JP2019015758A - 画像形成装置及び現像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】現像剤のかさ密度の変動に伴うトナー濃度の測定結果の変化を抑制することができる画像形成装置及び現像装置を提供する。【解決手段】画像形成装置１０は、感光体ドラム２０２と、搬送路３４０内で現像剤を搬送する搬送部材３５０とを有し、搬送路３４０は、第１の部分３４０ａと第２の部分３４０ｂとを有し、第２の部分３４０ｂは、その断面積と搬送部材３５０の断面積の差が第１の部分３４０ａよりも小さく、濃度検出器３７０をさらに有し、第２の部分３４０ｂにおける搬送路３４０半径と搬送部材３５０の半径との差をａとし、第２の部分３４０ｂの上流側の端部から、濃度検出器３７０の上流側の端部までの長さをｂとした場合に、ａ≦０．７ｂである。【選択図】図３

Description

本発明は、画像形成装置及び現像装置に関する。

特許文献１には、非磁性トナー及び磁性キャリアを含む２成分現像剤を収容する、現像剤流路を含む現像容器と、２成分現像剤を攪拌搬送するために前記現像剤流路内に配置された攪拌搬送部材と、該攪拌搬送部材の最外郭面より外側でかつ近接して、２成分現像剤のトナー濃度変化を透磁率変化として検知するトナー濃度検知手段とを有する現像装置において、前記トナー濃度検知手段を前記攪拌搬送部材の近傍で、現像剤攪拌時に前記トナー濃度検知手段の検知面を流れる現像剤の流速が一定であり、かつその流動が規則的である部位に設置し、前記トナー濃度検知手段の設置位置およびその近傍領域における前記現像剤流路の断面積を、それ以外の前記現像剤流路の断面積に比べて小さくし、前記攪拌搬送部材の径を前記設置位置およびその近傍領域のみ小径にしたことを特徴とする現像装置が記載されている。

特許文献２には、トナーとキャリアとからなる２成分現像剤を用いる現像装置であって、前記２成分現像剤を攪拌及び循環させて現像に供する攪拌室と、回転軸の軸方向に沿って螺旋状の撹拌羽根が形成され、前記攪拌室内で軸周りに回転することにより、攪拌室内の２成分現像剤を攪拌及び搬送する攪拌搬送部材と、前記攪拌室に設けられ、前記攪拌室内で攪拌及び搬送される２成分現像剤のトナー濃度を検出する濃度検出器と、前記攪拌搬送部材の回転軸の周囲であって、かつ前記濃度検出器の検出域に形成され、攪拌搬送部材の回転軸からの半径方向距離が一定に形成された規制面を有する規制部材と、を備え、前記攪拌室の内面と前記規制面との間に形成される一定間隔の間隙を２成分現像剤が通過する検出用流路とし、前記検出用流路の断面積を、攪拌室内の他の位置における流路の断面積より小として、濃度検出器の検出域を通過する２成分現像剤の量を一定としたことを特徴とする現像装置が記載されている。

特開２００３−３０７９１８号公報 特開２００７−２９８８２４号公報

現像剤中のトナー濃度を検知する濃度検出器近傍における現像剤のかさ密度が変化すると、現像剤のかさ密度の変化に伴ってトナー濃度測定結果が変動する虞がある。

本発明は、搬送路が、その搬送路の断面積と搬送部材との断面積の差が第１の部分よりも小さい第２の部分を有し、第２の部分における搬送路の半径と搬送部材の半径との差がａであり、現像剤の搬送方向において第２の部分の上流側の端部から濃度検出器の上流側端部までの距離がｂである装置において、ａ＞０．７ｂである場合と比較して、現像剤のかさ密度の変動に伴うトナー濃度の測定結果の変動を抑制することができる画像形成装置及び現像装置を提供すること、又は搬送路内における現像剤に加わる圧力が予め定められた範囲に収まらない位置に濃度検出器が配置されている場合と比較して、現像剤のかさ密度の変動に伴うトナー濃度の測定結果の変動を抑制することができる画像形成装置及び現像装置を提供することを目的とする。

請求項１に係る本発明は、
像を保持する像保持体と、
前記像保持体が保持する像の現像に用いられる現像剤を搬送するための搬送路を形成する搬送路形成部と、
前記搬送路内で現像剤を搬送する搬送部材と、
を有し、
前記搬送路は、現像剤を搬送する搬送方向と交わる方向における当該搬送路の断面積と前記搬送部材との断面積との差が互いに異なる第１の部分と第２の部分とを有し、
前記第２の部分は、現像剤を搬送する搬送方向と交わる方向における当該搬送路の断面積と前記搬送部材との断面積の差が前記第１の部分よりも小さく、現像剤の搬送方向において前記第１の部分よりも下流側に配置されていて、
前記搬送路内における現像剤中のトナー濃度を検出し、前記搬送路の前記第２の位置に配置されている濃度検出器をさらに有し、
前記搬送路の前記第２の部分における半径と前記搬送部材の前記第２の部分における半径との差をａとし、前記第２の部分の現像剤の搬送方向における上流側の端部から、前記濃度検出器の現像剤搬送方向における上流側の端部までの長さをｂとした場合に、
ａ≦０．７ｂ
である画像形成装置である。

