(57)【要約】【課題】装置を大型化することなく，エアフィルタの延命を図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１４は，現像ローラ２０を感光体１１に対しカウンター回転させて感光体１１に現像剤を付与する現像装置１４であり，現像ローラ２０のうち感光体１１に対向する現像領域以外の部分を覆うハウジング２１と，一端がハウジング２１における現像領域より現像ローラ２０の回転方向にて現像領域より下流の端部に取り付けられるとともに，他端が感光体１１に接する飛散防止シール２３と，現像ローラ２０の回転方向にて現像領域より上流に位置する吸引口２８，２９とを有し，ハウジング２１には，現像ローラ２０の回転方向にて現像領域より下流の位置に，開口２４，２５が設けられている。【選択図】            図２
2005215232.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤を表面に担持する現像剤担持体を有し，前記現像剤担持体を像担持体に対しカウンター回転させて像担持体に現像剤を付与する現像装置において，
前記現像剤担持体のうち像担持体に対向する現像領域以外の部分を覆うハウジングと，
一端が前記ハウジングにおける現像領域より前記現像剤担持体の回転方向にて現像領域より下流の端部に取り付けられるとともに，他端が像担持体に接するシールと，
前記現像剤担持体の回転方向にて現像領域より上流に位置する吸入口とを有し，
前記ハウジングには，前記現像剤担持体の回転方向にて現像領域より下流の位置に，排気孔が設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に記載する現像装置において，
前記吸入口から空気を吸引する吸引手段と，
前記吸引手段による吸引経路内に設けられたフィルタとを有し，
前記吸入口および前記排気孔が，前記像担持体の幅方向における非画像領域内に設けられていることを特徴とする現像装置。
【請求項３】
請求項２に記載する現像装置において，
前記像担持体の幅方向両端の非画像領域内にそれぞれ吸入口が設けられており，
前記吸引手段から遠い方の吸入口の通気抵抗が，前記吸引手段から近い方の吸入口の通気抵抗より小さいことを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１つに記載する現像装置において，
前記排気孔にフィルタが設けられていることを特徴とする現像装置。
【請求項５】
像担持体と，現像剤を表面に担持する現像剤担持体を有し，前記現像剤担持体を前記像担持体に対しカウンター回転させて像担持体に現像剤を付与することにより画像を得る画像形成装置において，
前記現像剤担持体のうち前記像担持体に対向する現像領域以外の部分を覆う現像ハウジングと，
一端が前記現像ハウジングにおける現像領域より前記現像剤担持体の回転方向にて現像領域より下流の端部に取り付けられるとともに，他端が前記像担持体に接するシールと，
前記現像剤担持体の回転方向にて現像領域より上流に位置する吸入口とを有し，
前記現像ハウジングには，前記現像剤担持体の回転方向にて現像領域より下流の位置に，排気孔が設けら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，プリンタ，コピー機等の画像形成装置およびその画像形成装置に取り付けられる現像装置に関する。さらに詳細には，ユーザによって交換可能な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】
従来，トナーによって感光体の静電潜像を現像する方式の画像形成装置では，トナーの一部が現像装置と感光体との隙間からもれ，装置内に飛散する場合があった。この飛散トナーは，空気の流れに乗って装置内各部へ移動して付着し，例えば，現像装置や感光体の周囲に蓄積して用紙やセンサ等を汚すことがある。そこで，画像形成装置に排気ファンを設けてエアフィルタで回収することにより，飛散トナーが装置内各部に蓄積するのを防止することが行われている。こうした装置では，トナーが蓄積されたエアフィルタを定期的に交換する必要がある。しかし，トナーが蓄積されたエアフィルタの交換時に，作業者のクリーンハンド性を確保することは困難であった。またそのために，エアフィルタが交換されずに放置される場合があり，画像ノイズ等の問題の原因ともなっていた。
【０００３】
