(57)【要約】【課題】感光体ドラム側に飛散したキャリアを回収するためのマグネット体を備える画像形成装置において、該マグネット体の配設個所に工夫を凝らすことにより、感光体ドラムの周辺機器の機器配置に制約が生じることを抑えて、画像形成装置の設計の自由度の向上を図る。【解決手段】感光体ドラム８の表面を覆い又は露出させるように開閉可能に設けられたシャッタ装置の保護カバー３８にマグネット体４０を配設する。これにて、感光体ドラム８の表面を覆う閉姿勢に保護カバー３８を姿勢変位させたときに、マグネット体４０が感光体ドラム８に近付いて、該ドラム８の表面に付着の磁性キャリアをマグネット体４０で磁気吸着することができるので、ドラム８から磁性キャリアを除去することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性キャリアとトナーとを含む２成分現像剤が収容される現像器と、該現像器の現像ローラを介してトナーの供給を受ける感光体ドラムとを備える画像形成装置において、
前記感光体ドラムの表面を覆い又は露出させるように開閉可能に設けられた保護カバーを有するシャッタ装置を備え、
前記保護カバーに、前記感光体ドラム側へ移行した前記磁性キャリアを磁気吸着するためのマグネット体が配設されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記感光体ドラムに臨む前記保護カバーの対向内面に、前記マグネット体が配設されている請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記マグネット体は、前記感光体ドラムと略同寸法の長さ寸法を有する磁気シートであり、
前記磁気シートの一端部が、前記保護カバーの遊端部から張り出しており、
前記保護カバーが前記感光体ドラムを覆う閉姿勢となったとき、前記磁気シートの一端部が、前記現像ローラに近接するように構成されており、
前記保護カバーが閉姿勢とされたときに、前記現像ローラを構成するマグローラに由来する前記磁気シートの表面に付着した磁性キャリアに作用する磁力が、該磁気シートに由来する磁力よりも強くなるように設定されている請求項１又は２記載の画像形成装置。
【請求項４】
装置本体の外面には、前記感光体ドラム近傍の用紙搬送路にアクセスするための外カバーが設けられており、
前記外カバーを開操作すると、前記保護カバーが閉姿勢に姿勢変位するように構成されている請求項３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、磁性キャリアとトナーとを含む２成分現像剤が収容される現像器と、該現像器の現像ローラを介してトナーの供給を受ける感光体ドラムとを備える画像形成装置において、感光体ドラム側に移行した磁性キャリアを吸着・回収する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の磁性キャリア（以下、単に「キャリア」と記す）とトナーとを含む２成分現像剤による現像方式においては、現像器の隙間よりキャリアが漏れ出して装置内部に飛散することがある。また、紙詰まり等の動作不良が発生して高圧電源が遮断されたときに、現像ローラと感光体ドラムとの間に大きな電位差が生じて、感光体ドラム側にキャリアが飛散しやすい。このように感光体ドラム側に飛散したキャリアは、装置内を汚染し動作不良の原因となる。また感光体ドラムの表面に付着したキャリアは、適正なトナー画像の形成を妨げ、印刷品質の低下を引き起こす。
【０００３】
そこで、感光体ドラム側に飛散したキャリアを回収することを目的として、種々の手法が提案されており、例えば特許文献１では、マグネット体を感光体ドラムに近接配置し、更に、マグネット体の下方に専用のキャリア捕集部材を配置している。
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３４３６５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１の問題は、マグネット体や捕集部材を配設するための専用のスペースが必要であり、感光体ドラムを囲む周辺機器の機器配置に大きな制約が生じて、画像形成装置全体の設計の自由度の低下を引き起こすことにある。
【０００６】