請求項２に係る本発明は、
前記搬送部材は軸部を有し、
前記軸部は、前記第２の部分に配置された部分の断面積が前記第１の部分に配置された部分の断面積よりも大きい請求項１記載の画像形成装置である。

請求項３に係る本発明は、前記搬送部材は、前記第１の部分における前記軸部の少なくとも一部分に羽根部が形成されており、前記第２の部分における前記軸部に羽根部が形成されていない請求項２記載の画像形成装置。

請求項４に係る本発明は、前記第２の部分は、前記軸部が前記搬送路の内壁に対向している請求項２又は３記載の画像形成装置である。

請求項５に係る本発明は、
前記羽根部の高さであって、前記軸部の前記第２の部分よりも前記搬送路の内壁の側に突出する前記高さをｈとし、
前記軸部の前記第２の部分に配置されている部分の半径をｒ_Sとし、
前記搬送部材の羽根部の半径をｒ_Aとした場合に、
ｈ＞（ｒ_A−ｒ_S）
である請求項３又は４記載の画像形成装置である。

請求項６に係る本発明は、前記搬送路は、前記第２の部分における断面積が前記第１の部分における断面積よりも小さい請求項１から５いずれか記載の画像形成装置である。

請求項７に係る本発明は、
像を保持する像保持体と、
前記像保持体が保持する像の現像に用いられる現像剤を搬送するための搬送路を形成する搬送路形成部と、
前記搬送路内で現像剤を搬送する搬送部材と、
前記搬送路内における現像剤中のトナー濃度を検出する濃度検出器と、
を有し、
前記濃度検出器は、前記搬送路内における現像剤に加わる圧力が予め定められた範囲に収まる位置に配置されている画像形成装置である。

請求項８に係る本発明は、
像保持体が保持する像の現像に用いられる現像剤を搬送するための搬送路を形成する搬送路形成部と、
前記搬送路内で現像剤を搬送する搬送部材と、
を有し、
前記搬送路は、現像剤を搬送する搬送方向と交わる方向における当該搬送路の断面積と前記搬送部材との断面積との差が互いに異なる第１の部分と第２の部分とを有し、
前記第２の部分は、現像剤を搬送する搬送方向と交わる方向における当該搬送路の断面積と前記搬送部材との断面積の差が前記第１の部分よりも小さく、現像剤の搬送方向において前記第１の部分よりも下流側に配置されていて、
前記搬送路内における現像剤中のトナー濃度を検出し、前記搬送路の前記第２の位置に配置されている濃度検出器をさらに有し、
前記搬送路の前記第２の部分における半径と前記搬送部材の前記第２の部分における半径との差をａとし、前記第２の部分の現像剤の搬送方向における上流側の端部から、前記濃度検出器の現像剤搬送方向における上流側の端部までの長さをｂとした場合に、
ａ≦０．７ｂ
である現像装置である。

請求項９に係る本発明は、
像を保持する保持体が保持する像の現像に用いられる現像剤を搬送するための搬送路を形成する搬送路形成部と、
前記搬送路内で現像剤を搬送する搬送部材と、
前記搬送路内における現像剤中のトナー濃度を検出する濃度検出器と、
を有し、
前記濃度検出器は、前記搬送路内における現像剤に加わる圧力が予め定められた範囲に収まる位置に配置されている現像装置である。

請求項１に係る本発明によれば、搬送路が、その搬送路の断面積と搬送部材との断面積の差が第１の部分よりも小さい第２の部分を有し、第２の部分における搬送路の半径と搬送部材の半径との差がａであり、現像剤の搬送方向において第２の部分の上流側の端部から濃度検出器の上流側端部までの距離がｂである装置において、
ａ＞０．７ｂ
である場合と比較して、現像剤のかさ密度の変動に伴うトナー濃度の測定結果の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ができる。

請求項２に係る本発明によれば、断面積が一定である搬送路を用いても、搬送路の断面積と搬送部材との断面積の差を異なるようにすることができる。

請求項３に係る本発明によれば、第２の部分に羽根部を形成する装置と比較して、羽根部の位置の変化に伴う濃度検出器近傍の現像剤のかさ密度の変化を抑制することができる。

請求項４に係る本発明によれば、第２の部分において、羽根部が搬送路の内壁に対向する装置と比較して、羽根部の位置の変化に伴う濃度検出器近傍の現像剤のかさ密度の変化を抑制することができる。