そこで，エアフィルタをドラムカートリッジと一体化して設け，ドラムカートリッジと同時に交換することにより，エアフィルタに直接触れる作業を無くした画像形成装置が提案されている（例えば，特許文献１参照。）。この文献に記載された画像形成装置では，ドラムカートリッジの近傍に吸い込み口を設けた排気経路をカートリッジと一体に構成し，その排気経路の途中にエアフィルタが設けられている。この排気経路は，感光ドラム等の周囲を回り込んで軸方向に延びたものであるので，エアフィルタは，その断面形状で感光ドラムの軸方向に垂直に設けられる。この構成によれば，エアフィルタは感光ドラムや排気経路とともにカートリッジ化されているので，交換作業時に触れる必要はなく，クリーンハンド性は確保されている。さらに，エアフィルタがドラムカートリッジの交換時期にきちんと交換されることによって，フィルタの目詰まりによる装置内への飛散トナーの蓄積も防止されている。
【特許文献１】特開２００１−５３６５号公報（第４頁，第４−５図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで，上記の従来の画像形成装置のようにフィルタをドラムカートリッジと一体とした場合には，フィルタの寿命が現像装置やドラムカートリッジの寿命より長くなるようにする必要がある。しかしながら，近年では飛散トナーの量はますます増加傾向にあり，フィルタの寿命を圧迫しているという問題点があった。これは，画質向上のためにトナーの小径化が進んでいることや，装置全体の高速化に伴ってエアフローが強力化していることなどの原因によるものである。また，フィルタの寿命を延ばすために単にフィルタ面積を拡大することは，装置の大型化を伴うので好ましくない。
【０００５】
本発明は，前記した従来の現像装置および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，装置を大型化することなく，エアフィルタの延命を図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】
【０００６】
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，現像剤を表面に担持する現像剤担持体を有し，現像剤担持体を像担持体に対しカウンター回転させて像担持体に現像剤を付与する現像装置であって，現像剤担持体のうち像担持体に対向する現像領域以外の部分を覆うハウジングと，一端がハウジングにおける現像領域より現像剤担持体の回転方向にて現像領域より下流の端部に取り付けられるとともに，他端が像担持体に接するシールと，現像剤担持体の回転方向にて現像領域より上流に位置する吸入口とを有し，ハウジングには，現像剤担持体の回転方向にて現像領域より下流の位置に，排気孔が設けられているものである。
【０００７】
本発明の現像装置によれば，現像剤担持体と像担持体とがカウンター回転され，現像領域より現像剤担持体の回転方向下流にはシールが設けられている。このことから，現像剤担持体と像担持体とシールとに囲まれる領域において，空気の流れが滞留しがちとなる。本発明では，現像剤担持体の回転方向にて，現像領域より上流に吸入口を，現像領域より下流に排気孔を設けているので，この滞留した空気は，これらの吸入口と排気孔とに分散して流れ込む。すなわち，空気の流れを一方向にしないので，機内のエアフローを強力化しない。従って，エアフローによって飛散されるトナーの量を減らすことができるので，エアフィルタで捕獲される粉煙量も減少する。これにより，装置を大型化することなく，エアフィルタの延命を図ることのできる現像装置となっている。
【０００８】
さらに本発明では，吸入口から空気を吸引する吸引手段を有することが望ましい。
このようにすれば，浮遊している粉煙は空気とともに吸引手段に吸い込まれる。
またさらに，吸引手段による吸引経路内に設けられたフィルタを有することが望ましい。
このようにすれば，空気とともに吸い込まれた粉煙は，フィルタによって捕獲される。
またさらに，吸入口および排気孔が，像担持体の幅方向における非画像領域内に設けられていることが望ましい。
像担持体の幅方向における非画像領域には，現像に必要なトナーは存在しない。従って，このようにすれば，現像に必要なトナーが吸い出されることはなく，粉煙のみが除かれる。
【０００９】
さらに本発明では，像担持体の幅方向両端の非画像領域内にそれぞれ吸入口が設けられており，吸引手段から遠い方の吸入口の通気抵抗が，吸引手段から近い方の吸入口の通気抵抗より小さいことが望ましい。
