(57)【要約】【課題】キャリアのすり抜けが少なくキャリアの掻き取り効率が高いキャリア掻き取り装置を提供すること。【解決手段】キャリアおよびトナーを有する２成分現像剤を有する現像器（Ｇ）によりトナー像に現像される像担持体（ＰＲ）と、軸方向に延びる磁極が円周方向に間隔を置いて複数配置された円筒状の磁石ロール（２７）と外側面を被覆した状態で前記像担持体（ＰＲ）表面に対向接近した状態で回転移動する円筒状の非磁性キャリア搬送スリーブ（２８）とを備えたキャリア搬送部材（２６）と、磁極の１つが前記キャリア搬送スリーブ（２８）表面に形成する磁界のピーク位置よりキャリア搬送スリーブ（２８）回転方向上流側を向いて配置され先端のエッジ（３３a）が当接したキャリア掻き取りブレード（３３）とを有する画像形成装置。【選択図】図２
2007072480.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
次の構成要件（Ｂ01），（Ｂ02）を備えたことを特徴とする画像形成装置、
（Ｂ01）表面に形成された静電潜像がキャリア及びトナーを含む現像剤を有する現像器によりトナー像に現像される現像領域、前記トナー像が転写される転写領域を通過する回転する像担持体、
（Ｂ02）軸方向に延びる磁極が円周方向に間隔を置いて複数配置された磁石ロールと、
前記磁石ロールの外周面を被覆した状態で且つ前記像担持体表面に対向し且つ接近した状態で回転移動する円筒状の非磁性のキャリア搬送スリーブと、
前記磁石ロールの複数の磁極の中の１つの磁極からの磁力を受けて前記キャリア搬送スリーブに当接して前記キャリア搬送スリーブ表面に付着したキャリアを掻き取るキャリア掻き取りブレードであって、その先端のエッジが、前記１つの磁極が前記キャリア搬送スリーブ表面に形成する磁界のピーク位置よりキャリア搬送スリーブ回転方向の上流側の位置であって、前記１つの磁極によりキャリア掻き取りブレード上面に形成される磁界によって前記キャリア掻き取りブレード上面にキャリアが前記キャリア搬送スリーブ表面から前記キャリア掻き取りブレード上面に移動する力が作用する位置に当接する前記キャリア掻き取りブレードと、
を有し、前記像担持体の回転方向において前記現像領域と前記転写領域との間に配置されて前記像担持体表面のキャリアを回収するキャリア回収装置。
【請求項２】
次の構成要件（Ｂ03）を備えたことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置、
（Ｂ03）前記キャリア掻き取りブレードの先端位置と前記磁界のピーク位置とがキャリア搬送スリーブの中心に対してなす角度をθとした場合に４°≦θ≦１０°となるように構成された前記キャリア搬送部材および前記キャリア掻き取りブレード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像形成装置に関し、特に、円筒状のキャリア搬送部材の表面に付着したキャリアを掻き取るキャリア掻き取り装置を有する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
前記種類のキャリア掻き取り装置を有する画像形成装置としては、次の技術（Ｊ１）が従来公知である。
（Ｊ１）特開平７−３０６５９６号公報記載の技術
この公報には、２成分現像装置において現像剤担持体から感光体にトナーのみを供給する際、誤って同感光体に付着したキャリアを転写工程以前に掻き取るキャリア掻き取り装置が記載されている。このキャリア掻き取り装置は、内部に固定磁石を有する円筒状のスリーブ表面を感光体表面に接近して配置し、スリーブ上に付着したキャリアを所定の位置でスクレーパ（ブレード）により掻き落としている。
【０００３】
【特許文献１】特開平７−３０６５９６号公報
【特許文献２】特開平９−２１１９７１号公報
【特許文献３】特開平８−７６５９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
（前記（Ｊ１）の問題点）
前記スクレーパはその自由端が所定の押し付け力を持って、スリーブ表面と摩擦接触するため、スクレーパ先端およびスリーブ表面は経時的に磨耗が進む。このため、両者の接触面が不均一となり、やがてスリーブ上のキャリアを掻き取ることができなくなり、画質欠陥を招くことになる。特に、近年の画質向上を狙った画像形成装置における小粒径キャリアでは、不均一接触面からのキャリア漏れが促進され、画質欠陥となり易い傾向にある。
したがって、キャリア掻き取り装置においては、スリーブ表面とスクレーパとの摩擦接触面を均一にし且つ接触圧力を均一にすることが必要である。
【０００５】
円筒状のスリーブ上のキャリアを掻き取る装置とは異なるが、回転するスリーブ上に付着した一成分現像剤（磁性トナー）の層厚を均一にする技術として次の技術が従来公知である。
（Ｊ２）特開平９−２１１９７１号公報記載の技術