請求項５に係る本発明によれば、羽根部の高さであって、軸部の第２の部分よりも搬送路の側に突出する高さがｈであり、軸部の第２の部分に配置されている部分の半径がｒ_Sであり、搬送部材の半径がｒ_Aであり、軸部の第１の部分に配置されている部分の半径がｒ_Aである装置において、
ｈ≦（ｒ_A−ｒ_S）
である場合と比較して、多くの現像剤を第２の部分へと進入させることができる。

請求項６に係る本発明によれば、軸部の断面積が一定である搬送部材を用いても、搬送路の断面積と搬送部材との断面積の差を異なるようにすることができる。

請求項７に係る本発明によれば、搬送路内における現像剤に加わる圧力が予め定められた範囲に収まらない位置に濃度検出器が配置されている場合と比較して、現像剤のかさ密度の変動に伴うトナー濃度の測定結果の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ができる。

請求項８に係る本発明によれば、搬送路が、その搬送路の断面積と搬送部材との断面積の差が第１の部分よりも小さい第２の部分を有し、第２の部分における搬送路の半径と搬送部材の半径との差がａであり、現像剤の搬送方向において第２の部分の上流側の端部から濃度検出器の上流側端部までの距離がｂである装置において、
ａ＞０．７ｂ
である場合と比較して、現像剤のかさ密度の変動に伴うトナー濃度の測定結果の変動を抑制することができる現像装置を提供することができる。

請求項９に係る本発明によれば、搬送路内における現像剤に加わる圧力が予め定められた範囲に収まらない位置に濃度検出器が配置されている場合と比較して、現像剤のかさ密度の変動に伴うトナー濃度の測定結果の変動を抑制することができる現像装置を提供することができる。

本発明の実施形態で用いられる画像形成装置の概略構成を示す図である。 図１に示す画像形成装置が有するトナー像形成ユニットを示す断面図である。 図２に示すトナー像形成ユニットが有する搬送路と搬送部材との第１の例を示す図である。 図３に示す搬送部材の図３におけるＢ−Ｂ線断面を示す図である。 図３に示す搬送路中の現像剤の移動を説明する図である。 図３に示す搬送路中の現像剤に加わる圧力を測定した結果を示す図である。 図２に示すトナー像形成ユニットが有する搬送路と搬送部材との第２の例を示す図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図１には、本発明の実施形態である画像形成装置１０が示されている。

図１に示すように、画像形成装置１０は、画像形成装置本体１２を有し、画像形成装置本体１２内に像を形成する像形成部１００と、供給装置４００と、搬送路５００とが配置されている。

像形成部１００は、例えば４個のトナー像形成ユニット２００を有する。４個のトナー像形成ユニットは、例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、黒等の互いに異なる色のトナー像を形成する。また、トナー像形成ユニット２００は、それぞれが像を保持する像保持体の一例であり、表面にトナー像が形成され、矢印ａ方向に回転する感光体ドラム２０２を有する。尚、トナー像形成ユニット２００の詳細は後述する。

像形成部１００は、転写装置１１０をさらに有する。転写装置１１０は、例えば無端状の中間転写体と、４個のトナー像形成ユニットにそれぞれが対応する４個の１次転写部材１１４とを有する。

中間転写体１１２は、４個の１次転写部材１１４と、例えば３個の支持ロール１１６とに吊架されていて、矢印ｂ方向に回転する。

１次転写部材は、それぞれが例えばロール形状であって、それぞれが、中間転写体１１２を介して対応する感光体ドラム２０２に対向するように配置されている。また、それぞれの１次転写体には、感光体ドラム２０２に形成されたトナー像を中間転写体１１２に転写するための１次転写バイアスが印加される。

転写装置１１０は、２次転写部材１１８をさらに有する、２次転写部材１１８は、例えばロール形状であって、中間転写体１１２を介して支持ロール１１６の一つに対向するように配置されている。２次転写部材１１８には、中間転写体１１２の表面で重ねられた４個の感光体ドラム２０２からそれぞれに１次転写されたトナー像を、例えば用紙等の記録媒体に転写するための２次転写バイアスが印加される。

像形成部１００は、定着装置１３０をさら有する。定着装置１３０は、熱源１３２を備えた加熱ロール１３４と、加熱ロール１３４に記録媒体を押し付ける加圧ロール１３６とを有し、熱と圧力とを用いてトナー像を記録媒体に定着させる。

供給装置４００は、像形成部１００に記録媒体を供給する装置であって、積層された状態の記録媒体を収納する収納部４０２と、収納部４０２が収納する記録媒体を像形成部１００に向けて送り出す送出ロール４０４とを有する。

搬送路５００は、供給装置４００から像形成部１００へと記録媒体を搬送し、さらには、像形成部１００で画像が形成された記録媒体を画像形成装置本体１２の外へと向けて搬送する。また、搬送路５００に沿って、記録媒体の搬送方向における上流側から順に、先述の送出ロール４０４と、レジストロール５１０と、先述の２次転写部材１１８と、先述の定着装置１３０と、排出ロール５２０とが配置されている。

