(57)【要約】【課題】  フィルタ取り付け個所を最小限にとどめながらトナー飛散を抑え、フィルタの目詰まりを防止して長期間トナー飛散防止効果を発揮する現像装置およびこれを備えた画像形成装置を提供することを課題とする。【解決手段】  現像ローラ側スクリュウ１２下流側仕切り板開口部上方に開口部及び通気路１６を設け、現像剤収容部１０ａ内の現像剤表面とフィルタ１７面との距離が１０ｍｍとなるよう通気路１６を伸ばすことで、現像装置内部の気圧上昇を防止してトナー飛散の発生を抑えるとともに、浮遊トナー付着によるフィルタ１７の詰まりを低減させ、圧抜き効果を持続させることで長期間トナー飛散防止効果を保つことができる。【選択図】      図３
2005308883.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２成分現像装置で現像剤を担持する現像剤担持体と、
現像剤を収容する現像剤収容部と、
上記像担持体軸方向に平行となるように現像剤収容部に配置された２本の現像剤搬送スクリュウにより構成され、
上記現像剤収容部は、前記２本の搬送スクリュウの間に現像剤収容部を大きく２つに分ける仕切り板を有し、
現像剤は前記仕切り板の両端部に設けられた開口部を通じ、前記２本のスクリュウにより現像剤収容部内を循環し、攪拌される画像形成装置において、
前記画像形成装置は、２本の搬送スクリュウのうち現像剤担持体側に配置された搬送スクリュウの現像剤送り方向下流側の仕切り板開口部上方の現像剤収容部にフィルタを備えた圧抜き用開口部を設ける
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、
前記画像形成装置は、現像剤収容部の圧抜き用開口部に現像剤収容部内と外部とを結ぶ通気路が設けられ、
現像剤収容部内の現像剤上面とフィルタ面との距離が１０ｍｍ以上ある
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項２に記載の画像形成装置において、
前記通気路は少なくとも１回以上湾曲もしくは屈曲している
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項２または３に記載の画像形成装置において、
前記通気路は、通気路内部にリブを形成することで、少なくとも１回以上湾曲もしくは屈曲している
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項２ないし４のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記現像剤収容部の圧抜き用開口部の開口面積は、通気路のフィルタ貼り付け面積よりも小さい
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項２ないし５のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記通気路は現像剤収容部と分離可能である
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】
本発明は複写機、ファクシミリ、プリンタ等に搭載される電子写真方式の画像形成装置に関し、特に現像剤を収容する現像剤収容部に関する。
【背景技術】
【０００２】
現像ローラ近傍に配置される現像ローラ側スクリュウと、現像ローラより離間した側に配置されるトナー補給側スクリュウとを備え、この２本のスクリュウにより現像剤を攪拌しながら循環搬送して現像ローラに供給する現像器方式は省スペースで攪拌性にも優れ、かつ横方向の搬送性にも優れている。
上記構成の現像器は仕切り板等により現像剤収容部が現像ローラ側と、現像ローラより離間した側に大きく二つに分かれており、それぞれに搬送スクリュウが配置されている。現像機内の現像剤は上記搬送スクリュウで搬送され、両端部に設けられた仕切り板の開口部をとおり、現像剤収容部内を循環している。
【０００３】
こうした構成の現像器において、特に現像ローラ側スクリュウの現像剤搬送方向下流側の感光体に対向する現像器開口部よりのトナー飛散が発生する。
上記トナー飛散は現像剤が搬送スクリュウによりスクリュウ下流側の現像剤収容部の壁とぶつかった際の押し付け力により発生するものと考えられている。
こうした問題を解決するため、現像器に現像剤収容部内の圧抜きフィルタを設けることが知られているが上記現像器は省スペース化により現像剤収容部内の空間が限られているため、フィルタの取り付け位置が限られている。
【０００４】
特許文献１にはトナー飛散対策として現像装置の圧抜きフィルタについての記載があるが、現像剤内部の圧力バランス調整を目的としており、また、取り付け位置も異なるため、本発明とは目的、手段において異なる。
特許文献２にはクリーニング装置から現像装置へのリサイクル経路に圧抜きフィルタを取り付ける方式について記載されているが、本発明とは圧抜きの位置において異なる。  
