(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に現像剤を担持し、潜像担持体と対向する個所に配置され前記潜像担持体の表面の潜像を現像する現像剤担持体と、前記現像剤を搬送する現像剤搬送部材と、前記現像剤、現像剤担持体及び現像剤搬送部材を内部に保持する現像剤容器と、を備える現像装置において、
前記現像剤容器と前記潜像担持体との間に前記潜像担持体の軸方向に沿わせて延設され、該延設方向に沿った気流を流通可能な流路を形成し、
前記潜像担持体と前記現像剤担持体の間から現像剤が漏出するのを防ぐ張出部を、前記流路を形成する部分に設けると共に、該張出部の下方に、現像剤が蓄留する近接部を前記潜像担持体に近接させて設けてなる、
ことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記流路を、現像剤担持体と前記潜像担持体の対向部よりも回転方向下流に配置すると共に、前記現像剤担持体と前記潜像担持体とが形成するニップ部より下側に設けたことを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
前記現像剤容器の壁面のうち前記流路を形成する部分が下部にトナー受部を備えると共に上部に開口部を備える断面袋形状としたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の現像装置。
【請求項４】
前記流路の前記潜像担持体の軸線方向で両側の端部をシール材でシールし、該シール材を前記潜像担持体と接触させて前記流路の両端部を封鎖したことを特徴とする請求項１から請求項３までの何れか一項に記載の現像装置。
【請求項５】
前記流路に気流を発生する気流発生手段を備えることを特徴とする請求項１から請求項４までの何れか一項に記載の現像装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５までの何れか一項に記載の現像装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面に現像剤を担持し、潜像担持体と対向する個所に配置され前記潜像担持体の表面の潜像を現像する現像剤担持体と、前記現像剤を搬送する現像剤搬送部材と、前記現像剤、現像剤担持体及び現像剤搬送部材を内部に保持する現像剤容器と、を備える現像装置現像装置及びこの現像装置を備える画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、トナー等粉体の現像剤を用いる電子写真方式においては、画像形成時にトナーなどが飛散し、機内外を汚染してしまうことがある。そこで、この問題に対処するため、開口部を持ったダクトを機内に設けてファンで前記粉体を吸引するようにしている。
【０００３】
特許文献１には、現像剤を収容する現像器を有する電子写真方式の画像形成装置において、前記現像器の現像ニップに対向するように、空気を吸込み可能な吸引口を有するダクトを一体的に設けたものが記載されている。この例では、ダクトを現像剤担持体と潜像担持体とのニップ部に対抗するように現像器と一体に設けることで、小型でかつ飛散トナーを効率よく吸引できる構造を実現している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このようにニップ部に対抗する方向に気流を発生させトナーを吸引する機構を設け、開口部を上に向けて設置したものにあっては、異常なトナー落ち、例えば劣化したトナーの塊の落下に際して、トナーの塊と気流の進行方向が同一であるため、流路にトナーが詰まってしまいトナーの吸引性能が劣化してしまう場合がある。
【０００５】
図５は従来の現像装置の断面を示す模式図である。ダクト１１０は潜像担持体１１５とギャップ１１３を隔てて設置されている。このとき、吸引部１１１には、図５の紙面に下方に向けた気流Ｂを発生させており、この気流Ｂで潜像担持体１１５周辺の飛散トナーを吸引する。吸引されたトナーは搬送部１１２の気流Ｃで搬送される。ここで、搬送部１１２中の気流Ｃは、図中奥の方向に流れるものであるが、これは他の方向である場合もある。このような状態で気流Ｂでは搬送しきれないトナーの塊１１４が吸引部１１１に入ってしまうと吸引部１１１はトナーの塊１１４で詰まってしまうこととなる。
【０００６】
これを回避する手段として、ダクトの向きを変えるなどして落下したトナーがダクト内に入り込まないようにすることができるが、この場合、落下したトナーを受け止める機構が必要となる。また、落下したトナーはその場で飛散することで周囲を汚染してしまうこととなる。
【０００７】
