(57)【要約】【課題】現像器の現像ローラへの現像剤供給ムラの要因となる現像剤剥離不良を解消して濃度ムラの無い画像形成を行う画像形成装置を提供する。【解決手段】複数磁極を外周面に形成された現像ローラを用いる電子写真方式の現像器を有する画像形成装置において、反発極をなす正磁性Ｎ３極と正磁性Ｎ２の間の剥離領域に当接し、剥離領域からの現像剤剥離を補助する円弧部６５の複数窓６４及び複数窓６４から落下する剥離現像剤を現像器１４の筐体内壁１６ａ−１に沿って第２の攪拌搬送スクリュー１９の外側に落とす複数排出口６６を持つ水平部６７を有するスクレイパー６３を備える。【選択図】図６
2016173483.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数磁極を外周面に形成された現像ローラを用いる電子写真方式の現像器を有する画像形成装置において、
前記現像ローラに残留する現像剤を取り込み、該取り込んだ現像剤を、現像剤を撹拌しながら循環搬送するための撹拌循環領域へ前記現像器の筐体の内壁に沿って排出する取込排出部材、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記取込排出部材は、
前記現像ローラの外周面に形成された前記複数磁極の内、現像剤を像担持体に転写するための第１の磁極よりも弱磁力である第１の磁極と同磁極の第２の磁極と第３の磁極の間の現像剤の剥離領域に当接し、前記現像ローラに残留する現像剤を取り込む現像剤取込窓を有する円弧部と、
前記円弧部の下端から前記筐体の内壁に向かって水平に延び出し、前記現像剤取込窓から取り込まれた前記現像剤を前記筐体の内壁に沿って排出する排出口を有する水平部と、
を有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記水平部は、前記筐体の内壁に近い側に前記排出口を有することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式の画像形成装置がある。この画像形成装置は、一般に感光体ドラムを一様に帯電させて初期化し、この感光体ドラムに光書込みによって静電潜像を形成し、この静電潜像をトナー像化して、そのトナー像を直接または間接に用紙等の転写材に転写して定着器で定着させる。
このような電子写真方式の画像形成装置には、トナーのみから成る一成分現像剤を用いるものと、トナーとキャリアから成る二成分現像剤を用いるものとがある。近年、要望が強い印字（以下、印刷ともいう）処理の高速化に対処するには二成分現像剤を用いる方式の方がよく対応できる。
【０００３】
上記の二成分現像剤のキャリアは、現像器内でトナーと混合撹拌されてトナーに所定の電荷を与える。電荷を与えられたトナーはキャリアの表面に一時的に付着してキャリアの表面を被覆する。キャリアは磁性体の現像ローラに付着して、電荷を帯びたトナーを感光体上に運び、感光体上の静電潜像にトナーを移行させて静電潜像上にトナー像を現像させる。
【０００４】
表面のトナーを放出したキャリアは現像ローラ上に残り、再び現像器内に戻って現像器に補給される新たなトナーと再び混合撹拌され、トナーに電荷を与え、そのトナーを感光体上に運ぶ、というように繰り返し使用される。この現像器へのトナーの補給はトナー供給部から行われる。
【０００５】
ここで、現像器の現像剤中のトナー濃度が高すぎると地汚れ等が発生する。逆にトナー濃度が低すぎると高濃度な画像が得られない。したがって高画質な画像を得るためには、現像器内の現像剤のトナー濃度を一定範囲内に制御して、適正なトナー画像を感光体上に現像することが必要である。
【０００６】
ところで、キャリアとトナーからなる二成分現像剤において、現像に直接関わるのは上述したように感光体に移行したトナーであり、トナー移行後の現像ローラ上のキャリアはそのまま残留し続けやすい。これでは、新たなトナーと混合撹拌することができない。また、新たな現像剤供給の障害になる。
【０００７】
そこで、その残留キャリアを新たなトナーと混合撹拌すべく現像槽内に回収するために、つまり現像ローラから一旦剥離するために、現像剤剥離用の磁極を設けたマグネットローラ（現像ローラ）が提案されている。（例えば、特許文献１参照。）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】実開平０５−０２５４６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、現像ローラへの着磁パターンは様々であるが、機械の小型化、高速化に対応するため、現在は特許文献１に見られるように５極構成が主流である。しかし、この着磁パターンは、５極の磁力バランス（Ｎ極磁力合計≒Ｓ極磁力合計）をとって構成されるため、要求される性能を達成するための磁力調整や位置調整に限界がある。
【００１０】