特許文献３には現像装置の下部ケースに圧抜きフィルタ取り付ける方式について記載されているが、本発明とは圧抜きの方式、フィルタのトナー詰まりへの対応において異なる。
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−０４８９４８号公報
【特許文献２】特開２０００−３４７５４８号公報
【特許文献３】特開２００２−２４４４３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、フィルタ取り付け個所を最小限にとどめながら上記トナー飛散のない現像装置およびこれを備えた画像形成装置を提供することを課題とする。
また、フィルタの目詰まりを防止して長期間トナー飛散防止効果を発揮する現像装置およびこれを備えた画像形成装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を達成するために、本発明は以下のような特徴を有している。
請求項１に記載の画像形成装置では、２成分現像装置で現像剤を担持する現像剤担持体と、現像剤を収容する現像剤収容部と、上記像担持体軸方向に平行となるように現像剤収容部に配置された２本の現像剤搬送スクリュウにより構成され、上記現像剤収容部は、前記２本の搬送スクリュウの間に現像剤収容部を大きく２つに分ける仕切り板を有し、現像剤は前記仕切り板の両端部に設けられた開口部を通じ、前記２本のスクリュウにより現像剤収容部内を循環し、攪拌される画像形成装置において、前記画像形成装置は、２本の搬送スクリュウのうち現像剤担持体側に配置された搬送スクリュウの現像剤送り方向下流側の仕切り板開口部上方の現像剤収容部にフィルタを備えた圧抜き用開口部を設けることを特徴とする。
請求項２に記載の画像形成装置では、さらに、前記画像形成装置は、現像剤収容部の圧抜き用開口部に現像剤収容部内と外部とを結ぶ通気路が設けられ、現像剤収容部内の現像剤上面とフィルタ面との距離が１０ｍｍ以上あることを特徴とする。
請求項３に記載の画像形成装置では、さらに、前記通気路は少なくとも１回以上湾曲もしくは屈曲していることを特徴とする。
請求項４に記載の画像形成装置では、さらに、前記通気路は、通気路内部にリブを形成することで、少なくとも１回以上湾曲もしくは屈曲していることを特徴とする。
請求項５に記載の画像形成装置では、さらに、前記現像剤収容部の圧抜き用開口部の開口面積は、通気路のフィルタ貼り付け面積よりも小さいことを特徴とする。
請求項６に記載の画像形成装置では、さらに、前記通気路は現像剤収容部と分離可能であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
以上説明したように上記解決するための手段によって、本発明の画像形成装置では、フィルタ取り付け個所を最小限にとどめ、 現像器開口部より発生するトナー飛散を防止することができる。
さらに、本発明の画像形成装置では、 浮遊トナーによるフィルタつまりを低減し、より長期間トナー飛散防止効果を保つことができる。
さらに、本発明の画像形成装置では、通気路は現像剤収容部と分離可能であるため、現像装置のハンドリング性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明を複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に適用した一実施形態について説明する。
図１は本実施形態に係る画像形成装置の主要部概略図である。画像形成装置は像担持体としてのドラム状感光体１の周辺に、帯電装置２、露光装置３、現像装置４、転写装置５、クリーニング装置６、除電装値７、トナー補給装置８を備えており、後述する画像形成工程において感光体上にトナー像を形成する。
【００１０】
図２は本実施形態に係る現像装置の内部構成を示す傾斜図である。
図１、２に基づき本実施形態の特徴部である現像装置について説明する。この現像装置４は、トナーと磁性キャリアからなる２成分現像剤を用いている。この現像装置４は、開口部を有する現像収容部１０ａとこの開口部において感光体と対向するように配置されている現像ローラ１１は内部に磁石が固定配置されたマグネットローラ(図示せず)を内包するスリーブである。また現像剤収容部１０ａ内で現像剤を貯留する現像剤貯留部は、現像剤収容部の一部である仕切り板１０ｂにより現像ローラ１１に近傍に配置される第１のスクリュウとしての現像ローラ側スクリュウ１２、現像ローラ１１より離間した位置に配置される第２のスクリュウとしてのトナー補給側スクリュウ１３とを備えている。
【００１１】
図２に示すように仕切り板１０ｂはそれぞれの搬送スクリュウの両端部に対向する場所が開口部となっており、搬送スクリュウで運ばれた現像剤は上記開口部が受け渡し口となり矢印Ｋで示す方向に現像機内を循環している。
図１に示す現像器カバー１４にはトナー補給口１５、圧抜き用開口部と通気路１６が一体形成され、その開口部にはフィルタ１７が配置されている。
【００１２】
第１の実施例について説明する。
