JP2017116778A - Image forming device - Google Patents

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透 小澤
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming device capable of suppressing permeability fluctuations due to the density variation of a developer.SOLUTION: An image forming device includes: a stirring and conveyance member; and a toner concentration detection sensor. The stirring and conveyance member includes: a shaft member, a spiral member, and first and second paddles. The first and second paddles are mutually separated in a peripheral direction of the shaft member. The first paddle is arranged on the upstream side of a conveyance direction of a developer from the second paddle. The first paddle and the second paddle connect the spiral member of the upstream side and the spiral member of the downstream side, respectively. The spiral member includes a noncontiguous part interrupted in the continuation to a spiral direction between a downstream end part in the first paddle and an upstream side end part in the second paddle. When assuming that a height from the shaft member of the first paddle is taken as A, the height from the shaft member of the second paddle is taken as B, and the height from the shaft member of the spiral member is taken as C, the first paddle, the second paddle, and the spiral member satisfy B<A≤C and C/3≤B≤3C/4.SELECTED DRAWING: Figure 6

Description

本発明は、画像形成装置に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus.

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。   Conventionally, the toner concentration of the two-component developer circulating in the developing device in the image forming apparatus is calculated by detecting the magnetic permeability of the two-component developer including toner and carrier. The detection result of the magnetic permeability can be changed not only by the toner concentration but also by the bulk density fluctuation or fluidity change of the developer. For example, when an environmental change such as temperature and humidity occurs or when the process speed is switched, the magnetic permeability detection result changes.

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。   In this case, a technique is known in which the toner density fluctuation is suppressed by stabilizing the state of the developer in the detection region of the toner density detection sensor. For example, in the image forming apparatus disclosed in Patent Document 1, the stirring and conveying member that conveys the developer includes a spiral member, a first plate member, and a second plate member. The first plate-like member connects the spiral member on the upstream side in the developer transport direction and the spiral member on the downstream side in the developer transport direction. The second plate-like member extends from the upstream spiral member toward the downstream side, and is formed with a space between the second spiral member and the downstream spiral member. A portion of the spiral member facing the detection surface of the toner concentration detection sensor is cut away, and the first plate member and the second plate member are arranged to face the detection surface of the toner concentration detection sensor. Has been.

特開2015−108761号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2015-108761

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。   In the image forming apparatus described above, the first plate-like member and the second plate-like member arranged at the position where the spiral member is cut out are agitated while appropriately retaining the developer. However, generally, in a high temperature and high humidity environment, when the stirring and conveying member rotates at a low speed due to the switching of the process speed, it is considered that the developer conveying property around the toner concentration detection sensor is lowered. . In this case, a phenomenon called packing in which the developer is clogged in the agitating and conveying unit may occur. In addition, when the developer transportability is high, the sensor output may fluctuate greatly before and after the process speed is switched due to a decrease in the staying developer. As described above, depending on external factors, it is difficult to suppress the state fluctuation of the developer, and there is a possibility that the magnetic permeability fluctuation is caused by the density change of the developer.

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。   SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides an image forming apparatus that can suppress magnetic permeability fluctuations due to changes in developer density.

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)
An image forming apparatus according to an aspect includes an agitating and conveying member that conveys a two-component developer including a non-magnetic toner and a magnetic carrier while stirring, and an agitating and conveying member that detects the toner concentration of the developer And a toner concentration detection sensor for detecting a magnetic permeability according to a mixing ratio of the nonmagnetic toner and the magnetic carrier contained in the developer. The agitating and conveying member includes a shaft member, a spiral member that extends in a spiral direction around the shaft member and conveys the developer in the axial direction of the shaft member, and a position facing the detection surface of the toner density detection sensor on the shaft member. A first paddle and a second paddle are formed and extend in the axial direction of the shaft member. The first paddle and the second paddle are separated from each other in the circumferential direction of the shaft member, and the first paddle is disposed upstream of the second paddle in the developer conveying direction. The first paddle and the second paddle respectively connect the upstream spiral member in the developer transport direction and the downstream spiral member in the developer transport direction. The spiral member is a discontinuous portion in which the continuity in the spiral direction is interrupted between the downstream end portion of the first paddle in the developer transport direction and the upstream end portion of the second paddle in the developer transport direction. Have When the height of the first paddle from the shaft member is A, the height of the second paddle from the shaft member is B, and the height of the spiral member from the shaft member is C, the first paddle, The two paddles and the helical member satisfy the following formula (1).
B <A ≦ C and C / 3 ≦ B ≦ 3C / 4 (1)

