JP7416274B2 - 現像装置およびそれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、現像装置およびそれを備えた画像形成装置に関し、特に、現像容器内のトナー濃度またはトナー残量を検知するトナー検知センサーと、トナー検知センサーの検知面を清掃するスクレーパーと、を含む現像装置およびそれを備えた画像形成装置に関するものである。

画像形成装置においては、感光体等からなる像担持体上に形成した静電潜像を、現像装置により現像しトナー像として可視化することを行っている。このような現像装置の一つとして、二成分現像剤を用いる二成分現像方式が採用されている。この種の現像装置は、現像容器内にキャリアとトナーとからなる二成分現像剤を収容し、像担持体に現像剤を供給する現像ローラーを配設するとともに、現像容器内部の現像剤を攪拌しながら搬送して現像ローラーへと供給する攪拌搬送部材を配設している。

この現像装置では、現像動作によってトナーが消費されていく。このため、現像により消費された分のトナーを補給するために、現像容器内に配置されたトナー濃度検知センサー（トナー検知センサー）により現像剤中のトナー濃度を測定する必要がある。

ここで、トナー濃度を正確に測定するためには、トナー濃度検知センサーの検知面に現像剤が堆積するのを抑制する必要がある。そこで、攪拌搬送部材に、トナー濃度検知センサーの検知面を清掃するためのスクレーパーを設けている。これにより、攪拌搬送部材の回転時に、スクレーパーがトナー濃度検知センサーの検知面を摺動して清掃する。特許文献１には、トナー濃度検知センサーの検知面を清掃するためのスクレーパーとして不織布を用いた現像装置が開示されている。

スクレーパーとして不織布を用いた場合、不織布はトナー濃度検知センサーの検知面を長期間に亘り摺動することによって摩耗する。このため、トナー濃度検知センサーの検知面に現像剤が堆積するのを長期間に亘って抑制することが困難であるという問題点があった。

そこで、特許文献２には、スクレーパーの材質を攪拌搬送部材の正回転時にトナー検知センサーの検知面に接触する第１部材と、攪拌搬送部材の逆回転時にトナー検知センサーの検知面に接触する第２部材の二重構造とし、第１部材は、第２部材よりも耐摩耗性が高く、第２部材と検知面との間の摩擦係数は、第１部材と検知面との間の摩擦係数よりも高くした現像装置が開示されている。

特開２０１２－１６８２３２号公報 特開２０１４－１７４４９５号公報

しかしながら、特許文献２のスクレーパーは、両面テープ等からなる接着層を用いて二重構造の各層を貼り合わせている。そのため、攪拌搬送部材の長期間の回転によって各層にずれが生じてしまい、スクレーパーによる清掃性能が低下してしまうおそれがあった。

本発明は、上記問題点に鑑み、トナー検知センサーの検知面に現像剤が堆積するのを長期間に亘って抑制可能であり、二重構造としたスクレーパーの各層のずれも抑制可能な現像装置およびそれを備えた画像形成装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために本発明の第１の構成は、現像容器と、攪拌搬送部材と、トナー検知センサーと、スクレーパーと、を備えた現像装置である。現像容器は、トナーを含む現像剤を収容する。攪拌搬送部材は、正逆回転可能であって、回転軸と、回転軸に一体成形される搬送羽根と、を有し、現像容器内の現像剤を攪拌搬送する。トナー検知センサーは、現像容器内のトナー濃度またはトナー残量を検知する。スクレーパーは、攪拌搬送部材に付設され、攪拌搬送部材の回転によりトナー検知センサーの検知面を清掃する。スクレーパーは、攪拌搬送部材の正回転時にトナー検知センサーの検知面に接触する第１部材と、攪拌搬送部材の逆回転時にトナー検知センサーの検知面に接触する第２部材と、を有する。第１部材は、第２部材よりも耐摩耗性が高く、第２部材と検知面との間の摩擦係数は、第１部材と検知面との間の摩擦係数よりも高い。攪拌搬送部材は、搬送羽根の一部を分断するように形成され、搬送羽根の傾斜に沿ってスクレーパーを保持するスクレーパー保持部を有する。スクレーパー保持部は、分断された搬送羽根の一方側に配置され、スクレーパーの一方の側端部を挟持する一対の第１挟持片で構成される第１挟持部と、搬送羽根の他方側に配置され、スクレーパーの他方の側端部を挟持する一対の第２挟持片で構成される第２挟持部と、を有する。

本発明の第１の構成によれば、攪拌搬送部材の正回転時において、スクレーパーがトナー検知センサーの検知面を摺動して摩耗するのを抑制することができるので、トナー検知センサーの検知面に現像剤が堆積するのを長期間に亘って抑制することができる。また、攪拌搬送部材を逆回転することによって、第２部材によりトナー検知センサーの検知面をより効果的に清掃することができる。さらに、スクレーパーがスクレーパー保持部の第１挟持部、第２挟持部に挟み込まれて保持されるため、単にスクレーパーを撹拌搬送スクリューに貼り付けるだけの従来の構成に比べてスクレーパーを構成する第１部材と第２部材のずれが抑制される。従って、スクレーパーによる清掃性能を長期間に亘って維持することができる。

