(57)【要約】【課題】マグネットローラを有し，２成分現像剤を用いるものであって，吸引装置を用いることなく，トナーの飛散を防止することのできる現像装置および画像形成装置を提供すること。【解決手段】本発明の現像装置は，二成分の現像剤を収容するハウジング４１と，ハウジング４１内に配置される現像ローラ４３とを有し，現像ローラ４３は，その内部に磁極Ｐ１〜Ｐ５が固定して配置され，その周囲にスリーブ５２が設けられており，ハウジング４１は，現像ローラ４３と感光体２３とが対向する現像領域を含む箇所に形成された開口部４９と，磁極のうち開口部４９よりスリーブ５１の回転方向について下流側に向かって初めてのもの（磁極Ｐ１）に対向する位置と開口部４９との間に形成されたエア用開口部５３とを有し，エア用開口部５３には，空気を通すとともに現像剤を通さないエアフィルタ５４が取り付けられている。【選択図】図２
2011090130.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二成分の現像剤を収容するハウジングと，前記ハウジング内に配置され現像剤を担持して感光体の潜像を現像する現像ローラとを有する現像装置において，
前記現像ローラは，その内部に複数個の磁極が固定して配置されているとともに，前記複数個の磁極の周囲に，画像形成時に回転されるスリーブが設けられているものであり，
前記ハウジングは，
前記現像ローラと前記感光体とが対向する現像領域を含む箇所に形成された現像用開口部と，
前記磁極のうち前記現像用開口部より前記スリーブの回転方向について下流側に向かって初めてのものに対向する位置と前記現像用開口部との間に形成されたエア用開口部とを有し，
前記エア用開口部には，空気を通すとともに前記現像剤を通さないフィルタが取り付けられていることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の現像装置において，
前記ハウジングは，その壁面が前記現像ローラから離れる向きに突出した突出部を有し，
前記エア用開口部は，前記突出部の壁面に設けられており，
前記突出部は，その内部にトナーを貯留するトナー貯留部が形成されているとともに，前記現像ローラの側から前記エア用開口部へ向けて空気を通す経路となっていることを特徴とする現像装置。
【請求項３】
請求項２に記載の現像装置において，
前記トナー貯留部は，取り付け状態で前記エア用開口部より下方にあることを特徴とする現像装置。
【請求項４】
感光体と，前記感光体に潜像を形成する潜像形成部と，前記感光体の潜像を現像する，請求項１〜３のいずれか１つに記載の現像装置とを有する画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，コピー機，プリンタ等の電子写真方式の画像形成装置とそれに用いられる現像装置に関する。さらに詳細には，トナーとキャリアとを含む２成分現像剤を用いる現像装置および画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置では，像担持体上に形成した静電潜像をトナーで現像し，そのトナーを被転写部材に転写することにより画像を形成する。そして，２成分現像剤を用いる現像装置では通常，トナーとキャリアとを含む現像剤を収納するハウジングと，トナーを像担持体に供給する現像剤担持体とを有している。２成分現像剤を用いる現像装置において，従来より，例えばキャリアが時間とともに劣化することなどによってトナーの帯電状態が低下し，トナーが浮遊する原因となることが避けられない。この浮遊しているトナーが，装置内部に飛散することは好ましくない。そのため，現像ニップ部の下流側に，飛散トナーを吸引するための吸引装置を備えた装置が提案されている（例えば，特許文献１参照。）。
【０００３】
また，現像剤担持体の回転によってその周囲に空気の流れが生じ，外部から空気を巻き込むことによってハウジング内の空気圧が高くなりがちであることも知られている。ある程度以上に空気圧が上がると，現像ニップ部等の開口から空気が吹き出し，その際に飛散トナーもともに吹き出すという問題点もあった。そのため，ハウジングの一部に空気を逃がすための開口を設け，内圧の上昇を防止している装置が開示されている（例えば，特許文献２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２６５１１１号公報
【特許文献２】特開２００４−４５９４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら，前記した従来の画像形成装置では，以下のような問題点があった。特許文献１の技術では，吸引装置を設けるためのスペースや材料費が必要であり，装置の大型化やコストアップの要因となる。さらに，吸引装置に不可欠なファンによる騒音の発生や電力消費の増大という問題点もある。
【０００６】
また，特許文献２に記載の装置では，ハウジングの上部にエア抜き用の開口が設けられている。この位置は，現像動作時に現像剤が滞留したり通過したりしない位置として選択されている。しかしながら，現像剤担持体としてその内部に多磁極マグネットを有する現像装置では，この開口だけでは十分でないことが分かってきた。この位置に開口があっても，現像領域の周辺，特に現像剤担持体の軸方向に現像領域の外部の箇所から空気とともに飛散トナーが吹き出す場合があるという問題点があった。