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。   In this image forming apparatus, the developer is transported from the upstream side to the downstream side in the transport direction by the rotation of the spiral member. Then, at the position of the detection surface of the toner concentration detection sensor, the developer is stirred and retained in the rotation direction by the first paddle and the second paddle. Further, a discontinuous portion in which continuity in the spiral direction is interrupted is formed between the downstream end portion of the first paddle and the upstream end portion of the second paddle. For this reason, at the position of the discontinuous portion, the conveyance of the developer in the conveyance direction is suppressed, and the developer tends to stay. Further, when the height B of the second paddle is smaller than the height A of the first paddle, the conveyance and retention of the developer are controlled. In particular, by setting C / 3 ≦ B, the developer stirred and retained by the second paddle can be secured, so that the transportability does not become too high. For this reason, even when the process speed varies, the output of the toner density detection sensor is unlikely to vary. In addition, by setting B ≦ 3C / 4, the developer does not stay excessively, moderate transportability is ensured, and packing is suppressed. Thereby, the magnetic permeability fluctuation | variation by the density change of a developer can be suppressed.

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。   Further, at the end of the first paddle on the downstream side in the developer conveyance direction, the developer is conveyed more on the outer peripheral side opposite to the shaft member side than on the base end side on the shaft member side. The structure extended to the downstream of the direction may be sufficient. When the end of the first paddle has such a shape, the developer can be suitably transported to the downstream side through the end of the first paddle, and the magnetic permeability fluctuation due to the density change of the developer is further suppressed. can do.

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。   Further, the center position of the detection surface of the toner density detection sensor in the direction along the axial direction of the shaft member may be substantially the same as the center position of the second paddle. According to this configuration, the accuracy of the toner concentration detection sensor can be improved.

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。   Further, in the first paddle, when the length along the axial direction of the shaft member at the end on the outer peripheral side opposite to the shaft member side is D, and the pitch length of the spiral member is E In addition, the first paddle and the spiral member may be configured to satisfy D ≦ 1.5E. According to this configuration, excessive stagnation of the developer is suppressed, and the fluidity of the developer in the region facing the detection surface of the toner concentration detection sensor can be stabilized.

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。   Moreover, the structure which is 120 rpm-500 rpm may be sufficient as the rotation speed of a stirring conveyance member. Further, the developer may have a fluidity of 4.5 sec / 50 g to 12.5 sec / 50 g. According to such a configuration, the developer can be retained and transported suitably.

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。   According to one form of the image forming apparatus, it is possible to suppress a change in magnetic permeability due to a change in density of the developer.

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。1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. 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。FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a developing unit in the image forming apparatus. 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。It is a figure which shows the structure of the stirring conveyance member in the toner density detection sensor periphery of a developing unit. 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。It is a figure which shows the structure of the stirring conveyance member in the toner density detection sensor periphery of a developing unit. 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。It is a figure which shows the structure of the stirring conveyance member in the toner density detection sensor periphery of a developing unit. 撹拌搬送部材の構成を軸方向からみた図である。It is the figure which looked at the structure of the stirring conveyance member from the axial direction. 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。It is a figure which shows the structure of the stirring conveyance member in the toner density detection sensor periphery of a developing unit. 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。It is a graph which shows the relationship between the height of a 2nd paddle, and a sensor output difference. 第2パドルの高さと振幅との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the height and amplitude of a 2nd paddle. 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。It is a graph which shows the relationship between the shape of the edge part of a 1st paddle, and the sensitivity fluctuation rate at the time of process speed fluctuation | variation. 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。FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a developer movement around a toner concentration detection sensor. 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。It is a figure which shows the output waveform for 1 period of a toner density | concentration detection sensor when a stirring conveyance member rotates. 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。6 is a graph showing the relationship between the axial length on the outer peripheral side of the first paddle and the amplitude of the toner density detection sensor.

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。   Embodiments according to the present invention will be specifically described below with reference to the drawings. For convenience, the same reference numerals are given to substantially the same elements, and the description thereof may be omitted.