このようにすれば，吸引手段から遠い方の吸入口では，近い方に比較して吸引力に対する吸入空気量が大きくなる。一方，吸引手段による吸引力は，吸引手段から遠くなるほど小さくなる。これらのことから，像担持体の幅方向両端に設けられた吸入口の，それぞれによる吸入空気量をほぼ等しくすることができる。
【００１０】
さらに本発明では，排気孔にフィルタが設けられていることが望ましい。
このようにすれば，排気孔から粉煙が外部に漏れることがさらに防止される。
【００１１】
また本発明は，像担持体と，現像剤を表面に担持する現像剤担持体を有し，現像剤担持体を像担持体に対しカウンター回転させて像担持体に現像剤を付与することにより画像を得る画像形成装置であって，現像剤担持体のうち像担持体に対向する現像領域以外の部分を覆う現像ハウジングと，一端が現像ハウジングにおける現像領域より現像剤担持体の回転方向にて現像領域より下流の端部に取り付けられるとともに，他端が像担持体に接するシールと，現像剤担持体の回転方向にて現像領域より上流に位置する吸入口とを有し，現像ハウジングには，現像剤担持体の回転方向にて現像領域より下流の位置に，排気孔が設けられている画像形成装置にも及ぶ。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の現像装置および画像形成装置によれば，装置を大型化することなく，エアフィルタの延命を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
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，図１にその概略構成を示す画像形成装置１に本発明を適用したものである。
【００１４】
本形態の画像形成装置１は，図１に示すように，感光体１１の周囲に，帯電装置１２，露光装置１３，現像装置１４，転写装置１５，クリーニング装置１６が設けられている。さらに，用紙搬送路には，タイミングローラ１７および定着装置１８が設けられている。ここで，感光体１１，帯電装置１２，転写装置１５，定着装置１８はいずれもローラ形状のものを用いている。クリーニング装置１６はクリーニングブレードを有するものである。
【００１５】
また，現像装置１４は２成分現像方式であり，装置内部にトナーと磁性のキャリアから成る２成分の現像剤が蓄えられている。現像装置１４には，トナーを混合するための混合部材１９と感光体１１へトナーを供給するための現像ローラ２０とが設けられ，現像剤は混合部材１９によって混合・撹拌されることにより摩擦帯電される。さらに，現像ローラ２０は磁石を内包したものであり，その回転によって帯電された現像剤が搬送されて感光体１１へと供給される。
【００１６】
ここで，現像装置１４はカートリッジ化されており，所定の時期に適宜交換される。このカートリッジ化としては，感光体１１と一体化された感光体ドラムカートリッジとされてもよいし，現像装置１４のみのカートリッジであってもよい。なお，交換の際には，現像ローラ２０が閉鎖され，作業者のクリーンハンド性が確保されるようになっている。
【００１７】
この画像形成装置１による画像形成の動作を簡単に説明する。画像形成装置１は，スタート信号や画像データ等を受信することにより動作する。感光体１１は，図１に示したように図中時計回りに回転駆動される。そして，帯電装置１２に対向する位置で，帯電ローラにより一様に帯電される。次に，露光装置１３によって露光され，感光体１１の表面に画像データに基づいた静電潜像が形成される。
【００１８】
また，現像ローラ２０は，図中矢印で示したように，感光体１１に対してカウンター回転となるように回転される。そして，感光体１１の静電潜像が現像装置１４の位置に達すると，現像ローラ２０に印加された電圧と感光体１１の静電潜像との間で形成される電界により，帯電したトナーが移動して，静電潜像がトナーによって現像される。
【００１９】
一方，用紙搬送路を搬送されてきた用紙は，タイミングローラ１７で画像先端位置にタイミングを合わせられて，感光体１１と転写装置１５との間に搬送される。そして，転写装置１５によって，感光体１１上のトナー像が用紙に転写される。さらに，転写されたトナー像を保持した用紙はさらに搬送され，定着装置１８によって熱と圧力が加えられることにより，トナー像は用紙に定着される。また，転写装置１５によって用紙に転写されず，感光体１１上に残った転写残りトナーはクリーニング装置１６によって掻き取られる。これで，１枚分の画像形成が終了する。
【００２０】