レジストロール５１０は、記録媒体の先端部の移動を一時的に停止させて、像形成部１００で像が形成されるタイミングに合致させるように、記録媒体の先端部の移動を再開させる。

排出ロール５２０は、定着装置１３０によってトナー像が定着された記録媒体を画像形成装置本体１２の外へと排出する。

以上ように、画像形成装置１０においては、供給装置４００が供給した記録媒体に対して像形成部１００がトナー像を形成し、トナー像が形成された記録媒体が画像形成装置本体１２外へと排出される。

図２には、トナー像形成ユニット２００が示されている。図２に示すように、トナー像形成ユニット２００は先述の感光体ドラム２０２を有し、感光体ドラム２０２を帯電する帯電装置２０４と、帯電装置２０４により帯電された感光体ドラム２０２の表面に、例えば光を照射することにより潜像を形成する潜像形成装置２０６と、潜像形成装置２０６が形成した潜像を２成分現像剤を用いて現像し、トナー像とする現像装置３００と、中間転写体１１２へとトナー像が１次転写された後に感光体ドラム２０２の表面を清掃する清掃装置２０８とを有する。

現像装置３００は、例えば負極性に帯電する非磁性トナーと、例えば正極性に帯電する磁性キャリアとが混合されてなる現像剤を用いて潜像を現像する装置であり、現像装置本体３０２を有し、現像装置本体３０２内に現像ロール３１０が配置されている。ここで、現像装置本体３０２は、後述する第２の搬送路３４０を形成する搬送路形成部の一例である。

現像ロール３１０は、例えば円柱形状の磁石部材３１２と、例えば筒状であって、磁石部材３１２を覆い、磁石部材３１２に支持されつつ矢印ｃ方向に回転する現像スリーブ３１４とを有する。

磁石部材３１２は、例えば５個の磁極を有する。より具体的には、磁石部材３１２は、例えば、Ｎ極である現像用磁極Ｎ１極と、Ｓ極である搬送用磁極Ｓ２と、Ｎ極である離間用磁極Ｎ３と、Ｎ極である離間用磁極Ｎ４と、Ｓ極である吸着用磁極Ｓ５とを有する。

現像装置本体３０２は、第１の搬送路３２０を形成している。また、第１の搬送路３２０中には、第１の搬送部材３３０が配置されている。第１の搬送部材３３０は、軸部３３２と、軸部３３２に形成された螺旋状の羽根部３３４とを有し、軸部３３２を中心に矢印ｄ方向に回転し、羽根部３３４で押し出すようにして、現像剤を撹拌しつつ搬送する。より具体的には、第１の搬送部材３３０は、第１の搬送路３２０内において、図２における紙面奥側から図２における紙面前側へと現像剤を搬送する。

現像装置本体３０２は、第２の搬送路３４０をさらに形成している。第２の搬送路３４０は、感光体ドラム２０２が保持する像の現像に用いられる現像剤を搬送するための搬送路の一例であって、第２の搬送路３４０中には、第２の搬送部材３５０が配置されている。

第２の搬送部材３５０は、搬送部材の一例であって、回転することにより第２の搬送路３４０中で現像剤を搬送し、軸部３５２と、軸部３５２の少なくとも一部分に形成されている羽根部の一例である羽根部３５４とを有する。また、第２の搬送部材３５０は、軸部３５２を中心に矢印ｅ方向に回転することにより、羽根部３５４で押し出すようにして、現像剤を撹拌しつつ搬送する。より具体的には、第２の搬送部材３５０は、第２の搬送路３４０内において、図２における紙面手前側から図２における紙面奥側へと現像剤を搬送する。尚、第２の搬送部材３３０の詳細は後述する。

現像装置３００は、濃度検出器３７０を有する。濃度検出器３７０は、第２の搬送路３４０内における現像剤中のトナー濃度を検出し、第２の搬送路３４０における後述する第２の部分３４０ｂ（図３を参照）に配置されている。濃度検出器３７０としては、現像剤の透磁率を測定することで現像剤中のトナー濃度を検出する透磁率センサが用いられている。

図３は、第２の搬送路３４０の第１の例と第２の搬送部材３５０の第１の例とを示す図であって、図２におけるＡ−Ａ線断面を示す図である。図３に示すように、第２の搬送路３４０は、矢印ｆで示す現像剤を搬送する搬送方向と交わる方向（以下、「交わる方向」とする）における断面積と、例えば軸部３５２の断面積等の第２の搬送部材３５０の断面積との差が互いに異なる第１の部分３４０ａと第２の部分３４０ｂとを有する。

第２の部分３４０ｂは、交わる方向における第２の搬送路３４０の断面積と第２の搬送部材３５０の断面積との差が、第１の部分３４０ａの交わる方向における第２の搬送路３４０の断面積と第２の搬送部材３５０の断面積との差よりも小さくなっている。また、第２の部分３４０ｂは、現像剤の搬送方向において第１の部分３４０ａよりも下流側に配置されている。