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。   First, a schematic configuration of the image forming apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 1, the image forming apparatus 1 according to the present embodiment is an apparatus capable of forming a color image using, for example, magenta, yellow, cyan, and black. The image forming apparatus 1 includes a recording medium conveying unit 10 that conveys a sheet P, a developing unit 20 that develops an electrostatic latent image, a transfer unit 30 that secondarily transfers a toner image onto the sheet P, and an image on a peripheral surface. A photosensitive drum 40 that is an electrostatic latent image carrier to be formed and a fixing unit 50 that fixes the toner image onto the paper P are configured.

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。   The recording medium conveyance unit 10 accommodates a sheet P as a recording medium on which an image is finally formed, and conveys the sheet P onto the recording medium conveyance path. The paper P is stacked and accommodated in the cassette T. The recording medium transport unit 10 causes the paper P to reach the secondary transfer region R at the timing when the toner image transferred to the paper P reaches the secondary transfer region R.

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。   The developing unit 20 is provided for each color. In the present embodiment, four developing units 20 are provided corresponding to magenta, yellow, cyan, and black. At positions facing the developing units 20, toner tanks 5 corresponding to the respective developing units 20 are provided. The developing unit 20 develops the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 40 with the toner supplied from the corresponding toner tank 5 to generate a toner image. The toner tank 5 is filled with the corresponding color toner.

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。   The transfer unit 30 conveys the toner image formed by the developing unit 20 to the secondary transfer region R. In the secondary transfer region R, the toner image is secondarily transferred to the paper P. The transfer unit 30 includes a transfer belt 31, suspension rollers 31a, 31b, 31c, and 31d that suspend the transfer belt 31, a primary transfer roller 32 that sandwiches the transfer belt 31 together with the photosensitive drum 40, and a transfer belt together with the suspension roller 31d. And a secondary transfer roller 33 that sandwiches 31.

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。   The transfer belt 31 is an endless belt that circulates and moves by suspension rollers 31a, 31b, 31c, and 31d. The primary transfer roller 32 is provided so as to press the photosensitive drum 40 from the inner peripheral side of the transfer belt 31. The secondary transfer roller 33 is provided so as to press the suspension roller 31 d from the outer peripheral side of the transfer belt 31.

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。   The photosensitive drum 40 is provided for each color (for each developing unit 20). These photosensitive drums 40 are provided along the moving direction of the transfer belt 31. A developing unit 20, a charging roller 41, an exposure unit 42, and a cleaning unit 43 are provided on the periphery of the photosensitive drum 40.

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。   The charging roller 41 uniformly charges the surface of the photosensitive drum 40 to a predetermined potential. The exposure unit 42 exposes the surface of the photosensitive drum 40 charged by the charging roller 41 according to an image formed on the paper P. As a result, the potential of the exposed portion of the surface of the photosensitive drum 40 changes, and an electrostatic latent image is formed.

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。   The cleaning unit 43 collects the toner remaining on the photosensitive drum 40 after the toner image formed on the photosensitive drum 40 is primarily transferred to the transfer belt 31. The toner collected by the cleaning unit 43 is transferred as a waste toner to a waste toner collecting device by a screw or the like.

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。   The fixing unit 50 attaches and fixes the toner image secondarily transferred from the transfer belt 31 to the paper P on the paper P. The fixing unit 50 includes a heating roller 51 that heats the paper P and a pressure roller 52 that presses the heating roller 51. The heating roller 51 and the pressure roller 52 are formed in a cylindrical shape, and the heating roller 51 includes a heat source such as a halogen lamp inside. A fixing nip portion, which is a contact area, is provided between the heating roller 51 and the pressure roller 52, and the toner image is melted and fixed on the paper P by passing the paper P through the fixing nip portion.

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。   Further, the image forming apparatus 1 is provided with discharge rollers 61 and 62 for discharging the paper P on which the toner image is fixed by the fixing unit 50 to the outside of the apparatus.

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。   Next, an outline of the configuration of the developing unit 20 will be described with reference to FIGS. As shown in FIGS. 2 and 3, the developing unit 20 includes a developing roller 21, a conveying member 22, a stirring and conveying member 23, and a toner concentration detection sensor 28.