本発明の現像装置３ａ～３ｄが搭載された画像形成装置１００の内部構造を示す概略断面図 本発明の一実施形態に係る現像装置３ａの構造を示す側面断面図 本実施形態の現像装置３ａを感光体ドラム１ａと反対側から見た外観斜視図 本実施形態の現像装置３ａの攪拌部の構造を模式的に示す平面断面図 現像装置３ａに用いる攪拌搬送スクリュー２５を現像剤搬送方向の下流側から見た斜視図 現像装置３ａに用いる攪拌搬送スクリュー２５を現像剤搬送方向の上流側から見た斜視図 攪拌搬送スクリュー２５に付設されるスクレーパー５２の構造を示す拡大斜視図 攪拌搬送スクリュー２５に形成されるスクレーパー保持部６０の拡大斜視図であって、スクレーパー保持部６０を現像剤搬送方向の下流側から見た状態を示す図 攪拌搬送スクリュー２５に形成されるスクレーパー保持部６０の拡大斜視図であって、スクレーパー保持部６０を現像剤搬送方向の上流側から見た状態を示す図 スクレーパー５２が取り付けられたスクレーパー保持部６０の拡大斜視図であって、スクレーパー保持部６０を現像剤搬送方向の下流側から見た状態を示す図 スクレーパー５２が取り付けられたスクレーパー保持部６０の拡大斜視図であって、スクレーパー保持部６０を現像剤搬送方向の上流側から見た状態を示す図 現像装置３ａのトナー濃度検知センサー５１周辺の構造を示す側面断面図であって、攪拌搬送スクリュー２５が正回転する状態を示す図 現像装置３ａのトナー濃度検知センサー５１周辺の構造を示す側面断面図であって、攪拌搬送スクリュー２５が逆回転する状態を示す図

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の現像装置３ａ～３ｄが搭載された画像形成装置１００の内部構造を示す概略断面図である。画像形成装置１００（ここではカラープリンター）内には４つの画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、ＰｃおよびＰｄが、搬送方向上流側（図１では左側）から順に配設されている。これらの画像形成部Ｐａ～Ｐｄは、異なる４色（シアン、マゼンタ、イエローおよびブラック）の画像に対応して設けられている。画像形成部Ｐａ～Ｐｄは、それぞれ帯電、露光、現像および転写の各工程によりシアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの画像を順次形成する。

これらの画像形成部Ｐａ～Ｐｄには、各色の可視像（トナー像）を担持する感光体ドラム（像担持体）１ａ、１ｂ、１ｃおよび１ｄが配設されている。さらに駆動手段（図示せず）により図１において反時計回り方向に回転する中間転写ベルト８が各画像形成部Ｐａ～Ｐｄに隣接して設けられている。これらの感光体ドラム１ａ～１ｄ上に形成されたトナー像が、各感光体ドラム１ａ～１ｄに当接しながら移動する中間転写ベルト８上に順次一次転写されて重畳される。その後、中間転写ベルト８上に一次転写されたトナー像は、二次転写ローラー９によって記録媒体の一例としての転写紙Ｐ上に二次転写される。トナー像が二次転写された転写紙Ｐは、定着部１３においてトナー像が定着された後、画像形成装置１００本体より排出される。感光体ドラム１ａ～１ｄを図１において時計回り方向に回転させながら、各感光体ドラム１ａ～１ｄに対する画像形成プロセスが実行される。

トナー像が二次転写される転写紙Ｐは、画像形成装置１００の本体下部に配置された用紙カセット１６内に収容されている。転写紙Ｐは、給紙ローラー１２ａおよびレジストローラー対１２ｂを介して二次転写ローラー９と中間転写ベルト８の駆動ローラー１１とのニップ部へと搬送される。中間転写ベルト８には誘電体樹脂製のシートが用いられ、継ぎ目を有しない（シームレス）ベルトが主に用いられる。また、二次転写ローラー９の下流側には中間転写ベルト８表面に残存するトナー等を除去するためのブレード状のベルトクリーナー１９が配置されている。

次に、画像形成部Ｐａ～Ｐｄについて説明する。回転可能に配設された感光体ドラム１ａ～１ｄの周囲および下方には、感光体ドラム１ａ～１ｄを帯電させる帯電装置２ａ、２ｂ、２ｃおよび２ｄと、各感光体ドラム１ａ～１ｄに画像情報を露光する露光装置５と、感光体ドラム１ａ～１ｄ上にトナー像を形成する現像装置３ａ、３ｂ、３ｃおよび３ｄと、感光体ドラム１ａ～１ｄ上に残留した現像剤（トナー）等を除去するクリーニング装置７ａ、７ｂ、７ｃおよび７ｄが設けられている。