この公報には内部に固定磁石を有する回転するスリーブ上の磁性トナー（キャリアを使用しない一成分現像剤）の層厚を一定にするため、磁性スクレーパを使用した技術が記載されている。磁性スクレーパの自由端は、スリーブ内部の固定磁石の磁極に対向して配置されているので、磁力によりスリーブ表面に均一な力で吸引され、スリーブ表面に均一な接触圧力で当接すると考えられる。
（前記（Ｊ２）の問題点）
この公報記載の技術はスリーブ上の磁性トナーの層厚を一定にするための技術であり、スリーブと磁性スクレーパとの間をスリーブ上の磁性トナーが通過するように構成されているので、スリーブ上のキャリアを掻き取るために使用することはできない。
【０００６】
また、円筒状のスリーブ上のキャリアを掻き取る装置とは異なるが、回転するスリーブ上に付着した一成分現像剤（磁性トナー）を掻き取る技術として次の技術が従来公知である。
（Ｊ３）特開平８−７６５９４号公報記載の技術
この公報には、像担持体に当接して像担持体上に残留する磁性トナーを除去するクリーニング部材と、このクリーニング部材の下方に配置されクリーニング部材から落下する磁性トナーを受けて搬送し且つ像担持体の回転方向と順方向に回転するスリーブと、前記スリーブ内に配置され前記像担持体から離れた位置に配置された磁極を有する固定の磁石ロールと、前記磁極に対して自由端を対向させて配置した磁性スクレーパとを備えたクリーニング装置が記載されている。
（前記（Ｊ３）の問題点）
この公報記載の技術は磁性トナーを掻き取る技術であるが、この公報記載の技術を使用してキャリアの掻き取りを行ったところ、スリーブに対する磁性スクレーパの圧接力が小さいとキャリアのすり抜けが生じるという問題点があった。
【０００７】
本発明者は実験の結果、磁性スクレーパの先端エッジ部のスリーブ表面当接位置をスリーブ内部の磁石の磁極に対向する位置よりも、スリーブ表面の回転移動方向上流側に設定することによりキャリアのすり抜けが減少することを発見した。
【０００８】
本発明は前述の事情に鑑み、内部に固定磁石が配置され且つ回転するキャリア搬送スリーブ表面に当接して、スリーブ表面に付着したキャリアを掻き取るキャリア掻き取りブレード（スクレーパ）を有するキャリア掻き取り装置において、下記（Ｏ01），（Ｏ02）の記載内容を課題とする。
（Ｏ01）キャリアのすり抜けが少なくキャリアの掻き取り効率が高いキャリア掻き取り装置を提供すること。
（Ｏ02）キャリア掻き取りブレード先端のエッジ部とキャリア搬送スリーブとの圧接力を小さく均一にすること。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
次に、前記課題を解決する本発明を説明するが、本発明の要素には、後述の実施例の要素との対応を容易にするため、実施例の要素の符号をカッコで囲んだものを付記する。
なお、本発明を後述の実施例の符号と対応させて説明する理由は、本発明の理解を容易にするためであり、本発明の範囲を実施例に限定するためではない。
【００１０】
（本発明）
前記課題を解決するため、本発明の画像形成装置は、次の構成要件（Ｂ01），（Ｂ02）を備えたことを特徴とする。
（Ｂ01）表面に形成された静電潜像がキャリア及びトナーを含む現像剤を有する現像器（Ｇ）によりトナー像に現像される現像領域（Ｑ２）、前記トナー像が転写される転写領域（Ｑ４）を通過する回転する像担持体（ＰＲ）、
（Ｂ02）軸方向に延びる磁極が円周方向に間隔を置いて複数配置された磁石ロール（２７）と、
前記磁石ロール（２７）の外周面を被覆した状態で且つ前記像担持体（ＰＲ）表面に対向し且つ接近した状態で回転移動する円筒状の非磁性のキャリア搬送スリーブ（２８）と、
前記磁石ロール（２７）の複数の磁極の中の１つの磁極からの磁力を受けて前記キャリア搬送スリーブ（２８）に当接して前記キャリア搬送スリーブ（２８）表面に付着したキャリアを掻き取るキャリア掻き取りブレード（３１）であって、その先端のエッジが、前記１つの磁極が前記キャリア搬送スリーブ（２８）表面に形成する磁界のピーク位置よりキャリア搬送スリーブ（２８）回転方向の上流側の位置であって、前記１つの磁極によりキャリア掻き取りブレード（３１）上面に形成される磁界によって前記キャリア掻き取りブレード（３１）上面にキャリアが前記キャリア搬送スリーブ（２８）表面から前記キャリア掻き取りブレード（３１）上面に移動する力が作用する位置に当接する前記キャリア掻き取りブレード（３１）と、
を有し、前記像担持体（ＰＲ）の回転方向において前記現像領域（Ｑ２）と前記転写領域（Ｑ４）との間に配置されて前記像担持体（ＰＲ）表面のキャリアを回収するキャリア回収装置（Ｋ）。
【００１１】
（本発明の作用）