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。   The developer used in the developing unit 20 is a two-component developer including, for example, a nonmagnetic toner and a magnetic carrier. The fluidity of the developer (based on JIS Z 2502: 2012) is, for example, 4.5 sec / 50 g to 12.5 sec / 50 g. The developing roller 21 is adjusted so that the toner and the carrier have a desired mixing ratio, and further mixed and agitated to uniformly disperse the toner and carry a developer to which an optimum charge amount is applied. The developing roller 21 rotates and conveys the developer to a region facing the photosensitive drum 40. As a result, the nonmagnetic toner in the developer carried on the developing roller 21 moves to the electrostatic latent image formed on the peripheral surface of the photosensitive drum 40, and the electrostatic latent image is developed.

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。   The conveying member 22 is rotatably arranged in the developing unit 20 and conveys the developer in a conveying direction H substantially parallel to the rotation axis of the developing roller 21 by a rotating operation. The conveying member 22 carries a predetermined amount of developer on the circumferential surface of the developing roller 21 that rotates in the forward direction with the conveying member 22. The conveying member 22 includes a shaft member 22a and a spiral member 22b formed on the peripheral surface of the shaft member 22a. The spiral member 22b has a spiral blade shape, and rotates the developer clockwise when viewed in the transport direction H, thereby transporting the developer from the upstream side to the downstream side in the transport direction H. The rotation speed of the conveying member 22 is, for example, 120 rpm to 500 rpm.

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。   The agitating / conveying member 23 is disposed in the developing unit 20 at a position farther from the developing roller 21 than the conveying member 22 so as to be able to rotate so as to face the conveying member 22 over substantially the entire length thereof. ing. The conveyance member 22 and the agitation conveyance member 23 are disposed in a space separated by the housing of the developing unit 20. These spaces communicate with each other on the upstream side in the developer transport direction H. The stirring and conveying member 23 includes a shaft member 24, and a spiral member 25, a first paddle 26, and a second paddle 27 formed on the peripheral surface of the shaft member 24. The agitating and conveying member 23 agitates the developer by a rotating operation and conveys the developer in a conveying direction G substantially parallel to the axial direction M of the shaft member 24. The transport direction G is a direction facing the transport direction H. The rotation speed of the agitation transport member 23 is, for example, 120 rpm to 500 rpm.

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。   The spiral member 25 extends in the spiral direction around the shaft member 24, and conveys the developer in the axial direction M of the shaft member 24. The spiral member 25 has a spiral blade shape, and includes a first transport unit 25 a that transports the developer in the transport direction G, and a second transport unit 25 b that transports the developer in the direction opposite to the transport direction G. The first transport unit 25 a rotates counterclockwise when viewed in the transport direction G, and transports the developer from the upstream side to the downstream side in the transport direction G. The second transport unit 25 b is formed at the end 24 b of the shaft member 24 on the downstream side in the transport direction G, and transports the developer in the direction opposite to the transport direction G. As a result, the developer is pushed up at the end 24 b without clogging, and the developer is transported from the agitation transport member 23 to the transport member 22.

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)。   The first paddle 26 has a conveying force in the rotation direction N of the stirring and conveying member 23. The first paddle 26 has a substantially rectangular shape and is erected on the shaft member 24. The first paddle 26 extends along the axial direction M of the shaft member 24, for example, in S <b> 2 between two pitches of the spiral member 25. The first paddle 26 extends from the upstream spiral member 25 in the transport direction G to the downstream side in the transport direction G in the two pitches S2. A space L is formed between the first paddle 26 and the downstream spiral member 25. The first paddle 26 holds the developer in the rotational direction N without substantially conveying the developer in the axial direction M, and stirs it in the rotational direction N, and further downstream through the space L in the direction shown by the arrow J. The developer is caused to flow to the side (see FIG. 11).

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。   The second paddle 27 holds the developer and stirs it in the rotational direction N without substantially transporting the developer in the axial direction M. The second paddle 27 has a substantially rectangular shape and is erected on the shaft member 24. The second paddle 27 extends along the axial direction M of the shaft member 24 in one pitch S <b> 1 of the spiral member 25.

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。   The toner concentration detection sensor 28 detects the toner concentration of the developer conveyed by the agitating and conveying member 23 in order to detect the toner concentration of the developer. The toner concentration detection sensor 28 detects the magnetic permeability according to the mixing ratio of the nonmagnetic toner and the magnetic carrier contained in the developer. The toner concentration detection sensor 28 has a detection surface 29 that faces the developer conveyed by the agitation conveyance member 23. The first paddle 26 and the second paddle 27 rotate in a direction in which the detection surface 29 is scraped up (rotation direction N). The toner concentration detection sensor 28 is disposed at an angle of, for example, approximately 45 ° with respect to the horizontal plane so that the detection surface 29 faces the first paddle 26 and the second paddle 27.