パソコン等の上位装置から画像データが入力されると、先ず、帯電装置２ａ～２ｄによって感光体ドラム１ａ～１ｄの表面を一様に帯電させる。次いで露光装置５によって画像データに応じて光照射し、各感光体ドラム１ａ～１ｄ上に画像データに応じた静電潜像を形成する。現像装置３ａ～３ｄには、それぞれシアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの各色のトナーを含む二成分現像剤が所定量充填されている。なお、後述のトナー像の形成によって各現像装置３ａ～３ｄ内に充填された二成分現像剤中のトナーの割合が規定値を下回った場合にはトナーコンテナ４ａ～４ｄから各現像装置３ａ～３ｄにトナーが補給される。この現像剤中のトナーは、現像装置３ａ～３ｄにより感光体ドラム１ａ～１ｄ上に供給され、静電的に付着する。これにより、露光装置５からの露光により形成された静電潜像に応じたトナー像が形成される。

そして、一次転写ローラー６ａ～６ｄにより一次転写ローラー６ａ～６ｄと感光体ドラム１ａ～１ｄとの間に所定の転写電圧で電界が付与される。その結果、感光体ドラム１ａ～１ｄ上のシアン、マゼンタ、イエローおよびブラックのトナー像が中間転写ベルト８上に一次転写される。これらの４色の画像は、所定のフルカラー画像形成のために予め定められた所定の位置関係をもって形成される。その後、引き続き行われる新たな静電潜像の形成に備え、一次転写後に感光体ドラム１ａ～１ｄの表面に残留したトナー等がクリーニング装置７ａ～７ｄにより除去される。

中間転写ベルト８は、上流側の従動ローラー１０と、下流側の駆動ローラー１１とに掛け渡されている。駆動モーター（図示せず）による駆動ローラー１１の回転に伴い中間転写ベルト８が反時計回り方向に回転を開始すると、転写紙Ｐがレジストローラー対１２ｂから所定のタイミングで駆動ローラー１１とこれに隣接して設けられた二次転写ローラー９とのニップ部（二次転写ニップ部）へ搬送される。そして、中間転写ベルト８上のフルカラー画像がニップ部を通過する転写紙Ｐ上に二次転写される。トナー像が二次転写された転写紙Ｐは定着部１３へと搬送される。

定着部１３に搬送された転写紙Ｐは、定着ローラー対１３ａにより加熱および加圧されてトナー像が転写紙Ｐの表面に定着され、所定のフルカラー画像が形成される。フルカラー画像が形成された転写紙Ｐは、複数方向に分岐した分岐部１４によって搬送方向が振り分けられ、そのまま（或いは、両面搬送路１８に送られて両面に画像が形成された後に）、排出ローラー対１５によって排出トレイ１７に排出される。

図２は、画像形成装置１００に搭載される現像装置３ａの側面断面図である。図３は、現像装置３ａを感光体ドラム１ａと反対側（図２の左側）から見た外観斜視図である。図４は、現像装置３ａの攪拌部の構造を模式的に示す平面断面図である。なお、以下の説明では図１の画像形成部Ｐａに配置される現像装置３ａを例示するが、画像形成部Ｐｂ～Ｐｄに配置される現像装置３ｂ～３ｄの構成についても基本的に同様であるため説明を省略する。

図２に示すように、現像装置３ａは、磁性キャリアとトナーとを含む二成分現像剤（以下、単に現像剤という）が収納される現像容器２０を備えている。現像容器２０は仕切壁２０ａによって攪拌搬送室２１、供給搬送室２２に区画されている。攪拌搬送室２１および供給搬送室２２には、トナーコンテナ４ａ（図１参照）から供給されるトナーを磁性キャリアと混合して攪拌し、帯電させるための攪拌搬送スクリュー２５および供給搬送スクリュー２６がそれぞれ回転可能に配設されている。

攪拌搬送室２１内に配設される攪拌搬送スクリュー２５は、回転軸２５ａと、回転軸２５ａに一体に設けられ、回転軸２５ａの軸方向に一定のピッチで螺旋状に形成される第１螺旋羽根２５ｂとを有する。回転軸２５ａは現像容器２０に回転可能に軸支されている。攪拌搬送スクリュー２５が回転することによって、攪拌搬送室２１内の現像剤を攪拌しながら所定方向（現像ローラー３１の軸方向の一方側）に搬送する。

供給搬送室２２内に配設される供給搬送スクリュー２６は、回転軸２６ａと、回転軸２６ａに一体に設けられ、第１螺旋羽根２５ｂと逆方向を向く（逆巻きの）羽根で螺旋状に形成される第２螺旋羽根２６ｂとを有する。回転軸２６ａは、攪拌搬送スクリュー２５の回転軸２５ａと平行に配置され、現像容器２０に回転可能に軸支されている。供給搬送スクリュー２６が回転することによって、供給搬送室２２内の現像剤を攪拌しながら攪拌搬送スクリュー２５と反対方向に搬送し、現像ローラー３１に供給する。