前記構成を備えた本発明の画像形成装置では、像担持体（ＰＲ）表面に形成された静電潜像は、現像領域（Ｑ２）において、キャリア及びトナーを含む現像剤を有する現像器（Ｇ）によりトナー像に現像される。像担持体（ＰＲ）表面のトナー像は、転写領域（Ｑ４）において転写される。前記像担持体（ＰＲ）の回転方向において前記現像領域（Ｑ２）と前記転写領域（Ｑ４）との間には、キャリア回収装置（Ｋ）が配置されている。キャリア回収装置（Ｋ）の前記磁石ロール（２７）には、軸方向に延びる磁極が円周方向に間隔を置いて複数配置されている。円筒状の非磁性のキャリア搬送スリーブ（２８）は、前記磁石ロール（２７）の外周面を被覆した状態で且つ前記像担持体（ＰＲ）表面に対向し且つ接近した状態で回転移動する。
【００１２】
キャリア掻き取りブレード（３１）は、前記磁石ロール（２７）の複数の磁極の中の１つの磁極からの磁力を受けて前記キャリア搬送スリーブ（２８）に当接して前記キャリア搬送スリーブ（２８）表面に付着したキャリアを掻き取る。このとき、キャリア掻き取りブレード（３１）の先端のエッジは、前記１つの磁極が前記キャリア搬送スリーブ（２８）表面に形成する磁界のピーク位置よりキャリア搬送スリーブ（２８）回転方向の上流側の位置であって、前記１つの磁極によりキャリア掻き取りブレード（３１）上面に形成される磁界によって前記キャリア掻き取りブレード（３１）上面にキャリアが前記キャリア搬送スリーブ（２８）表面から前記キャリア掻き取りブレード（３１）上面に移動する力が作用する位置に当接している。これにより、キャリア回収装置（Ｋ）は、前記像担持体（ＰＲ）表面のキャリアを回収する。
したがって、前記キャリア掻き取りブレード（３１）先端のエッジ（３１a）の配置により、前記エッジ（３１a）部とスリーブ表面との圧接力が小さくても、スリーブ上のキャリアのすり抜けが少なく、キャリアの掻き取り効率を高くすることができる。
【００１３】
また、キャリア搬送スリーブ（２８）表面に付着して搬送されるキャリアは、キャリア掻き取りブレード（３１）先端に接近した時に前記磁極によりキャリア掻き取りブレード（３１）上面に形成される磁界に引き付けられて、キャリア掻き取りブレード（３１）の上面に移動し、キャリア搬送スリーブ（２８）表面から掻き取られる。
したがって、キャリア掻き取りブレード（３１，３３）先端部とキャリア搬送スリーブ（２８）表面との間をキャリアがすり抜けるのを防止することができるので、キャリアの掻き取り効率が向上する。
【００１４】
さらに、前記像担持体（ＰＲ）表面の回転移動方向の前記現像器（Ｇ）の下流側で且つ転写領域（Ｑ4）の上流側の位置で、像担持体（ＰＲ）表面のキャリアは前記キャリア搬送部材（２６，Ｒ0）のキャリア搬送スリーブ（２８，Ｒ0b）表面に吸着される。したがって、転写領域（Ｑ4）へのキャリアの搬送を防止できるので、転写領域（Ｑ4）での像担持体（ＰＲ）から転写材（記録シート等）（Ｓ）へのキャリアの転写を防止することができる。
【００１５】
また、前記キャリア掻き取りブレード（３１，３３）が磁性材料製であるので、キャリア搬送部材（２６，Ｒ0）の磁石ロール（２７，Ｒ0a）の磁力により、キャリア掻き取りブレード（３１，３３）先端部が吸引され、キャリア搬送スリーブ（２８，Ｒ0b）表面に前記エッジ（３１a，３３a）が当接する。前記磁力はキャリア掻き取りブレード（３１，３３）先端部の幅方向の全領域に均等に作用するので、前記構成を備えたキャリア搬送スリーブ（２８，Ｒ0b）表面へのエッジ（３１a，３３a）の当接圧力を均一にすることが容易となる。この場合、キャリアがエッジ（３１a，３３a）とキャリア搬送スリーブ（２８，Ｒ0b）表面との間をすり抜けることを防止することができる。
【００１６】
（本発明の形態１）
本発明の画像形成装置の形態１は、前記本発明において、次の構成要件（Ｂ03）を備えたことを特徴とする。
（Ｂ03）前記キャリア掻き取りブレード（３１）の先端の位置と前記磁界のピーク位置とがキャリア搬送スリーブ（２８）の中心に対してなす角度をθとした場合に４°≦θ≦１０°となるように構成された前記キャリア搬送部材（２８）および前記キャリア掻き取りブレード（３１）。
【００１７】
（本発明の形態１の作用）
前記構成を備えた本発明の画像形成装置の形態１では、前記θが前記式４°≦θ≦１０°を満たす場合、キャリア掻き取りブレード（３１）先端のエッジ（３１a）に接近してきたキャリアは、磁極によりキャリア掻き取りブレード（３１）表面に形成される磁界に引き付けられて、キャリア掻き取りブレード（３１）の表面に移動し、キャリア搬送スリーブ（２８）表面から掻き取られる。このため、キャリアがキャリア搬送スリーブ（２８）先端に滞留することを防止でき、滞留したキャリアの一部がエッジ（３１a）とキャリア搬送スリーブ（２８）表面との間をすり抜ける状態の発生を防止することができる。
【００１８】
（本発明の形態２）
本発明の画像形成装置の形態２は、前記本発明または形態１において次の要件（Ａ08）を備えたことを特徴とする。
（Ａ08）前記像担持体（ＰＲ）表面をクリーニングするために前記像担持体（ＰＲ）表面の回転移動方向の前記帯電領域（Ｑ0）の上流側で且つ前記転写領域（Ｑ4）の下流側に配置されたクリーナであって、前記キャリア搬送部材（２８）を有する前記クリーナ。