本発明の目的は、感光体ドラム側に飛散したキャリアを回収するためのマグネット体を備える画像形成装置において、該マグネット体の配設個所に工夫を凝らすことにより、感光体ドラムの周辺機器の機器配置に制約が生じることを抑えて、画像形成装置の設計の自由度の向上を図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１記載の本発明は、磁性キャリアとトナーとを含む２成分現像剤が収容される現像器と、該現像器の現像ローラを介してトナーの供給を受ける感光体ドラムとを備える画像形成装置を対象とする。この画像形成装置は、感光体ドラムの表面を覆い又は露出させるように開閉可能に設けられた保護カバーを有するシャッタ装置を備える。そして、この保護カバーに、感光体ドラム側へ移行した磁性キャリアを磁気吸着するためのマグネット体が配設されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項２記載の本発明のように、感光体ドラムに臨む保護カバーの対向内面に、マグネット体を配設することが望ましい。
【０００９】
請求項３記載の本発明のように、マグネット体は、感光体ドラムのローラ幅と略同寸法の長さ寸法を有する磁気シートとすることができる。磁気シートの一端部が、保護カバーの遊端部から張り出し形成されており、保護カバーが感光体ドラムを覆う閉姿勢となったときに、磁気シートの一端部が現像ローラに近接するように構成する。そして、保護カバーが閉姿勢となったときに、現像ローラを構成するマグローラに由来する磁気シートの表面に付着した磁性キャリアに作用する磁力が、該磁気シートに由来する磁力よりも強くなるように設定することが望ましい。
【００１０】
請求項４記載の本発明のように、装置本体の外面には、感光体ドラム近傍の用紙搬送路にアクセスするための外カバーが設けられており、この外カバーを開操作すると、保護カバーが閉姿勢に姿勢変位するように構成することができる。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１記載の本発明においては、感光体ドラムの表面を覆い又は露出させるように開閉可能に設けられたシャッタ装置の保護カバーにマグネット体を配設した。これによれば、感光体ドラムの表面を覆う閉姿勢に保護カバーを姿勢変位させたときに、マグネット体が感光体ドラムに近付いて、該ドラムの表面に付着の磁性キャリアをマグネット体に磁気吸着して、ドラムから除去することができ、したがって、感光体ドラム側に飛散・移行した磁性キャリアが画像形成装置内に拡がり、汚染することを防ぐことができる。また、感光体ドラムの表面から磁性キャリアを除去することができるので、印刷品質の低下を防ぐこともできる。
何よりも、シャッタ装置の保護カバーにマグネット体を配設したので、特許文献１のように、マグネット体やキャリア捕集部材を設置するための専用のスペースを設ける必要がなく、現像器や帯電器などの構造的な制約を受け易い感光体ドラムの近傍に、キャリア吸着用のマグネット体を無理なく組み込むことができる。また、実質的に既設のシャッタ装置の保護カバーにマグネット体を配設するだけの簡素な構造であるので、マグネット体を設置するための専用のスペースを確保する必要がなく、感光体ドラムやその周辺機器の設計の自由度の向上を図ることができる。
【００１２】
請求項２記載の本発明のように、感光体ドラムに臨む保護カバーの対向内面にマグネット体を配設してあると、感光体ドラムとマグネット体との対向間隔を小さくして、より確実に磁性キャリアをマグネット体に吸着させることができる。
【００１３】
請求項３記載の本発明のように、保護カバーが感光体ドラムを覆う閉姿勢となったとき、該保護カバーの遊端部から張り出す磁気シートの一端部が、現像ローラに近接するように構成されていると、該磁気シートの一端部に吸着されたキャリアを現像ローラ側に移行させて、再び現像器に回収することができる。これによれば、磁性キャリアが画像形成装置の内部に拡がることを抑えて、該キャリアによる画像形成装置内の汚染を確実に防ぐことができる。また、現像器内部のキャリアが漸減していくことを防ぐことができるので、過不足の無い適切なキャリア濃度で安定的に画像形成作業を進めることができる。磁気シートの清掃作業等のメンテナンス作業も不要となる。
現像ローラを構成するマグローラに由来して磁気シートの表面に付着した磁性キャリアに作用する磁力が、該磁気シートに由来する磁力よりも強くなるように設定されていると、簡単に言うと、マグローラの磁力を磁気シートのそれよりも大きくしてあると、磁気シートから現像ローラに向かって確実にキャリアを移行させることができる。
【００１４】
請求項４記載の本発明のように、外カバーを開操作したときに、保護カバーが閉姿勢に姿勢変位するように構成すると、紙詰まりが生じたときに外カバーを開操作するだけで、磁気シート（マグネット体）による吸着動作と現像器への回収動作が行われる。