【０００７】
本発明は，前記した従来の画像形成装置が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは，マグネットローラを有し，２成分現像剤を用いるものであって，吸引装置を用いることなく，トナーの飛散を防止することのできる現像装置および画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この課題の解決を目的としてなされた本発明の現像装置は，二成分の現像剤を収容するハウジングと，ハウジング内に配置され現像剤を担持して感光体の潜像を現像する現像ローラとを有する現像装置であって，現像ローラは，その内部に複数個の磁極が固定して配置されているとともに，複数個の磁極の周囲に，画像形成時に回転されるスリーブが設けられているものであり，ハウジングは，現像ローラと感光体とが対向する現像領域を含む箇所に形成された現像用開口部と，磁極のうち現像用開口部よりスリーブの回転方向について下流側に向かって初めてのものに対向する位置と現像用開口部との間に形成されたエア用開口部とを有し，エア用開口部には，空気を通すとともに現像剤を通さないフィルタが取り付けられているものである。
【０００９】
このようなものであれば，現像剤は，スリーブとともに回転される。スリーブの回転方向について，現像領域のすぐ下流側の磁極の位置では，通常，ハウジングと現像ローラとの間隔が小さく，その間を現像剤の穂が塞いでしまう場合がある。スリーブの回転につれて流れる空気は，この現像剤の穂に進路を阻まれる。本発明では，この空気を外部へ逃がすためのエア用開口部を有しているので，現像用開口部から空気が吹き出すことはない。さらに，エア用開口部にはフィルタが取り付けられているので，空気とともにトナーが流れてきても，機内に飛散させることはない。従って，吸引装置を用いることなく，トナーの飛散を防止する現像装置となっている。
【００１０】
さらに本発明では，ハウジングは，その壁面が現像ローラから離れる向きに突出した突出部を有し，エア用開口部は，突出部の壁面に設けられており，突出部は，その内部にトナーを貯留するトナー貯留部が形成されているとともに，現像ローラの側からエア用開口部へ向けて空気を通す経路となっていることが望ましい。
このようなものであれば，突出部の内部にトナーを貯留することができる。従って，トナーの飛散をさらに効果的に防止できる。
【００１１】
さらに本発明では，トナー貯留部は，取り付け状態でエア用開口部より下方にあることが望ましい。
このようになっていればエア用開口部のエアの流れを確保しつつ，トナー貯留部にトナーを貯留することができる。
【００１２】
また本発明は，感光体と，感光体に潜像を形成する潜像形成部と，感光体の潜像を現像する上記の各特徴のいずれか１つを有する現像装置とを有する画像形成装置にも及ぶ。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の現像装置および画像形成装置によれば，マグネットローラを有し，２成分現像剤を用いるものであって，吸引装置を用いることなく，トナーの飛散を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本形態の画像形成装置を示す概略構成図である。
【図２】現像装置を示す説明図である。
【図３】エア用開口部の別の例を示す説明図である。
【図４】エア用開口部の別の例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下，本発明を具体化した最良の形態について，添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本形態は，電子写真方式のタンデム型カラー画像形成装置に本発明を適用したものである。
【００１６】
本形態の画像形成装置１０は，図１に示すように，画像形成部１１，給紙部１２，排紙部１３を有している。画像形成部１１は，４色（イエロー，マゼンタ，シアン，ブラック）の画像形成ユニット２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋが中間転写ベルト２１に沿って並べられているいわゆるタンデム型といわれるものである。本形態の画像形成部１１は，例えばブラックの画像形成ユニット２０Ｋについて図１に示しているように，感光体２３，帯電装置２４，露光装置２５，現像装置２６，１次転写装置２７，清掃装置２８，除電装置２９を有している。
【００１７】
また，画像形成部１１はさらに，図１に示すように，２次転写装置３１，ベルト清掃装置３２を有している。給紙部１２には，着脱可能な給紙カセット３４が複数個装着されている。また，排紙部１３には，定着装置３６，排紙装置３７が設けられている。本形態では，各色のユニットはいずれも同じ構成のものとした。ただし，本発明はこの構成に限るものではなく，例えば，ブラックのユニットのみは他色より大きい構成となっているものなどでもよい。また，タンデム型に限らず，４サイクル型と呼ばれるものであってもよい。
【００１８】
