JP2022097144A - 現像装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】現像装置内の現像剤のトナー濃度を精度よく検知する。
【解決手段】現像装置１０は、現像槽４０に第１搬送スクリュ５１および第２搬送スクリュ５２を備える。現像槽４０には現像剤の濃度を検知する検知面６３２が設けられる。第２搬送スクリュ５２には、３条以上の多数条の螺旋羽根５５が設けられており、検知面６３２に対向する位置で、少なくとも１条の螺旋羽根５５には切欠部５６が設けられ、少なくとも他の１条の螺旋羽根５５にはリブ部５７が設けられている。リブ部５７は、当該螺旋羽根５５よりも回転軸５８の径方向に突出し、検知面６３２と間に隙間を設けて配設される。また、切欠部５６はリブ部５７よりも第２搬送スクリュ５２の回転方向Ｄ２の下流側に設けられる。
【選択図】図３

Description

本発明は、現像剤に含まれるトナーの濃度検知部を備える現像装置、およびその現像装置を備える画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置には、トナーと磁性キャリアとを含む現像剤を用いる現像装置が適用されたものがある。この種の現像装置では、現像剤を収容する現像槽内に搬送スクリュを配置し、その回転軸を中心に螺旋羽根を回転させて、現像槽内の現像剤を撹拌しながら回転軸の軸方向に現像剤を搬送および循環させている。また、現像槽の外壁にはトナー濃度センサを設けて、現像剤のトナー濃度を検知する構成とされている。

トナー濃度センサで精度よく濃度検知を行うために、例えば特許文献１には、搬送スクリュにおいて、トナー濃度センサの検知面に対向する位置に、弾性体シートからなる撹拌部材を配置し、搬送スクリュの回転時に弾性体シートで検知面を弾性的に摺擦することで検知面上の現像剤を除去することが開示されている。

特開２００９－２０５１１６号公報

しかしながら、前記特許文献１に記載の技術では検知面上の現像剤を除去することはできるが、弾性体シートで繰り返し検知面を摺擦する構成であるため、弾性体シートの摩耗による劣化が危惧され、ランニング時間の増加とともに不具合が発生し、検知精度が低下する問題点がある。

通常、トナー濃度センサは現像槽に固定されており、現像剤に対して接触式あるいは非接触式のセンサにより現像剤のトナー濃度を読みとるように構成されている。特に、この種のトナー濃度センサはコイルとコンデンサーとを組み合わせたもので、現像剤中の磁性キャリアの透磁率を読み取る。現像剤のトナー濃度を精度よく検知するためには、検知面上に現像剤が一定量は存在している必要がある。

これに対して、回転する搬送スクリュの螺旋羽根が連続的に設けられていると、トナー濃度センサに対向した位置の現像剤が掻き上げられて搬送され、検知面に一定量の現像剤が存在しにくく、トナー濃度を精度よく検知することが困難になる。加えて、現像槽内で現像剤の液面を高く維持するために、搬送スクリュの螺旋羽根の条数を増やした場合には、現像剤の搬送力が大きくなるとともに検知面での現像剤の嵩密度が減少してしまう。その場合に、トナー濃度センサの検知面上の現像剤量も減少するため、現像槽内で現像剤の疎な空間が大きくなり、検知誤差が生じやすいといった課題がある。

本発明は、前記のような問題点にかんがみてなされたものであり、その目的とするところは、螺旋羽根の条数を増やした場合にも現像剤のトナー濃度を精度よく検知することが可能な現像装置、およびその現像装置を備える画像形成装置を提供することにある。

前記の目的を達成するため、本発明は現像剤を収容する現像槽に配置されて回転軸を中心に回転する撹拌搬送部材と、前記現像槽に設けられて現像剤の濃度を検知する濃度検知部とを備える現像装置であって、前記撹拌搬送部材は前記回転軸に３条以上の多数条の螺旋羽根が設けられる。前記撹拌搬送部材における前記濃度検知部に対向する位置では、前記多数条の螺旋羽根のうち、少なくとも１条の螺旋羽根には切欠部が設けられ、前記多数条の螺旋羽根のうち、少なくとも他の１条の螺旋羽根はリブ状に突設されたリブ部とされ、前記多数条の螺旋羽根のうち、さらに他の１条の螺旋羽根はそのまま螺旋状に延設されており、前記切欠部は当該螺旋羽根が前記回転軸の軸方向の所定範囲で除去された形状を有し、前記リブ部は、当該螺旋羽根よりも前記回転軸の径方向に突出して設けられるとともに、前記濃度検知部の検知面との間に隙間を設けて配設されていることを特徴としている。