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。   The toner density detection result is confirmed by the output voltage from the toner density detection sensor 28. This output voltage has a periodic waveform shape as the stirring and conveying member 23 rotates even if the toner concentration is constant. This is because the developer is periodically and densely formed by the agitating and conveying member 23. When the developer is large and the magnetic permeability is high, the developer is in a dense state, and the output from the toner concentration detection sensor 28 is high. When the developer is low and the magnetic permeability is low, the developer is in a rough state, and the output from the toner concentration detection sensor 28 is low.

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。   Next, details of the configuration of the agitation transport member 23 around the toner concentration detection sensor 28 will be described with reference to FIGS. As shown in FIGS. 4 and 5, the first paddle 26 is arranged on the upstream side in the transport direction G with respect to the second paddle. That is, the first paddle 26 and the second paddle 27 are separated from each other in the circumferential direction of the shaft member 24. In the present embodiment, the first paddle 26 and the second paddle 27 are arranged at positions spaced apart from each other by approximately 180 ° in the circumferential direction of the shaft member 24. As a result, the upstream end portion 26 a of the first paddle 26 is disposed upstream of the upstream end portion 27 a of the second paddle 27 by approximately a half pitch of the spiral member 25.

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)。   Further, the spiral member 25 is a discontinuous portion in which the continuity in the spiral direction is interrupted between the downstream end portion in the transport direction G of the first paddle 26 and the upstream end portion of the second paddle 27 in the transport direction G. 25c. In the illustrated example, the discontinuous portion 25 c is formed over the entire range from the upstream end portion 27 a of the second paddle 27 to the downstream side of the first paddle 26. That is, in this range, the spiral member 25 for approximately half a pitch is not formed. At the position where the non-continuous portion 25c is formed, the developer is hardly transported in the transport direction G. The upstream side end portion 26a of the first paddle 26 in the transport direction G and the upstream end portion 27a of the second paddle 27 in the transport direction and the downstream side of the first paddle 26 in the transport direction of the developer. A spiral member 25 is formed between the side end portion and the end portion 27b of the second paddle 27 on the downstream side in the developer transport direction (see FIG. 5).

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。   The first paddle 26 and the second paddle 27 are disposed so as to face the detection surface 29 of the toner concentration detection sensor 28. That is, the first paddle 26 and the second paddle 27 are arranged at a position overlapping the detection surface 29 of the toner concentration detection sensor 28 in the axial direction M of the shaft member 24. For example, as shown in FIG. 4, the center position 29 c of the detection surface 29 of the toner density detection sensor 28 in the direction along the axial direction M is substantially the same as the center position 27 c of the second paddle 27. Further, as shown in FIG. 5, in the direction along the axial direction M, the detection surface 29 of the toner density detection sensor 28 is upstream of the end portion 26 d of the first paddle 26, and the first paddle 26 It is included in the extended range. In the illustrated example, the detection surface 29 faces the downstream end of the first paddle 26 in the transport direction G.

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)
6A to 6C schematically show the heights of the first paddle 26, the second paddle 27, and the spiral member 25 from the shaft member 24. FIG. As shown in FIG. 6, when the height from the outer peripheral surface of the shaft member 24 of the first paddle 26, the second paddle 27 and the spiral member 25 is A, B and C, respectively, the first paddle 26, The second paddle 27 and the spiral member 25 are formed so as to satisfy the following expression (1). In the present embodiment, the height A of the first paddle 26 from the shaft member 24 is substantially equal to the height C of the spiral member 25 from the shaft member 24. The height B of the second paddle 27 from the shaft member 24 is smaller than the height A of the first paddle 26 from the shaft member 24. As an example, the height A of the first paddle 26 is 5 mm, the height B of the second paddle 27 is 2.5 mm, and the height C of the spiral member 25 is 5 mm.
B <A ≦ C and C / 3 ≦ B ≦ 3C / 4 (1)

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。   An end 26d on the downstream side in the developer transport direction G in the first paddle 26 has an oblique shape (see FIG. 4). The end 26d of the first paddle 26 is located on the downstream side in the developer conveyance direction G on the outer peripheral side 26c opposite to the shaft member 24 side rather than on the base end side 26b on the shaft member 24 side. It extends to.