第２の搬送路３４０は、第３の部分３４０ｃをさらに有する。第３の部分３４０ｃは、交わる方向における断面積と第２の搬送部材３５０の断面積との差が第２の部分３４０ｂと互いに異なる。また、第３の部分３４０ｃは、交わる方向における第２の搬送路３４０の断面積と第２の搬送部材３５０の断面積との差が、第２の部分３４０ｂの交わる方向における第２の搬送路３４０の断面積と第２の搬送部材３５０の断面積との差よりも大きくなっている。また、第３の部分３４０ｃは、現像剤の搬送方向において第２の部分３４０ｂよりも下流側に配置されている。

第１の部分３４０ａと第３の部分３４０ｃとは、交わる方向における断面積と、例えば軸部３５２の断面積等の第２の搬送部材３５０の断面積との差が同じである。

第２の搬送路３４０は、第１の部分３４０ａ、第２の部分３４０ｂ、第３の部分３４０ｃの交わる方向における断面積が同じである。これに対して、第２の搬送部材３５０は、第２の部分３４０ｂに配置された部分の交わる方向における断面積が、第１の部分３４０ａに配置された部分の交わる方向における断面積よりも大きく、第３の部分３４０ｃに配置された部分の交わる方向における断面積が、第２の部分３４０ｂに配置された部分の交わる方向における断面積よりも小さい。また、第２の搬送部材３５０は、第１の部分３４０ａに配置された部分と第３の部分３４０ｃに配置された部分との交わる方向における断面積が同じである。

第２の搬送部材３５０は、第１の部分３４０ａに配置された部分と第３の部分３４０ｃに配置された部分とには羽根部３５４が形成されているものの、第２の部分３４０ｂに配置された部分には羽根部３５４が形成されていない。このため、第２の部分３４０ｃに羽根部３５４が形成されている場合と比較して、羽根部３５４の位置に変化に伴う濃度検出器３７０近傍における現像剤のかさ密度の変化が小さくなる。ここで、かさ密度とは、ある容積の容器に粉体を充填し、その内容量を体積として算出した密度であり、粒子自身の体積（一定容量の容器に粉体を充填した時、容器の体積から隙間部分を除いた体積）から算出した密度である真密度と対をなすものである。

また、第２の部分３４０ｂにおいては、軸部３５２が第２の搬送路３４０の内壁に対向している。このため、第２の部分３４０ｂにおいて、羽根部３５４が第２の搬送路３４０の内壁に対向している場合と比較して、羽根部３５４の位置に変化に伴う濃度検出器３７０近傍における現像剤のかさ密度の変化が小さくなる。

以下の説明において、第２の搬送路３４０の第２の部分３４０ｂにおける半径（内径）と、第２の搬送部材３５０の第２の部分３４０ｂに配置された部分との半径の差をａとする。また、以下の説明において、第２の部分３４０ｂの現像剤搬送方向における上流側の端部から濃度検出器３７０の現像剤搬送方向における上流側の端部までの長さをｂとする。

ここで、現像装置３００においては、半径の差ａが、
ａ＝３．５ｍｍ
となるように、第２搬送路３４０の半径（内径）と、第２の搬送部材３５０の第２の部分３４０ｂに配置された部分の半径とが定められている。

また、現像装置３００においては、第２搬送路３４０中で現像剤に加わる圧力の測定結果を用いて、濃度検出器３７０近傍における現像剤のかさ密度の変動が抑制されるとともに、濃度検出器３７０近傍において現像剤に加わる圧力が予め定められた範囲に収まるように、例えば半径の差ａとの比率で長さｂが規定されている。

より具体的には、
ｂ≧５．０ｍｍ
すなわち、
ｂ≧ａ／０．７
と規定されている。

第２の搬送路３４０において現像剤に加えられる圧力を測定した結果と、この測定した結果を用いて。距離ｂをａ／０．７以上と規定した根拠とは後述する（図５、図６を参照）。

また、現像装置３００においては、第２の搬送路３４０の第２の部分の現像剤搬送方向における長さをＬとし、濃度検出器３７０の現像剤搬送方向における長さをＸとし、濃度検出器３７０の現像剤搬送方向における下流側の端部から、第２の部分３４０ｂの現像剤搬送方向における下流側の端部までの長さを長さｃとした場合に、長さｃが、
Ｌ−（０．７ａ＋Ｘ）≧ｃ
と規定されている。

具体的には、例えば、
Ｌ＝１３ｍｍ
ａ＝３．５ｍｍ
Ｘ＝３．０ｍｍ
である場合に、
ｃ＝５．０ｍｍ
と規定されている。

図４には、第２の搬送部材３５０の図３におけるＢ−Ｂ線断面が示されている。図４に示すように、羽根部３５４の高さであって、軸部３５２の第２の第２の部分３４０ｂに配置された部分よりも第２の搬送路３４０の内壁側に突出する前記高さをｈとし、軸部３５２の第２の搬送路３４０における第２の部分に配置されている部分の半径をｒ_Sとし、第２の搬送部材３５０の羽根部３５４の半径をｒ_Aとした場合に、
ｈ＞（ｒ_A−ｒ_S）
となっている。