より具体的な構成として、前記現像装置において、前記リブ部は当該螺旋羽根の延設方向に沿って配設されていることが好ましい。

また、前記現像装置において、前記リブ部は前記回転軸の軸方向に対して所定の傾斜角度を有して配設され、前記リブ部が前記回転軸の軸方向に対してなす傾斜角度は、当該螺旋羽根が前記軸方向に対してなす傾斜角度とは異なる角度とされてもよい。

その場合に、前記リブ部は、前記傾斜角度が、当該螺旋羽根の前記傾斜角度に対して５°以内の角度で増減させて設けられることが好ましい。

また、前記構成の現像装置において、前記切欠部は、前記リブ部よりも、前記撹拌搬送部材の回転方向の下流側に設けられることが好ましい。

また、前記構成の現像装置において、前記撹拌搬送部材の回転軸の軸方向に対して、前記検知面、前記リブ部、および前記切欠部における前記軸方向の各長さは、前記検知面の長さが最も短く、前記切欠部の長さは前記リブ部の長さ以上であることが好ましい。

また、前記構成の現像装置において、前記リブ部と前記検知面との間の隙間は、０．３ｍｍ以上０．７ｍｍ以下とされることが好ましい。

また、前記構成を具備する現像装置を備えた画像形成装置も本発明の技術的思想の範疇である。これにより、現像装置におけるトナー濃度の検知精度を高めることが可能となる。

本発明によれば、螺旋羽根、螺旋羽根に設けられる切欠部およびリブ部の作用によって、現像剤の撹拌性および搬送性を高めつつ、トナー濃度を精度よく検知することが可能となる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置を示す概略側面図である。 前記画像形成装置に備えられる現像装置を示す上面図である。 図２における現像装置のＡ－Ａ断面図である。 図２に示す現像装置において第２搬送スクリュが取り外された状態を示す上面図である。 前記第２搬送スクリュの全体構成を示す側面図である。 前記第２搬送スクリュの全体構成を示す側面図である。 図５ＡにおけるＧ－Ｇ断面図である。 図５ＡにおけるＦ－Ｆ断面図である。 前記第２搬送スクリュを示す斜視図である。 前記第２搬送スクリュの第１端部側を拡大して示す斜視図である。 前記第２搬送スクリュの第１端部側であって図８に示す第２搬送スクリュの背面側を示す斜視図である。 前記第２搬送スクリュの要部を拡大して示す、図３におけるＢ－Ｂ断面図である。 図１０の第２搬送スクリュをさらに回転させた状態を示す断面図である。

本発明の実施形態に係る画像形成装置および現像装置について、図面を参照しつつ説明する。

（画像形成装置の全体構成）
図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置１を示す概略側面図である。画像形成装置１は、現像装置１０、帯電器１１、クリーナ装置１２、感光体ドラム１３、露光装置１５、中間転写ベルト装置１６、定着装置１７、給紙装置１８、排紙トレイ１９、およびシート搬送経路Ｓを備えて、外部から伝達された画像データに応じて、所定のシートに多色および単色の画像を形成する。

画像形成装置１において扱われる画像データは、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色を用いたカラー画像に応じたものである。したがって、現像装置１０、帯電器１１、クリーナ装置１２、感光体ドラム１３は、各色に応じた４種類の潜像を形成するようにそれぞれ４個ずつ設けられ、それぞれブラック、シアン、マゼンタ、イエローに設定され、これらによって４つの画像ステーションＰａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄが構成されている。

帯電器１１は、感光体ドラム１３の表面を所定の電位に均一に帯電させる。露光装置１５は、感光体ドラム１３の表面を露光して静電潜像を形成する。現像装置１０は、感光体ドラム１３の表面の静電潜像を現像して、感光体ドラム１３の表面にトナー像を形成する。このような一連の動作によって、感光体ドラム１３の表面に各色のトナー像が形成される。クリーナ装置１２は、現像および画像転写の後に感光体ドラム１３の表面の残留トナーを除去および回収する。