攪拌搬送スクリュー２５および供給搬送スクリュー２６によって現像剤が攪拌されつつ軸方向（図２の紙面と垂直な方向）に搬送され、仕切壁２０ａの両端部に形成された連通部２０ｃ、２０ｄ（図４参照）を介して攪拌搬送室２１、供給搬送室２２間を循環する。即ち、攪拌搬送室２１、供給搬送室２２、連通部２０ｃ、２０ｄによって現像容器２０内に現像剤の循環経路が形成されている。

現像容器２０は図２の右斜め上方に延在しており、現像容器２０内において供給搬送スクリュー２６の右斜め上方には現像ローラー３１が配置されている。そして、現像ローラー３１の外周面の一部が現像容器２０の開口部２０ｂから露出し、感光体ドラム１ａに対向している。現像ローラー３１は、図２において反時計回り方向に回転する。現像ローラー３１には、直流電圧に交流電圧が重畳された現像電圧が印加される。

現像ローラー３１は、図２において反時計回り方向に回転する円筒状の現像スリーブと、現像スリーブ内に固定された複数の磁極を有するマグネット（図示せず）とで構成されている。なお、ここでは表面がローレット加工された現像スリーブを用いているが、表面に多数の凹形状（ディンプル）を形成したものや、表面がブラスト加工された現像スリーブを用いることもできる。

また、現像容器２０には規制ブレード２７が現像ローラー３１の長手方向（図２の紙面と垂直方向）に沿って取り付けられている。規制ブレード２７の先端部と現像ローラー３１表面との間には僅かな隙間（ギャップ）が形成されている。

図３に示すように、現像装置３ａの一端（図３の左端）にはトナーコンテナ４ａ（図１参照）から現像容器２０内にトナーを補給するトナー補給部４０が設けられている。トナー補給部４０の上端部にはトナーコンテナ４ａからトナーを受け取るトナー補給口４０ａが形成されている。現像容器２０のトナー補給部４０側の側面には駆動入力ギア５０が配置されている。トナー補給口４０ａから補給されたトナーは、攪拌搬送室２１の上流側（図４の左側）から攪拌搬送室２１内に供給される。

図４に示すように、現像容器２０には、仕切壁２０ａと、攪拌搬送室２１と、供給搬送室２２と、上流側連通部２０ｃと、下流側連通部２０ｄとが形成されている。なお、攪拌搬送室２１において、図４の左側を上流側、図４の右側を下流側とする。また、供給搬送室２２において、図４の右側を上流側、図４の左側を下流側とする。従って、連通部は、供給搬送室２２を基準として上流および下流と呼称している。

仕切壁２０ａは、現像容器２０の長手方向に延びて攪拌搬送室２１と供給搬送室２２を並列させるように仕切っている。上流側連通部２０ｃおよび下流側連通部２０ｄは、仕切壁２０ａの長手方向の一方側および他方側（Ａ１方向側およびＡ２方向側）にそれぞれ形成されている。上流側連通部２０ｃは、攪拌搬送室２１および供給搬送室２２のＡ１方向の端部同士を連通している。下流側連通部２０ｄは、攪拌搬送室２１および供給搬送室２２のＡ２方向の端部同士を連通している。

攪拌搬送スクリュー２５の回転軸２５ａは現像容器２０に回転可能に軸支されている。攪拌搬送スクリュー２５は、第１螺旋羽根２５ｂによって攪拌搬送室２１内の現像剤を攪拌しながらＡ１方向に搬送する。

なお、攪拌搬送スクリュー２５は、図示しないモーターによって回転駆動されるとともに、正回転と逆回転とが可能である。正回転は、印字動作時（画像形成時）に回転する方向である。逆回転は、後述する不織布５２ｂによる清掃動作時（非画像形成時）に回転する方向である。

供給搬送スクリュー２６の回転軸２６ａは、回転軸２５ａと平行に配置され、現像容器２０に回転可能に軸支されている。供給搬送スクリュー２６は、第２螺旋羽根２６ｂによって供給搬送室２２内の現像剤をＡ２方向（Ａ１方向と反対方向）に攪拌搬送しながら現像ローラー３１に現像剤を供給する。

また、攪拌搬送スクリュー２５はＰＳ（ポリスチレン）、ＡＢＳ（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体）、ＰＣ（ポリカーボネート）などの樹脂により形成されており、第１螺旋羽根２５ｂおよび回転軸２５ａは一体成型されている。同様に、供給搬送スクリュー２６もＰＳ、ＡＢＳ、ＰＣなどの樹脂により形成されており、第２螺旋羽根２６ｂおよび回転軸２６ａは一体成型されている。なお、回転軸２５ａおよび２６ａは樹脂のみで形成されており、軸芯に金属を用いたものではない。

また、図２および図４に示すように、攪拌搬送室２１の底面にはトナー濃度検知センサー（トナー検知センサー）５１が配置されている。トナー濃度検知センサー５１は、攪拌搬送室２１内の現像剤搬送方向（図４の矢印Ａ１方向）に対し上流側連通部２０ｄの上流側に配置されている。