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)
The length of the first paddle 26 in the longitudinal direction (the length of the shaft member 24 in the axial direction M) is the same as or longer than the length of one pitch of the spiral member 25 and longer than the length of two pitches. short. In the present embodiment, the first paddle 26 connects the upstream spiral member 25 in the transport direction G and the downstream spiral member 25 by one pitch, and further, the downstream spiral member 25. Extends downstream. As shown in FIG. 7, when the length on the outer peripheral side 26c of the first paddle 26 is D in the direction along the axial direction of the shaft member 24, and the length of one pitch of the spiral member 25 is E. The first paddle 26 and the spiral member 25 are formed so as to satisfy the formula (2). As an example, the length E of one pitch of the spiral member 25 is about 20 mm, and the length D of the outer peripheral side 26c of the first paddle 26 is about 24 mm. In the present embodiment, since the first paddle 26 straddles the upstream spiral member 25 and the downstream spiral member 25 in the transport direction G, the length D is equal to or greater than the length E. .
D ≦ 1.5E (2)

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。   The length of the second paddle 27 in the longitudinal direction (the length of the shaft member 24 in the axial direction M) is substantially equal to the length E of one pitch of the spiral member 25. That is, the second paddle 27 connects the spiral member 25 on the upstream side in the developer transport direction G and the spiral member 25 on the downstream side in the developer transport direction G in one pitch S1.

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。   As described above, in the image forming apparatus 1 according to the present embodiment, the developer is transported from the upstream side in the transport direction G to the downstream side by the rotation of the spiral member 25. Then, at the position of the detection surface 29 of the toner concentration detection sensor 28, the developer is stirred and retained in the rotation direction N by the first paddle 26 and the second paddle 27. Further, a discontinuous portion 25 c in which continuity in the spiral direction is interrupted is formed in the spiral member 25 between the downstream end portion of the first paddle 26 and the upstream end portion of the second paddle 27. For this reason, at the position of the discontinuous portion 25c, the conveyance of the developer in the conveyance direction G is suppressed, and the developer tends to stay. Further, since the height B of the second paddle 27 from the shaft member 24 is smaller than the height A of the first paddle 26 from the shaft member 24, the conveyance and retention of the developer are controlled.

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。   FIG. 8 is a graph showing the relationship between the height B of the second paddle and the sensor output difference. The sensor output difference is a difference when the process speed is changed between full speed and half speed (output value at half speed−output value at full speed). In this embodiment, the target is that the fluctuation of the toner density detection sensor 28 is within 0.5% when the process speed is full speed and half speed. In this case, for example, when the toner density detection sensor 28 has a sensitivity of 0.3 V / 1%, the sensor output difference is 0.15 V or less. As shown in FIG. 8, when the height B of the second paddle 27 is smaller than C / 3, the sensor output difference is large. This is because the amount of the developer stirred and retained by the second paddle 27 becomes small and the amount of the developer conveyed in the conveyance direction G increases, so that the process speed dependency in the sensor output becomes high. On the other hand, when the height B of the second paddle 27 is set to C / 3 or more, the process speed dependency in the sensor output can be reduced. This is because the developer stirred and retained by the second paddle 27 can be secured, and the transportability does not become too high. Therefore, by setting the height B of the second paddle 27 to C / 3 or more, even when the process speed varies, the output of the toner density detection sensor 28 is unlikely to vary.

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。   FIG. 9 is a graph showing the relationship between the height of the second paddle 27 from the shaft member 24 and the amplitude of the output waveform in the toner concentration detection sensor 28. As shown in FIG. 9, when the height B of the second paddle 27 is greater than 3C / 4, the amplitude of the output waveform drops sharply. That is, the fluctuation of the sensor output by the toner density detection sensor 28 is small. This is because, as the height of the second paddle 27 increases, the developer transportability decreases, and the developer staying in the first paddle 26 and the second paddle 27 becomes excessive. Thus, if the staying developer becomes excessive, packing tends to occur. On the other hand, when the height B of the second paddle 27 is 3C / 4 or less, a constant amplitude is obtained, and it can be seen that the developer does not stay excessively and that packing is difficult to occur. Therefore, by forming the first paddle 26, the second paddle 27, and the spiral member 25 so as to satisfy the formula (1), the dependence on the process speed is low, and a stable residence performance is provided. it can. Thereby, the magnetic permeability fluctuation | variation by the density change of a developer can be suppressed.