【００１９】
（本発明の形態２の作用）
前記構成を備えた本発明の画像形成装置の形態２では、前記像担持体（ＰＲ）表面をクリーニングするために前記像担持体（ＰＲ）表面の回転移動方向の前記帯電領域（Ｑ0）の上流側で且つ前記転写領域（Ｑ4）の下流側に配置されたクリーナは、前記キャリア搬送部材を有する。したがって、像担持体（ＰＲ）表面に付着したキャリアは前記クリーナのキャリア搬送部材により回収される。
【発明の効果】
【００２０】
前述の本発明の画像形成装置は、次の効果（Ｅ01），（Ｅ02）を奏することができる。
（Ｅ01）キャリア搬送スリーブ表面に対するキャリア掻き取りブレード先端のエッジの当接位置を、磁界のピーク位置に対して適切な位置に設定したことにより、キャリアのすり抜けが少なくキャリアの掻き取り効率が高いキャリア掻き取り装置を提供することができる。
（Ｅ02）磁性材料製のキャリア掻き取りブレードを使用しているので、キャリア掻き取りブレード先端のエッジ部とキャリア搬送スリーブとの圧接力を小さく均一にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
（実施例）
次に図面を参照しながら、本発明の実施の形態の具体例（実施例）を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
なお、以後の説明の理解を容易にするために、図面において、前後方向をＸ軸方向、右左方向をＹ軸方向、上下方向をＺ軸方向とし、矢印Ｘ，−Ｘ，Ｙ，−Ｙ，Ｚ，−Ｚで示す方向または示す側をそれぞれ、前方、後方、右方、左方、上方、下方、または、前側、後側、右側、左側、上側、下側とする。
また、図中、「○」の中に「・」が記載されたものは紙面の裏から表に向かう矢印を意味し、「○」の中に「×」が記載されたものは紙面の表から裏に向かう矢印を意味するものとする。
【００２２】
（実施例１）
図１は本発明の実施例１のキャリア掻き取り装置を備えた画像形成装置の全体説明図である。
図１において、画像形成装置Ｕは本体Ｕ1および本体Ｕ1の上面のプラテンガラスＰＧ上に置かれた自動原稿搬送装置Ｕ2を有している。前記自動原稿搬送装置Ｕ2は、複写しようとする複数の原稿Ｇiが重ねて載置される原稿給紙トレイＴＧ1を有している。前記原稿給紙トレイＴＧ1に載置された複数の各原稿Ｇiは順次プラテンガラスＰＧ上の複写位置を通過して原稿排紙トレイＴＧ2に排出されるように構成されている。前記自動原稿搬送装置Ｕ2は、その後端部（−Ｘ端部）に設けた左右方向に延びるヒンジ軸（図示せず）により前記複写機Ｕ1に対して回動可能であり、原稿Ｇiを作業者が手でプラテンガラスＰＧ上に置く場合に上方に回動される。
【００２３】
前記画像形成装置本体Ｕ1は、ユーザがコピースタート等の作動指令信号を入力操作するＵＩ（ユーザインタフェース）を有している。
複写機本体Ｕ1上面の透明なプラテンガラスＰＧの下方に配置された原稿読取装置としてのＩＩＴは、露光光学系Ａを有している。
前記自動原稿搬送装置（オートドキュメントフィーダ）Ｕ2を使用して複写を行うＡＤＦモードの場合は、前記露光光学系Ａはホーム位置に停止した状態で、プラテンガラスＰＧ上の複写位置を順次通過する各原稿Ｇiを露光する。
原稿Ｇiを作業者が手でプラテンガラスＰＧ上に置いて複写を行うプラテンモードの場合、露光光学系Ａは移動しながらプラテンガラスＰＧ上の原稿を露光走査する。前記露光光学系Ａのランプによって露光された前記原稿Ｇiからの反射光は、前記露光光学系Ａを通ってＣＣＤ（固体撮像素子）上に収束される。前記ＣＣＤは、その撮像面上に収束された原稿反射光量に応じた電気信号を出力する。
【００２４】
コントローラＣはＩＰＳ（イメージプロセッシングシステム）、電源回路（現像器、転写ロール、定着装置等の電源回路）Ｅ、レーザ駆動回路ＤＬ等の作動タイミングを制御する。前記ＩＰＳ（イメージプロセッシングシステム）は、ＣＣＤから入力される前記電気信号を画像データに変換して一時的に記憶し、前記画像データを所定のタイミングで潜像形成用の画像データとしてＩＯＴ（イメージアウトプットターミナル）のレーザ駆動回路ＤＬに出力する。
レーザ駆動回路ＤＬは、入力された画像データに応じてレーザ駆動信号をＲＯＳ（潜像形成装置）に出力する。
【００２５】
感光体ドラムにより構成される像担持体ＰＲは矢印Ｙa方向に回転しており、その表面は、帯電領域Ｑ0において帯電器ＣＲにより一様に帯電された後、潜像書込位置Ｑ1において前記ＲＯＳ（潜像形成装置）のレーザビームＬにより露光走査されて静電潜像が形成される。前記回転する像担持体ＰＲ上の静電潜像は現像領域Ｑ2において現像器Ｇによりトナー像に現像され、現像時に像担持体ＰＲ表面に付着したキャリアはキャリア回収領域Ｑ3においてキャリア回収装置Ｋにより回収される。なお、現像器Ｇおよびキャリア回収装置Ｋについては後で詳述する。