本発明は上記問題点を鑑みてなされたものであり、多量のトナーやトナー塊が落ちてきても詰まることなく飛散トナーを搬送できる流路を形成し、機内外のトナー汚染を防止することできる現像蔵置及びこの現像装置を使用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】
【０００８】
請求項１の発明は、現像装置において、表面に現像剤を担持し、潜像担持体と対向する個所に配置され前記潜像担持体の表面の潜像を現像する現像剤担持体と、前記現像剤を搬送する現像剤搬送部材と、前記現像剤、現像剤担持体及び現像剤搬送部材を内部に保持する現像剤容器と、を備える現像装置において、
前記現像剤容器と前記潜像担持体との間に前記潜像担持体の軸方向に沿わせて延設され、該延設方向に沿った気流を流通可能な流路を形成し、
前記潜像担持体と前記現像剤担持体の間から現像剤が漏出するのを防ぐ張出部を、前記流路を形成する部分に設けると共に、該張出部の下方に、現像剤が蓄留する近接部を前記潜像担持体に近接させて設けてなる、
ことを特徴とするものである。
【０００９】
請求項２の発明は、現像装置において、前記流路を、現像剤担持体と前記潜像担持体の対向部よりも回転方向下流に配置すると共に、前記現像剤担持体と前記潜像担持体とが形成するニップ部より下側に設けたことを特徴とする請求項１に記載のであるものである。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の現像装置において、前記現像剤容器の壁面のうち前記流路を形成する部分が下部にトナー受部を備えると共に上部に開口部を備える断面袋形状としたことを特徴とする。
【００１１】
請求項４の発明は、請求項１から請求項３までの何れか一項に記載の現像装置において、前記流路の前記潜像担持体の軸線方向で両側の端部をシール材でシールし、該シール材を前記潜像担持体と接触させて前記流路の両端部を封鎖したことを特徴とする。
【００１２】
請求項５の発明は、請求項１から請求項４までの何れか一項に記載の現像装置において、前記流路に気流を発生する気流発生手段を備えることを特徴とする。
【００１３】
請求項６の発明は、請求項１から請求項５までの何れか一項に記載の現像装置を備えたことを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、トナー搬送用の流路が現像剤容器と一体の壁面と潜像担持体で形成されるために現像剤担持体と潜像担持体の対向部から飛散したトナーを直接流路内に導くことができる他、トナー飛散個所に対して比較的狭く設けられた開口部を持たないので開口部にトナーが詰まることがなく、ひいてはトナーの飛散による画像形成装置の汚れを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施例に係る画像形成装置を示す断面図である。
【図２】実施例に係る現像装置の構成を示す断面図である。
【図３】実施例に係る現像装置を示す斜視図である。
【図４】実施例に係る現像装置の動作を示す拡大断面図である。
【図５】従来の現像装置を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明に係る現像装置は、表面に現像剤を担持し、潜像担持体と対向する個所に配置され、前記潜像担持体の表面の潜像を現像する現像剤担持体と、前記現像剤を搬送する現像剤搬送部材と、前記現像剤、現像剤担持体及び現像剤搬送部材を内部に保持する現像剤容器と、を備える現像装置において、前記現像剤容器と前記潜像担持体との間に前記潜像担持体の軸方向に沿わせて延設され、該延設方向に沿った気流を流通可能な流路を形成したものである。本発明によれば、流路が現像剤容器と一体の壁面と潜像担持体で形成されるために現像剤担持体と潜像担持体の対向部から飛散したトナーを直接流路内に導くことができる。また、従来のトナー吸引流路のようにトナー飛散個所に対して比較的狭く設けられた開口部を持たないので開口部にトナーが詰まるような問題が防止できる。
【００１７】
また、本発明に係る現像装置の前記現像剤担持体と潜像担持体とは逆方向に回転するものであり、前記流路は現像剤担持体と前記潜像担持体の対向部よりも回転方向下流に配置することができる。本例によれば、トナーが飛散しやすい現像剤担持体と潜像担持体の回転方向下流に流路を設けることで、現像器外へのトナー飛散を抑制することができる。
【００１８】
また、本発明に係る現像装置の前記流路は、前記現像剤担持体と前記潜像担持体とが形成するニップ部より下側に設けることができる。本例によれば、前記流路を現像剤担持体と潜像担持体の対向部よりも下に設けるので、気流で搬送できないトナーを流路内に溜め込むことができる。
【００１９】