具体的には、感光体に対向する極（以下 主極という）の磁力の強さや位置が画像形成の性能やキャリア引き防止にとって非常に重要であるため、主極の磁力と位置を最優先に決定し、その他の磁極については、主極との磁力バランスを考えて構成される。
【００１１】
上述したように、５極の磁力構成は、「Ｎ極磁力合計≒Ｓ極磁力合計」というバランスをとることが条件となるため、主極の磁力と位置を最優先に決めた後の、主極以外の現像剤剥離に関与する他の磁極に対して本来の役割に必要な磁力や位置を決め難いという問題がある。逆に剥離を優先にすると主極の磁力と位置が犠牲になるので好ましくない。
【００１２】
本発明は、上記従来の課題を解決するものであって、現像剤剥離不良を解消する画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために、本発明の画像形成装置は、複数磁極を外周面に形成された現像ローラを用いる電子写真方式の現像器を有する画像形成装置において、前記現像ローラに残留する現像剤を取り込み、該取り込んだ現像剤を、現像剤を撹拌しながら循環搬送するための撹拌循環領域へ前記現像器の筐体の内壁に沿って排出する取込排出部材、を備えるように構成される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、現像剤剥離不良を解消する画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施例１又は２に係るフルカラーの画像形成装置（プリンタ、装置本体）の内部構成を説明する断面図である。
【図２】(a)は図１に示すプリンタの実施例１に係る現像器を感光体ドラムと共に示す拡大断面図、(b)は現像器を(a)の矢印ｂで示す向に切断して内部構成と現像剤の還流経路を示す断面図である。
【図３】実施例１に係る現像器における現像ローラの磁極分布と現像剤の剥離落下経路を示す断面図である。
【図４】実施例１に係る現像器において、もし現像器を小型化するため空間領域を狭くした場合に生じる可能性のある剥離現像剤の動きの不具合を示す図である。
【図５】(a)は実施例２に係る現像剤の剥離補助機能を備えたスクレイパー（取込排出部材）を示す斜視図、(b)はスクレイパーを現像ローラに組み付けた状態示す斜視図、(c)はスクレイパーと現像ローラが組み込まれた現像器のユニット筐体の外側部分を取り除いて内部を示す斜視図である。
【図６】実施例２に係るスクレイパーと現像ローラとの係合態様とスクレイパーによる現像剤の剥離の動きを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明では、印字と印刷は同義の用語として用いられる。
【００１７】
図１は、本発明の実施例１又は２に係るフルカラーの画像形成装置（以下、単にプリンタ、又は装置本体という）の内部構成を説明する断面図である。
【００１８】
図１に示すプリンタ１（以下、装置本体１とも言う）は、電子写真式で二次転写方式のタンデム型のカラー画像形成装置であり、画像形成部２、転写ベルトユニット３、トナー供給部４、給紙部５、ベルト式定着装置６、及び両面印刷用搬送ユニット７で構成されている。
【００１９】
上記画像形成部２は、いわゆる背面転写方式で構成され、転写ベルト８の下部走行面８ａにトナー画像を転写するために、その下部走行面８ａに接して上流側から下流側（同図の右側から左側）へ４個の画像形成ユニット９（９ｋ、９ｃ、９ｍ、９ｙ）が多段式に並設されている。
【００２０】
上記４個の画像形成ユニット９のうち上流側の３個の画像形成ユニット９ｙ、９ｍ及び９ｃは、それぞれ減法混色の三原色であるイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の色トナーによるモノカラー画像を形成する。
【００２１】
また、画像形成ユニット９ｋは、主として文字や画像の暗黒部分等に用いられるブラック（Ｋ）トナーによるモノクロ画像を形成する。上記の各画像形成ユニット９は、画像を現像するトナーの色を除き全て同じ構成である。したがって、以下イエロー（Ｙ）のトナー用の画像形成ユニット９ｙを例にしてその構成を説明する。
【００２２】
画像形成ユニット９は、最上部に像担持体としての感光体ドラム１０を備えている。この感光体ドラム１０は、その周面が例えば有機光導電性材料で構成されている。この感光体ドラム１０の周面に当接し又は近傍を取り巻いて、クリーナ１１、帯電ローラ１２、光書込ヘッド１３、及び現像器１４の現像ローラ１５が配置されている。
【００２３】
クリーナ１１は、内部に搬送スクリューを備えており、感光体ドラム１０の周面から除去して底部に滞留する廃トナーを搬送スクリューで、特には図示しない廃トナー搬送ユニットを介して廃トナー回収容器２９に搬送するようになっている。
【００２４】
尚、図１では、廃トナー搬送ユニットは、転写ベルトユニット３の背面つまり図面奥行き方向向こう側に配置されているので、図示したとしても、転写ベルトユニット３の影になって見えにくい。
【００２５】
