(57)【要約】【課題】装置内部の圧力を下げることができ、装置外へのトナー飛散を防止し、安定した現像を行うことができる現像装置を実現する。【解決手段】二成分系現像剤の層厚を規制した状態で像担持体１に現像剤を供給可能な現像装置５であって、回収現像剤搬送室５８に第一搬送スクリュー５３が、供給現像剤搬送室５９に第二搬送スクリュー５４がそれぞれ配置され、第一搬送スクリュー５３の搬送方向下流側で現像剤の嵩が高くなる位置の連通部に開口部Ｈ１Ａを備えて廃トナー回収経路Ｐ１に接続された圧抜き部Ｈ１を備えたことを特徴とする。【選択図】図６
2015004923.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャリアとトナーとを有する現像剤を収容するとともに、像担持体上に形成された潜像を前記現像剤のトナーで現像する現像装置であって、
前記像担持体に対向するとともに周囲に複数の磁極が形成された現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に対向するように配設されるとともに前記現像剤担持体に担持された現像剤の量を規制する現像剤規制部材と、
前記現像剤担持体の長手方向に平行する長手方向を有して該現像剤担持体から離脱した現像剤を回収可能かつ長手方向に搬送可能な第一搬送部材と、前記現像剤担持体の長手方向に平行する長手方向を有して該現像剤担持体に現像剤を供給可能かつ長手方向に搬送可能な第二搬送部材と、
前記第一および第二搬送部材が配置される空間を仕切り、該該一、第二搬送部材における長手方向両端部の位置で空間同士を連通させる連通部を備えた仕切り部とを備え、
前記連通部のうちで、搬送方向下流側での現像剤の嵩が高くなる側の連通部には、前記搬送部材の配置された空間と少なくとも廃トナー回収経路とを連通可能な開口部を備えた圧抜き部が設けられていることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記開口部には、該開口を開閉可能なシャッターが備えられており、前記現像剤担持体が像担持体に対して可視像処理できる位置に位置決めされた際に該シャッターを開放することを特徴とする請求項１記載の現像装置。
【請求項３】
前記開口部は、前記像担持体の画像形成領域の外側に相当する位置に設けられていることを特徴とする請求項１または２記載の現像装置。
【請求項４】
前記開口部には前記キャリアを通過させないアパーチャー径を有する開口を多数形成された圧抜き手段が配置されていることを特徴とする請求項１乃至３のうちのいずれか一つに記載の現像装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のうちのいずれか一つに記載の現像装置を用いることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項６】
請求項５記載のプロセスカートリッジを用いる画像形成装置であって、
該プロセスカートリッジが複数色の作像部に備えられていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項５記載のプロセスカートリッジを用いる画像形成装置であって、
該画像形成装置本体には前記像担持体からの画像を転写される転写手段に残留する未転写トナーを回収するクリーニング手段が備えられ、前記プロセスカートリッジには前記像担持体から未転写トナーを回収するクリーニング手段が備えられ、これら各クリーニング手段は残トナーを回収・貯蔵する廃トナータンクにそれぞれ接続され、該接続位置には、該廃トナータンク内の圧力を排出する圧抜き部が接続されている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、現像装置、プロセスカートリッジおよび画像形成装置に関し、さらに詳しくは、現像剤の収容部での圧力上昇およびトナーの飛散を防止する機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置に用いられる現像装置には、トナーのみの一成分系現像剤の他にトナーとキャリアとを含む二成分系現像剤を用いる場合がある。
二成分系現像剤は、トナーとキャリアとが攪拌混合されて所定の帯電量がトナーに付与されて静電潜像の可視像処理に用いられる。
二成分系現像剤を用いる現像装置には、現像槽内を仕切られた空間内に搬送スクリューをそれぞれ配置し、一方の空間を現像剤回収空間として、また他方の空間を現像剤供給空間として用いる構成がある。
【０００３】
現像剤の搬送構造には、現像剤の搬送に用いられる搬送スクリューを水平方向に並べて配置した水平二軸循環構造が知られている（例えば、特許文献１）。この構造では、現像槽内を水平方向で仕切り、現像剤担持体に対向する側に現像剤供給用の搬送スクリューを、そして現像剤担持体から遠ざかる位置に現像剤回収用の搬送スクリューが配置されている。
この構成では、現像剤担持体に対向する側の搬送スクリューが現像剤の供給および回収を行い、現像剤回収用の搬送スクリューが配置されている空間で現像剤の攪拌混合を行い、攪拌混合されて現像剤が現像剤供給空間に循環搬送される。
【０００４】
水平二軸循環構造では、一つの搬送スクリューにより現像剤の供給および回収を行うことから、回収された現像剤が再度、現像剤担持体に供給される場合がある。このため、トナー濃度が低下した現像剤が現像剤担持体に供給されてしまうと、画像濃度が低下するという不具合がある。
【０００５】
そこで、現像剤の供給および回収を独立して行えるように、現像剤担持体に対して現像剤供給用の搬送スクリューおよび現像剤回収用の搬送スクリューを上下に並べて配置した構造が知られている（例えば特許文献１〜３）。
【０００６】
特許文献１には、上下方向で仕切られた空間内に現像スリーブをそれぞれ配置し、下部の空間には回収側の搬送スクリューをそして上部の空間には供給スクリューをそれぞれ配置し、両方のスクリュー間を現像剤の搬送方向両側にて連通させた構成が開示されている。
特許文献２には、上下に仕切られた空間の下部に現像剤供給搬送スクリューを、しそして空間の上部に現像剤開周搬送スクリューをそれぞれ配置し、スクリューによる現像時Ａ搬送方向両側に連通部を設けて現像剤を循環させる構成が開示されている。