問題としているトナー飛散は図３に示す現像ローラ側スクリュウ１２下流側の感光体に対向する現像器開口部端より発生していることから、実施例１では上記開口部端に対して直線的な位置に圧抜き用開口部を置けば、上記位置から抜ける圧を軽減できるのではないかと考え、図２に示す現像ローラ側スクリュウ１２下流側仕切り板開口部上方に上記開口部及び通気路１６を設け、帯電量が低下しトナー飛散の発生しやすい劣化した現像剤を用いた加速条件において、１０分間現像器４を駆動させ、圧抜き用開口部及びフィルタがない状態とのトナー飛散有無を比較確認した。
【００１３】
その結果、圧抜き開口部がない状態では上記現像ローラ側スクリュウ１２下流側の感光体に対向する現像器開口部端よりトナー飛散が発生してしまったが、実施例１の圧抜き用開口部及びフィルタを設けた状態ではトナー飛散の発生はなかった。但し、さらに続けて１０分間現像器４を駆動させたところ浮遊トナーの付着によりフィルタがつまりトナー飛散が発生してしまった。
【００１４】
次に第２の実施例について説明する。
図３に示すように現像剤収容部１０ａ内の現像剤表面とフィルタ１７面との距離が１０ｍｍとなるよう通気路１６を伸ばし、先ほどと同様の条件で２０分間現像器４を駆動させた。
その結果、トナー飛散は発生せず、フィルタ１７のつまりも軽減できた。その後１時間の駆動においてもトナー飛散は発生せず圧抜き効果の寿命向上を確認できた。
【００１５】
さらに圧抜き開口部の位置による効果を確認するため、実施例２の条件で開口部の場所のみ図４に示す現像剤収容部仕切り板１０ｂのある位置に変更した場合と比較を行った。
その結果、１０分間の駆動で圧抜き開口部なしの場合との比較ではトナー飛散量は低下したものの、トナー飛散は発生したため実施例２ほどの効果はなかった。また、同様の通気路、フィルタを搬送スクリュウ軸方向に複数個並べ、開口面部面積を増大させ、圧抜き効果の向上を狙ったが、結果は変わらなかった。よって取り付け位置による効果が確認できた。
【００１６】
さらに浮遊トナー付着によるフィルタつまりを低減させ、圧抜き効果を持続させるためには、現像剤収容部１０ａ内の現像剤表面からフィルタ１７までの距離をさら長くすることが有効であるが、スペースの都合上図３に示すように通気路１６を鉛直方向に伸ばすことができない場合が考えられる。よって図５に示すような圧抜き用通気路を１回以上の湾曲もしくは屈曲させること、もしくは図６に示すような鉛直上に伸びた通気路に対し内部にリブ形状を施すことで、通気路１６の距離を伸ばすことが可能になり、さらに屈曲した部分、及びリブ形状の部分に浮遊トナーが付着し、フィルタ詰まりに対し有効である。
【００１７】
また、現像カバー１４に設けた圧抜き用開口部面積よりフィルタ１７の貼り付け面積を大きくしてもフィルタつまりの寿命向上に有効である。
さらに現像カバー１４にある開口部が図示しない開閉可能なシャッタと構成され、通気路１６及びフィルタ１７が現像器４より分離可能であれば、通気路１６が多少大きくなっても現像器４は従来と同じハンドリング性を保つことができる。
【００１８】
以下に本発明の現像装置を備えた画像形成装置の一実施例について、その画像形成工程を詳しく説明する。
図中符号１００は複写装置本体、２００はそれを載せる給紙テーブル、３００は複写装置本体１００上に取り付けるスキャナ、５００はさらにその上に取り付ける原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）である。
複写装置本体１００には、潜像担持体としての感光体１の周囲に帯電、現像、クリーニング等の電子写真プロセスを実行する各手段を備えた画像形成手段１８を、４つ並列にしたタンデム型画像形成装置２０が備えられている。タンデム型画像形成装置２０の上部には、画像情報に基づいて感光体１をレーザー光により露光し潜像を形成する露光装置３が設けられている。また、タンデム型画像形成装置２０の各感光体１と対向する位置には、無端状のベルト部材からなる中間転写ベルト２３が設けられている。中間転写ベルト２３を介して感光体１と相対する位置には、感光体１上に形成された各色のトナー像を中間転写ベルト２３に転写する一次転写手段６２が配置されている。
【００１９】
画像形成手段１８の現像装置４には、上記のトナーを含んだ現像剤を用いる。現像装置４は、現像剤担持体が現像剤を担持、搬送して、感光体１との対向位置において交互電界を印加して感光体１上の潜像を現像する。交互電界を印加することで現像剤を活性化させ、トナーの帯電量分布をより狭くすることができ、現像性を向上させることができる。
また、感光体１と現像装置、共に一体に支持され、画像形成装置本体に対し着脱自在に形成されるプロセスカートリッジとすることができる。このプロセスカートリッジは、この他に帯電手段、クリーニング手段を含んで構成してもよい。
【００２０】
上記の画像形成装置の動作は以下の通りである。
初めに、原稿自動搬送装置５００の原稿台３０上に原稿をセットする、または、原稿自動搬送装置５００を開いてスキャナ３００のコンタクトガラス３２上に原稿をセットし、原稿自動搬送装置５００を閉じてそれで押さえる。
