(57)【要約】【課題】現像剤を収容した現像器からの飛散現像剤が画像形成装置の構成部材を汚染するのを防止する手段を、省スペース化、低コスト化、装置の簡略化、メンテナンス性の向上を実現して備えた現像装置及び画像形成装置を提供する。【解決手段】収容した現像剤を担持して搬送する現像剤担持体１３を有し、像担持体２上に形成された静電像を現像する現像器８を備えた現像装置１０１において、現像器８から飛散した飛散現像剤を回収する回収手段１８を、構成要素として現像器８に設けた。【選択図】　　　　図１
2004029545.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
収容された現像剤を担持して搬送する現像剤担持体を有し、像担持体上に形成された静電像を現像する現像器を備えた現像装置において、
前記現像器から飛散した飛散現像剤を回収する回収手段を、構成要素として前記現像器に設けたことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記回収手段は、表面に前記飛散現像剤を付着させる回転自在なローラ部材であることを特徴とする請求項１の現像装置。
【請求項３】
更に、前記ローラ部材に付着した前記飛散現像剤を前記ローラ部材表面から除去する除去部材と、該除去部材によって前記ローラ部材より除去された前記飛散現像剤を回収し保持する飛散現像剤保持部材と、を構成要素として前記現像器に設けたことを特徴とする請求項２の現像装置。
【請求項４】
前記除去部材は、回転する前記ローラ部材表面に近接又は当接して、前記ローラ部材に付着した前記飛散現像剤を掻き取る、固定された掻き取り部材であることを特徴とする請求項３の現像装置。
【請求項５】
前記飛散現像剤保持部材は、前記現像器に対して着脱自在であることを特徴とする請求項３又は４の現像装置。
【請求項６】
前記ローラ部材は、非磁性部材で構成されることを特徴とする請求項２〜５のいずれかの項に記載の現像装置。
【請求項７】
前記ローラ部材は、ローラ状の磁界発生手段で構成されていることを特徴とする請求項２〜５のいずれかの項に記載の現像装置。
【請求項８】
前記ローラ部材の駆動は、前記現像器を通して伝達されて行われることを特徴とする請求項２〜７のいずれかの項に記載の現像装置。
【請求項９】
前記現像剤担持体には、現像時に現像バイアスが印加され、それと同時に前記回収手段に前記現像バイアスと対極の電圧が印加されることを特徴とする請求項１〜８のいずれかの項に記載の現像装置。
【請求項１０】
表面に静電像が形成される像担持体と、該静電像を現像する請求項１〜９のいずれかの項に記載の現像装置と、を有することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式の画像形成装置に関するもので、特に現像器から飛散したトナーを回収する集塵ローラ等の回収手段を備えた現像装置及びそれを設けた画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電子写真方式の画像形成装置で、像担持体が担持した静電像を現像する現像装置において、現像に共される現像剤を収容した現像器から飛散した飛散現像剤（トナー）が、画像形成装置を構成する現像装置以外の他の構成要素にまで及ぶことを防止する手段には様々なものがあるが、特に代表的なものは、現像器の近傍に飛散したトナー、特にほとんどの場合は現像位置直下に飛散したトナーを回収する手段として設けられたものである。
【０００３】
通常、現像手段である現像装置は、現像器にスリーブ状の現像剤担持体（現像スリーブ）が設置され、それによって、現像器内の現像剤であるトナーを現像位置にまで搬送し、現像位置で現像スリーブに電荷が与えられ、担持したトナーを、像担持体である感光ドラム上に形成された静電像に供給するようなシステムである。
【０００４】
上記のトナー回収手段の構成は、この現像システムに対して、現像位置直下であるトナー回収部にローラ状の回収手段（以下、「集塵ローラ」と称す。）を設け、そのローラには、現像スリーブとは対極の電荷を与え、現像位置から飛散したトナーを吸着させて回収するものである。
【０００５】