また、本発明に係る現像装置の前記現像剤容器の壁面のうち前記流路を形成する部分は、下部にトナー受部を備えると共に上部に開口部を備える断面袋形状とすることができる。本例によれば、流路を断面袋状としているので、潜像担持体側にトナーを付着させることなくより多くのトナーを溜め込むことができる。
【００２０】
また、本発明に係る現像蔵置は、前記流路に気流を発生する気流発生手段を備えるものである。
【００２１】
そして、本発明に係る画像形成装置は前記現像装置を備えるものである。本例に係る画像形成装置によれば、トナーの飛散による画像形成装置の汚れを防止することができる。
【実施例】
【００２２】
以下実施例に係る画像形成装置としての複写機の基本構成とその動作を図面に基づいて説明する。図１は実施例に係る画像形成装置の構成を示す概略構成図である。
【００２３】
本実施例に係る画像形成装置は、装置本体１００の下部に記録材としての用紙を収納する給紙カセット２０を配した給紙部を備え、その上方に作像部３０を配置した構成を備える。作像部３０は、像担持体である感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ（以下、特に色を特定する必要がなければ感光体ドラム１という）及び現像装置９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｋ（同じく現像装置９という）等を備えた４個の作像ユニット５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ（同じく作像ユニット５という）と、複数のローラ１１、１２、１３に巻き掛けられた可撓性を有する無端ベルトにより構成した中間転写体としての中間転写ベルト１０と、各像担持体に潜像を形成する潜像形成装置である光書込みユニット４と、用紙にトナー像を定着させる定着装置２３等が配置されて構成されている。給紙カセット２０から定着装置２３までの間には、用紙を搬送する搬送経路が形成している。図中２１は呼び出しローラ、２２はレジストローラを示している。
【００２４】
中間転写ベルト１０のローラ１１とローラ１２の間は、前記中間転写ベルト１０の下部側ベルト走行辺に相当している。中間転写ベルト１０には、ローラ１３と対向する部位に２次転写装置となる２次転写ローラ１６を搬送経路に臨ませて配設し、ローラ１１と対向する部位にベルト表面を清掃するベルトクリーニング装置１５が配設している。
【００２５】
作像部３０は、この下側走行辺に対向するように配置することで、中間転写ベルト１０の下方に配設している。各作像ユニットは、中間転写ベルト１０に接する感光体ドラム１をそれぞれ備えている。各感光体ドラム１の周りには、帯電装置７、現像装置９、クリーニング装置１７がそれぞれ配置している。各感光体ドラム１が中間転写ベルト１０に接する位置における中間転写ベルト１０の内側には、１次転写を行う転写装置としての転写ローラ１４がそれぞれ設けている。
【００２６】
作像ユニット５Ｙは、上述のように感光体ドラム１と、現像装置９と、クリーニング装置１７と、帯電装置７とが一体として構成され、プロセスカートリッジを構成している。他の作像ユニット５Ｍ，５Ｃ，５Ｋも同様の構成を備える。
【００２７】
光書込みユニット４は、光変調したレーザ光Ｌを各感光体ドラム１の表面に照射して、像担持体表面に色毎の潜像を形成するものであり、本形態では、作像部３０の下方に配置している。
【００２８】
また図１に示すように、装置本体１００の上部にはトナーボトル３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋ（以下、特に色を特定する必要がなければトナーボトル３１という。）を有し通常はトナーボトル３１のみの交換でトナーを補給し、感光体ドラム１や帯電装置７等のプロセスカートリッジの交換時期にのみプロセスカートリッジ全体を交換する。
【００２９】
なお図１においてはトナーボトル３１が各色とも機械上側に配置され、下側にある各色のプロセスカートリッジまでトナーを搬送してトナーを補給する構成となっている。このような構成にすることで通常はトナーボトルの交換のみで済みむため、ユーザーのコストを低減できるようになる。また装置の他の部分を開け閉めや出し入れの回数が減るためにシャッタ部等でのトナー飛散が防止できるようになり、メンテナンス性の向上を図り得る。
【００３０】
画像形成動作が開始すると、各作像ユニットの感光体ドラム１を図示しない駆動装置によって時計方向に回転駆動し、各感光体ドラム１の表面を帯電装置７によって所定の極性に一様に帯電させる。帯電した各感光体ドラム１の表面には、光書込みユニット４からレーザ光Ｌをそれぞれ照射し、それぞれの表面に静電潜像を形成する。このとき、例えばスキャナ４０で読み取った画像を演算装置にて、各感光体ドラム１に露光する画像情報は所望のフルカラー画像をイエロー、シアン、マゼンタ及びブラックの色情報に分解した単色の画像情報である。このように形成した静電潜像は、各感光体ドラム１と現像装置９の間を通るとき、各現像装置９に収納したトナーによってトナー像として可視像化する。