特許文献３には、特許文献２に開示された構成に対して現像剤供給側および回収側と逆にした構成が開示されている。
【０００７】
これらの構成では、現像剤供給部と現像剤回収部とを搬送スクリューの軸方向両側にて連通させる仕切る部材により仕切り、各部で搬送スクリューが回転することにより現像剤が搬送される過程で攪拌できる。これと同時に現像剤供給部から現像剤担持体に向け、そして現像剤担持体から現像剤回収部に至る現像剤が再度現像剤周部から現像剤供給部に移動するという一方向の循環経路が構成されている。
【０００８】
一方、現像剤はトナーが消費されることにより現像剤濃度が低下すると新規トナーが補給されるようになっており、補給されたトナーは現像装置内で搬送スクリューにより攪拌・混合されながら搬送するようになっている。
上述した現像剤供給部では、現像剤を搬送スクリューの軸方向に搬送しながら現像剤担持体に内蔵されている汲み上げ磁極により現像剤が汲み上げられる。
現像剤回収部では、現像剤担持体に内蔵されている剤離れ磁極によって現像剤担持体から反撥して離散した現像剤が回収されると搬送スクリューにより搬送されて現像剤供給部との連通部を介して現像剤回収部に現像剤を一方向へ循環されるようになっている。
現像剤回収部から現像剤供給部への現像剤の移動はこれら各部の連通部において現像剤の自重落下を利用して行われる。
【０００９】
上記構成では、搬送スクリューが縦方向に並設されているので、複数の搬送スクリューを水平方向に並置した構成に比べて現像装置の高さ方向のサイズを小さくできる。そのため、複数の現像装置が水平方向に並設されるタンデム型のカラー画像形成装置においては、多く用いられている。
また、この構成の利点としては、水平方向に搬送スクリューを並置した構成と違って、現像剤担持体から回収される現像剤がそのまま現像剤供給部に入り込まないので現像剤供給部から供給される現像剤中に現像剤担持体側から回収された異物などの存在が少ない。これにより像担持体への異物付着などによる濃度偏差を小さくできることがある。
【００１０】
さらに、現像装置に設けられているドクターブレードの位置が現像剤担持体の下方であるので、可視像処理されたトナー像を担持する感光体の転写位置および感光体の回転方向の設定によって次の利点がある。
例えば、感光体のトナー像転写位置が感光体の上方とされ、感光体としてドラムを用いた場合の回転方向が時計方向とした場合、現像剤担持体が層厚規定後ほぼ半周してから感光体に剤担持面を対向させる時間よりも対向するまでの時間を短くすることができる。このようなドクターブレードの配置構成は、複数の作像部を転写部材に対して並列配置したタンデム方式の画像形成装置においてファーストプリント時間を短くできるという理由から多用されている。
【００１１】
一方、この種、現像装置では、内部で生じる気流の圧力により新規補充された未帯電トナーの飛散および外部への漏洩が発生しやすいという問題がある。
つまり、現像ユニットでは、現像剤担持体の駆動に伴い発生する吸い込み気流と搬送部材出る搬送スクリューの回転により発生する圧力上昇によってキャリアから剥離した未帯電トナーが現像装置外に漏洩することがあり、これにより現像装置周辺部の機器や転写部を通過する用紙への汚染が生じる虞がある。
【００１２】
そこで、現像装置内からのトナーの飛散を防止する構成として、現像装置の搬送空間に連通する排気開口あるいは排気通路を設けた構成、さらには、排気通路末端にトナー捕集用のフィルタを設けた構成が提案されている（例えば、特許文献４，５）
上記構成では、現像装置の搬送空間内の圧力上昇を排気開口あるいは排気通路を介して減圧することができ、さらに排気中に含まれる未帯電トナーを捕集することで外部への漏洩を防止することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
現像装置内の圧力を減圧し、排気に含まれる未帯電トナーを捕集する構成を用いた場合、画像形成装置における転写部の構成によっては、充分な減圧を望めず、またフィルタでの目詰まりなどが原因して捕集効率が低下することにより減圧効率が低下する虞がある。
つまり、画像形成装置の転写部の構造として、転写装置に用いられる転写ベルトの下部に、感光体およびこれに対して画像形成処理を行う各種装置を纏めて収容したプロセスカートリッジを配置する構成がある。この構成では、プロセスカートリッジ内の現像装置からの排気が転写ベルトの搬送時に生じる搬送ベルト周辺の気流によって阻害される虞がある。
転写ベルト周辺の気流とは、転写ベルトが移動するのに伴いベルト周辺の空気が連れ動くことで発生する空気の流れを意味する。
【００１４】
現像装置からの排気流は、ポンプによる強制的な流れではない場合、ベルト周辺の気流速度が速ければ負圧化されて移動しやすくなるといえる。しかし、ベルト周辺の気流が排気流の流れを遮断してしまうと連続的な排気ができない場合がある。しかも現像装置外に排出された未帯電トナーは、ベルト周辺の気流によって画像形成装置内に拡散すると、これにより汚染範囲を広げてしまう虞もある。
従って、単に排気通路およびフィルタを設けただけでは、現像装置内での圧力上昇およびこれに伴う未帯電トナーの飛散を防止することが難しいのが現状である。
【００１５】
本発明の目的は、画像形成装置内での転写構造による気流の影響がある場合でも現像装置内を減圧して未帯電トナーの飛散を確実に防止できる構成を備えた現像装置、プロセスカートリッジ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】
【００１６】
この目的を達成するため、本発明は、キャリアとトナーとを有する現像剤を収容するとともに、像担持体上に形成された潜像を前記現像剤のトナーで現像する現像装置であって、
前記像担持体に対向するとともに周囲に複数の磁極が形成された現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に対向するように配設されるとともに前記現像剤担持体に担持された現像剤の量を規制する現像剤規制部材と、
前記現像剤担持体の長手方向に平行する長手方向を有して該現像剤担持体に現像剤を供給可能かつ長手方向に搬送可能な第一搬送部材と、前記第一搬送部材の長手方向に平行する長手方向を有して該現像剤担持体から離脱した現像剤を回収可能かつ長手方向に搬送可能な第二搬送部材と、