前記トナー像が形成された像担持体ＰＲ表面は転写領域Ｑ4に移動する。転写領域Ｑ4の下側には、左右一対のスライドレールＳＲ，ＳＲにより前後（紙面に垂直な方向）にスライド移動可能なスライドフレームＦsが、画像形成装置本体に対して着脱可能に支持されている。前記スライドフレームＦsには転写ロールＴと、転写ロールクリーナＣＬtと、ロール支持レバーＬrと、転写後シートガイドＳＧ2と、シート搬送ベルトＢＨとが支持されている。
【００２６】
前記ロール支持レバーＬrは、前記転写ロールＴおよび転写ロールクリーナＣＬtを支持する回動可能なレバーである。前記ロール支持レバーＬrは、図示しないモータにより回動され、前記転写ロールＴを、像担持体ＰＲに接触する転写位置および像担持体ＰＲから離れたジャム処理位置の間で移動させる。
前記転写後シートガイドＳＧ2は、前記転写ロールＴおよび前記像担持体ＰＲの接触領域である転写領域Ｑ4を通過した記録シートＳを下流側のシート搬送ベルトＢＨにガイドする。
【００２７】
前記スライドフレームＦsの下側には、記録シートＳを収容する第１給紙トレイＴＲ1、両面複写時等に使用する中間トレイＴＲ0、第２給紙トレイＴＲ2、第３給紙トレイＴＲ3が着脱可能に収納されている。前記中間トレイＴＲ0は両面コピー等の際に１回目のコピーが行われた記録シートＳを反転させて前記転写領域Ｑ4に再送する時に使用されるトレイである。
前記第１給紙トレイＴＲ1の右側上方位置には手差トレイＴＲtが設けられている。手差トレイＴＲtまたは前記各給紙トレイＴＲ0〜ＴＲ3から送り出される各記録シートＳは、第１シート搬送路ＳＨ1を通って前記転写領域Ｑ4に搬送されるようになっている。
【００２８】
給紙トレイＴＲ0〜ＴＲ3に収容された記録シートＳは、所定のタイミングでピックアップロールＲpにより取り出され、さばきロールＲsで１枚ずつ分離され、複数の搬送ロールＲａにより搬送されて、レジロールＲrに搬送される。前記レジロールＲrに搬送された記録シートＳは、前記像担持体ＰＲ上のトナー像が転写領域Ｑ4に移動するのにタイミングを合わせて、転写前シートガイドＳＧ1から転写領域Ｑ4に搬送される。
前記転写領域Ｑ4において前記転写ロールＴは、像担持体ＰＲ上のトナー像を記録シートＳに静電的に転写する。転写後の像担持体ＰＲ表面は像担持体クリーナＣＬpにより残留トナーが除去される。また、前記転写ロールＴは転写ロールクリーナＣＬtにより表面付着トナーが回収される。
【００２９】
トナー像が転写された前記記録シートＳは、転写後シートガイドＳＧ2、シート搬送ベルトＢＨにより定着領域Ｑ5に搬送され、定着領域Ｑ5を通過する際に加熱ロールＦhおよび加圧ロールＦpにより構成される一対の定着ロールを有する定着装置Ｆにより加熱定着される。トナー像が定着された記録シートＳは、搬送路切替ゲートＧＴ1により、シート排出路ＳＨ2またはシート反転路ＳＨ3に搬送される。シート排出路ＳＨ2に搬送された記録シートＳは搬送ロールＲａおよび排出ロールＲhにより記録シート排出トレイＴＲhに排出され、シート反転路ＳＨ3に搬送された記録シートＳは反転してから中間トレイＴＲ0に搬送される。
前記シート搬送路ＳＨ１、シート排出路ＳＨ２、シート反転路ＳＨ3と、前記符号Ｒp，Ｒs，Ｒr，ＳＧ1，ＳＧ2，ＢＨ，Ｒａ等で示された要素によりシート搬送装置ＳＨが構成されている。
【００３０】
（現像器Ｇ）
図２は前記図１の要部拡大説明図で、現像装置およびキャリア回収装置の説明図である。図３は現像装置の要部である現像器の斜視図である。図４は前記図３に示す現像器の現像剤補給口部分の拡大説明図で前記図２の矢印IＶ方向から見た部分断面図である。図５は前記現像器の説明図で、図５Ａは図４のＶＡ−ＶＡ線断面図、図５Ｂは図４のＶＢ−ＶＢ線断面図、図５Ｃは現像器の回転力伝達ギヤの説明図である。
図２〜図５において、現像領域Ｑ2において像担持体ＰＲに対向して配置された現像器Ｇは、負極帯電性のトナーおよび正極帯電性の磁性キャリアから成る２成分現像剤を収容する現像容器Ｖを有している。
図３において、現像容器Ｖは、現像容器本体１と、前記現像容器本体１の前端（Ｘ端）および後端（−Ｘ端）に連結された前側接続部材２（図３、図５Ａ参照）および後側接続部材３とを有している。前側接続部材２は、前側上部接続部材２ａ、前側下部接続部材２ｂを有しており、後側接続部材３は、後側上部接続部材３ａ、後側下部接続部材３ｂを有している。
図３において、前記現像容器本体１の前端および後端のそれぞれ上側の部分には、一対の被支持部１a，１aが設けられており、前記現像容器Ｖが画像形成装置Ｕ内部に装着された際、前記各被支持部１aが画像形成装置Ｕのフレーム（図示せず）により支持される。
【００３１】
図５において、前記現像容器本体１、前側接続部材２および後側接続部材３により形成される現像容器Ｖの内側には、現像ロール（現像剤搬送部材）Ｒ0と、攪拌搬送部材Ｒ1，Ｒ2と攪拌部材（滞留現像剤攪拌部材）Ｒ3を有しており、現像ロールＲ0は磁石ロールＲ0aと前記磁石ロールＲ0aの外側面を被覆する回転可能な現像スリーブ（現像剤搬送スリーブ）Ｒ0bとを有している。