具体的には、例えば、
ｒ_A＝１１ｍｍ
ｒ_S＝５ｍｍ
ｈ＝８ｍｍ
となっている。

このため、ｈ≦（ｒ_A−ｒ_S）である場合と比較して、第１の部分３４０ａから第２の部分３４０ｂへと移動する現像剤の量が多くなる。

図５は、第２の搬送路３４０中の現像剤の移動であって、第２の搬送路３４０における第２の部分３４０ｂと現像剤の搬送方向における第２の部分３４０ｂの上流側及び下流側の現像剤の動きを説明する図である。尚、図５においては、図示の便宜上、第２の搬送部材３５０の羽根部３５４の図示を省略している。

図５においては、第２の搬送路３４０中の位置を特定できるように、矢印ｆで示す現像剤の搬送方向における上流側から順に、位置Ｐ１、位置Ｐ２、位置Ｐ３、位置Ｐ４、位置Ｐ５、位置Ｐ６及び位置Ｐ７が示されている。ここで、位置Ｐ１、位置Ｐ２及び位置Ｐ３は、第２の搬送路３４０中における第１の部分３４０ａ内の位置である。また、位置Ｐ４は、第２の搬送路３４０中における第１の第１の部分３４０ａと第２の部分３４０ｂとの境界に位置している。

また、位置Ｐ５、位置Ｐ６、位置Ｐ７は、第２搬送路３４０における第２の部分３４０ｂ内の位置である。また、位置Ｐ１、位置Ｐ２、位置Ｐ３、位置Ｐ４、位置Ｐ５、位置Ｐ６及び位置Ｐ７における互いに隣り合う２つの位置の間の現像剤の搬送方向における距離（間隔）は同じであり、それぞれの距離が５ｍｍとなっている。

第２の搬送路３４０中においては、羽根部３５４に押されることにより現像剤が位置Ｐ１、位置Ｐ２、位置Ｐ３と移動するものの、交わる方向における第２の搬送路３４０の面積と第２の搬送部材３５０の断面積の差が位置Ｐ４で小さくなるため、すなわち位置Ｐ４において現像剤が通過する空間が狭くなるため、位置Ｐ４において現像剤が滞留する。そして、この滞留は、第２の搬送路３４０中における位置Ｐ４よりも上流側に影響を与えている。具体的には、位置Ｐ４近傍でのみ現像剤の滞留が生じるのではなく、位置Ｐ２、位置Ｐ３と現像剤の搬送方向における上流側から徐々に滞留が進行する。

位置Ｐ４近傍では、現像剤が滞留するものの、位置Ｐ４近傍の現像剤は、羽根部３５４に押されることにより上流側から移動してきた現像剤に押されて、下流側へと搬送され、位置Ｐ６、位置Ｐ７へと搬送される。

以上で説明をしたように、第２の搬送路３４０中において現像剤の滞留が生じ、この滞留の程度が第２の搬送路３４０中における位置によって異なる。このため、現像剤には、第２の搬送路３４０中の位置に応じて異なる圧力が加わることになる。また、第２の搬送路３４０中の同じ位置においても現像剤の滞留の程度が時間的に変化することがある。このため、第２の搬送路３４０中における同じ位置において現像剤に加えられる圧力が時間的に変化する虞がある。

ここで、現像剤に加えられる圧力が変動すると、現像剤のかさ密度が変動し、現像剤のかさ密度が変動すると、濃度検出器３７０による現像剤中のトナー濃度の検出結果に変動が生じ虞がある。このため、濃度検出器３７０によるトナー濃度の検出結果の変動を抑制するためには、第２搬送路３４０中における現像剤に加えられる圧力の変化が小さく、現像剤のかさ密度の変化が小さい位置に濃度検出器３７０を配置すればよい。

図６には、第２の搬送路３４０内において、現像剤に加えられる圧力を測定した結果示されている。図６における横軸は、現像剤の搬送方向における第２の搬送路３４０中の位置を示していて、現像剤の搬送方向において位置Ｐ１よりも上流ある基準位置からそれぞれの位置までの距離を示している。図６における横軸の単位はｍｍである。

また、図６における線Ａ、線Ｂ、線Ｃ、線Ｄは、第２の搬送路３４０で互いに異なる量の現像剤を搬送した場合における第２の搬送路３４０中の各位置において現像剤に加わる圧力を示している。ここで、第２の搬送路３４０中で搬送された現像剤の量は、線Ａに示した場合が最も少なく、線Ｂで示した場合が次に少なく、線Ｃで示した場合が次に少なく、線Ｄで示した場合が最も多い。

また、図６における線Ｅは、第２の搬送路３４０中の交わる方向における第２の搬送路の断面積と軸部３５２の断面積との差が一定である比較例（不図示）で第２の搬送路３４０中において現像剤に加わる圧力を測定した結果を示している。