現像器１４は、外部を覆うユニット筐体１６、内部に設けられた隔壁１７、現像ローラ１５、第１の攪拌搬送スクリュー１８、及び第２の攪拌搬送スクリュー１９を備えている。第１及び第２の攪拌搬送スクリュー１８及び１９は、詳しくは後述するが、スクリュー軸と、このスクリュー軸と一体に構成されて回転するフィンから成る。
【００２６】
この現像器１４には、トナー供給部４のトナー補給容器２０（２０ｙ、２０ｍ、２０ｃ、２０ｋ）から、同図にはＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋで示すようにイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のいずれかのトナーが供給される。
【００２７】
転写ベルトユニット３は、装置本体のほぼ中央で図の左右方向に扁平なループ状になって延在する無端状の上述した転写ベルト８と、この転写ベルト８を掛け渡されて転写ベルト８を図の矢印ａで示す反時計回り方向に循環移動させる駆動ローラ２１と従動ローラ２２を備えている。
【００２８】
上記の転写ベルト８には、一次転写ローラ２３がユニットと一体に組み込まれている。一次転写ローラ２３は転写ベルト８を介して感光体ドラム１０に圧接し、下方を循環移動する転写ベルト８の下部走行面８ａにトナー像を直接転写（一次転写）する。
【００２９】
転写ベルト８は、そのトナー像を更に用紙に転写（二次転写）すべく、用紙を二次転写部２４まで搬送する。二次転写部２４は、駆動ローラ２１に隣接して下流側（図では上方）に配置された転写補助ローラ２５と、この転写補助ローラ２５に転写ベルト８を介して圧接する二次転写ローラ２６とで形成されている。
【００３０】
転写ベルト８には、ベルトクリーナ２７が配置されている。ベルトクリーナ２７は、転写ベルト８の従動ローラ２２に掛け渡されている表面に当接するクリーニングブレード２８を備えている。また、ベルトクリーナ２７の左方から下方にかけて隣接して、廃トナー回収容器２９が着脱自在に配置されている。
【００３１】
ベルトクリーナ２７は、クリーニングブレード２８により転写ベルト８の表面に残留する廃トナーを擦り取って除去し、その廃トナーを前述した廃トナー搬送ユニットを介して廃トナー回収容器２９に送り込んでいる。
【００３２】
トナー供給部４は、転写ベルト８の上部走行部の上方に配置される４個のトナー補給容器２０（２０ｙ、２０ｍ、２０ｃ、２０ｋ）を着脱自在に備えている。４個のトナー補給容器２０には前述したようにイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のトナーが収容されている。
【００３３】
これら４個のトナー補給容器２０は、図１では転写ベルトユニット３の向う側に隠れて見えないが、それぞれ装着部のトナー供給口に続くトナー供給路を介して、それぞれに対応する画像形成ユニット９の現像器１４と連結されている。
【００３４】
このトナー供給部４は、特には図示しないが、図１に示す印刷実行時位置から、それより上方の保守位置に、昇降可能に装着部を介してプリンタ１本体のフレームに保持されている。
【００３５】
給紙部５は、上下２段に配置された２個の給紙カセット３０（３０ａ、３０ｂ）を備えている。２個の給紙カセット３０の給紙口（図の右方）近傍には、それぞれ用紙取出ローラ３１、給送ローラ３２、捌きローラ３３、待機搬送ローラ対３４が配置されている。
【００３６】
待機搬送ローラ対３４の用紙搬送方向（図の鉛直上方向）には、転写ベルト８、転写補助ローラ２５、二次転写ローラ２６による前述した用紙への二次転写部２４が形成されている。
【００３７】
この二次転写部２４の下流（図では上方）側にはベルト式定着装置（以下、単に定着装置という）６が配置され、定着装置６の更に下流側には、定着後の用紙を定着装置６から搬出する搬出ローラ対３６、及びその搬出される用紙を装置上面に形成されている排紙トレー３７に排紙する排紙ローラ対３８が配設されている。
【００３８】
両面印刷用搬送ユニット７は、外面（図の右方外側面）がプリンタ１の内部を側面から外部に開放又は遮蔽する開閉部材を兼ねている。
【００３９】
この両面印刷用搬送ユニット７は、排紙ローラ対３８の直前から図の右横方向に分岐する返送開始路３９ａ、それから下方に曲がる返送中間路３９ｂ、更に上記とは反対の左横方向に曲がって最終的に返送用紙を反転させる返送終端路３９ｃから成る返送路３９を備えている。
【００４０】
また、返送路３９の途中には、５組の返送ローラ対４１（４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ、４１ｅ）が配置されている。上記返送終端路３９ｃの出口は、給紙部５の下方の給紙カセット３０ｂに対応する待機搬送ローラ対３４への搬送路に合流している。
［実施例１］
【００４１】
図２(a)は上記構成のプリンタ１の実施例１に係る現像器１４を感光体ドラム１０と共に示す拡大断面図であり、図２(b)は現像器１４を図２(a)の矢印ｂで示す向に切断して内部構成と現像剤の還流経路を示す断面図である。