トナー濃度検知センサー５１としては、現像容器２０内における現像剤の透磁率を検出する透磁率センサーが用いられる。トナー濃度検知センサー５１により現像剤の透磁率が検出されると、その検出結果に相当する電圧値を制御部（図示せず）に出力する。そして、制御部によってトナー濃度検知センサー５１の出力値からトナー濃度が決定される。

センサー出力値はトナー濃度に応じて変化し、トナー濃度が高くなるほど磁性キャリアに対するトナーの比率が高くなり、磁気を通さないトナーの割合が増加するため出力値が低くなる。一方、トナー濃度が低くなるほどキャリアに対するトナーの比率が低くなり、磁気を通すキャリアの割合が増加するため出力値が高くなる。

図５および図６は、攪拌搬送スクリュー２５の構造を示す斜視図であり、それぞれ攪拌搬送スクリュー２５を攪拌搬送室１２内の現像剤搬送方向（矢印Ａ１方向）の下流側および上流側から見た状態を示している。図５および図６に示すように、攪拌搬送スクリュー２５にはトナー濃度検知センサー５１に対向する部分にスクレーパー５２が固定されている。スクレーパー５２は、攪拌搬送スクリュー２５の第１螺旋羽根２５ｂに形成されたスクレーパー保持部６０に取り付けられている。

また、攪拌搬送スクリュー２５の回転軸２５ａはトナー補給部４０内まで延在している。攪拌搬送スクリュー２５の回転軸２５ａには、トナー補給部４０内に配置される部分に補給羽根２５ｃが一体形成されている。補給羽根２５ｃは、第１螺旋羽根２５ｂと同方向を向く（巻き方向が同一の）、第１螺旋羽根２５ｂと比べて小径の螺旋状の羽根によって第１螺旋羽根２５ｂよりも小さいピッチで形成されている。

トナーコンテナ４ａ（図１参照）からトナー補給口４０ａを介してトナー補給部４０に補給されたトナーは、攪拌搬送スクリュー２５の補給羽根２５ｃにより回転軸２５ａに沿って攪拌搬送室２１内に進入する。そして、攪拌搬送室２１内の現像剤（供給搬送室２２から受け渡された現像剤）と攪拌、混合されることで所定の帯電量に帯電される。即ち、攪拌搬送スクリュー２５はトナー補給部４０内のトナーを攪拌搬送室２１に向けて搬送する搬送部材を兼ねている。

図７は、攪拌搬送スクリュー２５に付設されるスクレーパー５２の構造を示す拡大斜視図であって、スクレーパー５２をポリエチレンシート５２ａ側から見た図である。図７に示すように、スクレーパー５２は同一形状のポリエチレンシート（第１部材）５２ａと不織布（第２部材）５２ｂとを図示しない両面テープ等からなる接着層を用いて貼り合せることにより形成されている。

ポリエチレンシート５２ａは約０．１ｍｍ～０．２ｍｍの厚みを有し、不織布５２ｂは約１ｍｍの厚みを有する。不織布５２ｂとトナー濃度検知センサー５１の検知面５１ａ（図１２参照）との間の摩擦係数は、ポリエチレンシート５２ａとトナー濃度検知センサー５１の検知面５１ａとの間の摩擦係数よりも高い。また、ポリエチレンシート５２ａは、約１００万～約７００万の分子量を有する、いわゆる超高分子量ポリエチレンにより形成されており、不織布５２ｂよりも耐摩耗性が高い。

スクレーパー５２の中央部には、ポリエチレンシート５２ａおよび不織布５２ｂを貫通する長孔状の位置決め孔５２ｃが形成されている。スクレーパー５２の検知面５１ａに接触する側の端部５２ｄ（図７の下端部）は円弧状に湾曲している。スクレーパー５２の回転軸２５ａに固定される側の端部（図７の上端部）には、台形状の切り欠き５２ｅが形成されている。切り欠き５２ｅは、スクレーパー５２をスクレーパー保持部６０に取り付ける際のスクレーパー５２と回転軸２５ａとの干渉を回避する。

図８および図９は、攪拌搬送スクリュー２５の第１螺旋羽根２５ｂに形成されるスクレーパー保持部６０の拡大斜視図であり、それぞれスクレーパー保持部６０を現像剤搬送方向の下流側および上流側から見た状態を示している。スクレーパー保持部６０は、第１螺旋羽根２５ｂの一部を分断するように形成されており、第１挟持部６１、第２挟持部６２、位置決め突起６３を有する。

第１挟持部６１、第２挟持部６２は、分断された第１螺旋羽根２５ｂの一方側と他方側に対向配置される。第１挟持部６１は、スクレーパー５２の一方の側端部を挟持する一対の第１挟持片６１ａ、６１ｂを有する。第２挟持部６２は、スクレーパー５２の他方の側端部を挟持する一対の第２挟持片６２ａ、６２ｂを有する。