そして、不図示のスタートスイッチを押すと、原稿自動搬送装置５００に原稿をセットしたときは、原稿を搬送してコンタクトガラス３２上へと移動して後、他方コンタクトガラス３２上に原稿をセットしたときは、直ちにスキャナ３００を駆動し、第一走行体３３および第二走行体３４を走行する。そして、第一走行体３３で光源から光を発射するとともに原稿面からの反射光をさらに反射して第二走行体３４に向け、第二走行体３４のミラーで反射して結像レンズ３５を通して読み取りセンサ３６に入れ、原稿内容を読み取る。
【００２１】
また、不図示のスタートスイッチを押すと、不図示の駆動モータで支持ローラ３７、３８、３９の１つを回転駆動して他の２つの支持ローラを従動回転し、中間転写ベルト２３を回転搬送する。同時に、個々の画像形成手段１８でその感光体１を回転して各感光体１上にそれぞれ、ブラック・イエロー・マゼンタ・シアンの単色画像を形成する。そして、中間転写ベルト２３の搬送とともに、それらの単色画像を順次転写して中間転写ベルト２３上に合成カラー画像を形成する。
【００２２】
一方、不図示のスタートスイッチを押すと、給紙テーブル２００の給紙ローラ４２の１つを選択回転し、ペーパーバンク４３に多段に備える給紙カセット４４の１つからシートを繰り出し、分離ローラ４５で１枚ずつ分離して給紙路４６に入れ、搬送ローラ４７で搬送して複写機本体１００内の給紙路４８に導き、レジストローラ４９に突き当てて止める。
または、給紙ローラ５０を回転して手差しトレイ５１上のシートを繰り出し、分離ローラ５２で１枚ずつ分離して手差し給紙路５３に入れ、同じくレジストローラ４９に突き当てて止める。
そして、中間転写ベルト２３上の合成カラー画像にタイミングを合わせてレジストローラ４９を回転し、中間転写ベルト２３と二次転写装置２２との間にシートを送り込み、二次転写装置２２で転写してシート上にカラー画像を記録する。
【００２３】
画像転写後のシートは、二次転写装置２２で搬送して定着装置２５へと送り込み、定着装置２５で熱と圧力とを加えて転写画像を定着して後、切換爪５５で切り換えて排出ローラ５６で排出し、排紙トレイ５７上にスタックする。または、切換爪５５で切り換えてシート反転装置２８に入れ、そこで反転して再び転写位置へと導き、裏面にも画像を記録して後、排出ローラ５６で排紙トレイ５７上に排出する。
一方、画像転写後の中間転写ベルト２３は、中間転写ベルトクリーニング装置２４で、画像転写後に中間転写ベルト２３上に残留する残留トナーを除去し、タンデム画像形成装置２０による再度の画像形成に備える。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施例を示す画像形成装置の感光体周囲の構成概略図である。
【図２】本発明の一実施例を示す現像装置の内部構成の傾斜図である。
【図３】本発明の一実施例を示す現像装置の構成概略図である。
【図４】図２の開口部の位置のみを仕切り板部に変更した現像装置の内部構成の傾斜図である。
【図５】本発明の圧抜き用通気路の一実施例であり、屈曲部を設けた例を示す断面図である。
【図６】本発明の圧抜き用通気路の一実施例であり、内部にリブを設けた例を示す断面図である。
【図７】本発明の一実施例を示す画像形成装置の構成概略図である。
【符号の説明】
【００２５】
１  感光体
２  帯電装置
３  露光装置
４  現像装置
５  転写装置
６  クリーニング装置
７  露光装置
８  トナー補給装置
１０ａ  現像剤収容部
１０ｂ  仕切り板
１１  現像ローラ
１２  現像ローラ側搬送スクリュウ
１３  トナー補給口側搬送スクリュウ
１４  現像装置カバー
１５  トナー補給口
１６  通気路
１７  フィルタ
１８  画像形成手段
２０  タンデム型画像形成装置
２２  二次転写装置
２３  中間転写ベルト
２４  中間転写ベルトクリーニング装置
２５  定着装置
２６  定着ベルト
２８  シート反転装置
３０  原稿台
３２  コンタクトガラス
３３  第一走行体
３４  第二走行体
３５  結像レンズ
３６  読み取りセンサ
３７、３８、３９  支持ローラ
４２、５０  給紙ローラ
４３  ペーパーバンク
４４  給紙カセット
４５、５２  分離ローラ
４６、４８  給紙路
４７  搬送ローラ
４９  レジストローラ
５１  手差しトレイ
５３  手差し給紙路
５５  切換爪
５６  排出ローラ
５７  排紙トレイ
６２  一次転写手段
１００  複写装置本体
２００  給紙テーブル
３００  スキャナ
５００  原稿自動搬送装置
【図１】
2005308883.tif 000003
【図２】
2005308883.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005308883.tif 000006
【図５】
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【図６】
2005308883.tif 000008
【図７】
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