【００４２】
なお、図２(a),(b)には図１の構成と同一の構成部分には図１と同一の番号を付与して示している。また、図２(b)では図２(a)に示すクリーニングブレード５６の図示を省略している。
【００４３】
図２(a)に示すように、現像器１４は、外壁を形成するユニット筐体１６と内部の隔壁１７とで仕切られる２つの現像槽４２（上現像槽４２ａ、下現像槽４２ｂ）を備えている。上現像槽４２ａには、前述した現像ローラ１５と第２の攪拌搬送部材１９が配置されている。
【００４４】
現像ローラ１５には、ドクターブレード４３が当接している。下現像槽４２ｂには前述した第１の攪拌搬送部材１８が配置されている。この現像槽４２ａにはトナー濃度センサ４４がその検知面４５を槽内に露出して配置されている。
【００４５】
第２の攪拌搬送部材１９は、回転軸４６とこの回転軸４６に螺旋状に固設された螺旋状フィン４７とで構成されている。第１の攪拌搬送部材１８は、回転軸４８とこの回転軸４８に螺旋状に固設された螺旋状フィン４９とで構成されている。
【００４６】
第２の攪拌搬送部材１９は、矢印ｃで示すように図の反時計回り方向に回転し、現像槽４２ａ内の現像剤を螺旋状フィン４７で攪拌しながら図２(a),(b)の矢印ｅ（ｅ１、ｅ２、e３）で示すように図２(a)の紙面奥行き方向手前から向こう側（図２(b)では右から左）へ搬送し、その現像剤を現像ローラ１５に供給する。
【００４７】
現像ローラ１５は、現像剤のトナーのみを感光体ドラム１０に供給して、感光体ドラム１０周面上の静電潜像をトナー像化（現像）する。トナーのみを感光体ドラム１０に引き取られた現像ローラ１５上の現像剤のキャリアは現像槽４２ａ内の現像剤に混合される。
【００４８】
その後、現像剤は第２の攪拌搬送部材１９により図２(a)の紙面奥行き方向向こう側、図２(b)では左端部の戻し口５１において矢印ｅ４で示すように現像槽４２ｂに送り戻される。戻し口５１の下方側面には、トナーＴｎが補給される図示を省略した補給口が開口している。トナー濃度が所定の補給しきい値以下になると、トナー補給容器２０の補給機構により補給口からトナーが補給される。
【００４９】
現像槽４２ｂ内の第１の攪拌搬送部材１８は、図２(a)の矢印ｄで示すように図の反時計回り方向に回転し、現像槽４２ｂ内の現像剤を螺旋状フィン４９で攪拌しながら図２(a),(b)の矢印ｆ（ｆ１、ｆ２、ｆ３）で示すように図２(a)の紙面奥行き方向向こう側から手前、図２(b)では左から右方へ搬送する。
【００５０】
そして、供給口５３から矢印ｆ４で示すように像剤を現像槽４２ａに送り出す。このように、現像剤の還流とトナーの補給が繰り返されて、トナーによる現像が逐次進行する。
【００５１】
上記のトナー濃度センサ４４の検知面４５は槽内に露出して配置されているので、現像剤が検知面４５に滞留しやすい。現像剤が検知面４５に滞留するとトナー濃度センサ４４の検知精度が低下する。
【００５２】
このトナー濃度センサ４４の検知精度の低下を防止するために、現像槽４２ｂ内の第１の攪拌搬送部材１８の回転軸４８には、トナー濃度センサ４４の検知面４５に対向して回転する位置に、ブレード保持部５４とこのブレード保持部５４に保持された弾性体シート（ブレード）５５から成るクリーニングブレード５６が固設されている。
【００５３】
クリーニングブレード５６は、攪拌搬送部材１７の回転軸４８と共に回転し、トナー濃度センサ４４の検知面４５を弾性体シート５５により摺擦して、検知面４５に滞留しようとする現像剤を払い飛ばして、直後に搬送されてくる現像剤と入替える。
【００５４】
これにより、トナー濃度センサ４４の検知面４５に現像剤が滞留することによって生じる虞のあるトナー濃度の誤検知を防止している。
【００５５】
もし、現像剤のトナー濃度が規定以下に薄くなっていれば、トナー濃度センサ４４がトナー濃度低下を検出する。トナー濃度低下が検出されると、トナー供給部４の当該現像器１４に対応するトナー補給容器２０から補給口を介してトナーＴｎが補給される。
【００５６】
次に、上記の構成におけるプリンタ１の基本動作を説明する。なお、以下の基本動作の説明では、カラー印字の状態における動作について説明する。
【００５７】
先ず、電源が投入され、使用する用紙の枚数、印字モード、その他の指定がキー入力あるいは接続するホスト機器からの信号として入力されると印字（印刷）が開始される。
【００５８】
すなわち、駆動ローラ２１が図１の反時計回り方向に回転して、矢印ａで示すように転写ベルト８の循環移動を開始させる。各画像形成ユニット９が順次駆動され感光体ドラム１０が図の時計回り方向に回転する。
【００５９】
帯電ローラ１２が感光体ドラム１０周面に一様な高マイナス電荷を付与して初期化し、光書込ヘッド１３は、感光体ドラム１０周面に画像信号に応じた露光を行って初期化による高マイナス電位部と上記露光による低マイナス電位部からなる静電潜像を形成する。
【００６０】