前記第一、第二搬送部材が配置される空間を仕切り、該第一、第二搬送部材における長手方向両端部の位置で空間同士を連通する仕切り部とを備え、
前記仕切り部は、前記第一、第二搬送部材における長手方向両側に連通部を形成され、該連通部のうちで、搬送方向下流側での現像剤の嵩が高くなる側の連通部に、前記搬送部材が配置された空間と少なくとも廃トナー回収経路とを連通可能な開口部を備えた圧抜き部が設けられていることを特徴とする現像装置にある。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、現像剤の嵩が高くなる側の連通部に、空間と少なくとも廃トナー回収経路との間を連通可能な開口部を備えた圧抜き部が設けられているので、転写構造による気流の影響を受けることなく廃トナー回収経路に向けて排気して減圧できる。
しかも、排気の到達部が廃トナー経路であることから、単に現像装置外に排気する場合と違って、排気に含まれる未帯電トナーが現像装置周辺部に飛散するのを確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態を示す画像形成装置の概略全体構成図である。
【図２】本発明の一実施形態を示すプロセスカートリッジの概略断面図である。
【図３】図２に示したプロセスカートリッジに用いられる現像装置での現像剤の循環状態を説明するために、現像剤回収部と現像剤供給部および現像剤担持体とを対象とした位置関係を示す展開図である。
【図４】図３に示した現像装置の概略断面図である。
【図５】図３および図４に示した現像装置の端図である。
【図６】図３および図４に示した現像装置に設けられている圧抜き部に用いられる開口部の構成を説明するための図である。
【図７】図６に示した圧抜き部に関する変形例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面により本発明を実施するための形態について説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る現像装置が含まれるプロセスカートリッジを備えた画像形成装置の構成を示す模式図である。
【００２０】
図１に示した符号のうちで符号１０は画像形成装置としてのタンデム型カラー複写機の装置本体、３２は原稿を搬送する原稿搬送部を備え原稿の画像情報を読み込む原稿読込部、３０は出力画像が積載される排紙トレイを示している。さらに符号２６は転写紙等の記録媒体Ｐが収容される給紙部、２７は給紙部に収容される記録媒体Ｐを１枚ずつ給紙する給紙ローラ、２８は記録媒体Ｐの搬送タイミングを調整するレジストローラ対を示している。
また、符号６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｂｋは、各色（イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ））の作像部である。符号１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１ＢＫは各色のトナー像が形成される像担持体としての感光体ドラム、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｂｋは各感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１ＢＫ上に形成される静電潜像を現像する現像装置である。
【００２１】
符号９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｂｋは各感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１ＢＫ上に形成されたトナー像を記録媒体Ｐ上に重ねて転写する転写バイアスローラ（１次転写バイアスローラ）を示している。
符号８は複数色のトナー像が重ねて転写される中間転写ベルト８Ａを備えた中間転写ユニット、１９は中間転写ベルト８Ａ上のカラートナー像を記録媒体Ｐ上に転写するための２次転写バイアスローラ、２０は記録媒体Ｐ上の未定着画像を定着する定着装置である。
符号３１は各色（イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック）のトナー（トナー粒子）を現像装置５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｂｋに供給する各色のトナーボトル３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１ＢＫを収容するボトル収容器を示している。
【００２２】
図１に示すように、中間転写ユニット８の中間転写ベルト８Ａに対向して、各色（イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ））に対応した作像部６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｂｋが並設されている。
なお、装置本体１０に設置される４つの作像部６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｂｋは、作像プロセスに用いられるトナーの色（イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ））が異なる以外はほぼ、図２に示す内容をもつ同一構造からなる。図２においては、作像部６と感光体ドラム１と１次転写バイアスローラ９とにおける符号のアルファベット（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）を省略して図示している。
【００２３】
図２に示す作像部６は、像担持体としての感光体ドラム１と、感光体ドラム１の周囲に配設された帯電部４、現像部としての現像装置５、クリーニング部２等で構成されている（図１では現像装置５のみ表示）。感光体ドラム１上で、作像プロセス（帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、クリーニング工程）が行われ、感光体ドラム１上に所望のトナー像が形成される。
【００２４】
作像部６を構成する、感光体ドラム１、帯電部４、現像部（現像装置）５、クリーニング部２は、纏めて収容可能なユニットで構成されるプロセスカートリッジに設けられて居る。
