JPH07253705A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】トナー濃度を精度良く検出できる安価な現像装
置を提供する。 【構成】ねじ羽根４１４を有するスパイラル軸４１３に
よってハウジング４１１内の現像剤を攪拌搬送する。ト
ナー濃度を検出するための透磁率センサ４４０がハウジ
ング４１１の側壁４１１ａを貫通する。透磁率センサ４
４０のセンサ面４４０ａとこれが対向するねじ羽根部位
４１４Ａとの間の隙間Ａよりも、ねじ羽根部位４１４Ａ
の下流側のねじ羽根部位４１４Ｂとハウジング４１１の
内壁面４１１ｂとの間の隙間Ｂを狭く設定した。センサ
面４４０ａにねじ羽根４１４が接触することがない結
果、センサ面４４０ａとねじ羽根４１４との間の隙間を
狭くでき、この部分での現像剤の入れ代わりを促進でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、感光体に形成された
トナー像を顕像化するための現像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】画像形成装置において、良好な転写画像
を得るためには、現像剤中のトナー濃度が精度良く管理
されていることが必要である。そのためには、現像装置
の現像容器内のトナー濃度を正確に検出し、これに基づ
いて、トナーホッパからのトナー供給量等を制御するこ
とが必要となる。

【０００３】上記のトナー濃度を検出するものとして
は、透磁率センサが用いられている。一方、近年、画像
形成装置における現像容器内の現像剤攪拌方式として、
ねじ羽根を有する樹脂製のスパイラル軸を回転させるこ
とにより現像剤を循環させるようにしたものが提供され
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このスパイラル軸によ
る現像剤攪拌方式のものに、上記の透磁率センサを適用
した場合、下記の問題があった。すなわち、上記の透磁
率センサとスパイラル軸のねじ羽根の頂部との間の隙間
が大きいと、隙間に現像剤が滞留しやすくなり、その結
果、検出精度が悪くなってしまう。例えば、ある機種に
おいて上記隙間を１ｍｍに設定したところ、検出精度が
悪いためにトナー補給が過剰となり、トナー濃度が濃く
なり過ぎた。そこで、検出精度を良くするためには、上
記隙間を狭くして透磁率センサ周囲の現像剤が入れ代わ
りやすくすることが好ましいが、上記隙間を狭くした場
合には、スパイラル軸の回転振れ等が原因でねじ羽根の
頂部が透磁率センサと接触し、透磁率センサを傷つける
という問題があった。

【０００５】そこで、スパイラル軸に金属製の心金を通
して寸法精度を高め、回転振れを抑制することも考えら
れるが、これでは、製造コストが高くなる。一方、透磁
率センサのセンサ面を現像装置のハウジングの内壁面よ
りも窪ませて配置すると、ねじ羽根による透磁率センサ
への接触は回避できるが、窪んだ部分に現像剤が滞留
し、この場合にも透磁率センサの検出精度が悪くなる。
したがって、センサ面はハウジングの内壁面に対して面
一か突出していることが必要である。

【０００６】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
であり、トナー濃度を精度良く検出することができる安
価な現像装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１に係る発明は、ハウジングと、このハウジ
ング内にハウジングの一壁面と平行に配置され、回転さ
れて現像剤を攪拌するねじ羽根を有するスパイラル軸
と、ハウジングの上記一壁面を貫通し、且つセンサ面が
上記一壁面から窪むことを回避した状態でねじ羽根と対
向されて現像剤の透磁率を検出する透磁率センサとを含
む現像装置において、上記ねじ羽根の第１の部位とこれ
に対向するハウジングの上記一壁面との間の隙間が、透
磁率センサのセンサ面とこれに対向する部位のねじ羽根
の第２の部位との間の隙間よりも狭く設定されているこ
とを特徴とするものである。

【０００８】請求項２に係る発明は、請求項１記載の現
像装置において、上記ねじ羽根の第１の部位の外径は、
少なくとも一巻き分、残りの部位の外径よりも大きく設
定されていることを特徴とするものである。

【０００９】

【作用】請求項１に係る発明の構成によれば、ねじ羽根
の第１の部位とこれに対向するハウジングの一壁面との
間の隙間が、透磁率センサのセンサ面とこれに対向する
ねじ羽根の第２の部位との間の隙間よりも狭く設定され
ているので、スパイラル軸が回転振れを起こした場合、
ねじ羽根の第１の部位がハウジングの上記一壁面と接触
することにより、スパイラル軸のこれ以上の振れ変位が
規制されることになる。したがって、ねじ羽根の第２の
部位が透磁率センサに接触することがない。その結果、
透磁率センサとねじ羽根の第２の部位との間の隙間を狭
くすることが可能となり、隙間部分での現像剤の入れ代
わりを促進して、トナー濃度の検出精度を高めることが
できる。