現像ローラ１５は、静電潜像の低電位部に現像器１４内のトナーを移行させて感光体ドラム１０周面上にトナー像を形成（反転現像）する。用紙搬送方向最上流の画像形成ユニット９ｙにより感光体ドラム１０の周面上に形成されたイエローのトナー像が転写ベルト８との対向面へと回転搬送される。
【００６１】
一次転写ローラ２３は、不図示の転写バイアス電源から出力される転写電流を転写ベルト８に印加する。これにより、感光体ドラム１０上のイエローのトナー像が転写ベルト８に一次転写される。
【００６２】
転写ベルト８に一次転写されたトナー像に重ねて、この後、画像形成ユニット９ｍにより感光体ドラム１０の周面上に形成されたマゼンタのトナー像が、画像形成ユニット９ｍに対応する一次転写ローラ２３によって転写される。
【００６３】
更に、画像形成ユニット９ｃにより感光体ドラム１０の周面上に形成されたシアンのトナー像が、画像形成ユニット９ｃに対応する一次転写ローラ２３によって重ね転写され、そして最後に、画像形成ユニット９ｋにより感光体ドラム１０の周面上に形成されたブラックのトナー像が、画像形成ユニット９ｋに対応する一次転写ローラ２３によって重ね転写される。
【００６４】
このように、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、及びブラック（Ｋ）の４色のトナー像が順次重ねて一次転写されたフルカラーの画像が、転写ベルト８の下部走行面８ａに完成する。
【００６５】
４色のトナー像を重ねて一次転写された転写ベルト８の下部走行面９ａは、そのまま循環移動を続けて４色のトナー像を、転写補助ローラ２５と二次転写ローラ２６とが対向する二次転写部２４へと搬送する。
【００６６】
他方、用紙への印字タイミングよりやや早めに、いずれかの用紙取出ローラ３１が回転して対応する給紙カセット３０ａ又は３０ｂに収容されている用紙を取り出す。この給紙カセット３０ａ又は３０ｂから取り出された用紙の最上部の一枚のみを送り出すべく下方の用紙の連れ送りを禁止するために捌きローラ３３が逆方向に回転する。給送ローラ３２は、順方向に回転して用紙を待機搬送ローラ対３４へ給送する。
【００６７】
待機搬送ローラ対３４は、回転を一時停止して用紙の進行を制止し、用紙の斜行等の搬送姿勢を補正して、搬送タイミングを待機し、用紙の印字開始位置が、転写ベルト８により二次転写位置へ搬送されてくる４色のトナー像の先端と一致するタイミングに合わせて、用紙の搬送を再開し、用紙を二次転写位置へ給送する。
【００６８】
二次転写位置において、二次転写ローラ２６は、不図示のバイアス電源から供給されるバイアス電圧を用紙に印加する。これにより、転写ベルト８上の４色のトナー像が用紙に二次転写される。
【００６９】
４色のトナー像を転写された用紙は、そのまま定着装置６に搬入される。定着装置６は熱ベルト式定着装置であり、特には番号を付与して示していないが、断熱性の筐体の内部に、熱源を内蔵する発熱ローラ、熱伝導ベルト、熱伝導ベルトを掛け渡された定着ローラ、定着ローラに対向配置された加圧ローラを備えている。
【００７０】
定着装置６は，定着ローラと加圧ローラにより適宜の圧力で熱伝導ベルトを介して用紙を押圧挟持し、用紙に熱と圧力を加えて４色のトナー像を紙面に定着させ、用紙を上方へ排出する。
【００７１】
定着装置６から排出された用紙は、搬送ローラ対３６により挟持されて搬送を引き継がれ、排紙ローラ対３８によって排紙トレイ３７上に、４色のトナー像による画像形成面を下にして排出される。
【００７２】
上記はカラー印字について述べたが、モノクロ印字については、詳しくは後述するが、転写ベルト８が、画像形成ユニット９ｋの感光体ドラム１０のみに接触し、他の感光体ドラム１０から離れる位置に移動する点と、画像形成ユニット９ｋのみが稼動される点を除けば、他の動作は上述したカラー印字の場合とほぼ同一である。
【００７３】
また、両面印刷の場合は、上記のようにして、第１面（表面）にトナー像を形成され、定着装置６で紙面にトナー像を定着された用紙は、排紙ローラ対３８によって、途中まで排紙トレー３７上に排紙される。
【００７４】
そして、用紙の後端が、返送開始路３９ａとの分岐点に来たタイミングで搬送が停止され、続いて、排紙ローラ対３８が逆方向に回転する。これにより、用紙はそれまでの後端を先端にして返送開始路３９ａに搬入される。
【００７５】
続いて、用紙は、返送ローラ対４１ａ〜４１ｄにより搬送され、返送終端路３９ｃで表裏を反転させて待機搬送ローラ対３４に給送される。これにより、二次転写部において、前後表裏を反転させた用紙の第２面（裏面）にトナー像が二次転写される。以後の動作は上述したカラー印字の場合と同一である。
【００７６】
図３は、実施例１に係る画像形成ユニット９のより詳細な構成と、その現像器１４における現像ローラ１５の磁極分布と現像剤の剥離落下経路を示す図である。尚、図３には、図１及び図２(a),(b)に示す構成と同一の構成又は同一機能の部分には図１及び図２(a),(b)と同一の番号を付与して示している。