第１挟持部６１と第２挟持部６２の間隔は、スクレーパー５２の幅方向寸法ｗ１（図７参照）と略同一である。第１挟持片６１ａ、６１ｂおよび第２挟持片６２ａ、６２ｂは、スクレーパー５２の厚みｄ（図７参照）よりも小さい隙間を有する。

第１挟持片６１ａ、第２挟持片６２ａは、攪拌搬送スクリュー２５が正回転したときの第１螺旋羽根２５ｂの位相の進行方向（現像剤搬送方向）に対し下流側に配置されている。第１挟持片６１ａ、第２挟持片６２ａは、スクレーパー５２のポリエチレンシート５２ａに接触する。第１挟持片６１ｂ、第２挟持片６２ｂは、攪拌搬送スクリュー２５が正回転したときの第１螺旋羽根２５ｂの位相の進行方向に対し上流側に配置されている。第１挟持片６１ｂ、第２挟持片６２ｂは、スクレーパー５２の不織布５２ｂに接触する。

第１挟持片６１ｂは、第１挟持片６１ａに比べて周方向（第１螺旋羽根２５ｂの連続する方向）に長く形成されており、第２挟持片６２ｂ付近まで延在している。第１挟持片６１ｂにはスクレーパー５２の位置決め孔５２ｃに挿入される位置決め突起６３が形成されている。

スクレーパー保持部６０にスクレーパー５２を取り付ける場合、先ず、スクレーパー５２の切り欠き５２ｄが回転軸２５ａを跨ぐようにして、スクレーパー５２の一方側（図７の左側）の端縁を第１挟持部６１の第１挟持片６１ａ、６１ｂの隙間に挟み込む。

そして、第１挟持片６１ｂに形成された位置決め突起６３をスクレーパー５２の不織布５２ｂ側から位置決め孔５２ｃに挿通する。位置決め孔５２ｃは、攪拌搬送スクリュー２５の周方向（図７の左右方向）の内径が位置決め突起６３の外径よりも大きく、攪拌搬送スクリュー２５の径方向（図７の上下方向）の内径が位置決め突起６３の外径と同一である長孔形状である。そのため、スクレーパー５２或いはスクレーパー保持部６０の寸法公差によらず、位置決め突起６３を円滑に挿通できる。その後、スクレーパー５２の他方側（図７の右側）の端縁を第２挟持部６２の第２挟持片６２ａ、６２ｂの隙間に挟み込む。以上のようにしてスクレーパー５２の取り付けを完了する。

スクレーパー保持部６０とスクレーパー５２との間の接着は不要である。なお、必要に応じて第１挟持部６１、第２挟持部６２とスクレーパー５２との間に接着剤を塗布することで、スクレーパー保持部６０へのスクレーパー５２の保持強度をより一層高めることもできる。

但し、第１挟持片６１ａ、６１ｂの両方、および第２挟持片６２ａ、６２ｂの両方に接着剤を塗布した場合、スクレーパー保持部６０へのスクレーパー５２の取り付け作業性が悪くなる。そのため、スクレーパー５２のポリエチレンシート５２ａに接触する第１挟持片６１ａ、第２挟持片６２ａのみ、若しくは不織布５２ｂに接触する第１挟持片６１ｂ、第２挟持片６２ｂのみに接着剤を塗布することが好ましい。第１挟持片６１ｂは第１挟持片６１ａに比べて長く形成されており、スクレーパー５２との接触面積が大きい。そのため、第１挟持片６１ｂ、第２挟持片６２ｂのみに接着剤を塗布することがより好ましい。

図１０および図１１は、スクレーパー５２が取り付けられたスクレーパー保持部６０の拡大斜視図であり、それぞれスクレーパー保持部６０を現像剤搬送方向の下流側および上流側から見た状態を示している。スクレーパー５２は、第１螺旋羽根２５ｂの傾斜に沿って取り付けられる。即ち、スクレーパー５２が攪拌搬送スクリュー２５のスクレーパー保持部６０に取り付けられた状態で、端部５２ｄが連続する第１螺旋羽根２５ｂの外縁部の一部を構成する。

また、位置決め孔５２ｃに位置決め突起６３が挿通されることでスクレーパー５２の径方向への移動が規制される。従って、第１螺旋羽根２５ｂの外縁部からのスクレーパー５２の突出量を一定に維持することができ、センサー面５１ａ（図１２参照）を安定して清掃することができる。スクレーパー５２の周方向への移動は、第１挟持部６１および第２挟持部６２によって規制される。

図１２および図１３は、現像装置３ａのトナー濃度検知センサー５１周辺の構造を示す側面断面図であって、それぞれ攪拌搬送スクリュー２５が正回転および逆回転する状態を示す図である。

図１２に示すように、スクレーパー５２は、第１螺旋羽根２５ｂの外縁部（図１２の下端部）からの突出高さが第１螺旋羽根２５ｂの先端とトナー濃度検知センサー５１の検知面５１ａとの間の距離よりも大きくなるように、第１螺旋羽根２５ｂに取り付けられる。このため、スクレーパー５２は、湾曲した状態でトナー濃度検知センサー５１の検知面５１ａに接触する。