前記攪拌搬送部材Ｒ1とＲ2との間には仕切壁４（図５Ｂ参照）が設けられている。仕切壁４は現像容器Ｖ内部を上下に分割している。前記仕切壁４の前端部および後端部には上下を連通させる連通口４a，４b（４aのみ図示）が形成されており、現像容器Ｖ内の現像剤は前記攪拌搬送部材Ｒ1，Ｒ2により循環しながら攪拌される。
【００３２】
図５Ａ、図５Ｂにおいて、前記攪拌搬送部材Ｒ2と現像ロールＲ0との間には攪拌部材Ｒ3（図５Ｂ参照）が配置されている。前記攪拌部材Ｒ3は前記攪拌搬送部材Ｒ2と現像ロールＲ0との間に滞留する現像剤を攪拌搬送するための部材である。
図２〜図４において、前記前側接続部材２の上部で前端部には現像剤補給口６が形成されている。また、図３、図４、図５Ａにおいて、前記前側接続部材２上部側面には現像剤排出口７が形成されている。前記現像剤排出口７は、前記現像剤補給口６から補給された新しい現像剤が補給後すぐに排出される割合を少なくするため、前記現像剤補給口６の位置より搬送方向上流側（後端側）に形成されている。
図５Ｂにおいて、現像容器Ｖ内には前記現像ロールＲ0上の現像剤の層厚を規制するための層厚規制部材８が配置されている。
前記符号１〜８で示された要素から、本実施例における現像容器Ｖ（１〜８）が構成されている。
【００３３】
図２、図５Ｃにおいて、前記現像ロールＲ0の軸の後端部（−Ｘ端部）には、ギヤＧ0が装着され、攪拌搬送部材Ｒ1，Ｒ2、攪拌部材Ｒ3の軸の後端部にはギヤＧ1，Ｇ2，Ｇ3が装着されている。ギヤＧ0とギヤＧ1とは中間ギヤＧ4を介して噛み合っている。またギヤＧ1，Ｇ2，Ｇ3は順次噛み合っている。そして、現像動作時には、ギヤＧ0の回転力は順次ギヤＧ4，Ｇ1，Ｇ2，Ｇ3に伝達される。このとき、現像ロールＲ0、攪拌搬送部材Ｒ1，Ｒ2、攪拌部材Ｒ3が回転する。
【００３４】
図２において、現像容器Ｖの前記現像剤補給口６の上側には現像剤補給筒支持部材１１が配置されている。前記現像剤補給筒支持部材１１には現像剤補給筒１２が連結されており、前記現像剤補給筒１２内部は現像剤補給筒支持部材１１内部を介して現像容器Ｖの前記現像剤補給口６に連通する。
前記現像剤補給筒１２内部には補給用現像剤搬送部材Ｒ4が回転可能に配置されている。補給用現像剤搬送部材Ｒ4の回転軸の一端にはギヤＧ5（図２参照）が固定されており、前記補給用現像剤搬送部材Ｒ4はギヤＧ5と噛み合う図示しない現像装置用モータにより回転駆動されるようになっている。
【００３５】
図２において、現像容器Ｖの上方には現像剤供給ケース１４が配置されている。前記現像剤供給ケース１４は、トナー濃度の高い２成分現像剤（以下、「高濃度現像剤」という）が貯蔵された現像剤貯蔵容器１６およびその下方に設けた現像剤攪拌容器１７を有している。現像剤貯蔵容器１６から現像剤攪拌容器１７に供給された２成分現像剤（高濃度現像剤）は、現像剤攪拌容器１７内で循環しながら攪拌されて補給筒接続口１７aから前記現像剤補給筒１２に供給される。
前記符号１１〜１７，Ｇ5で示された構成要素から現像剤補給装置（１１〜１７＋Ｇ5）が構成される。
前記現像剤貯蔵容器１４から現像剤補給筒１２内に供給された高濃度現像剤は回転駆動する前記補給用現像剤搬送部材Ｒ4によって搬送され、現像剤補給口６から現像容器Ｖ内に補給されるようになっている。
この高濃度現像剤の補給は、通常の使用時には像担持体ＰＲ上に形成した濃度検出用トナー像の濃度を検知するトナー像濃度センサ（図示せず）の検出値により行われている。
【００３６】
図３、図５Ａにおいて、現像容器Ｖの前記現像剤排出口７（図５Ａ、図３参照）の外側には排出用現像剤搬送筒接続部２１が配置されている。
前記排出用現像剤搬送筒接続部２１には排出用現像剤搬送筒２２の前端部（Ｘ端部）が接続されており、前記排出用現像剤搬送筒２２の後端部（−Ｘ端部）には現像剤回収容器２３（図３参照）が接続されている。
図３において、前記排出用現像剤搬送筒２２内部には、排出用現像剤搬送部材Ｒ5が配置されている。
【００３７】
図３において、前記排出用現像剤搬送部材Ｒ5の回転軸の後端部にはギヤＧ6が装着されており、ギヤＧ6は、前記ギヤＧ2に噛み合うギヤＧ7と噛み合っており、前記ギヤＧ2が回転するとギヤＧ7，Ｇ6を介して前記排出用現像剤搬送部材Ｒ5が回転するように構成されている。前記排出用現像剤搬送部材Ｒ5の回転により、前記現像剤排出口７から排出用現像剤搬送筒接続部２１を介して排出用現像剤搬送筒２２内に排出された余剰現像剤は、前記現像剤回収容器２３へ搬送されるようになっている。
【００３８】
前記像担持体ＰＲ表面の回転移動経路に沿って設定されたキャリア回収領域Ｑ3に隣接してキャリア回収装置Ｋ（図２参照）が配置されており、前記キャリア回収領域Ｑ3は前記像担持体ＰＲ表面の回転移動方向の前記現像器Ｇの下流側で且つ転写領域Ｑ4の上流側の位置に設定されている。なお、キャリア回収装置Ｋは転写領域Ｑ4の下流側に配置することも可能であるが、帯電領域Ｑ0よりは上流側に配置する必要がある。