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。   Further, at the end 26d on the downstream side in the developer transport direction in the first paddle 26, the outer peripheral side, which is the opposite side to the shaft member 24 side, is closer to the base end side, which is the shaft member 24 side. It extends downstream in the developer transport direction G. FIG. 10 is a graph showing the sensitivity fluctuation rate when the process speed fluctuates depending on the shape of the end portion 26 d of the first paddle 26. The horizontal axis in FIG. 10 indicates the shape of the end portion 26d. For example, the term “perpendicular to the end surface” refers to the case where the downstream end in the developer conveying direction G at the end portion 26 d is substantially the same on the base end side 26 b and the outer peripheral side 26 c, that is, extends perpendicular to the shaft member 24. Shows the case. On the right side of the end surface perpendicularly, when the end portion 26d extends to the downstream side in the developer conveying direction G on the outer peripheral side 26c longer than the base end side 26b, that is, the developer is more than the shaft member 24. The case where it inclines in the downstream of the conveyance direction G is shown. On the left side of the end surface perpendicular to the left side, when the end portion 26d extends to the downstream side in the developer conveying direction G on the base end side 26b longer than the outer peripheral side 26c, that is, the developer is more than the shaft member 24. The case where it inclines to the upstream of the conveyance direction G is shown. The vertical axis in FIG. 10 shows the sensitivity fluctuation rate when the process speed fluctuates. The sensitivity fluctuation rate at the time of process speed fluctuation is the fluctuation rate of the control voltage necessary for controlling the toner density with a constant voltage output from the toner density detection sensor 28 when the process speed condition changes.

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。   As shown in FIG. 10, in the end portion 26d of the first paddle 26, if the extension of the developer in the downstream direction G is longer on the outer peripheral side 26c than on the base end side 26b, the process speed fluctuations The sensitivity fluctuation rate at the time is low. That is, since the end portion 26d of the first paddle 26 has such a shape, the space L is formed from the end portion 26d of the first paddle 26 in the direction indicated by the arrow J as shown in FIG. Through the developer. As described above, it is possible to further suppress the magnetic permeability variation due to the change in the developer density due to the process speed variation.

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。   Further, in the direction along the axial direction M of the shaft member 24, the center position of the detection surface 29 of the toner concentration detection sensor 28 is substantially the same as the center position of the second paddle 27. FIG. 12 shows an example of an output waveform for one cycle of the toner concentration detection sensor 28 when the stirring and conveying member 23 in the present embodiment rotates. In FIG. 12, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the output of the toner density detection sensor 28. In this waveform, the waveform when the first paddle 26 passes the toner concentration detection sensor 28 is the position P1, and the waveform when the second paddle 27 passes the toner concentration detection sensor 28 is the position P2. When the second paddle 27 passes the detection surface 29, the retention of the developer is promoted by the second paddle. Further, when the first paddle 26 passes through the detection surface 29, the developer is held together with the passage while retaining the developer. As described above, since the developer stirred and retained by the first paddle 26 and the second paddle 27 passes through the position facing the detection surface 29, the accuracy of the toner density detection sensor 28 can be improved.

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。   The length D on the outer peripheral side of the first paddle 26 and the pitch length E of the spiral member 25 are configured to satisfy D ≦ 1.5E. FIG. 13 is a graph showing the relationship between the length in the axial direction M on the outer peripheral side 26 c of the first paddle 26 and the amplitude of the toner density detection sensor 28. As shown in FIG. 13, when the length D on the outer peripheral side of the first paddle 26 is longer than 1.5 times the pitch of the spiral member 25, the amplitude of the sensor output is drastically reduced. This is because the developer conveyed to the downstream side through the space L decreases as the space L becomes smaller. In this case, packing is likely to occur due to excessive developer remaining in the region facing the detection surface 29. The sensor output is also reduced when the length of the first paddle 26 is less than one pitch of the spiral member 25. This is because the downstream end of the first paddle 26 does not face the detection surface 29. That is, the developer stirred and retained by the first paddle 26 is difficult to be detected by the toner concentration detection sensor 28. As described above, the first paddle 26 and the spiral member 25 are formed so as to satisfy the expression (2), so that the fluidity of the developer is stabilized and the amplitude of the output of the toner concentration detection sensor 28 is stabilized. .