特に磁性キャリアの感光体ドラム側への飛散は、紙詰まり等が生じて感光体ドラムに印加されている高圧電圧が遮断されたときに生じやすい。したがって、詰まった紙を取り除くために外カバーを開操作するだけで、磁性キャリアの吸着動作と回収動作とが行われる本発明形態によれば、紙詰まりにより感光体ドラム側へ飛散した磁性キャリアを即時に吸着・回収することができ、磁性キャリアによる画像形成装置の内部汚染や印刷品質の低下を確実に防ぐことができる。また、磁性キャリアによる汚染の無い状態で画像形成装置の運転を再開できるので、動作不良の発生を抑えて、信頼性に優れた画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１ないし図４に、本発明に係る画像形成装置を複合機に適用した実施形態を示す。図２は、複合機１の画像形成部を示しており、記録紙Ｐが堆積状に載置される給紙カセット２と、該給紙カセット２から送られてきた記録紙Ｐに対して画像形成を行う画像記録部３と、該画像記録部３で画像が形成された記録紙Ｐが排出される排紙部４とを備えている。装置本体１の内部には、給紙カセット２の給紙ローラ２ａから画像記録部３を経て排紙部４に至る用紙搬送路Ｒが形成されている。
なお、本実施形態においては、説明の便宜上、図中に矢印で示す方向を左右方向と規定し、当該左右方向と水平方向に直交する方向を前後方向と規定する。
【００１６】
コピー動作やファクシミリ動作に伴う画像形成に際しては、給紙カセット２の給紙ローラ２ａが回転駆動し、記録紙Ｐが搬送路Ｒに１枚ずつ繰り出される。搬送路Ｒにおける給紙カセット２と画像記録部３との間には、画像記録部３への給紙タイミングを制御するレジストローラ対６・６が配設されている。
画像記録部３は、記録紙Ｐに接触してトナーを転写する感光体ドラム（以下、単にドラムと記す）８を有しており、ドラム８の周囲には、ドラム８の表面を帯電させるコロナ帯電式の帯電器９、ドラム８の表面を露光して静電潜像を形成するＬＥＤヘッド１０、ドラム８にトナーを供給する現像器１１、ドラム８に形成されたトナー画像を記録紙Ｐに転写させるための転写ローラ１２、ドラム８の電荷や残留トナーを除去するクリーニング部１３などが配設されている。そして、ドラム８と転写ローラ１２との間でトナー画像が転写された記録紙Ｐは、トナー画像を固着させるための定着器１５を経て、排紙部４に排出される。
【００１７】
現像器１１は、前後横長のハウジング１７の内部に、磁性キャリアと非磁性トナーとを主成分とする２成分現像剤を収容する。ハウジング１７の内部には、現像剤を攪拌および搬送する一対の攪拌搬送スクリュー１８・１９と、ドラム８にトナーを供給するための現像ローラ２０と、該現像ローラ２０に現像剤を供給する供給パドル２１等を備える。
【００１８】
図１に示すように、現像ローラ２０は、磁性を帯びた円柱状のマグローラ２２と、該マグローラ２２に外嵌装着される中空円筒状の現像スリーブ２３とで構成される。ハウジング１７の上面には、現像ローラ２０を露出させるための前後に長い開口部１７ａが形成されており、現像ローラ２０とドラム８とは、該開口部１７ａを介して並列配置される。
【００１９】
現像器１１にトナーを補給するため、ハウジング１７にはトナー補給ユニット２５が接続される。トナー補給ユニット２５は、トナーを貯蔵するトナータンク２６と、トナータンク２６内のトナーをハウジング１７に搬送するためのトナーホッパー２７およびスクリューコンベア（パイプスクリュー）２８とを備えている。トナータンク２６の下側には廃トナータンク２９が設けられ、スクリューコンベア３０を介してクリーニング部１３と接続される。つまり、クリーニング部１３によってドラム８の表面から除去された残留トナーは、スクリューコンベア３０を介して、廃トナータンク２９に投入堆積される。符号３１は、トナーをトナーホッパー２７へ搬送排出する搬送排出スクリューを、符号３２は、投入された廃トナーを廃トナータンク２９内に均一に分散させるための搬送スクリューを、それぞれ示している。
【００２０】
複合機１の右側面には、図３に示す閉姿勢と図４に示す開姿勢との間で、軸３３ａまわりに揺動変位可能な外カバー３３が設けられている。外カバー３３を開操作したとき、転写ローラ１２を軸支する転写ローラガイド３４がドラム８から離れる方向に姿勢変位し、これにてレジストローラ対６・６と定着装置１５との間に位置する用紙搬送路Ｒを外方向に露出させて、当該位置に係る用紙搬送路Ｒに詰まった記録紙Ｐを取り除くことができる。図３において符号３５は、転写ローラガイド３４を背面側から支持するラッチを、符号３６は、ラッチ３５を操作して転写ローラガイド３４を外カバー３３に対して揺動変位させるためのラッチレバーをそれぞれ示しており、外カバー３３を開操作したとき、これらラッチ３５、ラッチレバー３６および転写ローラガイド３４を介して、転写ローラ１２が姿勢変位される。