集塵ローラに吸着したトナーは、集塵ローラに当接させた除去部材である掻き取り部材により、廃トナー回収容器等の飛散現像剤保持部材に回収され、定期メンテナンス時に清掃もしくは交換される。
【０００６】
特にトナー自身が磁性体でもある一成分トナーを用いた画像形成装置に有効な手段で、現像位置下部へのトナー飛散を防止するのに使用される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の画像形成装置では、画像形成装置の構成要素としては、現像器の直下に、回収手段である集塵ローラや、除去部材の掻き取り部材や飛散現像剤保持部材をひとつの飛散現像剤回収ユニットとして配置しており、感光ドラムと集塵ローラとの間の距離及び現像スリーブと集塵ローラの間の距離を同時に直接的に決める構成を形成することは難しく、決められた距離を確実に保証するための構成が容易ではなく、複雑な構成になればその分のスペースも必要であった。
【０００８】
具体的には、例えば、感光ドラムと現像スリーブ間の距離は、現像スリーブの同軸上に設けられた突き当て部材によって容易に保証することができ、集塵ローラと感光ドラム間の距離も同様の構成を備えれば同様の効果が得られる。しかし、現像スリーブと集塵ローラ間の距離を直接的に保証する手段がないために、どのような場合でも、それぞれに電圧をかけたときにお互いに干渉しない十分な距離を取るためのスペースが必要になる。
【０００９】
又、飛散現像剤回収ユニットは、メンテンス時に清掃の対象になることが多いために、着脱操作が容易に行える構成であることが好ましい。一般的な画像形成装置では、現像器の着脱は感光ドラムの半径方向から行い、飛散現像剤回収ユニットは感光ドラムの断面方向（軸方向）から行うものが多く見られる。それらは、直接突き当て部材で位置を決めている構成であると、着脱の際に感光ドラム表面を傷つける可能性があるために、感光ドラムを保持している筐体に飛散現像剤回収ユニットをレール部材で保持している場合が多い。この場合は、感光ドラムと集塵ローラの回転触れ分は許容範囲として集塵ローラと感光ドラムとの距離設定する必要がある。又、前記同様に、現像スリーブと集塵ローラ間の距離を直接保証する構成ではない。
【００１０】
つまり、省スペース化、低コスト化を達成するためには、簡易構成にて集塵ローラと現像スリーブとの距離を確実に保証する手段と、それとは別に集塵ローラと感光ドラムとの距離を確実に保証する手段が同時に必要である。
【００１１】
更に、集塵ローラに吸着したトナーを掻き取る除去部材として、固定した掻き取り部材を接触させた場合、集塵ローラを回転させることによって、その表面のトナーを掻き取るため、集塵ローラを回転させる駆動源が必要である。そこで、他の構成要素から駆動伝達を行う場合は、その構成要素との関係も保証できる構成でなければならなかった。又、独自に駆動源を設ける場合は、コスト的には優位点は見出すことが難しい。
【００１２】
又、先に記載した定期メンテナンスの周期は、ほとんど場合、現像器の定期メンテナンスの周期と同時に行うことが作業効率等の観点から望まれるために、回収可能なトナー容量もそれに適合させた設定となる。ところが、全く同時に行う作業であるにもかかわらず、異なる構成要素にアクセスするという作業性の非効率さは避けられなかった。
【００１３】
従って、本発明の目的は、現像剤を収容した現像器からの飛散現像剤が画像形成装置の構成部材を汚染するのを防止する手段を、省スペース化、低コスト化、装置の簡略化、メンテナンス性の向上を実現して備えた現像装置及び画像形成装置を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的は本発明に係る現像装置及び画像形成装置にて達成される。要約すれば、第１の本発明は、収容された現像剤を担持して搬送する現像剤担持体を有し、像担持体上に形成された静電像を現像する現像器を備えた現像装置において、
前記現像器から飛散した飛散現像剤を回収する回収手段を、構成要素として前記現像器に設けたことを特徴とする現像装置を提供する。
【００１５】