前記キャリア回収装置Ｋはキャリア回収容器２５を有している。キャリア回収容器２５内にはキャリア搬送ロール（キャリア搬送部材）２６が収容されており、キャリア搬送ロール２６は前記キャリア回収領域Ｑ3を挟んで前記像担持体ＰＲに対向している。キャリア搬送ロール２６は固定支持された円筒状の磁石ロール２７およびその外周を囲むように配置された回転する円筒状のキャリア搬送スリーブ２８を有している。
前記磁石ロール２７には軸方向に延びる磁極が円周方向に間隔を置いて複数配置されている。前記磁極の位置はＳ，Ｎで示されている。前記キャリア搬送スリーブ２８は、磁石ロール２７の外側面を被覆した状態で回転する円筒状部材であり、その表面は前記像担持体ＰＲ表面に対向且つ接近した状態で回転移動する。
【００３９】
図６は前記キャリア搬送ロールの磁石ロールの磁極位置とキャリア搬送スリーブ表面に当接するキャリア掻き取りブレード（３１，３３）先端のエッジの位置との位置関係によりキャリア掻き取り作用が異なることを示す図で、図６Ａは本実施例の説明図、図６Ｂは比較例の説明図である。
前記キャリア搬送スリーブ２８の回転移動するスリーブ表面に当接してキャリア搬送スリーブ２８表面に付着したキャリアを掻き取る磁性材料製のキャリア掻き取りブレード３１は、ブレード支持部材３２に支持されている。
キャリア掻き取りブレード３１は、前記複数の磁極の中の１つの磁極が前記キャリア搬送スリーブ２８表面に形成する磁界のピーク位置よりキャリア搬送スリーブ２８回転方向の上流側の位置に先端のエッジ３１aが当接し且つ前記先端がキャリア搬送スリーブ２８の上流側を向いて配置されている。
【００４０】
本実施例において、ｒ，θ，Ｍｐを次のように定義する。
ｒ（ｍｍ）：キャリア搬送スリーブの半径。
θ（ラジアン）：キャリア搬送スリーブ２８表面に当接するキャリア掻き取りブレード３１先端のエッジ位置と前記磁石ロール２７の磁界のピーク位置とがキャリア搬送スリーブ２８の中心に対してなす角度。
Ｍｐ（ｍＴ）：前記磁界のピーク位置の磁界強度。
本実施例では次のように設定されている。その理由は後で実施例の作用の欄で説明する。
ｒ＝８（ｍｍ）
θ＝７π／１８０（ラジアン）＝７°
Ｍｐ＝５０（ｍＴ）
【００４１】
なお前述のように、ｒ＝８ｍｍ、Ｍｐ＝５０ｍＴの場合、θ°の値は次式（１）の範囲で使用した場合に、キャリアをすり抜けがほとんど発生することなく掻き取れた。
４°≦θ≦１０°………………………………………………………………（１）
前記式（１）はθをラジアンで表した場合、次式（２）となる。
４π／１８０≦θ（ラジアン）≦１０π／１８０…………………………（２）
また、一般に前記キャリア搬送ロール２６および前記キャリア掻き取りブレード３１は、Ｍｐ，ｒが変化した場合にθが次式（３）を満たすように構成または配置することにより、キャリア搬送スリーブ２８上のキャリアの掻き取りを良好に行うことができることが実験により分かった。
３８.１≦Ｍｐ／ｒθ≦１１９.４……………………………………………（３）
【００４２】
（実施例１の作用）
前記構成を備えた実施例のキャリア掻き取り装置では、現像領域Ｑ2において現像ロールＲ0上のキャリアの一部が像担持体ＰＲ上に転移することがある。このキャリアはキャリア回収領域Ｑ3において磁石ロール２７の外側を回転するキャリア搬送スリーブ２８上に磁力により吸着される。
キャリア搬送スリーブ２８上に吸着されたキャリアはキャリア搬送スリーブ２８の回転に伴ってキャリア掻き取りブレード３１先端のエッジ３１aの当接部に向かって移動する（図６Ａ参照）。
【００４３】
図６Ａにおいてθが前記式（１）または（２）を満たす場合、キャリア掻き取りブレード３１先端のエッジエッジ３１aに接近してきたキャリアは、図６Ａに示す磁極Ｓによりキャリア掻き取りブレード３１上面に形成される磁界に引き付けられて、キャリア掻き取りブレード３１の上面に移動し、キャリア搬送スリーブ２８表面から掻き取られる。
また、θが前記式（１）または（２）を満たす場合、磁性材料製のキャリア掻き取りブレード３１は、図６Ａに示す磁極Ｓに引き付けられてキャリア搬送スリーブ２８表面に磁力により押圧される。前記磁力はキャリア掻き取りブレード３１の幅方向の全領域に均等に作用するので、前記構成を備えたキャリア搬送スリーブ２８表面への前記エッジ３１aの当接圧力を均一にすることが容易となる。この場合、キャリアがキャリア搬送スリーブ２８先端に滞留することを防止でき、滞留したキャリアの一部がエッジ３１aとキャリア搬送スリーブ２８表面との間をすり抜ける状態の発生を防止することができる。
【００４４】
前記図６Ａに示す実施例に対して、図６Ｂに示す従来技術のようにエッジ３１aが磁極Ｓに対向する位置に配置された場合、およびそれよりも下流側に配置された場合には、キャリアがキャリア搬送スリーブ２８先端に滞留し、滞留したキャリアの一部はエッジ３１aとキャリア搬送スリーブ２８表面との間をすり抜けるという問題点が発生する。