中間転写ベルト装置１６は、感光体ドラム１３の上側に配置され、中間転写ベルト２１、中間転写ベルト駆動ローラ２２、中間転写ベルト従動ローラ２３、中間転写ローラ２４、および中間転写ベルトクリーニング装置２５を備えている。中間転写ローラ２４は、ＹＭＣＫ用の各色の画像ステーションに対応して４本設けられている。中間転写ベルト駆動ローラ２２、中間転写ベルト従動ローラ２３、および中間転写ローラ２４は、中間転写ベルト２１を張架して、中間転写ベルト２１の表面を所定方向（図中矢符Ｃ方向）に移動させる。

中間転写ベルト２１は、矢符Ｃの方向へ周回移動し、中間転写ベルトクリーニング装置２５によって残留トナーを除去および回収され、各感光体ドラム１３の表面に形成された各色のトナー像が順次転写して重ね合わされて、中間転写ベルト２１の表面にカラーのトナー像が形成される。

画像形成装置１は、転写ローラ２７を含む２次転写装置２６をさらに備えている。転写ローラ２７は、中間転写ベルト２１との間にニップ域が形成されており、シート搬送経路Ｓを通じて搬送されたシートをニップ域に挟み込んで送る。シートは、ニップ域を通過する際に、中間転写ベルト２１の表面のトナー像が転写される。

給紙装置１８は、画像形成に使用するシートを蓄積しておくための給紙トレイを備える。画像形成装置１の上部には排紙トレイ１９が設けられて、画像形成済みのシートが排出されて載置される。

シート搬送経路Ｓは、主経路Ｓ１と、分岐されて再合流する反転経路Ｓ２とを備えており、主経路Ｓ１に沿って、ピックアップローラ３１、レジスト前ローラ３３、レジストローラ３２、２次転写装置２６、定着装置１７、および排紙ローラ３４が配置されている。反転経路Ｓ２は、定着装置１７と排紙ローラ３４との間から分岐し、複数の搬送ローラ３５を経由してレジスト前ローラ３３とレジストローラ３２との間に再合流する。

ピックアップローラ３１は、給紙装置１８の端部近傍に備えられ、給紙トレイからシートを１枚ずつシート搬送経路Ｓに供給する呼び込みローラである。レジストローラ３２は、給紙装置１８から搬送されているシートを一旦保持し、感光体ドラム１３上のトナー像の先端とシートの先端とを合わせるタイミングでシートを転写ローラ２７に搬送する。レジスト前ローラ３３は、シートの搬送を促進補助するための小型のローラである。

定着装置１７は、定着ローラ２８および加圧ローラ２９を備えて、未定着のトナー像が形成されたシートを定着ローラ２８と加圧ローラ２９との間に挟み込んで加熱および加圧し、トナー像をシートに定着させる。定着後のシートは、排紙ローラ３４によって排紙トレイ１９上に排出される。

シートの表面だけでなく裏面にも画像形成を行う場合、シートを排紙ローラ３４から反転経路Ｓ２へと搬送してシートの表裏を反転させ、レジストローラ３２へと再度導き、表面と同様にして裏面に画像形成を行う。

（現像装置）
図２は、画像形成装置１に備えられる現像装置１０を示す上面図であり、図３は、図２における現像装置１０のＡ－Ａ断面図である。

現像装置１０は、現像剤を収容する収容容器としての現像槽４０と、撹拌搬送部材と、現像ローラ６１と、規制部材とを備えている。前記規制部材としては、本実施形態ではドクターブレード６２が備えられている。

現像槽４０には図示しない現像剤が貯留されている。現像剤には、非磁性のトナーと磁性キャリアとを含む現像剤（二成分現像剤）が用いられる。撹拌搬送部材（５１、５２）は、現像槽４０に貯留されている現像剤を撹拌する。この撹拌により、現像剤に含まれるトナーと磁性キャリアとの間に摩擦を生じさせ、その摩擦により非磁性のトナーを帯電させる。

現像ローラ６１は、感光体ドラム１３に対向して設けられており、感光体ドラム１３にトナーを供給する。本実施形態において、現像ローラ６１は、現像槽４０の上方に配置されているが、これに限定されず、現像槽４０のうちトナーを外部へ供給する部分に面して設けられていればよい。