本形態の画像形成ユニット２０Ｋの動作について，簡単に説明する。感光体２３の表面がまず帯電装置２４によって一様に帯電され，次に露光装置２５によって露光される。これによって，感光体２３に静電潜像が形成される。この静電潜像が現像装置２６によって現像され，感光体２３にトナー像が形成される。トナー像は，１次転写装置２７によって，感光体２３から中間転写ベルト２１へと転写される。転写後も感光体２３上に残留した廃トナーは，清掃装置２８によって回収される。また，感光体２３は，除電装置２９によって除電され，次の画像形成に備えられる。
【００１９】
本形態の画像形成装置１０でカラー画像を形成する場合には，各色の画像形成ユニットで形成されたトナー像が順次，中間転写ベルト２１に転写されて重ねられる。中間転写ベルト２１は，図１に矢印で示すように回転されて，転写されたトナー像を運ぶ。そして，各色のトナー像が重ねられた像は，２次転写装置３１によって，給紙カセット３４から給紙された用紙に転写される。用紙に転写されたトナー像は，定着装置３６によって用紙に定着される。これによってカラー画像が形成された用紙は，排紙装置３７によって機外へ排紙される。また，２次転写装置３１による転写後も中間転写ベルト２１に残留している廃トナーは，ベルト清掃装置３２に回収される。
【００２０】
本形態の現像装置２６は，図２に示すように，ハウジング４１と，その内部に配置された現像ローラ４３，混合攪拌羽根４５，４６，規制部材４８を有している。ハウジング４１には図中右上部に開口部４９が形成されており，その開口部４９から現像ローラ４３の一部が露出している。この位置において，現像ローラ４３の一部は感光体２３と対向している。そして，現像ローラ４３は，感光体２３上に形成されている静電潜像にトナーを供給することにより，非接触による現像を行うものである。なお，この開口部４９は，現像ローラ４３の軸方向（図中で奥行き方向）に沿って，現像領域の範囲以上の長さにわたって形成されている。
【００２１】
現像ローラ４３は，図２に示すように，その内部に５つの磁極Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５が固定して配置されたマグネットローラ５１と，その周囲に配置されるスリーブ５２とを有するものである。スリーブ５２は，マグネットローラ５１の外周を取り巻く筒状の部材である。画像形成時には，感光体２３とスリーブ５２とは，それぞれ図中に矢印で示すように回転される。このとき，スリーブ５２の回転につれて，その周囲にスリーブ５２の回転方向に沿った空気の流れが生じることが知られている。
【００２２】
現像ローラ４３の各磁極は，スリーブ５２の回転方向について現像領域より下流側の位置から，スリーブ５２の回転方向に沿って順に，磁極Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５となっている。すなわち，磁極Ｐ１は，スリーブの回転方向について，現像領域のすぐ下流側に設けられている磁極であり，さらにその下流側に磁極Ｐ２が設けられている。マグネットローラ５１の各磁極の向きや大きさは，その目的に応じてそれぞれ設定されている。例えば，開口部４９に向かって配置されている磁極Ｐ５は，現像時に感光体２３との間に適切な磁界を形成するためのものである。
【００２３】
ハウジング４１は，その内部に現像剤を収容するものである。そして，ハウジング４１の内部のうち，図２中で左側の部分は，ハウジング４１に形成された隔壁４１ａによって一部が連通した上下室に区画されている。さらに，この区画された上下の室内には，それぞれ混合攪拌羽根４５と４６とが配置されている。ハウジング４１に収容されている現像剤は，混合攪拌羽根４５，４６によって攪拌混合されるとともに，その軸方向へも送られて，適量が現像ローラ４３に供給されるようになっている。本形態では，現像剤として，トナーとキャリアとを含む２成分現像剤を使用している。これらにさらに添加剤等を加えたものであってもよい。
【００２４】
また，本形態の現像装置２６のハウジング４１のうち，は，図２中で右側の部分は，現像ローラ４３の図中下部において，現像ローラ４３の外径に沿った形状に形成されている。そして，現像ローラ４３の周囲を覆っている。特に，開口部４９から磁極Ｐ２に対応する箇所までの範囲では，ハウジング４１はスリーブ５２に対して比較的近くに配置されている。そのため，この範囲では，ハウジング４１とスリーブ５２との間にあまり大きな隙間は存在しない。
【００２５】
本形態のようにマグネットローラ５１を有する現像装置２６では，現像ローラ４３の各磁極の位置の近くなどにおいて，キャリアを中心として現像剤が積み上がり，いわゆる現像剤の穂が形成される。そして例えば，図２中の磁極Ｐ１の位置では，形成された現像剤の穂の先端部がハウジング４１にまで届くことがあった。前述したように，この箇所では，現像ローラ４３の外周面とハウジング４１との距離が比較的近いためである。
【００２６】
前述したように，本形態では，現像時におけるスリーブ５２の回転により，その周囲に空気の流れが発生する。この流れは，スリーブ５２の回転とともに，スリーブ５２とハウジング４１との間の隙間へ引き込まれる。ところが，磁極Ｐ１の箇所において現像剤の穂が形成されていると，その箇所におけるこの空気の流れを妨げる原因となることがある。そこで，本形態の現像装置２６のハウジング４１には，図２に示すように，開口部４９よりスリーブ５２の回転方向について下流側の箇所に，エア用開口部５３が形成されている。このエア用開口部５３は，上述の空気の流れをハウジング４１の外部へ逃がすためのものである。