第１の本発明の一実施態様によると、前記回収手段は、表面に前記飛散現像剤を付着させる回転自在なローラ部材であり、更に、前記ローラ部材に付着した前記飛散現像剤を前記ローラ部材表面から除去する除去部材と、該除去部材によって前記ローラ部材より除去された前記飛散現像剤を回収し保持する飛散現像剤保持部材と、を構成要素として前記現像器に設けることが可能であり、前記除去部材は、回転する前記ローラ部材表面に近接又は当接して、前記ローラ部材に付着した前記飛散現像剤を掻き取る、固定された掻き取り部材であることが可能であり、又、前記飛散現像剤保持部材は、前記現像器に対して着脱自在であり、又、前記ローラ部材の駆動は、前記現像器を通して伝達されて行われることが好ましい。
【００１６】
第１の本発明の他の実施態様によると、前記現像剤担持体には、現像時に現像バイアスが印加され、それと同時に前記回収手段に前記現像バイアスと対極の電圧が印加される。
【００１７】
第２の本発明は、表面に静電像が形成される像担持体と、該静電像を現像する第１の本発明の現像装置と、を有することを特徴とする画像形成装置を提供する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る現像装置及び画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。
【００１９】
実施例１
まず、図４を参照して画像形成装置の全体について説明する。図４は本発明の実施の形態に係わる画像形成装置の概略断面図である。
【００２０】
画像形成装置は、図示しないリーダスキャナ又はパーソナルコンピュータ等から送られてきた画像情報にもとづいて、光源装置であるレーザスキャナ１を用いて像担持体である感光ドラム２の表面に画像の静電像を形成し、現像装置１０１、１０２として、複数設けられた現像器８、９、１０、１１のうちのひとつである現像器８を用いてこの静電像を現像して、感光ドラム２表面に現像剤像（トナー像）を形成し、そのトナー像を、中間転写ベルト３の表面に転写する。次に、他の現像器９、１０、１１を順に用いて、この操作を順次繰り返し、それぞれの現像器により形成されたトナー像を重ね合わせることで中間転写ベルト３上にフルカラートナー像を形成し、その画像を手差しトレイ４又は給送カセット５から選択的に給送されてきたシートＰに転写して、定着器６にて永久定着させる。その後シートＰを排紙トレイ７上に排出し画像形成の一連動作を終了する。
【００２１】
又、本実施例の画像形成装置は、４色の現像器がある中で、黒トナー用現像器８（以下、「黒現像器」と称す。）のみを固定現像装置１０１として単独に設け、他の色用の現像器９〜１１（以下、「カラー現像器」と称す）は、回転現像装置１０２として、回転ロータリ１２内に設けている。そのカラー現像器９〜１１は、画像形成の必要に応じて回転ロータリ１２の回転により現像位置に移動し、現像器の切り換えを行う。
【００２２】
又、本実施例の画像形成装置の固定現像装置１０１に設けられた黒現像器８に収容された現像剤である黒トナーは、一成分トナーを使用しており、図２に示すように、感光ドラム２との対向部に設けられた現像剤担持体である現像スリーブ１３と感光ドラム２との距離は現像スリーブ１３の端部軸上に設けたコロ部材１４で保証されている。
【００２３】
従って、本構成において、最も問題になるのは、黒現像器８の感光ドラム２との対向部である現像位置付近からのトナー飛散である。
【００２４】
図１の固定現像装置１０１即ち黒現像器８の周囲を示す概略断面図、図２の固定現像装置１０１及び感光ドラム２を示す斜視図で説明すると、現像時に回転する現像スリーブ１３から感光ドラム２に現像させずに飛散してしまったトナーの中で、現像スリーブ１３の上部すなわちレーザ光照射位置１方向へ飛んでしまったトナーは、その方向に設けられたシート部材１７で拡散を防止している。
【００２５】
本実施例における固定現像装置１０１では、図２を参照すればよくわかるように、現像器８の上方に現像スリーブ１３上にコートされたトナー層を所定のトナー層厚にするための現像剤規制部材である磁性ブレード１５が設けられており、シート部材１７は、磁性ブレード１５及び現像スリーブ１３の上部露出部分を覆い隠すカバー部材１６に、感光ドラム２と現像スリーブ１３とのギャップを覆うように設けられている。このシート部材１７はゴムのような柔軟な素材を用いて感光ドラム２に当接していることが望ましい。
【００２６】