現像槽４０は、内部に空洞を有する容器であって、内部に撹拌搬送部材が配設されている。例示の形態に係る現像装置１０は、撹拌搬送部材として、第１搬送スクリュ５１と第２搬送スクリュ５２とを有している。第１搬送スクリュ５１と第２搬送スクリュ５２には、それぞれ螺旋羽根５３、５５が設けられている。

螺旋羽根５３、５５は、回転軸５４、５８の外周に螺旋状に設けられている。現像装置１０内で、第１搬送スクリュ５１と第２搬送スクリュ５２とは、互いの回転軸５４、５８を平行に対向させて配置されて、回転することで現像剤を現像槽４０内で撹拌しつつ循環させる。

現像槽４０には、第１搬送スクリュ５１が配設された第１収容部４１と、第２搬送スクリュ５２が配設された第２収容部４２とが設けられている。第１収容部４１と第２収容部４２とは、仕切り部４３によって区画されている。

本実施形態では、図３に示すように、第１搬送スクリュ５１は、現像槽４０において現像ローラ６１の下方であって感光体ドラム１３の反対側に配設されている。第２搬送スクリュ５２は、現像槽４０において、第１搬送スクリュ５１よりも感光体ドラム１３から離間した位置に配設されている。

仕切り部４３は、現像槽４０の第１端部４０１と第２端部４０２とに対応する部分がそれぞれ開口されて、第１収容部４１と第２収容部４２との間で現像剤を流通させるための連通部４４が設けられている。

図３に示すように、第１搬送スクリュ５１は、仕切り部４３に面する側で、現像剤を上方から下方へ移動させるように、回転方向Ｄ１の方向に回転している。また、第２搬送スクリュ５２は、仕切り部４３に面する側で、現像剤を上方から下方へ移動させるように、回転方向Ｄ２の方向に回転している。

図２において、図中左右方向に配設される回転軸５４、５８に沿った軸方向Ｌについて、現像槽４０の一方の端部（第１端部４０１）側へ向かう方向をＬ１方向（図２では、右方向）とし、現像槽４０の他方の端部（第２端部４０２）側へ向かう方向をＬ２方向（図２では、左方向）とする。この場合、現像剤は、第１搬送スクリュ５１および第２搬送スクリュ５２の回転によって、第１収容部４１においては、第１端部４０１から第２端部４０２へとＬ２方向に搬送され、連通部４４を経由して第２収容部４２へ移動する。さらに、現像剤は、第２収容部４２で第２端部４０２から第１端部４０１へとＬ１方向に搬送され、連通部４４を経由して第１収容部４１に移動する。現像剤はこのような軸方向Ｌの移動を繰り返して、撹拌されつつ循環する。

（第２搬送スクリュの構成）
図４は、図２に示す現像装置１０から第２搬送スクリュ５２が取り外された状態を示す上面図である。図５Ａおよび図５Ｂは、第２搬送スクリュ５２の全体構成を示す側面図であり、図６Ａは、図５ＡにおけるＧ－Ｇ断面図、図６Ｂは、図５ＡにおけるＦ－Ｆ断面図である。なお、図５Ｂでは、図５Ａの第２搬送スクリュ５２を、回転軸５８を中心にさらに１８０°回転させた状態を示している。

図３および図４に示すように、現像槽４０の第２収容部４２の内壁４５は、中央底部が平面状に形成されて、薄肉状の底面４６とされている。底面４６には、その外側（この場合は下方）から、トナー濃度センサ（濃度検知部）６３の本体部６３１が配設されている。

トナー濃度センサ６３は、現像剤のトナーと磁性キャリアとの混合比率の変化に応じて透磁率が増減するのを利用して、現像剤とは非接触でトナー濃度を検出する透磁率センサとされている。トナー濃度センサ６３の本体部６３１は、現像槽４０の外壁に取り付けられて、先端部が平面状に形成されている。図４に示すように、現像槽４０の底面４６には、トナー濃度センサ６３の本体部６３１が対向して設けられたトナー濃度の検知面６３２が形成されている。例示の形態では、検知面６３２は底面４６において円形状に設けられている。