【００２７】
さらに，エア用開口部５３には，エアフィルタ５４が取り付けられている。このエアフィルタ５４は，空気は通すとともに，トナーやキャリア等の現像剤の成分は通さない程度の目のものである。なお，このエア用開口部５３は，現像ローラ４３の軸方向については必ずしもその全長にわたって形成されている必要はない。複数箇所に分断されて形成されたものであってもよい。
【００２８】
本形態では，図２に示すように，エア用開口部５３を，現像領域を形成する開口部４９と，現像ローラ４３の回転方向について開口部４９のすぐ下流側の磁極Ｐ１との間の箇所に形成している。この位置にエア用開口部５３を形成することにより，磁極Ｐ１の位置に形成された現像剤の穂によって空気の流れが妨げられていても，流れ込む空気をハウジング４１の外部へ流出させることができる。これにより，この箇所に空気が溜まって高圧となることが防止されている。さらに，ハウジング４１内部のうち，図中左側の現像剤の収納箇所の内部が高圧となることも防止される。
【００２９】
ただし，この空気の流れには，現像領域で現像に使用されなかったトナーが浮遊状態で含まれていることがある。本形態では，エア用開口部５３にエアフィルタ５４が取り付けられているので，飛散トナーをハウジング４１の外に流出させることはない。なお，この空気の流れは，画像形成動作により必然的に起きるものであり，空気を流すためのファン等の部材は不要である。
【００３０】
さらには，単にエア用開口部５３を設けるだけでなく，図３に示すように，飛散トナーを収容できるスペース（トナー貯留部）を形成した突出部５６としてもよい。例えば，エアの流出方向に沿って，ハウジング４１の壁面を外側（現像ローラ４３から離れる向き）へ突出させることにより，それらの間に飛散トナーを溜めるスペースを形成することができる。この突出部５６の配置は，エア用開口部５３と同様に，現像領域を形成する開口部４９と，現像ローラ４３の回転方向について開口部４９のすぐ下流側の磁極Ｐ１との間の箇所である。もちろん，この突出部５６の先端部は開口となっており，エアフィルタ５４が取り付けられている。
【００３１】
またあるいは，図４に示すような突出部５７と開口５８とを有するものとしてもよい。すなわち，ハウジング４１から突出させた部分の先端部に空気の出口を形成するのでなく，先端部は閉鎖して，突出部５７のうち図中で上方の壁面に開口５８を形成したものである。この開口５８にはエアフィルタ５４が取り付けられている。これにより，図中に破線で囲って示すように，突出部５７のうち，開口５８より下側にトナー貯留部５９を確保することができる。
【００３２】
このようにすれば，飛散トナーはトナー貯留部５９に収容される。従って，たとえ飛散トナーの量がある程度多くても，エアフィルタ５４の上にトナーが溜まることはなく，快調な空気の流れを長時間維持することができる。なお，現像装置２６の寿命までに発生する飛散トナーの量を試算し，十分な量のトナーを収納できるように，トナー貯留部５９の容量を設定するとさらに好ましい。
【００３３】
以上詳細に説明したように，本形態の画像形成装置１０は，その内部に現像ローラ４３を有するハウジング４１に，エア用開口部５３が形成されている。従って，現像ローラ４３の回転によって引き起こされる空気の流れを，ハウジング４１の外部へ導くことができる。さらに，エア用開口部５３にエアフィルタ５４が取り付けられているので，飛散トナーをハウジング４１の外部へ飛散させるおそれはない。さらに，現像ローラ４３がマグネットローラ５１を有するものであって，エア用開口部５３が，現像領域とそのすぐ下流側の磁極の箇所との間に設けられているので，この箇所に空気が溜まることが防止されている。従って，マグネットローラを有し，２成分現像剤を用いるものであっても，吸引装置を用いることなく，トナーの飛散を防止することができる画像形成装置１０となっている。
【００３４】
なお，本形態は単なる例示にすぎず，本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に，その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良，変形が可能である。
例えば，画像形成ユニット等の具体的な構成は，上記のものに限らず，既知の各種の構成で置き換えることができる。
【符号の説明】
【００３５】
１０  画像形成装置
２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋ  画像形成ユニット
２３  感光体
２６  現像装置
４１  ハウジング
４３  現像ローラ
４９  開口部
５２  スリーブ
５３  エア用開口部
５４  エアフィルタ
５６，５７  突出部
５９  トナー貯留部
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５  磁極
【図１】
2011090130.tif 000003
【図２】
2011090130.tif 000004
【図３】
2011090130.tif 000005
【図４】
2011090130.tif 000006