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。   The preferred embodiments of the present embodiment have been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments. The present invention is not limited to the gist described in each claim and can be modified or applied to others. It may be what you did.

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。   For example, in the above embodiment, only the first paddle 26 and the second paddle 27 are disposed at positions facing the detection surface, but the present invention is not limited to this. For example, in addition to the first paddle 26 and the second paddle 27, a paddle may be further added.

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。   Further, although the first paddle 26 and the second paddle 27 are erected on the shaft member 24 at a position approximately 180 ° apart from each other in the circumferential direction of the shaft member 24, the present invention is not limited thereto. For example, the position where the first paddle 26 and the second paddle 27 are erected on the shaft member 24 may be a position apart from each other by an angle other than approximately 180 ° in the circumferential direction of the shaft member 24. As described above, when one paddle is further added in addition to the first paddle 26 and the second paddle 27, the paddles may be arranged at intervals of 120 ° in the circumferential direction.

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。   Moreover, although the example in which the discontinuous portion 25c is formed from the upstream side of the second paddle 27 to the entire downstream side of the first paddle 26 is shown, it is not limited thereto. For example, a spiral member may be partially formed in the range from the upstream side of the second paddle 27 to the downstream side of the first paddle 26.

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。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Image forming apparatus, 23 ... Agitation conveyance member, 24 ... Shaft member, 25 ... Spiral member, 25c ... Discontinuous part, 26 ... 1st paddle, 26b ... Base end side, 26c ... Outer peripheral side, 26d ... End part 27 ... second paddle, 27c ... center position, 28 ... toner density detection sensor, 29 ... detection surface, 29c ... center position, A ... first paddle height, B ... second paddle height, C ... spiral Height of D-shaped member, D: length of first paddle, E: pitch of spiral member, M: axial direction, N: transport direction, L: space, S1: between 1 pitch, S2: between 2 pitches.

Claims (6)

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)
An agitating and conveying member for conveying the two-component developer containing the non-magnetic toner and the magnetic carrier while stirring;
In order to detect the toner concentration of the developer, a toner concentration detection that detects a magnetic permeability according to a mixing ratio of the non-magnetic toner and the magnetic carrier contained in the developer conveyed by the stirring and conveying member. An image forming apparatus comprising: a sensor;
The stirring and conveying member is
A shaft member;
A spiral member extending in a spiral direction around the shaft member and transporting the developer in the axial direction of the shaft member;
The shaft member has a first paddle and a second paddle that are formed at a position facing the detection surface of the toner concentration detection sensor and extend in the axial direction of the shaft member,
The first paddle and the second paddle are separated from each other in the circumferential direction of the shaft member,
The first paddle is disposed upstream of the second paddle in the developer transport direction,
The first paddle and the second paddle connect the spiral member on the upstream side in the developer transport direction and the spiral member on the downstream side in the developer transport direction, respectively.
The spiral member is continuous in the spiral direction between a downstream end portion in the developer transport direction of the first paddle and an upstream end portion of the second paddle in the developer transport direction. With discontinuous discontinuities,
When the height from the shaft member in the first paddle is A, the height from the shaft member of the second paddle is B, and the height from the shaft member of the spiral member is C, The image forming apparatus, wherein the first paddle, the second paddle, and the spiral member satisfy the following formula (1).
B <A ≦ C and C / 3 ≦ B ≦ 3C / 4 (1)
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。   At the end of the first paddle on the downstream side in the transport direction of the developer, the outer peripheral side that is opposite to the shaft member side is closer to the development side than the base end side that is the shaft member side. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus extends downstream in the conveyance direction of the agent. 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。   3. The image forming apparatus according to claim 1, wherein a center position of the detection surface of the toner density detection sensor is substantially the same as a center position of the second paddle in a direction along an axial direction of the shaft member. . 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)
In the first paddle, the length along the axial direction of the shaft member at the end on the outer peripheral side opposite to the shaft member side is defined as D, and the pitch length of the spiral member is defined as E. The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the first paddle and the spiral member satisfy the formula (2).
D ≦ 1.5E (2)
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。   5. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the rotation speed of the stirring and conveying member is 120 rpm to 500 rpm. 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。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the developer has a fluidity of 4.5 sec / 50 g to 12.5 sec / 50 g.
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