画像形成動作によって、現像ローラ６１における現像剤は感光体ドラム１３へと搬送される。現像剤を構成するトナーは感光体ドラム１３に供給されて、吸着されることで、感光体ドラム１３の表面の静電潜像が現像され、トナー像が形成される。現像ローラ６１に残留する現像剤は現像ローラ６１の回転に伴って現像槽４０に再び搬送されるが、現像剤のトナー濃度は次第に低下してく。

そのため、現像装置１０には、現像槽４０にトナーを補給する図示しない補給部が備えられている。補給部は、例えば第２収容部４２に接続されて、トナーの補給口が第２端部４０２寄りに配設される。補給されたトナーは、第２収容部４２で第２搬送スクリュ５２により磁性キャリアと混合され、撹拌される。そのため、トナー濃度センサ６３の検知面６３２は、第２収容部４２におけるトナーの補給口とは反対側の第１端部４０１寄りに配設されている。

現像によりトナーが消費されてトナー濃度が低下すると、検知面６３２の周辺で現像剤のトナー濃度も低下し、トナー濃度センサ６３によりトナー濃度の低下が検知される。その検知結果に基づいて、前記補給部から新たなトナーが供給される。

なお、トナー濃度センサ６３の構成や配置形態は前記のものに限定されず、例えば本体部６３１が現像槽４０の内壁４５よりも上方に突出して第２収容部４２内に位置する構成とされてもよい。その場合には、トナー濃度センサ６３の本体部６３１が、トナー濃度の検知面となる。また、トナー濃度センサ６３は、現像剤として磁性一成分現像剤が用いられる場合には、トナーの有無に対応する透磁率を検知することが可能とされる。

図６Ａに示すように、現像装置１０において、第２搬送スクリュ５２の回転軸５８のまわりには３条の螺旋羽根５５が設けられている。螺旋羽根５５は、回転軸５８の外周に、周方向に均等な間隔で配設されている。それぞれの螺旋羽根５５は、回転軸５８の径方向の外方ほど薄肉状となる断面略三角形状に形成されている。図３に示すように、第１搬送スクリュ５１においても同様に、３条の螺旋羽根５３が回転軸５４のまわりに設けられている。

図７は、第２搬送スクリュ５２を示す斜視図であり、図８は、第２搬送スクリュ５２の第１端部４０１側を拡大して示す斜視図であり、図９は、第２搬送スクリュ５２の第１端部４０１側であって図８の第２搬送スクリュ５２の背面側を示す斜視図である。図１０は、第２搬送スクリュ５２の要部を拡大して示した、図３におけるＢ－Ｂ断面図である。図１１は、図３におけるＢ－Ｂ断面相当図であって、図１０の状態から第２搬送スクリュ５２をさらに回転させた状態を示す断面図である。なお、図１０および図１１では、構成を見やすくするために、第２搬送スクリュ５２を断面とせず、側方から見た図を示している。

図４に示したように、第２搬送スクリュ５２が配設される現像槽４０の第２収容部４２には、底面４６にトナー濃度センサ６３の検知面６３２が設けられている。これに対応させて、図７に示すように、第２搬送スクリュ５２には、検知面６３２に対向する位置で回転する螺旋羽根５５に対して、切欠部５６とリブ部５７とが設けられている。

具体的には、第２搬送スクリュ５２に備えられる３条の螺旋羽根５５のうち、１条の螺旋羽根５５には切欠部５６が設けられ、他の１条の螺旋羽根５５にはリブ部５７が設けられている。３条の螺旋羽根５５のうち、残る１条の螺旋羽根５５は、そのままの形状で螺旋状に延設されている。

図７および図８に示すように、切欠部５６は、３条のうちの１条の螺旋羽根５５が、トナー濃度センサ６３の検知面６３２に対向する部分で、回転軸５８の軸方向Ｌの所定範囲で除去されたような形状で設けられている。切欠部５６の当該部分では、回転軸５８の外周に沿う曲面が露出したように形成されている。

リブ部５７は、３条のうちの他の１条の螺旋羽根５５が、トナー濃度センサ６３の検知面６３２に対向する部分で、当該螺旋羽根５５の略三角形状の断面形状とは異なるリブ状に形成されて、回転軸５８の外周に立設されている。図８に示すように、リブ部５７は、厚みを有する平板状のリブであり、回転軸５８の径方向の外方に向けて突設されている。この螺旋羽根５５とリブ部５７とは、例えばＡＢＳ樹脂等の共通の材質により形成されている。