なおここでは，一つの例として各部の構成を述べたが，これらは他の構成に置き換えることもできる。例えば，像担持体としてローラ形状の感光体１１を用いるとしたが，ベルト形状の感光体を使用してもよい。また，帯電装置１２は，ローラ帯電方式に代えてコロナ放電方式の帯電チャージャ，ブレード，ブラシ，近接帯電部材等としてもよい。また，露光装置１３は，レーザでも，ＬＥＤ等によるものでもよい。また，現像装置１４は，上記の２成分現像方式に代えて１成分現像方式でもよい。現像ローラ２０の回転方向も上記の逆でもよい。また，転写装置１５は，転写ローラに代えて転写チャージャ，転写ベルト等を用いてもよい。あるいは，感光体１１から用紙へ直接トナー像を転写する代わりに，中間転写体を備えて２段階以上の転写を行う方式でもよい。また，クリーニング装置１６は，クリーニングブレードに代えてクリーニングブラシ，クリーニングローラまたはそれらの組合せとしてもよい。あるいは，現像装置１４によって転写残トナーの回収を行うクリーナレス方式でもよい。また，定着装置１８は，定着ローラに代えて定着ベルトを用いてもよいし，非接触方式としてもよい。
【００２１】
次に，この画像形成装置１の現像装置１４についてさらに詳しく説明する。現像装置１４は，図２と図３に示すように，ハウジング２１を有し，その開口部２２から現像ローラ２０の一部が露出している。この部分が感光体１１に対向する。また，ハウジング２１の開口部２２には飛散防止シール２３が取付けられている。飛散防止シール２３は，一方の長辺がハウジング２１に固定され，他方は感光体１１に接するように配置されて，感光体１１の方へトナーが飛散することを防止する。
【００２２】
また，ハウジング２１には，飛散防止シール２３の図中下方で現像ローラ２０の長手方向両端部に対応する位置にそれぞれ開口２４，２５が形成されている。さらに，開口２４，２５にはトナーを捕集するフィルタ２６，２７がそれぞれ取り付けられている。また，ハウジング２１の現像ローラ２０の図中上方には，長手方向両端部に吸引口２８，２９が設けられている。吸引口２８，２９は，後述するようにハウジング２１の内部で互いに連通され，さらに長手方向端部に設けられたチャンバ３０へと連通されている。
【００２３】
ここで，現像ローラ２０は，図３の断面図に示すように，内周側に永久磁石で形成されたマグネットローラ２０ａと外周側に磁力を有しないスリーブローラ２０ｂとを有する構造となっている。マグネットローラ２０ａは回転せず，その周囲でスリーブローラ２０ｂのみが図中矢印の方向へ回転される。また，マグネットローラ２０ａはスリーブローラ２０ｂに比較して軸方向長さが短く，現像ローラ２０の両端部には，図２に示すように，マグネットローラ２０ａの存在しない非着磁部２０ｃが形成されている。開口２４，２５および吸引口２８，２９は，この非着磁部２０ｃに対応する位置に設けられている。
【００２４】
また，ハウジング２１の内部には，図３に示すように，現像ローラ２０上のトナー層厚を規制する規制部材３１と現像領域通過後の残留トナーを回収する剥離部３２とが設けられている。現像領域は，スリーブローラ２０ｂと感光体１１との最近接位置近傍である。さらに，ハウジング２１の内部には現像ローラ２０に近接して混合部材１９が設けられている。混合部材１９によって混合されたトナーはマグネットローラ２０ａの磁力によってスリーブローラ２０ｂの表面に供給され，規制部材３１によってその層厚が規制されて，現像領域へと搬送される。ここで，規制部材３１から現像領域までの間には，粉煙防止板３３が配置されてトナー等の粉煙の飛散が抑制されている。
【００２５】
次に，吸引口２８，２９の内部構造について説明する。吸引口２８，２９は，図４に示すように，ともに同一のダクト３５に連通されている。ダクト３５はチャンバ３０に連通され，さらに画像形成装置１内のダクト３６を介して排気ファン３７へと連通されている。ここで，吸引口２８とダクト３５とを連通する連通路３８は，吸引口２９とダクト３５とを連通する連通路３９と比較して，ややその流路断面積が大きくされている。これは，吸引口２８は吸引口２９に比較して排気ファン３７から遠い位置にあるからであり，このように流路断面積に差を設けることによって，これらの吸引口２８，２９からの吸い込み量をほぼ等しくすることができる。
【００２６】
さらに，ダクト３５の内部には複数のリブ４０が設けられ，ダクト３５内を流れる空気に乱流を発生させている。これによって，空気中に含まれている浮遊トナー等の粉煙を，ダクト３５中の壁面等に堆積させるので，チャンバ３０内へ到達する粉煙量を減らすことができる。また，チャンバ３０の出口近傍には粉煙を捕獲するためのフィルタ４１を設ける。これにより，ダクト３６や排気ファン３７には粉煙が浸入しないようにしている。