なお、本実施形態のように回転軸２５ａが樹脂のみにより形成されている場合、回転軸２５ａが撓んでもトナー濃度検知センサー５１の検知面５１ａを確実に摺動（接触）できるように、スクレーパー５２の突出高さは、より大きく設定される。

通常の画像形成時には攪拌搬送スクリュー２５が正回転する。このとき、図１２に示すようにポリエチレンシート５２ａの表面（スクレーパー５２の一方面）がトナー濃度検知センサー５１の検知面５１ａを摺動する。一方、攪拌搬送スクリュー２５を逆回転させると、図１３に示すように、不織布５２ｂの表面（スクレーパー５２の他方面）がトナー濃度検知センサー５１の検知面５１ａを摺動する。このように、ポリエチレンシート５２ａまたは不織布５２ｂにより、トナー濃度検知センサー５１の検知面５１ａが摺擦されて清掃される。

攪拌搬送スクリュー２５を逆回転させるタイミングとしては、印字動作の終了毎に行っても良いし、印字枚数が所定枚数に到達した時点で行うようにしても良い。また、攪拌搬送スクリュー２５を逆回転させる際に、供給搬送スクリュー２６も逆回転させてもよい。

本実施形態の構成によれば、スクレーパー５２は、攪拌搬送スクリュー２５の正回転時にトナー濃度検知センサー５１の検知面５１ａに接触するポリエチレンシート５２ａと、攪拌搬送スクリュー２５の逆回転時にトナー濃度検知センサー５１の検知面５１ａに接触する不織布５２ｂと、を有する。ポリエチレンシート５２ａは、不織布５２ｂよりも耐摩耗性が高い。これにより、攪拌搬送スクリュー２５の正回転時において、スクレーパー５２がトナー濃度検知センサー５１の検知面５１ａを摺動して摩耗するのを抑制することができる。これにより、トナー濃度検知センサー５１の検知面５１ａに現像剤が堆積するのを長期間に亘って抑制することができ、トナー濃度を長期間に亘って精度良く検知することができる。

また、不織布５２ｂと検知面５１ａとの間の摩擦係数は、ポリエチレンシート５２ａと検知面５１ａとの間の摩擦係数よりも高い。すなわち、不織布５２ｂは、ポリエチレンシート５２ａに比べて、トナー濃度検知センサー５１の検知面５１ａに対する清掃力が大きい。これにより、攪拌搬送スクリュー２５を逆回転させることによって、不織布５２ｂによりトナー濃度検知センサー５１の検知面５１ａをより効果的に清掃することができる。

また、攪拌搬送スクリュー２５は、画像形成時に正回転することにより現像容器２０内の現像剤を攪拌搬送するとともに、非画像形成時に逆回転する。これにより、非画像形成時に、清掃力の大きい不織布５２ｂにより検知面５１ａを清掃することができる。

また、スクレーパー５２は、不織布５２ｂとポリエチレンシート５２ａとを貼り合せることにより形成されている。これにより、スクレーパー５２のポリエチレンシート５２ａとは反対側の部材（不織布５２ｂ）と検知面５１ａとの間の摩擦係数を、ポリエチレンシート５２ａと検知面５１ａとの間の摩擦係数よりも、容易に高くすることができる。また、ポリエチレンシート５２ａを超高分子量ポリエチレンで形成したので、ポリエチレンシート５２ａの耐摩耗性を容易に向上させることができる。

また、スクレーパー５２がスクレーパー保持部６０の第１挟持部６１、第２挟持部６２に挟み込まれて保持されるため、単にスクレーパー５２を攪拌搬送スクリュー２５に貼り付けるだけの従来の構成に比べてスクレーパー５２を構成するポリエチレンシート５２ａと不織布５２ｂのずれが抑制される。従って、スクレーパーによる清掃性能を長期間に亘って維持することができる。

また、スクレーパー５２は第１螺旋羽根２５ｂの一部を構成するように取り付けられるので、スクレーパー５２を回転軸２５ａと平行に取り付ける場合に比べて現像剤の搬送性能に対する影響を小さくすることができる。

また、スクレーパー５２のポリエチレンシート５２ａが、第１螺旋羽根２５ｂの正回転時に回転方向下流側となる面に取り付けられている。これにより、攪拌搬送スクリュー２５の正回転時に、耐摩耗性が高く摩擦係数が低いポリエチレンシート５２ａによりトナー濃度検知センサー５１の検知面５１ａを容易に清掃することができる。また、攪拌搬送スクリュー２５を定期的に逆回転させることにより、摩擦係数が高く清掃力の大きい不織布５２ｂによってトナー濃度検知センサー５１の検知面５１ａをより確実に清掃することができる。