【００３１】
中間転写ベルト１０を巻き掛けた複数のローラのうち１つのローラを、図示していない駆動装置によって反時計方向に回転駆動し、これにより中間転写ベルト１０を走行駆動し、他のローラを従動回転させる。このように走行する中間転写ベルト１０には、各作像ユニットで形成した各色のトナー像が転写ローラ１４によって順次重ねて転写され、中間転写ベルト１０の表面にはフルカラーのトナー像が担持される。
【００３２】
トナー像を転写した後の各感光体ドラム１の表面に付着する残留トナーは、クリーニング装置１７によって各感光体ドラム１表面から除去し、感光体ドラム１の表面を図示しない除電装置によって除電し、表面電位を初期化して次の画像形成に備えさせる。
【００３３】
一方、給紙カセット２０から給紙した用紙を搬送経路へ送り込み、２次転写ローラ１６よりも給紙側に配設したレジストローラ対２２によって給紙タイミングをとってローラ１３と２次転写ローラ１６との対向部に給送する。このとき２次転写ローラ１６には、中間転写ベルト１０表面のトナー像のトナー帯電極性と逆極性の転写電圧を印加し、これによって中間転写ベルト１０の表面のトナー像を用紙上に一括して転写する。トナー像の転写を受けた用紙を定着装置２３へと搬送し、定着装置２３を通過させる際に熱と圧を加え、トナー像を溶融させて定着させる。そして、トナー像が定着した用紙、即ちプリント済みの用紙は、装置本体１００の上部寄りに設けた搬送経路の終端に位置する排出ローラ２４へと搬送し、装置本体１００の上部に構成した積載部へと排出する。トナー像を用紙に転写した後の中間転写ベルト１０上に残留したトナーはベルトクリーニング装置１５より除去する。
【００３４】
また、ベルトクリーニング装置１５及び各作像ユニット５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ内のクリーニング装置１７で除去されたトナーは搬送コイルによって搬送され、廃トナー回収容器４５に回収される。
【００３５】
このように構成した複写機は、４個の作像ユニット５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋを中間転写ベルト１０に対向させて設け、中間転写ベルト１０に順次各色のトナー像を重ねて転写するため、作像手段が１つで４色の現像装置を持ち、中間転写ベルト上にトナー像を重ねて転写し、その後用紙に転写する形式のものと比べて、作像時間を大幅に短縮できる。また、装置本体１００の上部に積載部が構成してあるので、装置本体１００から積載部が周囲に飛び出ることがなく、設置面積や占有面積が小さくなる。
【００３６】
なお以上の説明は、用紙上にフルカラー画像を形成するときの画像形成動作であるが、作像部３０の作像ユニット５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋの何れか１つを使用して単色画像を形成したり、２色又は３色の画像を形成したりすることもある。また、本形態のプリンタを用いてモノクロ印刷をする場合には、ブラックの作像ユニット５Ｋの感光体ドラム１Ｋ上にのみ静電潜像を形成して同ユニットによって現像して用紙に転写し、定着装置２３で定着すればよい。
【００３７】
以下実施例に係る現像装置について説明する。現像装置９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｋは各作像ユニット５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋにおいて同一であるので、作像ユニット５Ｙの現像装置９Ｙについて説明する。すべての現像装置９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｋの構成は同一であるので以下添え字Ｙの記載は省略する。
【００３８】
図２は実施例に係る現像装置の構成を示す断面図、図３は実施例に係る現像装置を示す斜視図、図４は実施例に係る現像装置の動作を示す拡大断面図である。実施例に係る現像装置９は、現像ケース５１内に感光体ドラム１に現像剤を塗布する現像ローラ５２、現像ケース５１内において現像剤を攪拌する攪拌ローラ６１，６２，６３を備える。現像ローラ５２は感光体ドラム１と接触してニップ部５８を形成している。また、現像ケース５１は、ニップ部５８を挟んで感光体ドラム１に接触するシール部材５７と、感光体ドラム１に近接する張出部５３を備え、現像ローラ５２と感光体ドラム１との隙間からトナーの漏出を防止している。
【００３９】