【００２７】
次に，この現像装置１４の動作を説明する。画像形成装置１による画像形成が開始されると，感光体１１およびスリーブローラ２０ｂは，それぞれ図３に矢印で示すように回転される。そして，供給ローラ１９から現像ローラ２０へと供給されたトナーＴは，規制部材３１でその層厚が規制されてスリーブローラ２０ｂの回転とともに運ばれ，現像領域で感光体１１の静電潜像を現像する。さらに，現像残りトナーは剥離部３２でスリーブローラ２０ｂから剥離されて，現像剤貯蔵部に回収される。
【００２８】
ここで，スリーブローラ２０ｂの周速は感光体１１より速く設定されており，現像領域では，スリーブローラ２０ｂの回転方向に沿って流れるエアーの量の方が逆方向よりも多い。また，この現像装置１４を画像形成装置１に取り付けた状態では，図３に示すように，ハウジング２１の開口部２２の大部分は感光体１１によって塞がれるとともに，剥離部３２には剥離されたトナーが溜まり，間隙の一部を塞いでいる。従って，現像ローラ２０，感光体１１，ハウジング２１および飛散防止シール２３とによって囲まれる領域Ａには，スリーブローラ２０ｂの回転とともに空気が流れ込み，気圧が上昇する。
【００２９】
この現像装置１４では，吸引口２８，２９を有しているので，領域Ａに溜まった空気は吸引口２８，２９に吸引されて軸方向両端部へと流れる。このとき同時に，吸引口２８，２９の吸引能力を超えた量の空気は開口２４，２５から排気されるので，気流が強くなりすぎることは防止されている。従って，気流によって余計にトナーを飛散させることはない。さらに，吸引口２８，２９から排気ファン３７へと連通させるダクト３５には，複数のリブ４０が設けられているので，空気中に含まれる粉煙の多くはダクト３５中に堆積される。従って，フィルタ４１に捕獲される粉煙量はあまり多くないので，フィルタ４１の寿命は十分に長い。
【００３０】
また，開口２４，２５は，現像ローラ２０の非着磁部２０ｃに対応して設けられ，この部分には現像に係るトナーは存在しないので，必要なトナーが外部に吹き出すおそれはない。さらに，開口２４，２５にはそれぞれフィルタ２６，２７が設けられているので，吸引口２８，２９に吸引されなかった浮遊トナーはフィルタ２６，２７に捕獲される。
【００３１】
以上詳細に説明したように本形態の画像形成装置１によれば，現像装置１４のハウジング２１には，軸方向両端部に開口２４，２５と吸引口２８，２９とが設けられる。吸引口２８，２９はダクト３５，３６を介して排気ファン３７へと連通されているので，現像ローラ２０と感光体１１との間に流れ込んだ空気はこの吸引口２８，２９に吸引される。また，吸引口２８，２９からの吸引量を上回る空気は開口２４，２５から外部へ排気されるので，エアフローが強くなり粉煙が多量化することが防止されている。さらに，排気流路であるダクト３５中には複数のリブ４０が設けられ，空気中の粉煙の多くはこのダクト３５中に堆積されるので，フィルタ４１の寿命は長い。これらにより，装置を大型化することなく，フィルタ４１の延命を図ることができる。
【００３２】
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，フィルタ２６，２７は無くてもよい。
また例えば，本発明は，カラープリンタ，モノクロプリンタ，コピー機，ファクシミリ等の各種の画像形成装置に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本実施の形態の画像形成装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】現像装置を示す斜視図である。
【図３】現像装置を示す断面図である。
【図４】ダクトの内部を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１  画像形成装置
１１  感光体（像担持体）
１４  現像装置
２０  現像ローラ（現像剤担持体）
２１  ハウジング（ハウジング，現像ハウジング）
２３  飛散防止シール（シール）
２４，２５  開口（排気孔）
２６，２７  フィルタ
２８，２９  吸引口（吸入口）
３５  ダクト（吸引経路）
４１  フィルタ
【図１】
2005215232.tif 000003
【図２】
2005215232.tif 000004
【図３】
2005215232.tif 000005
【図４】
2005215232.tif 000006