また、図６の横軸に示す位置Ｐ１、位置Ｐ２、位置Ｐ３、位置Ｐ４、位置Ｐ５、位置Ｐ６及び位置Ｐ７は、図５に示す位置Ｐ１、位置Ｐ２、位置Ｐ３、位置Ｐ４、位置Ｐ５、位置Ｐ６及び位置Ｐ７にそれぞれ対応している。

図６に示すように、線Ａ、線Ｂ、線Ｃ、線Ｄのいずれの場合であっても、現像剤に加えられる圧力は以下のように変化する。すなわち、位置Ｐ１、位置Ｐ２と現像剤が搬送されるに応じて現像剤に加えられる圧力が上昇し、位置Ｐ３で最大となる。現像剤に加えられる圧力が位置Ｐ３で最大となるのは、位置Ｐ３においては、現像剤の滞留が進行した状態にあるにもかかわらず、羽根部３５４によって現像剤が搬送方向へと押されるためである。

また、線Ａ、線Ｂ、線Ｃ、線Ｄのいずれの場合であっても、現像剤に加えられる圧力は、位置Ｐ３で最大となった後に、位置Ｐ４、位置Ｐ５へと現像剤が搬送されるにつれて低下する。そして、線Ａ、線Ｂ、線Ｃ、線Ｄのいずれの場合であっても、位置Ｐ５、位置Ｐ６、位置Ｐ７で現像剤に加えられる圧力は略一定となっている。また、線Ａ、線Ｂ、線Ｃ、線Ｄのいずれの場合であっても、位置Ｐ７を通過すると、現像剤に加えられる圧力は低下する。

以上の測定結果から、第２の搬送路３４０中における濃度検出器３７０を配置する好ましい位置は、現像剤に加わる圧力の変化が小さく、このため現像剤のかさ密度の変化も小さい位置である位置Ｐ５よりも現像剤の搬送方向における下流側であって、位置Ｐ７よりも現像剤の搬送方向において上流側の位置であることが分かる。

ここで、位置Ｐ４は、第２の部分３４０ｂの現像剤の搬送方向における上流側の端部である。そして、位置Ｐ５は位置Ｐ４から現像剤の搬送方向において下流側に５ｍｍの位置であり、位置Ｐ７は位置Ｐ４から現像剤の搬送方向において下流側に１５ｍｍの位置である。このため、現像装置３００においては、第２の部分３４０ｂの上流側の端部である位置Ｐ４からの距離が５ｍｍより長く、位置Ｐ４からの距離が１５ｍｍよりも短い位置に収まるように濃度検出器３７０を配置すればよい。

上述のように濃度検出器３７０を配置するには、長さｂ（第２の部分３４０ｂの現像剤搬送方向における上流側の端部から濃度検出器３７０の現像剤搬送方向における上流側の端部までの長さ）が、５ｍｍ以上であればよい。ここで、半径の差ａ（第２の搬送路３４０の第２の部分３４０ｂにおける半径と、第２の搬送部材３５０の第２の部分３４０ｂに配置された部分との半径の差）との関係においては、上述のようにａが３．５ｍｍであることから、
ｂ≧ａ／０．７
であればよい。

以上で説明をしたように濃度検出器３７０を配置すれば、濃度検出器３７０は、第２搬送路３４０内における現像剤に加えられる圧力が予め定められた範囲に収まる位置に配置された状態となる。

図７は、第２の搬送路３４０の第２の例と第２の搬送部材３５０の第２の例とを示す図である。図７に示すように、この第２の例においても、先述の第１の例と同様に、現像剤を搬送する搬送方向と交わる方向における第２の搬送路３４０の断面積と第２の搬送部材３５０の断面積との差は、第２の部分３４０ｂが第１の部分３４０ａよりも小さく、第３の部分３４０ｃが第２の部分３４０ｂよりも大きく、第１の部分３４０ａと第２の部分３４０ｃとが同じとなっている。

また、この第２の例では、第１の部分３４０ａ、第２の部分３４０ｂ、第３の部分３４０ｃにおける第２の搬送部材３５０の交わる方向における断面積が同じである。これに対して、第２の搬送路３４０の断面積は、第２の部分３４０ｂが第１の部分３４０ｂよりも小さく、第３の部分３４０ｃが第２の部分３４０ｂよりも大きく、第１の部分３４０ａと第３の部分３４０ｃとが同じである。

尚、以上で説明をした第１の例と第２の例とを組み合わせて、第２の搬送路３４０の断面積と第２の搬送部材３５０の断面積との差を、第１の部分３４０ａ及び第２の部分３４０ｃにおいてよりも第２の部分３４０ｂにおいて小さくするように、第２の部分３４０ｂにおける第２の搬送部材３５０の断面積を、第１の部分３４０ａ及び第２の部分３４０ｃよりも大きくするとともに、第２の部分３４０ｂにおける第２の搬送路３４０の断面積を、第１の部分３４０ａ及び第３の部分３４０ｃよりも小さくしてもよい。