そして、本例では、現像ローラ５２の下方には、流路５６を形成している。この流路は前記感光体ドラム１の軸線方向に沿っており、感光体ドラム１と現像ケース５１との間に形成され、下部にトナー受部５４と、感光体ドラム１に近接した近接部５５で囲まれて形成される。また、流路５６の感光体ドラム１の軸線方向端部（紙面前後方向端部）は図３に示すサイドシール６５でシールされる。このサイドシール６５は、前記感光体ドラム１と接触することによって流路５６を封鎖している。ここで、流路５６の下方に配置される近接部５５は、トナー像が形成された感光体ドラム１には接触させることができないため感光体ドラム１に極めて近い位置に配置することで気流が発生しないようにしている。この近接部５５と感光体ドラム１との間隔寸法は、感光体ドラム１上に現像されたトナー像に影響を与えない範囲で極力近いことが望ましく、例えば０．８ｍｍに設定している。
【００４０】
本例に係る現像装置において流路５６は上下方向及び前後方向がシールされた構成になっている。そして、本例では、図３に示すように、現像ケース５１に開設した開口部５９から空気を吸引することにより気流Ａを発生させるようにしている。これによって、流路５６内には感光体ドラム１の長手方向（軸方向）に沿って気流が発生する。この気流は図示していない気流発生手段である吸引装置あるいは送風装置で発生される。
【００４１】
次に本実施例に係る現像装置におけるトナーの回収処理について説明する。図４に示すように現像装置９では、ニップ部５８では現像剤から離れてしまったトナーが飛散している（図中符号６０で示した）。この飛散トナーの一部は現像ローラ５２が現像剤を搬送しケース内に戻す際、現像ケース５１の張出部５３との間で発生する現像ケース５１内への吸込気流によって現像装置９の中へと回収される。一部、慣性や感光体ドラム１の回転による気流によって回収されなかったトナーは流路５６内へと流れ込む。飛散トナーは流路６内の気流Ａによって搬送され開口部５９から回収される。本例では、流路５６が現像装置９に一体に形成されていることから、隙間などが生じることがなく、効率よく飛散トナーの回収を行うことができる。
【００４２】
ここで、トナー・キャリア・機械の劣化、制御上の異常などによって前記気流では運びきれないようなトナーの塊が発生してしまい、流路５６内に落下した場合には、トナーはトナー受部５４で受け止められるため、画像上に落ちるようなことはない。また、流路５６は従来の吸引部に相当する部分を持たず、気流はトナーが落ちる方向と異なる向きの気流Ａで搬送されるため、簡単に流路がふさがれてしまうようなことはない。これによって落下したトナーを流路内に受けられるので周囲の汚染も抑制できる。また、近接部５５に蓄留したトナーは、メンテナンス時に感光体ドラム１を外せば図３に示すように、流路５６が露出するため簡単に清掃することができる。これによって、流路５６は、長期にわたって飛散トナーを搬送する機能を維持することができる。
【符号の説明】
【００４３】
１  感光体ドラム
１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ  感光体ドラム
４  光書込みユニット
５  作像ユニット
５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ  作像ユニット
６  流路
７  帯電装置
９  現像装置
９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｋ  現像装置
１０  中間転写ベルト
１１、１２、１３  ローラ
１４  転写ローラ
１５  ベルトクリーニング装置
１６  ２次転写ローラ
１７  クリーニング装置
２０  給紙カセット
２２  レジストローラ対
２３  定着装置
２４  排出ローラ
３０  作像部
３１  トナーボトル
３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋ  トナーボトル
４０  スキャナ
４５  廃トナー回収容器
５１  現像ケース
５２  現像ローラ
５３  張出部
５４  トナー受部
５５  近接部
５６  流路
５７  シール部材
５８  ニップ部
５９  開口部
６１，６２，６３  攪拌ローラ
６５  サイドシール
１００  装置本体
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４４】
【特許文献１】特開２００２−２６８３７７号公報
【図１】
0005526889.tif 000002
【図２】
0005526889.tif 000003
【図３】
0005526889.tif 000004
【図４】
0005526889.tif 000005
【図５】
0005526889.tif 000006