【００２１】
外カバー３３を開操作したときに用紙搬送路Ｒに臨むドラム８が露出していると、詰まった記録紙Ｐを取り除く際に、不用意にドラム８が傷付けられるおそれがある。そこで、複合機１は、ドラム８の表面を覆い又は露出させるように開閉可能に設けられた保護カバー３８を有するシャッタ装置を備えている。この保護カバー３８は、正面断面視でドラム８側へ湾曲する嘴状を呈しており、ドラム８に対する対向内面は、正面視で該ドラム８の外径寸法よりも僅かに大きな径寸法を有する部分円弧状に形成されている。保護カバー３８の前後の長さ寸法は、ドラム８よりも僅かに大きく設定されている。保護カバー３８は、通常の画像形成動作時においては、図３に示すような上方向に退避する開姿勢にあり、外カバー３３の開操作に連動して、図４に示すようなドラム８の外周面を覆う閉姿勢に姿勢変位される。
【００２２】
図１、図３および図４に示すように、保護カバー３８のドラム８との対向面には、ドラム８の側に飛散した磁性キャリアを磁気的に吸着するための磁気シート（マグネット体）４０が装着されている。この磁気シート４０は、ドラム８の長さ寸法と略同寸法の長さ寸法を有する長方形状のシート体であって、ドラム８の外周面に沿う部分円弧状に湾曲している。保護シート３８の対向内面には、磁気シート４０を装着するための装着凹部３８ａが段付き状に凹み形成されており、この装着凹部３８ａに磁気シート４０が貼着される。装着凹部３８ａの凹み寸法は磁気シート４０の厚み寸法と略同寸法に設定されており、かかる装着状態において、保護カバー３８の対向内面と磁気シート４０とは段差の無い面一状となる。また、磁気シート４０の下端部は、保護シート３８の遊端部（下端部）から下方に向かって張り出している。
【００２３】
図１に仮想線で示すように、保護カバー３８が開姿勢からと閉姿勢に姿勢変位するとき、磁気シート４０の下端部は、ドラム８に沿うような円弧状の軌跡を描く。図４に示すように、保護カバー３８が閉姿勢となったとき、磁気シート４０の下端部は、ハウジング１７の開口部１７ａから現像器１１内に侵入し、現像ローラ２０の近傍位置に至る。かかる閉姿勢において、現像ローラ２０のマグローラ２２に由来して磁気シート４０の下端部に作用する磁力は、磁気シート４０自身の磁力よりも大きなものとなるように設定した。
【００２４】
以上のような構成からなる複合機１のキャリアの吸着・回収動作について、紙詰まりが生じた事態を例にして説明する。まず複合機１は、画像形成命令を受けると、画像記録部３を構成する各機器を作動させる。現像器１１においては、攪拌搬送スクリュー１８・１９、供給パドル２１、およびマグローラ２２の回転駆動が開始される。攪拌搬送スクリュー１８・１９が現像剤を攪拌することで、キャリアとトナーとの間に摩擦が生じて、キャリアの周囲にはトナーが静電的に付着し、これらトナー、キャリアは、マグローラ２２の磁気吸着作用により、現像スリーブ２３の表面に付着される。
【００２５】
このとき現像スリーブ２３には、図示しない印加回路によりバイアス電圧Ｖｓ（例えば４００Ｖ）が印加される。一方、ドラム８の表面には、クリーニング部１３で電荷や残留トナーが除去された後、図示しない高圧電源と接続される帯電器９によって、Ｖｓ以上の高電圧（例えば８００Ｖ）が均一な状態で印加される。そして、高電圧が印加されたドラム８は、ＬＥＤヘッド１０によって、トナー画像となるべき部分が露光される。この露光部分（静電潜像）の電位はＶｓ以下（例えば１００Ｖ）に低下するため、現像スリーブ２３と露光部分との間には電位差（４００−１００＝３００Ｖ）が生じて、現像スリーブ２３から露光部分に向くトナー供給用の電界Ｅｓが形成される。
【００２６】
この電界Ｅｓに沿って、現像剤のうちトナーのみが露光部分に飛び移る。換言すれば、現像ローラ２０からドラム８の露光部分にトナーが供給される。これにて、ドラム８の表面に、静電潜像に則したトナー画像が形成される。このときキャリアは、マグローラ２２により現像スリーブ２３の表面に磁気的に吸着保持されているため、通常はドラム８の側に飛散することはない。
【００２７】
用紙搬送路Ｒで紙詰まりが発生すると、帯電器９の高圧電源が即座に遮断され、ドラム８の表面の電荷が消滅する（電位がゼロになる）。このときの現像スリーブ２３とドラム８との間の電位差は４００Ｖ（４００−０）であり、従って、先のトナー供給用の電界Ｅｓ以上に強力な電界が形成されることとなる。このため、当該電界に沿って磁性キャリアが、マグローラ２２の吸着保持力を振り切って、ドラム８の側に飛散する。飛散したキャリアは、図３に示すように、ドラム８の表面に付着するほか、その一部は該表面から落下して、ハウジング１７の開口部１７ａの周縁などに付着する。