プロセスカートリッジは、それぞれ、画像形成装置本体１０に対して着脱自在に設置できるように構成されている。そして、それぞれが、寿命に達したときに、新品のものに交換される。
このように、装置本体１０に着脱自在に設置されるプロセスカートリッジとすることにより、作像部６のメンテナンスを行う際の作業性が向上し、かつ交換も容易となり、リサイクル性が向上する。
【００２５】
以下、図１に示す画像形成装置における、通常のカラー画像形成時の動作について説明する。なお、各色（イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ））の作像部６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｂｋにおいて感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１ＢＫ上で行なわれる作像プロセスについては、図２も参照して説明する。
【００２６】
まず、原稿は、図示しない原稿搬送部の搬送ローラによって原稿台から搬送されて、原稿読込部３２のコンタクトガラス上に載置される。そして、原稿読込部３２で、コンタクトガラス上に載置された原稿の画像情報が光学的に読み取られる。
より詳しく述べると、図示を省略しているが、原稿読込部３２は、コンタクトガラス上の原稿の画像に対して、照明ランプから発した光を照射しながら走査させる。
そして、原稿にて反射した光を、ミラー群及びレンズを介して、カラーセンサに結像する。原稿のカラー画像情報は、カラーセンサにてＲＧＢ（レッド、グリーン、ブルー）の色分解光ごとに読み取られた後に、電気的な画像信号に変換される。さらに、ＲＧＢの色分解画像信号をもとにして画像処理部で色変換処理、色補正処理、空間周波数補正処理等の処理を行ない、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのカラー画像情報を得る。
【００２７】
イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像情報は、例えばレーザ光走査方式の光書込装置からなる露光部（図示省略）に送信される。そして、露光部からは、各色の画像情報に基づいたレーザ光Ｌ（図２）が、それぞれ、対応する感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１ＢＫ上に向けて発せられる。
【００２８】
一方、４つの感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１ＢＫは、それぞれ、図１の時計回り方向に回転している。まず、感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１ＢＫの表面は、帯電部４（図２参照）との対向部で、一様に帯電される（帯電工程）。これにより、感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１ＢＫ上には、帯電電位が形成される。
その後、帯電された感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１ＢＫ表面は、不図示の露光部から発せられたレーザ光Ｌの照射位置に達して、この位置での露光走査によって静電潜像が形成される（露光工程）。
【００２９】
より具体的には、露光部において、４つの光源から画像信号に対応したレーザ光Ｌが各色に対応してそれぞれ射出される。各レーザ光Ｌは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色成分ごとに別の光路を通過することになる。
イエロー成分に対応したレーザ光Ｌは、紙面左側から１番目の感光体ドラム１Ｙ表面に照射される。このとき、イエロー成分のレーザ光は、高速回転するポリゴンミラーにより、感光体ドラム１Ｙの回転軸方向（主走査方向）に走査される。これにより、帯電部４にて帯電された後の感光体ドラム１Ｙ上には、イエロー成分に対応した静電潜像が形成される。
同様に、マゼンタ成分に対応したレーザ光Ｌは、紙面左から２番目の感光体ドラム１Ｍ表面に照射されて、マゼンタ成分に対応した静電潜像が形成される。シアン成分のレーザ光Ｌは、紙面左から３番目の感光体ドラム１Ｃ表面に照射されて、シアン成分の静電潜像が形成される。ブラック成分のレーザ光Ｌは、紙面左から４番目の感光体ドラム１ＢＫ表面に照射されて、ブラック成分の静電潜像が形成される。
【００３０】
その後、各色の静電潜像が形成された感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１ＢＫ表面は、それぞれ、現像部の現像装置５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｂｋとの対向位置に達する。そして、各現像装置５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｂｋから感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１ＢＫ上に各色のトナーが供給されて、感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１ＢＫ上の潜像が現像される（現像工程）。
【００３１】
現像工程後の感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１ＢＫ表面は、それぞれ、中間転写ベルト８Ａとの対向部に達する。ここで、それぞれの対向部には、中間転写ベルト８Ａの内周面に当接するように１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｂｋが設置されている。そして、１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｂｋの位置で、中間転写ベルト８Ａ上に、感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１ＢＫ上に形成された各色のトナー像が、順次重ねて転写される（１次転写工程）。このとき、感光体ドラム１上には、僅かながら未転写トナーが残存する。
【００３２】