リブ部５７は、当該螺旋羽根５５の延設方向に沿って突設されて螺旋羽根５５の軌跡上に配置されても、また、回転軸５８の軸方向Ｌに対する傾斜角度を、リブ部５７と螺旋羽根５５とで異ならせて配置されても、どちらの配置形態とされてもよい。

例えば、図８に示すように、リブ部５７は、回転軸５８の軸方向Ｌに対してなす傾斜角度θ２が、当該螺旋羽根５５の回転軸５８に軸方向Ｌに対してなす傾斜角度θ１とは異なる角度で傾斜して設けられてもよい。この場合、より詳細には、リブ部５７の傾斜角度θ２は、当該螺旋羽根５５の傾斜角度θ１に対して、５°以内の角度で増減させた傾斜角度とされることが好ましい。すなわち、リブ部５７の傾斜角度θ２について、（θ１－５°）≦θ２≦（θ１＋５°）とされることが好ましい。

このように構成されることで、リブ部５７を螺旋羽根５５の軌跡上に設ける場合であっても、傾斜角度θ２で傾斜させて設ける場合であっても、螺旋羽根５５による現像剤の搬送性に大きな影響を与えることなく、第２搬送スクリュ５２にリブ部５７を設けることができる。

また、図９に示すように、リブ部５７は、当該螺旋羽根５５よりも、回転軸５８の径方向に突出して設けられている。さらに、リブ部５７は、図１１に示すように、トナー濃度センサ６３の検知面６３２との間にギャップ寸法（隙間）Ｙ２を設けて配設されている。リブ部５７の先端部と検知面６３２との間のギャップ寸法Ｙ２は、０．３ｍｍ以上０．７ｍｍ以下とされることが好ましい。図１０に示すように、螺旋羽根５５と検知面６３２との間にギャップ寸法Ｙ１が設けられるのに対して、図１１に示すリブ部５７と検知面６３２とのギャップ寸法Ｙ２は、ギャップ寸法の差ΔＹだけ小さくなるように設けられている。

これにより、トナー濃度センサ６３の検知面６３２の周囲で、リブ部５７は螺旋羽根５５よりも検知面６３２に近接して設けられる。したがって、リブ部５７による現像剤の撹拌性を高めることが可能になるとともに、リブ部５７が撹拌する現像剤を検知面６３２上に行き渡らせることが可能となる。

また、リブ部５７は現像剤の撹拌性を高める一方で、検知面６３２との間にギャップ寸法Ｙ２が設けられるので、検知面６３２上の現像剤を除去してしまうことはなく、一定量の現像剤を検知面６３２上に存在させることが可能となる。ギャップ寸法Ｙ２は、螺旋羽根５５と検知面６３２とのギャップ寸法Ｙ１よりも小さいので、リブ部５７は検知面６３２に対して現像剤を押圧しつつ撹拌するように作用する。そのため、トナー濃度センサ６３のセンサ感度を向上させることができる。

その上、リブ部５７は検知面６３２を摺接するものとはならない。したがって、リブ部５７が摩耗したり劣化したりすることを防ぎ、長期的に安定した撹拌搬送作用を保持することが可能となる。

ここで、第２搬送スクリュ５２に設けられる螺旋羽根５５の切欠部５６およびリブ部５７は、第２搬送スクリュ５２の回転方向Ｄ２に対して好ましい配設順序を有する。すなわち、切欠部５６は、リブ部５７よりも、第２搬送スクリュ５２の回転方向Ｄ２の下流側に設けられている。図８および図９に示すように、第２搬送スクリュ５２の回転方向Ｄ２に対して、リブ部５７は切欠部５６が設けられた螺旋羽根５５よりも上流側の他の螺旋羽根５５に設けられている。