【００７７】
また、図３には、クリーナ１１の、感光体クリーニングブレード５９と、この感光体クリーニングブレード５９により感光体ドラム１０から除去された廃トナーを図１の廃トナー回収容器２９に搬送するための廃トナー送出パイプ６１を示している。
【００７８】
また、図３には、ユニット筐体１６を、筐体左外側１６ａ、筐体上部１６ｂ、筐体下部１６ｃ、筐体右外側１６ｄの各部に分けて示している。また、図３は断面図であるため、後述する筐体前部１６ｅと筐体後部１６ｆは示されていない。
【００７９】
図３に示すように、現像ローラ１５は円柱状のマグネットローラ５７にスリーブ５８を外装してなる。マグネットローラ５７は現像器１４のフレームに固定されており、スリーブ５８のみが矢印ｉ方向に回転する。
【００８０】
図３には、磁極Ｎ１、Ｓ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｓ２の５極構成のマグネットローラ５７を示している。尚、同図には、５極の磁力の大きさを分かりやすく示すため、模式的に楕円状の太い実線で示している。
【００８１】
現像ローラ１５のスリーブ５８（以下、単に現像ローラ１５ともいう）は矢印ｉで示す反時計回り方向に回転し、感光体ドラム１０は矢印ｊで示す時計回り方向に回転して、それらの対向部において同一の線速度で同一の方向へ回転している。
【００８２】
現像ローラ１５は、図２(a),(b)に示したように、現像器１４の上現像槽４２ａの上方横の開口部に配設されている。現像ローラ１５は、マグネットローラ５７に対しスリーブ５８を回転させる。
【００８３】
マグネットローラ５７には、感光ドラム１０と対向する部分に、感光体ドラム１０の対向部を向く５極のうち最も強磁力の磁力６２を有する正磁極Ｎ１が主極として形成されている。
【００８４】
マグネットローラ５７には、更に、スリーブ５８の矢印ｉの回転方向に沿って、正磁極Ｎ１に隣接し正磁極Ｎ１よりも弱い磁力の負磁極Ｓ２が形成され、更に、負磁極Ｓ２に隣接し負磁極Ｓ２よりも弱い磁力の正磁極Ｎ３が形成されている。
【００８５】
また、マグネットローラ５７には、正磁極Ｎ３より離れ、正磁極Ｎ３と同等の磁力の正磁極Ｎ２が形成されている。そして、この正磁極Ｎ２と主極の正磁極Ｎ１とに挟まれる位置に、磁力が正磁極Ｎ１よりも弱く正磁極Ｎ２よりも強い（負磁極Ｓ２と同等の磁力）の負磁極Ｓ１が形成されている。
【００８６】
主極である正磁極Ｎ１の約１８０°反対側に、反発極をなす正磁極Ｎ３と正磁極Ｎ２に挟まれた剥離領域が形成されている。この正磁極Ｎ３とＮ２は、全体のバランスから低い磁力になるのが一般的である。剥離領域は、トナーの混合割合が薄くなった現像剤を一旦スリーブ５８の表面から剥離するために形成されている。
【００８７】
この構成において、現像ローラ１５は、スリーブ５８を回転させながら正磁極Ｎ２と負磁極Ｓ１との磁場によりスリーブ５８の表面に現像剤を汲み上げる。汲み上げられたスリーブ５８表面の現像剤は、静電潜像が形成されている感光ドラム１０との対向部に搬送される。
【００８８】
スリーブ５８と感光ドラム１０との対向部には、主極である正磁極Ｎ１の磁力６２が形成されている。この磁力６２により、現像ローラ１５、つまりスリーブ５８上の現像剤の帯電したトナーのみが感光ドラム１０へ移行する。
【００８９】
トナーが感光体ドラム１０へ移行した後のスリーブ５８の表面にはキャリアの配合比率が増加した、つまりトナーの混合割合が薄くなった現像剤が残存する。この現像剤は反発極をなす正磁極Ｎ３と正磁極Ｎ２に挟まれた剥離領域でスリーブ５８の表面から剥離され、矢印ｋで示すように第２の攪拌搬送スクリュー１９とユニット筐体１６の筐体左外側１６ａの内壁１６ａ−１との間の現像剤上に落下する。
【００９０】
落下した剥離現像剤は、第２の攪拌搬送スクリュー１９により上現像槽４２ａの下方に沿って、図２(b)に示した戻し口５１まで搬送され、下現像槽４２ｂに送り戻される。この送り戻される際に戻し口５１において、補給口からトナーＴｎを補給される。
【００９１】
トナーＴｎを補給された現像剤は、トナーＴｎと剥離現像剤が混合され、攪拌されながら、トナーとの混合比が適正な現像剤となって、下現像槽４２ｂを、図２(b)に示した供給口５３まで搬送される。
【００９２】
そして、このトナーとの混合比が適正となった現像剤は、供給口５３から上現像槽４２ａに送り出され、第２の攪拌搬送スクリュー１９により攪拌搬送されながら、現像ローラ１５のスリーブ５８の表面に汲み上げられる、ということが繰り返されてトナー画像の現像が進行する。
【００９３】
このように、現像ローラ１５のマグネットローラ５７は、内部に装備する磁石の磁力とスリーブ５８の回転により、現像剤の汲み上げから剥離までを行う。また、この一連の工程を円滑に実施するためには、現像槽内に十分な空間領域を確保する必要がある。十分な空間領域があると、現像剤に空気を含ませながら効率的に帯電させることができる。
【００９４】