その他、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態では攪拌搬送室２１にトナー検知センサー５１を設け、攪拌搬送スクリュー２５にスクレーパー５２を取り付けた例について示したが、供給搬送室２２にトナー検知センサー５１を設け、供給搬送スクリュー２６にスクレーパー５２を取り付けてもよい。

また、上記実施形態では、現像剤としてキャリアおよびトナーからなる二成分現像剤を用いる例について示したが、本発明はこれに限らず、現像剤としてトナーのみからなる一成分現像剤を用いてもよい。この場合、トナー検知センサーとして現像容器内のトナー残量を検知するトナー残量検知センサーを用いてもよい。

また、上記実施形態では、トナー検知センサー５１として透磁率センサーを用いた例について示したが、本発明はこれに限らず、圧電センサーなどの、透磁率センサー以外のセンサーを用いてもよい。

また、上記実施形態では、超高分子量ポリエチレンを用いてスクレーパー５２の第１部材を形成した例について示したが、本発明はこれに限らない。超高分子量ポリエチレン以外のポリエチレンを用いて第１部材を形成してもよいし、ポリエチレン以外の材料（例えば樹脂）を用いて第１部材を形成してもよい。

また、上記実施形態では、不織布を用いてスクレーパー５２の第２部材を形成した例について示したが、本発明はこれに限らず、不織布以外の材料を用いて第２部材を形成してもよい。

また、本発明は図１に示したタンデム式のカラープリンターに限らず、デジタル或いはアナログ方式のモノクロ複写機、カラー複写機、ファクシミリ等の、トナー検知センサーおよびスクレーパーを含む現像装置を備えた種々の画像形成装置に適用可能である。

Claims (9)

1. トナーを含む現像剤を収容する現像容器と、
   回転軸と、前記回転軸に一体成形される搬送羽根と、を有し、前記現像容器内の前記現像剤を攪拌搬送する正逆回転可能な攪拌搬送部材と、
   前記現像容器内のトナー濃度またはトナー残量を検知するトナー検知センサーと、
   前記攪拌搬送部材に付設され、前記攪拌搬送部材の回転により前記トナー検知センサーの検知面を清掃するスクレーパーと、
   を備え、
   前記スクレーパーは、前記攪拌搬送部材の正回転時に前記トナー検知センサーの検知面に接触する第１部材と、前記攪拌搬送部材の逆回転時に前記トナー検知センサーの検知面に接触する第２部材と、を有し、
   前記第１部材は、前記第２部材よりも耐摩耗性が高く、前記第２部材と前記検知面との間の摩擦係数は、前記第１部材と前記検知面との間の摩擦係数よりも高い現像装置において、
   前記攪拌搬送部材は、前記搬送羽根の一部を分断するように形成され、前記搬送羽根の傾斜に沿って前記スクレーパーを保持するスクレーパー保持部を有し、
   前記スクレーパー保持部は、
   分断された前記搬送羽根の一方側に配置され、前記スクレーパーの一方の側端部を挟持する一対の第１挟持片で構成される第１挟持部と、
   前記搬送羽根の他方側に配置され、前記スクレーパーの他方の側端部を挟持する一対の第２挟持片で構成される第２挟持部と、
   を有することを特徴とする現像装置。
2. 前記スクレーパーは、前記第１部材および前記第２部材を貫通する位置決め孔を有し、
   前記スクレーパー保持部は、前記位置決め孔に挿通される位置決め突起を有することを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
3. 前記位置決め孔は、前記攪拌搬送部材の周方向の内径が前記位置決め突起の外径よりも大きく、前記攪拌搬送部材の径方向の内径が前記位置決め突起の外径と同一である長孔形状であることを特徴とする請求項２に記載の現像装置。
4. 一対の前記第１挟持片のうち、前記攪拌搬送部材の正回転時に前記搬送羽根の位相の進行方向に対し上流側に配置される前記第１挟持片は、下流側に配置される前記第１挟持片に比べて周方向に長く形成されており、前記位置決め突起が形成されることを特徴とする請求項２に記載の現像装置。
5. 前記スクレーパーは、一対の前記第１挟持片のうち、前記攪拌搬送部材の正回転時に前記搬送羽根の位相の進行方向に対し上流側に配置される前記第１挟持片に前記第２部材が接触することを特徴とする請求項４に記載の現像装置。
6. 前記攪拌搬送部材は、画像形成時に正回転することにより前記現像容器内の現像剤を攪拌搬送するとともに前記第１部材によって前記検知面を清掃し、非画像形成時に逆回転することにより前記第２部材によって前記検知面を清掃することを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
7. 前記スクレーパーの前記検知面に接触する側の端部は円弧状に湾曲しており、前記スクレーパーの前記回転軸に固定される側の端部には、前記スクレーパー保持部に前記スクレーパーを取り付ける際の前記回転軸との干渉を回避する切り欠きが形成されることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
8. 前記第１部材は超高分子量ポリエチレンシートにより形成されており、
   前記第２部材は不織布により形成されていることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
9. 請求項１に記載の現像装置を備えた画像形成装置。

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