また、図１０および図１１に示すように、第２搬送スクリュ５２の回転軸５８の軸方向Ｌに対して、検知面６３２、リブ部５７、および切欠部５６における軸方向Ｌの各長さは、検知面６３２の長さが最も短く、切欠部５６の長さはリブ部５７の長さ以上とされることが好ましい。すなわち、切欠部５６における軸方向Ｌの長さＸ２は、検知面６３２の軸方向Ｌの長さ（検知面６３２の直径）Ｘ１よりも大きく設けられている。また、リブ部５７における軸方向Ｌの長さＸ３も、検知面６３２の軸方向Ｌの長さＸ１よりも大きく設けられている。切欠部５６の長さＸ２は、リブ部５７の長さＸ３に対して同等であるか、または、より大きいことが好ましい。

したがって、図３に示すように、第２搬送スクリュ５２が回転方向Ｄ２に回転するとき、トナー濃度センサ６３の検知面６３２の対向位置には、まず、切欠部５６が到来し、次いでリブ部５７が到来する。リブ部５７よりも先に切欠部５６が到来することで、撹拌中の現像剤を螺旋羽根５５で掻き上げない期間を設けて、検知面６３２上に現像剤を一定量、存在させることができる。しかも、切欠部５６の長さＸ２が、検知面６３２の長さＸ１よりも大きく設けられているので、検知面６３２に対して十分に現像剤を存在させておくことが可能となる。

また、切欠部５６に続いて、リブ部５７が検知面６３２の対向位置に到来することで、検知面６３２上に存在する現像剤をリブ部５７で撹拌することができる。リブ部５７は、ギャップ寸法Ｙ２を設けて検知面６３２を通過するので、現像剤の搬送性をより一層高めることができる。加えて、検知面６３２、リブ部５７、および切欠部５６の軸方向Ｌの各長さが前記のように設けられていることで、検知面６３２上には、リブ部５７の通過によって現像剤が確実に存在することとなる。したがって、トナー濃度センサ６３により、現像剤のトナー濃度を精度よく検知することが可能となる。

第２搬送スクリュ５２においては、３条の螺旋羽根５５を設けたことで現像剤の撹拌性および搬送性を高めることができる。３条の螺旋羽根５５であることによって現像槽４０内の現像剤の嵩密度が低下する可能性があるが、前記構成を具備する切欠部５６およびリブ部５７を設けていることで、検知面６３２上での現像剤の総量低下を抑制することができ、トナー濃度の検知精度を高めることが可能となる。また、リブ部５７のギャップ寸法Ｙ２は、螺旋羽根５５と検知面６３２とのギャップ寸法Ｙ１よりも小さいので、リブ部５７は検知面６３２に対して現像剤を押圧しつつ撹拌するように作用し、トナー濃度センサ６３のセンサ感度を向上させることに寄与する。

このような第２搬送スクリュ５２は、３条の螺旋羽根５５が一体で成形されて、軸芯の中空部に回転軸５８が嵌挿されることで作製することができる。この際、１条の螺旋羽根５５に設けられる切欠部５６と、他の１条の螺旋羽根５５に設けられるリブ部５７とを、３条の螺旋羽根５５とともに一体に成形することができる。

なお、第２搬送スクリュ５２において、螺旋羽根５５は３条とされるに限らず、３条以上の多数条で設けることによって現像剤の撹拌性および搬送性を一層高めるとともに、現像槽４０内における現像剤の液面の高さを高くすることが可能となる。その場合にも、検知面６３２の対向位置で、多数条の螺旋羽根５５のうち、少なくとも１条の螺旋羽根５５には切欠部５６が設けられ、少なくとも他の１条の螺旋羽根５５にはリブ部５７が設けられ、さらに他の１条の螺旋羽根５５はそのまま螺旋状に延設される。

例えば、第２搬送スクリュ５２に螺旋羽根５５が４条で設けられる場合には、回転方向Ｄ２の下流側に位置する２条の螺旋羽根５５に切欠部５６を設け、上流側に位置する１条の螺旋羽根５５にリブ部５７を設け、残る１条の螺旋羽根５５はそのまま延設されることが好ましい。１条の螺旋羽根５５を残して、他の多数条の螺旋羽根５５に対して切欠部５６を優先的に設けて、少なくとも１条の螺旋羽根５５にはリブ部５７を設けることで、撹拌性および搬送性を高めつつ精度よくトナー濃度を検知することが可能となる。