また、十分な空間領域があると、第２の攪拌搬送スクリュー１９からスリーブ５８に供給される現像剤（適正トナー濃度の現像剤）に、先にスリーブ５８から剥離された使用済み現像剤（低トナー濃度の現像剤）が混ざることなく、常に適正濃度の現像剤がスリーブ５８に供給されるようにすることができる。
【００９５】
ところで、現今、更なるプリンタ１の小型化ひいては現像器１４の更なる小型化が要望されている。現像器１４が更に小型化され、現像槽内の空間領域が十分でないと、特に低速印字を行う際に現像剤を効率的に攪拌することも循環させることもできないため、帯電不足の現像剤が偏在する可能性が高くなる。また、他の不具合も生じやすくなる。
【００９６】
図４は、もし現像器１４を更に小型化するために現像槽内の空間領域を更に狭くした場合に生じる可能性のある剥離現像剤の動きの不具合を示す図である。
【００９７】
図４の破線矢印ｍで示すように、本来は第２の攪拌搬送スクリュー１９の横外側方向に落下すべき剥離現像剤が、空間領域の狭くなった上現像槽４２ａの内壁上部１６ｂに突き当たって跳ね返され長破線矢印ｎで示すように第２の攪拌搬送スクリュー１９の真上に落下する。
【００９８】
このように、現像ローラ１５のスリーブ５８からの現像剤剥離と上現像槽４２ａへの戻し状態が不安定となり、剥離現像剤が適正トナー濃度の現像剤と混合された状態で現像前のスリーブ５８に供給されるため、現像剤供給ムラが発生し、画像にも同様の濃度ムラが発生して障害となることがある。
［実施例２］
【００９９】
図５(a)は実施例２に係る現像剤の剥離補助機能を備えたスクレイパー（取込排出部材）を示す斜視図、(b)はスクレイパーを現像ローラに組み付けた状態を示す斜視図、(c)はスクレイパーと現像ローラが組み込まれた現像器のユニット筐体の外側部分を取り除いて内部を示す斜視図である。
【０１００】
図６は、実施例２に係るスクレイパーと現像ローラとの係合の態様を示すと共にスクレイパーによる現像剤の剥離の動きを説明する図である。
【０１０１】
なお、図５(b),(c)及び図６には、図１ないし図４に示した構成と同一の構成部分には図１ないし図４に示した番号と同一の番号を付与して示している。図５(a),(b),(c)及び図６に示すように、スクレイパー６３（取込排出部材）には、現像ローラ１５の周面（スリーブ５８）に当接し、複数の現像剤取込窓６４を有する円弧部６５が形成されている。
【０１０２】
さらに、スクレイパー６３には、円弧部６５の下端から筐体（図５(c)では取り除かれているが図４、図６で示す筐体左外側１６ａ）の内壁１６ａ−１に向かってほぼ水平に延び出し、複数の排出口６６を有する水平部６７が形成されている。この排出口６６は、水平部６７における内壁１６ａ−１に近い側に所定の大きさで形成されている。
尚、排出口６６の大きさは、例えば、円弧部６５の下端から内壁１６ａ−１まで向かう間の距離の内の半分の距離部分を開口していない水平面として、残り半分の内壁１６ａ−１までの間を開口している排出口６６として、現像ロールの軸方向に対しては、図５(a)に示す様に、水平部６７に５箇所の排出口６６をその境界を細い水平面で区切るようにするなど、適宜調整可能である。
【０１０３】
また、スクレイパー６３には、円弧部６５の上端から接線方向に延び出して、筐体上部１６ｂ（図６参照）の内壁に突き当たる突当位置で該突当位置から更に上部内壁に沿い付けて延び出す上部封止部６８と、水平部６７の先端から上部に折れ曲がって内壁１６ａ−１に沿い付けて上に延び出す下部封止部６９が形成されている。
【０１０４】
上記の円弧部６５は、弱い磁力の正磁極Ｎ３の磁力方向に対応する位置に配置され、正磁極Ｎ３の磁場から剥離領域に至るまでの間の現像剤を現像剤取込窓６４から取り込み、この取り込んだ現像剤を、破線ｐで示すように、水平部６７に落とし込んで現像剤の剥離を補助する。
【０１０５】
水平部６７は、現像剤取込窓６４から落とし込まれた現像剤を、排出口６６から、破線矢印ｑで示すように、現像器１４の上現像槽４２ａの筐体（筐体左外側１６ａ）の内壁１６ａ−１に沿って、第２の攪拌搬送スクリュー１９の内壁１６ａ−１寄りの側面近傍に排出する
【０１０６】
このように、現像器１４内において、マグネットローラ５７の現像剤の剥離を行う反発極をなす正磁極Ｎ３と正磁極Ｎ２に挟まれた剥離領域に、特別構造のスクレイパーを配置し、スリーブ５８上からの現像剤の剥離を補助させて、剥離現像剤が第２の攪拌搬送スクリュー１９の真上ではなく、内壁１６ａ−１寄りの側面近傍に排出されるようにする。
【０１０７】
これにより、現像ローラ１５のスリーブ５８からの現像剤剥離と上現像槽４２ａへの戻し状態が安定し、現像前のスリーブ５８に剥離されたばかりの現像剤が混合されてしまうことがなくなり、適正トナー濃度の現像剤のみが現像前のスリーブ５８に供給されるため、現像剤供給ムラを防止することができる。したがって、画像に濃度ムラが発生するような不具合も生じることがない。
【０１０８】