その後、転写工程後の各感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１ＢＫ表面は、それぞれ、クリーニング部２（図２参照）との対向位置に達する。そして、クリーニング部２のクリーニングブレード２ａ等で、感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１ＢＫ上に残存する未転写トナーが回収される（クリーニング工程）。
その後、感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１ＢＫ表面は、不図示の除電部との対向位置に達して、この位置で各感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１ＢＫ上の残留電位が除去される。こうして、感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１ＢＫにおける一連の作像プロセスが終了する。
【００３３】
なお、上述した作像プロセスは、４つの作像部６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６ＢＫで、それぞれおこなわれる。すなわち、図１を参照して、作像部の下方に配設された露光部から、画像情報に基いたレーザ光Ｌが、各作像部６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６ＢＫの感光体ドラム上に向けて照射される。詳しくは、露光部は、光源からレーザ光Ｌを発して、そのレーザ光Ｌを回転駆動されたポリゴンミラーで走査しながら、複数の光学素子を介して感光体ドラム上に照射する。その後、上述した現像工程を経て各感光体ドラム上に形成した各色のトナー像を、中間転写ベルト８上に重ねて転写する。こうして、中間転写ベルト８上にカラー画像が形成される
【００３４】
４つの１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋは、それぞれ、中間転写ベルト８Ａを感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋとの間に挟み込んで１次転写ニップを形成している。そして、１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋに、トナーの極性とは逆極性の転写バイアスが印加される。
そして、中間転写ベルト８Ａは、矢印方向に走行して、各１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋの１次転写ニップを順次通過する。こうして、感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上の各色のトナー像が、中間転写ベルト８Ａ上に重ねて１次転写される。
【００３５】
その後、各色のトナー像が重ねて転写された中間転写ベルト８は、２次転写ローラ１９との対向位置に達する。この位置では、２次転写バックアップローラ１２が、２次転写ローラ１９との間に中間転写ベルト８を挟み込んで２次転写ニップを形成している。そして、中間転写ベルト８上に形成されたカラートナー像は、この２次転写ニップの位置に搬送された転写紙等の記録媒体Ｐ上に転写される。このとき、中間転写ベルト８には、記録媒体Ｐに転写されなかった未転写トナーが残存する。
中間転写ベルト上に残存する未転写トナーは、図示せぬベルトクリーニングユニットによって除去されることで初期状態に復帰する。
こうして、中間転写ベルト８上で行われる一連の転写プロセスが終了する。
【００３６】
ここで、２次転写ニップの位置に搬送された記録媒体Ｐは、装置本体１０の下方に配設された給紙部２６から、給紙ローラ２７やレジストローラ対２８等を経由して搬送されたものである。
詳しくは、給紙部２６には、転写紙等の記録媒体Ｐが複数枚重ねて収納されている。そして、給紙ローラ２７が図１中の反時計方向に回転駆動されると、一番上の記録媒体Ｐがレジストローラ対２８のローラ間に向けて給送される。
レジストローラ対２８に搬送された記録媒体Ｐは、回転駆動を停止したレジストローラ対２８のローラニップの位置で一旦停止する。そして、中間転写ベルト８上のカラー画像にタイミングを合わせて、レジストローラ対２８が回転駆動されて、記録媒体Ｐが２次転写ニップに向けて搬送される。こうして、記録媒体Ｐ上に、所望のカラー画像が転写される。
【００３７】
その後、２次転写ニップの位置でカラー画像が転写された記録媒体Ｐは、定着部２０の位置に搬送される。そして、この位置で、定着ローラ及び圧力ローラによる熱と圧力とにより、表面に転写されたカラー画像が記録媒体Ｐ上に定着される。
その後、記録媒体Ｐは、排紙ローラ対２９のローラ間を経て、装置外へと排出される。
排紙ローラ対２９によって装置本体１０外に排出された記録媒体Ｐは、出力画像として、スタック部３０上に順次スタックされる。
こうして、画像形成装置における、一連の画像形成プロセスが完了する。
【００３８】
次に、図２において、作像部における現像装置の構成例について、さらに詳しく説明する。
図２は作像部６に用いられるプロセスカートリッジの概略断面図であり、図１に示す各色の作像部６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｂｋに着脱可能に備えられる。
図２において、現像部（現像装置）５は、現像器（ケーシング）５０と、この現像器５０内に配設されている層厚規制部材であるドクターブレード５２を備えている。土倉ターブレード５２は、感光体ドラム１に対向する現像剤担持体としての現像ローラ５１に対向して現像剤の層厚（量）を規定している。
現像装置５は、ユニットが縦方向に仕切られており、現像器５０の縦方向にそれぞれ配置されている空間からなる現像剤回収部および現像剤供給部に相当する回収現像剤搬送室および供給現像剤搬送室５８，５９と備えている。これら各搬送室５８，５９には配設されているスクリュー部材で構成された第一、第二搬送部材（以下、第一搬送スクリュー、第二搬送スクリューという）５３，５４が配置されている。
第一搬送スクリュー５３は、現像ローラ５１の長手方向に平行する長手方向を有して現像ローラ５１離脱した現像剤を回収可能かつ長手方向に搬送可能な部材である。