一方、図１において現像スリーブ１３の下部、即ちカラー現像器９〜１１を備えた回転ロータリ１２である回転現像装置１０２の方向へ飛んでしまったトナーは、現像装置１０１を構成する黒現像器８のここでは下部に設けられた、飛散現像剤の回収手段としての集塵ローラ１８に吸着され回収されることで、トナー拡散を防止している。
【００２７】
回収手段である集塵ローラ１８は、非磁性部材である非磁性ＳＵＳ材で形成されており、感光ドラム２回転方向を基準に現像位置の下流側で、且つ、現像器８に固定現像装置１０１の構成要素として取り付けられており、黒トナーの現像時に現像スリーブ１３に与えられる電圧（約＋１ｋＶ）と対極の電圧（約−１ｋＶ）がかけられる。それによって現像位置付近で飛散したトナーは、集塵ローラ１８に引き寄せられ、その表面に吸着される。
【００２８】
集塵ローラ１８は必ずしも非磁性部材でなくともよいが、本実施例において、非磁性部材で構成される理由を説明する。
【００２９】
まず、集塵ローラ１８の表面に吸着されたトナーが多くなると、飛散トナーの回収率が低下することがあり、そのため吸着したトナーを清掃する手段がある方がより効果的に飛散トナー回収ができる。一方、トナーは一成分トナーを用いているために、集塵ローラ１８を磁性部材で構成した場合、対極電圧をかけなくてもトナーが集塵ローラ１８表面に吸着することがある。下記に説明するスクレーパ２０を用いた簡易清掃手段を用いた場合、トナー掻き取り操作中に再び集塵ローラ１８にトナーが吸着され、清掃効率が悪くなることがまれにある。
【００３０】
集塵ローラ１８を非磁性部材で構成すれば、対極電圧をかけたときのみトナーを吸引するので、現像後に対極電圧をかけない状態で清掃を行えるようにしておけば（集塵ローラ１８を回転させる）、集塵ローラ１８表面に付着したトナーをより確実に掻き取ることが可能になる。
【００３１】
又、集塵ローラ１８は、約１０ｒｐｍで回転する。図示しないが集塵ローラ１８を回転させるための駆動は、その現像器８を通して供給されている。
【００３２】
ここで、集塵ローラ１８を回転させる理由は、除去部材として固定されたフィルム状の掻き取り部材であるスクレーパ２０が、常に集塵ローラ１８に所定の圧力で当接されており、集塵ローラ１８が回転することで表面に付着したトナーを掻き取るような構成であるためである。スクレーパ２０の材質は、特に限定するものではないが、集塵ローラ１８の吸着したトナーの掻き取りが必要な領域に対して、当接圧を均一にできるものが好ましい。
【００３３】
ここで、集塵ローラ１８の駆動を固定現像装置１０１の現像器８を通して供給することの利点は、集塵ローラ１８そのものが、現像装置１０１の構成要素として現像器８に取り付けられているために、ギアによる駆動伝達の場合でも軸間が容易に保証できるなど駆動伝達構成が低コストで且つ簡易機構で構成できることである。
【００３４】
又、黒現像器８の下部に、これも現像装置１０１の構成要素として、集塵ローラ１８から掻き取ったトナーを回収する飛散現像剤保持部材（保持部材）１９が設けられる。この保持部材１９は、現像器８に取り付けるだけで済むため、特に筐体を形成する必要がなく、金属材料もしくはモールド材料等で板状の部材のみという抵コストで構成することが可能である。
【００３５】
よって、メンテナンス時は、黒現像器８を画像形成装置本体から取り外した後に、図３に示すようにこの保持部材１９を黒現像器８から取り外して清掃するか又は交換することによって行うことができ、現像器８と同時に取り外しできるため、メンテナンス時に多数のユニットにアクセスする必要がなくなり、メンテナンス性が向上した。
【００３６】
こうした現像装置の構成要素として現像時の飛散トナーを除去回収する、ここではローラ部材の集塵ローラ１８である回収手段を設けた構成において、回収手段である集塵ローラ１８と感光ドラム２の位置関係は、高電圧がかけられるために重要である。
【００３７】
従来の画像形成装置では現像器とは別の構成要素のユニットとして集塵ローラを設けていたが、その場合は各々感光ドラムとの位置関係を保証した上で、現像器特に高電圧をかける現像スリーブと同様に対極の高電圧をかける集塵ローラとの距離を確実に保証できるための構成が容易でなく、その位置決めには、その分のスペースも必要であり、コスト面で有利とは言えなかった。
【００３８】