また、前記キャリア搬送スリーブ２８表面へのエッジ３１aの当接位置が、前記図６Ａで説明した実施例の範囲よりも、前記磁極Ｓに対して上流側に配置された場合にも、前記図６Ｂで説明した場合と同様に、キャリアがキャリア搬送スリーブ２８先端に滞留し、滞留したキャリアの一部はエッジ３１aとキャリア搬送スリーブ２８表面との間をすり抜けるという問題点が発生する。
【００４５】
なお、前記式（１），（２）は、キャリア搬送スリーブ２８の半径ｒ（ｍｍ）と、前記キャリア搬送スリーブ２８表面の磁界のピーク位置の磁界強度Ｍｐ（ｍＴ）とが定まったときのθの適切な範囲を規定する式であるが、前記ｒおよび次回強度Ｍｐの値が定まっていない場合、前記θ（ラジアン）の値を前記式（１）の代わりに前記式（３）で示す範囲に設定することにより、キャリアがキャリア搬送スリーブ２８先端に滞留することを防止でき、滞留したキャリアの一部がエッジ３１aとキャリア搬送スリーブ２８表面との間をすり抜けの発生を防止することができる。
【００４６】
（実施例２）
図７は本発明のキャリア掻き取り装置を備えた画像形成装置の実施例２の要部説明図である。
図７において、現像ロール（キャリアを含む現像剤を搬送する現像剤搬送部材、すなわち、キャリア搬送部材）Ｒ0は磁石ロールＲ0aと前記磁石ロールＲ0aの外側面を被覆する回転可能な現像スリーブ（キャリアを含む現像剤を搬送する現像剤搬送スリーブ、すなわち、キャリア搬送スリーブ）Ｒ0bを有しており、前記磁石ロールＲ0aには軸方向に延びる磁極が円周方向に間隔を置いて複数配置されている。前記磁極の位置はＳ，Ｎで示されている。前記現像スリーブ（キャリア搬送スリーブ）Ｒ0bは、磁石ロールＲ0aの外側面を被覆した状態で回転する円筒状部材であり、その表面は前記像担持体ＰＲ表面に対向且つ接近した状態で回転移動する。
【００４７】
図７に示す前記現像ロールＲ0の磁石ロールＲ0aの磁極位置と現像スリーブ（キャリア搬送スリーブ）表面に当接するキャリア掻き取りブレード３３先端のエッジ３３aの位置との位置関係によりキャリア掻き取り作用が異なることは、前記図６Ａで説明した前記実施例１のキャリア搬送部材２６およびキャリア掻き取りブレード３１と同様である。
したがって、前記現像ロールＲ0の磁石ロールＲ0aの磁極位置と現像スリーブ（キャリア搬送スリーブ）表面に当接するキャリア掻き取りブレード３３先端のエッジ３３aの位置との位置関係は前記実施例１の式（１）を満たしている。
したがって、本実施例の現像スリーブＲ0bに付着したキャリアはキャリア掻き取りブレード３３のエッジ３３aによりすり抜けることなく、掻き取ることができる。
【００４８】
（変更例）
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で、種々の小設計変更を行うことが可能である。次に、本発明の変更例を例示する。
（Ｈ01）前記キャリア搬送スリーブは、像担持体表面の現像剤を回収するクリーナに設けることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】図１は本発明の実施例１のキャリア掻き取り装置を備えた画像形成装置の全体説明図である。
【図２】図２は前記図１の要部拡大説明図で、現像装置およびキャリア回収装置の説明図である。
【図３】図３は現像装置の要部である現像器の斜視図である。
【図４】図４は前記図３に示す現像器の現像剤補給口部分の拡大説明図で前記図２の矢印IＶ方向から見た部分断面図である。
【図５】図５は前記現像器の説明図で、図５Ａは図４のＶＡ−ＶＡ線断面図、図５Ｂは図４のＶＢ−ＶＢ線断面図、図５Ｃは現像器の回転力伝達ギヤの説明図である。
【図６】図６は前記キャリア搬送ロールの磁石ロールの磁極位置とキャリア搬送スリーブ表面に当接するキャリア掻き取りブレード先端のエッジの位置との位置関係によりキャリア掻き取り作用が異なることを示す図で、図６Ａは本実施例の説明図、図６Ｂは比較例の説明図である。
【図７】図７は本発明のキャリア掻き取り装置を有する画像形成装置の実施例２の要部説明図である。
【符号の説明】
【００５０】
２６，Ｒ0…キャリア搬送部材、２７，Ｒ0a…磁石ロール、２８…キャリア搬送スリーブ（キャリア回収スリーブ）、３１，３３…キャリア掻き取りブレード、３１a，３３a…エッジ、Ｇ…現像器、Ｋ…キャリア回収装置、ＰＲ…像担持体、Ｑ0…帯電領域、Ｒ0b…キャリア搬送スリーブ（現像スリーブ）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2007072480.tif 000006
【図５】
2007072480.tif 000007
【図６】
2007072480.tif 000008
【図７】
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