【００２８】
用紙搬送路Ｒで紙詰まりが発生したことを確認したユーザは、詰まった記録紙Ｐを除去すべく、外カバー３３を開操作する。この外カバー３３の開操作に伴って、転写ローラ１２を軸支する転写ローラガイド３４がドラム８から離れる方向に姿勢変位し、用紙搬送路Ｒが外方向に露出された状態となり、ユーザによる記録紙Ｐの除去作業が行われる。
また、外カバー３３の開操作に連動して、シャッタ装置の保護カバー３８が、上方向に退避する開姿勢から、ドラム８の外周面を覆う閉姿勢に姿勢変位され、これにて、保護カバー３８の対向内面に装着された磁気シート４０の下端部が、円弧状の軌跡を描きながらドラム８に沿って下方に移動する。このときドラム８の表面に付着したキャリアが磁気シート４０に吸着され、ドラム８の表面からキャリアが除去される。
【００２９】
最終的に保護カバー３８が閉姿勢となったとき、図４に示すように、磁気シート４０の下端部は、ハウジング１７の開口部１７ａから現像器１１内に侵入し、現像ローラ２０の近傍位置に至る。このとき、本実施形態のように、現像ローラ２０のマグローラ２２に由来して磁気シート４０の下端部に作用する磁力を、磁気シート４０自身の磁力よりも大きなものとなるように設定してあると、この磁力の差に基づき、磁気シート４０に吸着されたキャリアを現像ローラ２０側にスムーズに移行させることができる。現像ローラ２０側に移行したキャリアは、現像器１１に回収される。
詰まった記録紙Ｐを取り除いた後、外カバー３３を閉操作すると、転写ローラガイド３４がドラム８に近接し、保護カバー３８が上方向に退避する開姿勢に姿勢変位される。これにて、画像形成を再開することができる。
【００３０】
以上のように本実施形態に係る複合機１によれば、シャッタ装置の保護カバー３８に磁気シート４０を配設したので、特許文献１のように、マグネット体やキャリア捕集部材を設置するための専用のスペースを設ける必要がなく、現像器や帯電器などの構造的な制約を受け易い感光体ドラムの近傍に、キャリア吸着用のマグネット体を無理なく組み込むことができる。また、実質的に既設のシャッタ装置の保護カバー３８に磁気シート４０を配設するだけの簡素な構造であるので、マグネット体を設置するための専用のスペースを確保する必要がなく、ドラム８やその周辺機器の設計の自由度の向上を図ることができる。
【００３１】
保護カバー３８が閉姿勢となったとき、磁気シート４０の下端部が現像ローラ２０に近接するように構成したので、磁気シート４０の下端部に吸着されたキャリアを現像ローラ２０側に移行させて、再び現像器１１に回収することができる。これによれば、キャリアが複合機１の内部に拡がることを抑えて、キャリアによる複合機１内の汚染を確実に防ぐことができる。また、現像器１１内部のキャリアが漸減していくことを防ぐことができるので、過不足の無い適切なキャリア濃度で安定的に画像形成作業を進めることができる。磁気シート４０の清掃作業等のメンテナンス作業も不要となる。また、マグローラ２２の磁力を磁気シート４０のそれよりも大きくしたので、磁気シート４０から現像ローラ２０に向かって確実にキャリアを移行させて、回収できる。
【００３２】
用紙搬送路Ｒにアクセスするための外カバー３３を開操作したときに、保護カバー３８が閉姿勢に姿勢変位するように構成したので、詰まった記録紙Ｐを取り除くために外カバー３３を開操作するだけで、磁気シート４０によるキャリアの吸着動作と回収動作とが行われ、紙詰まりによりドラム８側へ飛散したキャリアを即時に吸着・回収することができる。また、キャリアによる汚染の無い状態で複合機１の運転を再開できるので、動作不良の発生を抑えて、信頼性に優れた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】
【００３３】
【図１】本発明に係る画像形成装置の要部を示す図である。
【図２】本発明に係る画像形成装置の構成図である。
【図３】画像形成装置の要部を示す図であり、外カバーが閉姿勢にあるときの状態を示している。
【図４】画像形成装置の要部を示す図であり、外カバーが開姿勢にあるときの状態を示している。
【符号の説明】
【００３４】
１  画像形成装置（複合機）
８  感光体ドラム
１１  現像器
２０  現像ローラ
２２  マグローラ
３３  外カバー
３８  保護カバー
４０  マグネット体（磁気シート）
Ｒ  用紙搬送路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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