第二搬送スクリュー５４は、現像ローラ５１の長手方向に平行する長手方向を有して現像ローラ５１に現像剤を供給可能かつ長手方向に搬送可能な部材である。
回収現像剤搬送室５８，供給現像剤搬送室５９内には、キャリアとトナーとからなる２成分系現像剤が収容されている。
本実施形態に係る現像装置における現像剤に用いられるトナーは、形状係数ＳＦ−１が１００〜１８０の範囲、形状係数ＳＦ−２が１００〜１８０の範囲にあるものが用いられている。
【００３９】
また、現像器５０の第二搬送スクリュー５４と対向する位置には、現像剤中のトナー濃度を検知するための、トナー濃度センサ５６が設けられている。
なお、２つの搬送スクリューのうち、第一搬送スクリュー５３は、現像ローラ５１に対向し現像ローラ５１から離脱した現像剤と補給トナーを混合攪拌する回収用搬送部材としての回収スクリューである。
また、第二搬送スクリュー５４は、現像ローラ５１の略下方に対向配置され現像剤を長手方向に搬送しながら現像ローラ５１に現像剤を供給する供給用搬送部材としての供給スクリューである。
各搬送スクリュー５３，５４は回転方向を逆方向に設定されることで、相対方向に現像剤を移動させて図２を示す紙面と直角な方向に現像剤を循環させる構成とされている。
【００４０】
図３は、現像装置５を構成するユニットを各搬送スクリュー１２，１３の軸方向と直角な方向から現像剤回収部１０Ａ、現像剤供給部１０Ｂそして現像スリーブ１１の位置関係を示す展開図である。
図３において現像装置の長手方向で現像剤が移動する状態を説明すると次の通りである。
図３に示す通り、供給現像剤搬送室５９では、供給側の第一搬送スクリュー５３により図示した太矢印のように現像剤の搬送を行うが、第一搬送スクリュー５３で搬送される現像剤は現像ローラ５１の磁力により現像スリーブ５１ａ上に汲み上げられる。
【００４１】
現像後の現像剤は現像ローラ５１の現像スリーブ５１ａ上から遮蔽部材５７を介して分離され回収側の第二搬送スクリュー５４側の回収現像剤搬送室５８内に送られる。
また、２つの現像剤搬送室５８，５９は、現像ローラ５１の現像領域外で連通している。
これにより、第二搬送スクリュー５４で搬送されても現像に使用されなかった現像剤は、第二搬送スクリュー５４の搬送方向下流側の連通部から第一搬送スクリュー５３側の回収現像剤搬送室５８に受け渡される。
第一搬送スクリュー５３側の回収現像剤搬送室５８には、トナー補給口が設けられており、このトナー補給口からトナーが補給され、第二搬送スクリュー５４から受け渡された現像剤と混合され、攪拌搬送される。また、第二搬送スクリュー５４で攪拌搬送される現像剤には、現像後に現像ローラ５１から回収した現像剤が混合され、同様に攪拌搬送される。
【００４２】
第一搬送スクリュー５３で攪拌搬送された現像剤は、回収現像剤搬送室５８の搬送方向下流側の連通部で第二搬送スクリュー５４側の供給現像剤搬送室５９に受け渡される。
このように、現像装置５では、現像剤が第一搬送スクリュー５３と第二搬送スクリュー５４とにより一方向循環搬送され、その搬送過程で、現像ローラ５１への供給、現像ローラ５１からの回収及びトナー補給が行われる。
【００４３】
図４は、現像ローラ５１に対する現像剤の動きを説明するための断面図であり、図５は、図４に示した現像装置の斜視図である。この現像装置の基本的な構成は図２の作像部（プロセスカートリッジ）６に組み込んだものと同様である。
図４に示すように、現像ローラ５１は、内部に固設された複数の磁極を有するマグネットローラ５５や、マグネットローラ５５の周囲を回転する円筒状の現像スリーブ５１ａ等で構成されている。
現像ローラ５１のマグネットローラには、例えばＰ１極〜Ｐ５極の５つの磁極が形成されている。そして、５つの磁極が形成されたマグネットローラ５５の周囲を現像スリーブ５１ａが回転することで、その回転にともない現像剤が現像ローラ５１上（現像スリーブ上である。）を移動することになる。なお、図４の現像ローラ５１のマグネットローラ５５に付した放射状の曲線は、Ｐ１極〜Ｐ５極のそれぞれの磁場（磁力）の領域を示すものである。また、Ｐ１極は現像領域で現像剤の磁気ブラシを形成するための主磁極、Ｐ２曲は搬送磁極、Ｐ３極は剤離れプレ極、Ｐ４極は剤離れ磁極、Ｐ５極は汲み上げ極である。
【００４４】
なお、図４では５極の磁極（Ｐ１極〜Ｐ５極）が形成されたマグネットローラとしたが、磁極の数は５極に限らず、４極あるいは６極としてもよい。また、マグネットローラに代えて、複数の固定磁石を配置した構成としてもよい。また、図４に記載したＰ１極〜Ｐ５極の極性（Ｎ極、Ｓ極）は一例であり、Ｎ極とＳ極を逆にしてもよい。
【００４５】
次に、一方向循環現像方式での動作について説明する。
図４に示す現像装置５は、現像ローラ５１、ドクターブレード５２、供給側の第一搬送スクリュー５３が収容された現像剤搬送室５９、回収スクリュー５４が収容された現像剤搬送室５８が備えられて構成されている。２つの現像剤搬送室５８、５９は遮蔽部材(分離板、仕切り部材ともいう)５７によって独立させた空間に構成されている。各空間同士は、第一、第二搬送部材５３，５４の長手方向両端部の位置で連通されている。
【００４６】
現像装置５の内部に備えられている各現像剤搬送室５８，５９には、ポリエステル樹脂を主成分とするトナー（粒径５．８μｍ）と磁性微粒子であるキャリア（粒径３５μｍ）を７ｗｔ％に均一混合した現像剤が一定量（例えば３００ｇ）充填されている。
並列に配置した第一搬送スクリュー５３と第二搬送スクリュー５４を所定の回転数（例えば６００ｒｐｍ）で回転させることによって補給後のトナー攪拌と搬送を同時に行い、トナーとキャリアの均一混合と帯電付与を行っている。
均一混合された現像剤は現像ローラ５１の現像スリーブ５１ａに近接して平行に設けられた第二搬送スクリュー５４の表面から、現像スリーブ５１ａに内包されたマグローラ５５のＰ４，Ｐ５磁極の磁力によって現像スリーブ外周部の表面に搬送される。
現像スリーブ５１ａでは、図中矢印の通り回転することによって感光体１と現像スリーブ５１ａによって作られる現像領域に現像剤が運ばれ、図示しない高圧電源による現像電界を形成する事によってトナーが感光体上の潜像を現像する。
現像後の現像剤は現像スリーブ５１ａの回転に伴って現像器５０内に回収されるようになっており分離板５７を介して回収スクリュー５４に回収されるようになっている。
【００４７】