本実施例の画像形成装置の構成においては、現像スリーブ１３と感光ドラム２の距離は、先に記載したように現像スリーブ１３の端部軸上に設けたコロ部材１４で保証されている。それと同様に、集塵ローラ１８が現像器８に設けられているため、現像スリーブ１３と集塵ローラ１８とは、共に固定現像装置１０１の単一部材例えば現像器８で位置を決めることで互いの距離が保証できる。
【００３９】
そして、集塵ローラ１８と感光ドラム２の距離も、コロ部材１４が現像スリーブ１３と感光ドラム２との距離を保証しているため、現像器８において比較的容易に保証でき、感光ドラム２の回転振れに対しても現像スリーブ１３のみならず、集塵ローラ１８も追従することができるために、集塵ローラ１８の電圧設定の許容度も広くなる。
【００４０】
つまり、飛散現像剤を回収する回収手段及びそれに関連した、回収手段からの飛散現像剤を除去する掻き取り部材等の除去部材や飛散現像剤保持部材等を、現像器に一体化させて設置することで、低コストで且つ省スペースの簡易構成で感光ドラム、現像スリーブ、集塵ローラの関係位置を容易に保証することができる。
【００４１】
本実施例においては、黒現像器の直下にカラー現像器を備えた回転ロータリが配置された画像形成装置を例に説明したが、このように、現像器の下部や下部に限らずに現像器近傍にトナーが飛散することを拒む他の構成要素が配置される場合にも有効な手段である。又、感光ドラムの回転方向を基準に現像位置の下流側に配置することも限定させるものでもない。
【００４２】
又、本実施例において、集塵ローラに非磁性部材の非磁性ＳＵＳ材を用いたが、特に限定するものではなく、例えば磁力を持ったローラ状の磁界発生手段であるマグネットローラを用いても、マグネットローラには、それ自体に一成分トナーを吸引することが可能で、特に対極電圧をかけなくても同様の効果が得られる。更に、自ら磁性をもつ一成分トナーの場合は、マグネットローラを用いれば電圧をかけずに回収することも可能である。
【００４３】
又、集塵ローラに付着した現像剤を除去する除去部材は、上記に説明したスクレーパ２０のような掻き取り部材に限定されず、他の手段を用いても良い。
【００４４】
以上に説明した現像装置及び画像形成装置の構成部品の寸法、材質、形状、及びその相対位置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の現像装置及び画像形成装置は、収容した現像剤を担持して搬送する現像剤担持体を有し、像担持体上に形成された静電像を現像する現像器を備えた現像装置において、現像器から飛散した飛散現像剤を回収する回収手段を、構成要素として現像器に設けたので、現像剤担持体と回収手段の距離が保証されており、省スペース化、省コスト化が実現でき、現像器と一緒に一回で取り外しができるので、メンテナンス時に多数のユニットにアクセスする必要もなく、メンテナンス性も向上できた。又、更に回収手段がローラ部材である時の駆動も現像器を通して行われるので、ギアによる駆動伝達でも、軸間が容易に保証できるため低コスト且つ簡易機構で駆動伝達構成ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る現像装置の一例及びその周囲の構成を示す概略構成図である。
【図２】本発明に係る現像装置の一例及び像担持体を示す斜視図である。
【図３】本発明に係る現像装置の一例及び像担持体を示す斜視図である。
【図４】本発明に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
【符号の説明】
２　　　　　　　　　　感光ドラム（像担持体）
８　　　　　　　　　　黒現像器（現像器）
１３　　　　　　　　　現像スリーブ（現像剤担持体）
１５　　　　　　　　　現像剤規制部材
１６　　　　　　　　　カバー部材
１７　　　　　　　　　シート部材
１８　　　　　　　　　集塵ローラ（ローラ部材、回収手段）
１９　　　　　　　　　保持部材（飛散現像剤保持部材）
２０　　　　　　　　　スクレーパ（掻き取り部材）
１０１　　　　　　　　固定現像装置（現像装置）
【図１】
2004029545.tif 000003
【図２】
2004029545.tif 000004
【図３】
2004029545.tif 000005
【図４】
2004029545.tif 000006