【００１０】請求項２に係る発明の構成によれば、ねじ
羽根の第１の部位の外径を、少なくとも一巻き分相対的
に大きく設定するという小変更にて、請求項１に係る発
明と同様の作用を奏することができる。しかも、現像剤
の攪拌搬送の妨げとなることもない。

【００１１】

【実施例】以下実施例を示す添付図面によって詳細に説
明する。本発明の一実施例としての現像装置は、例えば
図２に示す画像形成装置としての複写機に用いられる。
同図を参照して、複写機本体１の内部に、原稿載置板
２上に載置された原稿を照明走査し、原稿からの反射光
を感光体ドラム４２に導くための光学系３と、感光体
ドラム４２に形成された静電潜像を現像装置４１により
顕像化した後、用紙に転写する作像部４と、上記用紙
を、用紙収容部６内の給紙トレイ６１から断面半月形形
状の給紙ころ５１によって引き出し、作像部４を通し
て、複写機本体内の排出トレイ５６に排出する用紙搬送
部５とを備えている。

【００１２】複写機本体１は、下ケーシング７１によっ
て区画される下部ユニット７と、この下部ユニット７に
対して端部に設けた所定の回動軸線ｍの回りに相対回動
自在に支持され、上ケーシング８１によって区画された
上部ユニット８とを備えており、上部ユニット８が下部
ユニット７に対して回動開閉される、いわゆるクラムシ
ェル型のものからなる。

【００１３】光学系３は、第１の移動枠３Ａに固定され
た、反射板３８付きの蛍光ランプ３９によって原稿を照
明し、原稿からの反射光を、第１の移動枠３Ａに固定さ
れた第１ミラー３１、第２の移動枠３Ｂに固定された第
２ミラー３２および第３ミラー３３、レンズ３７、第３
の移動枠３Ｃに固定された第４ミラー３４および第５ミ
ラー３５、並びに第６ミラー３６を順次に介して、感光
体ドラム４２に導く。

【００１４】作像部４としては、感光体ドラム４２の周
囲に、帯電チャージャ４３、現像装置４１、転写チャー
ジャ４４およびクリーニング装置４５を、この順に配置
したものである。この作像部４は、帯電チャージャ４３
によって均一に帯電した感光体ドラム４２の外周面に、
原稿像を結像させて静電潜像を形成した後、当該静電潜
像を現像容器４１０を含む現像装置４１によってトナー
像に顕像化し、転写チャージャ４４によってトナー像を
用紙に転写し、残留トナーをクリーニング装置４５によ
って回収するようにしたものである。

【００１５】用紙搬送部５は、給紙トレイ６１から１枚
ずつ用紙を引き出す上記給紙ころ５１と、手差し給紙部
６０或いは給紙トレイ６１からの用紙を送る搬送ローラ
５２と、搬送ローラ５２によって搬送された用紙の先端
を突き当てて、当該用紙を一時的に待機させるレジスト
手段５３を構成する主動ローラ手段５３ａおよび従動ロ
ーラ手段５３ｂと、用紙に転写されたトナー像を定着す
る定着部５４と、一対の排出ローラ手段５５とを備えて
いる。

【００１６】現像装置４１の断面図である図３を参照し
て、上記現像装置４１は、現像容器４１０のハウジング
ング４１１内に、現像剤攪拌用の一対のスパイラル軸４
１３，５１３を有している。部分断面平面である図１を
参照して、スパイラル軸４１３は、軸体４１３Ａの周囲
にねじ羽根４１４を有しており、回転駆動される。図１
において現像剤は左側から右側へ白抜矢符Ｄ方向に沿っ
て搬送される。

【００１７】図１及び図３を参照して、ハウジング４１
１の側壁４１１ａには、現像容器４１０内のトナー濃度
を検出するための透磁率センサ４４０が配置されてい
る。透磁率センサ４４０としては、磁気抵抗素子やホー
ル素子等を用いたものを例示することができる。図１及
び図３を参照して、上記透磁率センサ４４０は、ハウジ
ング４１１を貫通しており、そのセンサ面４４０ａが側
壁４１１ａの内壁面４１１ｂよりも僅かな突出量（例え
ば０．５ｍｍ程度が好ましい。）だけ突出している。な
お、突出するように設定していても、寸法公差の最悪の
組み合わせにおいてセンサ面４４０ａが内壁面４１１ｂ
から窪むようなことがあっては、窪みに現像剤が滞留し
てしまうので、このようなことを回避するために、寸法
公差の最悪の組み合わせにおいて、センサ面４４０ａが
内壁面４１１ｂと面一か又は微小量突出するように設定
することが好ましい。