以上の構成を対象として本実施の形態における特徴について説明する。
本実施の形態における特徴は、次の通りである。
第１搬送スクリュー５３と第二搬送スクリュー５４との受け渡し部のうちで、第一搬送スクリュー５３の搬送方向上流側で第二搬送スクリュー５４の搬送方向下流側の連通部に廃トナー回収経路と接続される開口を備えた圧抜き部を設けたことにある。
図３および図４において、符号Ｈ１で示す圧抜き部は、感光体ドラム１における画像形成領域の外側に位置する上記連通部に備えられた開口部Ｈ１Ａと廃トナー回収経路Ｐ１とを接続する排気通路が用いられている。
廃トナー回収経路は、予め画像形成装置内で各プロセスカートリッジの設置箇所に接続端を備えた通路で構成されており、プロセスカートリッジが装着された際に圧抜き部Ｈ１が連通されるようになっている。プロセスカートリッジが装着されることにより、感光体ドラム1に対して現像装置5が可視像処理できる位置に位置決めされることになる。
図１には、符号Ｐ１０により廃トナー回収経路が示されており、廃トナー回収経路Ｐ１０は、各プロセスカートリッジ内のクリーニング装置および現像装置に接続されている。廃トナー回収経路Ｐ１０には、回収タンク１００が設けられており、回収した廃トナーが満杯になると取り出される。
【００４８】
廃トナー回収経路としては、画像形成装置内に予め設けられている構成とは別に、例えば、保守時に開閉される装置本体の側壁内に廃トナー回収タンクを備えた構成を対象とすることもできる。以下、図６において圧抜き部Ｈ１の構成について説明する。
【００４９】
図６(Ａ)、(Ｂ)は、図１に示した画像形成装置の装置本体１０内に廃トナータンク１００を予め備えた場合を対象とする構成が示されている。そして、図６（Ｃ），（Ｄ）は、側壁１０Ａの内面に廃トナータンク（便宜上符号１００’で示す）を備えた場合を対象とする構成が示されている。廃トナータンク１００、１００’は、感光体ドラム１あるいは中間転写ベルト８Ａ上の残トナーをクリーニングすることで生じる残トナーを回収・貯蔵するために用いられる。
図６（Ａ）、（Ｂ）において、圧抜き部Ｈ１の一部を構成する開口部Ｈ１Ａは、廃トナー回収経路Ｐ１と現像装置５側とを連通可能にする部分であり、後述するシャッター１０３を備えた開閉機構により開閉される部分である。
【００５０】
図６（Ａ）、（Ｂ）において、現像装置５を構成するユニットに形成された開口部Ｈ１Ａには、開口部Ｈ１Ａを開閉する機構の一部材として用いられるケーシング１０１が取り付けられている。
ケーシング１０１は、プロセスカートリッジが装置本体１０に装着された際に、廃トナー回収経路Ｐ１０内に入り込むことができる長さを持たせた筒状部材が用いられている。
ケーシング１０１には、開口部Ｈ１Ａと対向する位置および廃トナー回収経路Ｐ１０内に入り込んだ際に上側となる位置にそれぞれ排気口１０１Ａ、１０１Ｂが形成されており、開口部Ｈ１Ａと廃トナー回収経路Ｐ１０の内部とが連通できるようになっている。
ケーシング１００の内部には、スプリング１０２によって、通常、廃トナー回収経路Ｐ１０側の排気口１０１Ｂを閉鎖できる習性を持つシャッター１０３が摺動自在に挿入されている。つまり、シャッター１０３は、開口部Ｈ１Ａを開閉可能な部材として用いられる。
シャッター１０３は、廃トナー回収経路Ｐ１０側の排気口１０１Ｂに対する側と反対側に開閉用突き出し片１０３Ａが設けられており、廃トナー回収経路Ｐ１０内の係合突出部Ｐ１０Ａに突き当たることで排気口１０１Ｂを開放できる（図６（Ｂ）参照）。
【００５１】
本実施の形態は以上のような構成であるから、プロセスカートリッジが装置本体１０に装着されると、シャッター１０３が廃トナー回収経路Ｐ１０内の係合突出部Ｐ１０Ａに突き当たることで圧抜き部Ｈ１の通路を開放する。
図６（Ｂ）は、シャッター１０３が開放された際の空気の流れ（気流方向）を矢印Ｆにより示している。
この構成においては、現像装置５内で第一搬送スクリュー５３の搬送方向下流側で現像剤の嵩が高くなるのに伴い圧力が上昇するが、圧力を上昇させる空気は開口部Ｈ１Ａを通過して圧抜き部Ｈ１に導入され、廃トナー回収経路Ｐ１０に流れることにより減圧される。
【００５２】
一方、排気中に含まれている未帯電トナーは、現像装置５の外部周辺にそのまま排出されるのではなく、廃トナー回収経路Ｐ１０に導入されることになるので、現像装置５の周辺部での汚染を防止することができる。しかも、転写ベルト８Ａの移動により生じる気流の影響も受けないまま、廃トナー回収経路Ｐ１０内に排気されるので、現像装置５の内部からの排気が阻害されることもなく、未帯電トナーが周辺に拡散されることも防止できる。
【００５３】
図６（Ｃ）、（Ｄ）は、装置本体１０の内部に予め装備されている側壁１０Ａの内面に廃トナータンク１００’を設けた場合を示している。
同図において図６（Ａ）に示した構成のシャッター１０３は、開閉動作する側壁内面に装備されている廃トナータンク１００’の一部に形成された係合孔（図示されず）に対して進入および退避可能である。
廃トナータンク１００’の内部には、図６（Ａ）において説明したと同様に、係合突出部（図示されず）が設けられており、これにシャッター１０３の開閉用突き出し片１０３Ａを突き当てることで、図６（Ｂ）に示した場合と同様な手順により開放される。
【００５４】
本構成においても、図６（Ａ）、（Ｂ）に示した構成と同様に、現像装置５内の内圧上昇は、圧抜き部Ｈ１のシャッター１０３が開放されることにより減圧される。
【００５５】
以上の構成においては、現像装置５が装置本体１０に装着されない場合、シャッター１０３が閉鎖状態を維持されるので、不用意に現像剤の漏出が起こるのを防止することができ、可搬性を高めることができる。また、装置本体１０に装着された際には、装着動作に連動してシャッター１０３が開放されるので、現像装置５の装着に併せて自動的に現像装置５内の圧力上昇を解消することができる。これにより、現像ローラ５１の周辺部あるいから不用意に現像剤が噴出することも未然に防止できる。
【００５６】
次に、図６に示した構成の要部変形例を説明する。
図６において、現像装置５における第一搬送スクリュー５３の搬送方向下流側に対応させて設けられている開口部Ｈ１Ａには、フィルタ１０４が取り付けられている。
【００５７】
フィルタ１０４は、キャリアを通過させないアパーチャー径を有する開口を多数形成された発泡ウレタンや不織布などの多孔質材料が用いられている。