１０：画像形成装置
２０２ 感光体ドラム
３００ 現像装置
３０２ 現像装置本体
３１０ 現像ロール
３１２ 磁石部材
３１４ 現像スリーブ
３４０ 第２の搬送路
３４０ａ 第１の部分
３４０ｂ 第２の部分
３４０ｃ 第３の部分
３５０ 第２の搬送部材
３５２ 軸部
３５４ 羽根部
３７０ 濃度検出器

Claims (9)

1. 像を保持する像保持体と、
   前記像保持体が保持する像の現像に用いられる現像剤を搬送するための搬送路を形成する搬送路形成部と、
   前記搬送路内で現像剤を搬送する搬送部材と、
   を有し、
   前記搬送路は、現像剤を搬送する搬送方向と交わる方向における当該搬送路の断面積と前記搬送部材との断面積との差が互いに異なる第１の部分と第２の部分とを有し、
   前記第２の部分は、現像剤を搬送する搬送方向と交わる方向における当該搬送路の断面積と前記搬送部材との断面積の差が前記第１の部分よりも小さく、現像剤の搬送方向において前記第１の部分よりも下流側に配置されていて、
   前記搬送路内における現像剤中のトナー濃度を検出し、前記搬送路の前記第２の位置に配置されている濃度検出器をさらに有し、
   前記搬送路の前記第２の部分における半径と前記搬送部材の前記第２の部分における半径との差をａとし、前記第２の部分の現像剤の搬送方向における上流側の端部から、前記濃度検出器の現像剤搬送方向における上流側の端部までの長さをｂとした場合に、
   ａ≦０．７ｂ
   である画像形成装置。
2. 前記搬送部材は軸部を有し、
   前記軸部は、前記第２の部分に配置された部分の断面積が前記第１の部分に配置された部分の断面積よりも大きい請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記搬送部材は、前記第１の部分における前記軸部の少なくとも一部分に羽根部が形成されており、前記第２の部分における前記軸部に羽根部が形成されていない請求項２記載の画像形成装置。
4. 前記第２の部分は、前記軸部が前記搬送路の内壁に対向している請求項２又は３記載の画像形成装置。
5. 前記羽根部の高さであって、前記軸部の前記第２の部分よりも前記搬送路の内壁の側に突出する前記高さをｈとし、
   前記軸部の前記第２の部分に配置されている部分の半径をｒ_Sとし、
   前記搬送部材の羽根部の半径をｒ_Aとした場合に、
   ｈ＞（ｒ_A−ｒ_S）
   である請求項３又は４記載の画像形成装置。
6. 前記搬送路は、前記第２の部分における断面積が前記第１の部分における断面積よりも小さい請求項１から５いずれか記載の画像形成装置。
7. 像を保持する像保持体と、
   前記像保持体が保持する像の現像に用いられる現像剤を搬送するための搬送路を形成する搬送路形成部と、
   前記搬送路内で現像剤を搬送する搬送部材と、
   前記搬送路内における現像剤中のトナー濃度を検出する濃度検出器と、
   を有し、
   前記濃度検出器は、前記搬送路内における現像剤に加わる圧力が予め定められた範囲に収まる位置に配置されている画像形成装置。
8. 像保持体が保持する像の現像に用いられる現像剤を搬送するための搬送路を形成する搬送路形成部と、
   前記搬送路内で現像剤を搬送する搬送部材と、
   を有し、
   前記搬送路は、現像剤を搬送する搬送方向と交わる方向における当該搬送路の断面積と前記搬送部材との断面積との差が互いに異なる第１の部分と第２の部分とを有し、
   前記第２の部分は、現像剤を搬送する搬送方向と交わる方向における当該搬送路の断面積と前記搬送部材との断面積の差が前記第１の部分よりも小さく、現像剤の搬送方向において前記第１の部分よりも下流側に配置されていて、
   前記搬送路内における現像剤中のトナー濃度を検出し、前記搬送路の前記第２の位置に配置されている濃度検出器をさらに有し、
   前記搬送路の前記第２の部分における半径と前記搬送部材の前記第２の部分における半径との差をａとし、前記第２の部分の現像剤の搬送方向における上流側の端部から、前記濃度検出器の現像剤搬送方向における上流側の端部までの長さをｂとした場合に、
   ａ≦０．７ｂ
   である現像装置。
9. 像を保持する保持体が保持する像の現像に用いられる現像剤を搬送するための搬送路を形成する搬送路形成部と、
   前記搬送路内で現像剤を搬送する搬送部材と、
   前記搬送路内における現像剤中のトナー濃度を検出する濃度検出器と、
   を有し、
   前記濃度検出器は、前記搬送路内における現像剤に加わる圧力が予め定められた範囲に収まる位置に配置されている現像装置。

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