なお、本実施形態に係る現像装置１０において、現像ローラ６１、規制部材および現像槽４０等の配置形態および形状等の構成は前記したものに限定されず、どのように構成されてもよい。第２搬送スクリュ５２は多数条の螺旋羽根５５を備える構成であれば、３条の螺旋羽根５５を有するに限られず、４条以上とされてもよい。第１搬送スクリュ５１にあっては、螺旋羽根５３の条数に制限はない。リブ部５７は平板状であるに限られず、現像剤を撹拌可能なリブ状であって螺旋羽根５５よりも径方向に突出する形状であればどのように構成されてもよい。

また、前記のような現像装置１０を備える画像形成装置１は、カラー画像形成装置であってもよいし、モノクロ画像形成装置であってもよい。画像形成装置１は、複写機能、プリンタ機能、スキャナ機能およびファクシミリ機能などを有する複合機であってもよい。

本発明は、以上説明した実施形態に限定されるものではなく、他のいろいろな形で実施することができる。そのため、前記実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、すべて本発明の範囲内のものである。

１ 画像形成装置
１０ 現像装置
４０ 現像槽
４１ 第１収容部
４２ 第２収容部
４３ 仕切り部
４４ 連通部
４５ 内壁
４６ 底面
５１ 第１搬送スクリュ（撹拌搬送部材）
５２ 第２搬送スクリュ（撹拌搬送部材）
５３、５５ 螺旋羽根
５４、５８ 回転軸
５６ 切欠部
５７ リブ部
６１ 現像ローラ
６２ ドクターブレード（規制部材）
６３ トナー濃度センサ（濃度検知部）
６３１ 本体部
６３２ 検知面

Claims (8)

1. 現像剤を収容する現像槽に配置されて回転軸を中心に回転する撹拌搬送部材と、前記現像槽に設けられて現像剤の濃度を検知する濃度検知部とを備える現像装置であって、
   前記撹拌搬送部材は前記回転軸に３条以上の多数条の螺旋羽根が設けられ、
   前記撹拌搬送部材における前記濃度検知部に対向する位置では、
   前記多数条の螺旋羽根のうち、少なくとも１条の螺旋羽根には切欠部が設けられ、
   前記多数条の螺旋羽根のうち、少なくとも他の１条の螺旋羽根はリブ状に突設されたリブ部とされ、
   前記多数条の螺旋羽根のうち、さらに他の１条の螺旋羽根はそのまま螺旋状に延設されており、
   前記切欠部は当該螺旋羽根が前記回転軸の軸方向の所定範囲で除去された形状を有し、
   前記リブ部は、当該螺旋羽根よりも前記回転軸の径方向に突出して設けられるとともに、前記濃度検知部の検知面との間に隙間を設けて配設されていることを特徴とする現像装置。
2. 請求項１に記載の現像装置において、
   前記リブ部は当該螺旋羽根の延設方向に沿って配設されていることを特徴とする現像装置。
3. 請求項１に記載の現像装置において、
   前記リブ部は前記回転軸の軸方向に対して所定の傾斜角度を有して配設され、
   前記リブ部が前記回転軸の軸方向に対してなす傾斜角度は、当該螺旋羽根が前記軸方向に対してなす傾斜角度とは異なる角度とされていることを特徴とする現像装置。
4. 請求項３に記載の現像装置において、
   前記リブ部は、前記傾斜角度が、当該螺旋羽根の前記傾斜角度に対して５°以内の角度で増減させて設けられることを特徴とする現像装置。
5. 請求項１～４のいずれか１つの請求項に記載の現像装置において、
   前記切欠部は、前記リブ部よりも、前記撹拌搬送部材の回転方向の下流側に設けられていることを特徴とする現像装置。
6. 請求項１～５のいずれか１つの請求項に記載の現像装置において、
   前記撹拌搬送部材の回転軸の軸方向に対して、前記検知面、前記リブ部、および前記切欠部における前記軸方向の各長さは、前記検知面の長さが最も短く、前記切欠部の長さは前記リブ部の長さ以上であることを特徴とする現像装置。
7. 請求項１～６のいずれか１つの請求項に記載の現像装置において、
   前記リブ部と前記検知面との間の隙間は、０．３ｍｍ以上０．７ｍｍ以下とされたことを特徴とする現像装置。
8. 請求項１～７のいずれか１つの請求項に記載の現像装置を備える画像形成装置。

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