本例のスクレイパーは、剥離現像剤が通過する窓が開いた部分と窓の無い部分とが連続して一体に形成されている。そして、窓の開いた部分で現像剤の剥離を補助し、窓の無い部分で剥離現像剤が第２の攪拌搬送スクリュー１９の真上に落下することを防止し、さらに剥離現像剤の飛散を防止するとともに剥離現像剤の落下位置を制御している。
【０１０９】
このように、実施例２によれば、二成分現像剤を用いる現像器において、空間領域を可及的に削減して小型化した現像器内で、マグネットローラによる現像剤の現像前の汲み上げと現像後の剥離とを確実に行うことができるので、現像器ひいては画像形成装置本体の小型化が可能になる。
【０１１０】
また、二成分現像剤を用いる現像器において、現像剤剥離不良を解消することで、低速印字時に発生しやすい、上現像槽の攪拌搬送スクリューから現像ローラへの現像剤の供給ムラを解消し、現像剤の供給ムラによって生じる画像の濃度ムラの不具合を防止することができる。
【０１１１】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、本発明は特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[付記１]
【０１１２】
複数磁極を外周面に形成された現像ローラを用いる電子写真方式の現像器を有する画像形成装置において、
前記現像ローラに残留する現像剤を取り込み、該取り込んだ現像剤を、現像剤を撹拌しながら循環搬送するための撹拌循環領域へ前記現像器の筐体の内壁に沿って排出する取込排出部材、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
[付記２]
【０１１３】
前記取込排出部材は、
前記現像ローラの外周面に形成された前記複数磁極の内、現像剤を像担持体に転写するための第１の磁極よりも弱磁力である第１の磁極と同磁極の第２の磁極と第３の磁極の間の現像剤の剥離領域に当接し、前記現像ローラに残留する現像剤を取り込む現像剤取込窓を有する円弧部と、
前記円弧部の下端から前記筐体の内壁に向かって水平に延び出し、前記現像剤取込窓から取り込まれた前記現像剤を前記筐体の内壁に沿って排出する排出口を有する水平部と、
を有することを特徴とする付記１に記載の画像形成装置。
[付記３]
【０１１４】
前記水平部は、前記筐体の内壁に近い側に前記排出口を有することを特徴とする付記２に記載の画像形成装置。
【符号の説明】
【０１１５】
１  フルカラー画像形成装置（プリンタ、装置本体）
２  画像形成部
３  転写ベルトユニット
４  トナー供給部
５  給紙部
６  ベルト式定着装置（定着装置）
７  両面印刷用搬送ユニット
８  転写ベルト
８ａ  下部走行面
９（９ｍ、９ｃ、９ｙ、９ｋ）  画像形成ユニット
１０  感光体ドラム
１１  クリーナ
１１ａ  筐体側面
１１ｂ  筐体底部
１２  帯電ローラ
１３  光書込ヘッド
１４  現像器
１５  現像ローラ
１６  ユニット筐体（係合部）
１６ａ  筐体左外側
１６ａ−１  内壁
１６ｂ  筐体上部
１６ｃ  筐体下部
１６ｄ  筐体右外側
１６ｅ  筐体前部
１６ｆ  筐体後部
１７  隔壁
１８  第１の攪拌搬送スクリュー
１９  第２の攪拌搬送スクリュー
２０（２０ｙ、２０ｍ、２０ｃ、２０ｋ）  トナー補給容器
２１  駆動ローラ
２２  従動ローラ
２３  一次転写ローラ
２４  二次転写部
２５  転写補助ローラ
２６  二次転写ローラ
２７  ベルトクリーナ
２８  クリーニングブレード
２９  廃トナー回収容器
３０（３０ａ、３０ｂ）  給紙カセット
３１  用紙取出ローラ
３２  給送ローラ
３３  捌きローラ
３４  待機搬送ローラ対
３６  搬出ローラ対
３７  排紙トレー
３８  排紙ローラ対
３９  返送路
３９ａ  返送開始路
３９ｂ  返送中間路
３９ｃ  返送終端路
４１（４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ、４１ｅ）  返送ローラ対
４２  現像槽
４２ａ  上現像槽
４２ｂ  下現像槽
４３  ドクターブレード
４４  トナー濃度センサ
４５  検知面
４６、４８  回転軸
４７、４９  螺旋状フィン
５１  戻し口
５３  供給口
５４  ブレード保持部
５５  弾性体シート（ブレード）
５６  クリーニングブレード
５７  マグネットローラ
５８  スリーブ
５９  感光体クリーニングブレード
６１  廃トナー送出パイプ
６２  磁力
６３  スクレイパー
６４  現像剤取込窓
６５  円弧部
６６  排出口
６７  水平部
６８  上部封止部
６９  下部封止部
【図３】
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【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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