【００１８】また、図１を参照して、上記の透磁率セン
サ４４０のセンサ面４４０ａと対向する第２の部位とし
てのねじ羽根部位４１４Ａの径よりも、このねじ羽根部
位４１４Ａのトナー搬送方向の下流側に位置する第１の
部位としてのねじ羽根部位４１４Ｂの径が、一巻き分だ
け大きく設定されている。これにより、ねじ羽根部位４
１４Ａとセンサ面４４０ａとの間の隙間量Ａよりも、ね
じ羽根部位４１４Ｂと内壁面４１１ｂとの間の隙間量Ｂ
の方が小さくなるように設定されている（すなわちＡ＞
Ｂであり、例えばＡを０．５ｍｍに設定し、Ｂを０．４
ｍｍ以下に設定することが考えられる。）。実際には、
各部品の寸法公差のばらつきの中でばらつきの最悪の組
み合わせにおいても、上記のＡ＞Ｂが達成されるよう
に、上記各部品の寸法公差が予め設定されている。

【００１９】この実施例によれば、スパイラル軸４１４
が回転振れを起こしたとしても、ねじ羽根部位４１４Ｂ
がハウジング４１１の内壁面４１１ｂと接触することに
より、ねじ羽根４１４のこれ以上の振れストロークが規
制されることになる。したがって、ねじ羽根部位４１４
Ａが透磁率センサ４４０のセンサ面４４０ａに接触する
ことがない。その結果、上記センサ面４４０ａとねじ羽
根部位４１４Ａとの間の隙間量Ａを少なくすること（例
えばＡを０．５ｍｍ程度に設定すること）が可能とな
り、この隙間部分での現像剤の入れ代わりを促進して、
トナー濃度の検出精度を高めることができ、ひいては精
度の良いトナー濃度制御を行うことが可能となる。しか
も、これを、特に部品の寸法精度を高めることもなく、
隙間量を設定するのみの簡単な構成にてコスト安価に実
現することができる。

【００２０】特に、ねじ羽根部位４１４Ｂの外径を、一
巻き分だけ残りの部位よりも大きく設定するという小変
更により、現像剤の攪拌搬送の妨げとなることもなく、
コスト安価にトナー濃度の検出精度を高めることができ
る。なお、本発明は上記各実施例に限定されるものでは
なく、例えばねじ羽根部位４１４Ｂの外径を、１巻き分
を超えて例えば２巻分だけ相対的に大きくするようにし
ても良い。

【００２１】また、スパイラル軸のねじ羽根は一定の径
とし、ハウジングの内壁面の一部を突出させて、上記隙
間を調整することもできる。その他、本発明の要旨を変
更しない範囲で種々の変更を施すことができる。

【００２２】

【発明の効果】請求項１に係る発明によれば、スパイラ
ル軸が回転振れを起こした場合、ねじ羽根が透磁率セン
サに接触する前にハウジングの壁面と接触することによ
り、スパイラル軸のこれ以上の振れ変位が規制されるこ
とになる。したがって、ねじ羽根が透磁率センサに接触
することがない結果、透磁率センサとねじ羽根との間の
隙間を狭くすることが可能となり、これにより、隙間部
分での現像剤の入れ代わりを促進して、トナー濃度の検
出精度を高めることができ、ひいては精度の良いトナー
濃度制御を行うことができる。しかも、これを、特に部
品の寸法精度を高めることもなく、隙間を設定するのみ
の簡単な構成にてコスト安価に実現することができる。

【００２３】請求項２に係る発明によれば、ねじ羽根の
外径を少なくとも一巻き分大きく設定するという小変更
にて、請求項１に係る発明と同様の作用効果を奏するこ
とができる。しかも、現像剤の攪拌搬送の妨げとなるこ
ともない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る現像装置の要部を拡大
した部分断面平面図である。

【図２】現像装置を含む複写機の模式的断面図である。

【図３】現像装置の現像容器の断面図である。

【符号の説明】

４１ 現像装置 ４１０ 現像容器 ４１１ ハウジング ４１１ａ 側壁 ４１１ｂ 内壁面 ４１３ スパイラル軸 ４１４ ねじ羽根 ４１４Ａ ねじ羽根部位（第２の部位） ４１４Ｂ ねじ羽根部位（第１の部位） ４４０ 透磁率センサ ４４０ａ センサ面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 橘 久之 大阪府大阪市中央区玉造１丁目２番28号 三田工業株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ハウジングと、 このハウジング内にハウジングの一壁面と平行に配置さ
   れ、回転されて現像剤を攪拌するねじ羽根を有するスパ
   イラル軸と、 ハウジングの上記一壁面を貫通し、且つセンサ面が上記
   一壁面から窪むことを回避した状態でねじ羽根と対向さ
   れて現像剤の透磁率を検出する透磁率センサとを含む現
   像装置において、 上記ねじ羽根の第１の部位とこれに対向するハウジング
   の上記一壁面との間の隙間が、透磁率センサのセンサ面
   とこれに対向するねじ羽根の第２の部位との間の隙間よ
   りも狭く設定されていることを特徴とする現像装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の現像装置において、 上記ねじ羽根の第１の部位の外径は、少なくとも一巻き
   分、残りの部位の外径よりも大きく設定されていること
   を特徴とする現像装置。