また、上述した材料の他には、ナイロンや鋼線を網目状に形成して作製されたメッシュ等が用いられる。いずれの材料を用いた場合でも、現像装置５の内部から漏れ出すキャリアが捕集され、空気および飛散トナーは現像装置外および廃トナー回収経路Ｐ１０あるいは廃トナータンク１００’側に通過することができる。これにより、現像装置５のユニットに位置する開口部Ｈ１Ａから現像装置５の外部に空気を排出する際に、ユニット周辺へトナーの飛散を防止することができる。
【００５８】
不織布からなるフィルタとしては、通常、ポリオレフィンやポリエステル等の繊維が絡み合って構成されており、繊維径は数μｍ〜数十μｍとなっている。
加工時には、その繊維を目付量として５０〜６０ｇ／ｍ２程度に集め、熱をかけながら圧縮していくことにより繊維の一部が溶けて絡み合い、外見上は塊となったフィルタができあがる。
この工程で繊維を挟み込む板の一方には一般的に無数の微小な針が突出しており、これがプレス時に繊維の集まった内部に刺さって入り込むことによって、繊維同士がより複雑に絡み、フィルタとしてのまとまりが強くなる。これにより、現像装置５内の圧力の上昇を抑え、現像ローラ側からのトナー飛散を抑えることが可能となる。
【００５９】
次に、本発明の実施の形態に関する別の例を説明する。
図７に示す現像装置（便宜上、符号５’で示す）は、図２に示した構成と違って、層厚規制部材であるドクターブレード５２が現像ローラ５１に対して上方に配置されている。
現像槽内の遮蔽部材５７を挟んで上側に位置する空間が供給側の空間とされ、下側の空間が回収側の空間とされている。
回収側の空間は、回収現像剤搬送室５８に相当しており、供給側の空間は、供給現像剤搬送室５９に相当している。
回収現像室搬送室５８には、回収側の搬送スクリューである第一搬送スクリュー５３が配置され、供給現像剤搬送室５９には、供給側の搬送スクリューである第二搬送スクリュー５４が配置されている。
【００６０】
図７に示す現像装置５’の構成は、図２に示した構成と違って、転写ベルト８Ａが感光体ドラム１の下方に配置されている。
このため、図１に示した画像形成装置と同じ機能を発揮させるには、図１に示した構成と違って、露光部が上方に配置され、感光体ドラム１の配置位置も、図１に示した構成に対して左右上下が逆の関係となっている。
【００６１】
以上の構成においても、図６に示した構成と同様に、現像剤の嵩が高くなる位置である、第一搬送スクリュー５３の搬送方向下流側および第二搬送スクリュー５４の搬送方向上流側の連通部に開口部Ｈ１Ａを備えた圧抜き部Ｈ１が設けられている。
圧抜き部Ｈ１は、図示しない廃トナー回収経路あるいは側壁内面に設けられている廃トナータンクに接続されている。
【００６２】
この構成においては、転写ベルト８Ａが現像装置５’に設けられている圧抜き部Ｈ１から離れており、図２に示した場合のような転写ベルト８Ａの移動による気流の影響は小さい。しかし影響がないということはなく、転写ベルト８Ａの移動による気流の影響が現像装置５’から排気される空気の移動を阻害することそして、トナーの飛散を招くことをそれぞれ開放することができる。なお、図７において、実線の矢印は、各部材の移動方向を示し、点線の矢印は、空気の移動方向を示している。
【００６３】
上述したいずれの実施の形態においても、現像装置からの空気が転写ベルト８Ａの移動による気流の影響を受けることなく廃トナー回収経路あるいは廃トナータンクに導入されるので、現像装置内で上昇した圧力を確実に減圧することができる。しかも、現像装置から排出される空気と共に移動する未帯電トナーは、現像装置から直接廃トナー回収経路あるいは廃トナータンク内に導入されるので、現像装置の外部に排出された際の飛散を防止することが可能となる。
【符号の説明】
【００６４】
１、１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋ：感光体ドラム（像担持体）
２：クリーニング部
４：帯電部（帯電装置）
５、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｂｋ：現像部（現像装置）
６、６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｂｋ：作像部（プロセスカートリッジ）
８：中間転写ユニット
８Ａ：中間転写ベルト
９、９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｂｋ：１次転写バイアスローラ
１０：画像形成装置本体
１９：２次転写バイアスローラ
２０：定着装置
２６：給紙部
２７：給紙ローラ
２８：レジストローラ対
３１：ボトル収容器
３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｂｋ：トナーボトル
３２：原稿読込部
５０：現像器（ケーシング）
５１：現像ローラ（現像剤担持体）
５１ａ：現像スリーブ
５２：ドクターブレード（現像剤規制部材）
５３：第一搬送スクリュー
５４：第二搬送スクリュー
５５：マグネットローラ
５６：トナー濃度検知センサ
５７：遮蔽部材（分離板、仕切り壁）
５７ａ：開口部
５７ｂ：分流板
５８、５９：現像剤搬送室
１００：回収タンク
１００’：廃トナータンク
１０１：ケーシング
１０１Ａ、１０１Ｂ：排気口  
１０２  スプリング
１０３  シャッター
１０３Ａ：開閉用突き出し片
Ｈ１：圧抜き部
Ｈ１Ａ：開口部
Ｐ１０：廃トナー回収経路
Ｐ１０Ａ：係合突出部
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６５】
【特許文献１】特許第３９５０７３５号
【特許文献２】特開平１１−１７４８１０号公報
【特許文献３】特開平５−３３３６９１号公報
【特許文献４】特開２０１２−１０３２８１号公報
【特許文献５】特開２０１２−１０３２８２号公報
【図１】
2015004923.tif 000003
【図２】
2015004923.tif 000004
【図３】
2015004923.tif 000005
【図４】
2015004923.tif 000006
【図５】
2015004923.tif 000007
【図６】
2015004923.tif 000008
【図７】
2015004923.tif 000009