(57)【要約】【課題】劣化したトナーを現像剤から分離して除去することができる現像装置および画像形成装置を提供する。【解決手段】像保持体の表面に沿って延び、現像剤を表面に保持し、現像剤をその延びた方向に交わる方向へと搬送することで潜像を現像する現像剤保持体と、現像剤保持体に隣接して延び、内部に現像剤を収容して、現像剤を攪拌しつつ現像剤保持体に沿った第１方向に搬送することで現像剤を現像剤保持体に供給する第１収容室と、第１収容室に隣接し第１収容室に並んで延び、内部に前記現像剤を収容し、両端に、第１収容室との間で現像剤が移動する移動口が設けられ、トナーが供給されて現像剤とトナーを攪拌して混合しつつ第１方向とは逆の第２方向に搬送する、搬送経路の途中に底が浅い浅底箇所が設けられている第２収容室と、浅底箇所を通過する現像剤に向けて送風する送風器と、第２収容室内に浮遊しているトナーを吸引する吸引器とを備える。【選択図】図３
2012133144.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に静電的な潜像が形成され、帯電されたトナーで該潜像が現像され、その現像された像を保持する像保持体の表面に沿って延び、前記トナーを含む現像剤を表面に保持し、該現像剤をその延びた方向に交わる方向へと搬送することで前記潜像を現像する現像剤保持体と、
前記現像剤保持体に隣接して延び、内部に前記現像剤を収容して該現像剤を攪拌しつつ該現像剤保持体に沿った第１方向に搬送することで該現像剤を該現像剤保持体に供給する第１収容室と、
前記第１収容室に隣接し該第１収容室に並んで延び、内部に前記現像剤を収容し、両端に、該第１収容室との間で現像剤が移動する移動口が設けられ、トナーが供給されて該現像剤と該トナーを攪拌して混合しつつ前記第１方向とは逆の第２方向に搬送する、搬送経路の途中に底が浅い浅底箇所が設けられている第２収容室と、
前記浅底箇所を通過する現像剤に向けて送風する送風器と、
前記第２収容室内に浮遊しているトナーを吸引する吸引器と、
を備えたことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記現像剤保持体によって搬送される現像剤に接触する位置に、該現像剤との摩擦によって前記トナーとは逆極性に帯電される帯電物を保持することで、その保持した帯電物に該トナーを吸着させる帯電物保持体と、
前記帯電物に吸着されたトナーを、該帯電物ごとあるいは該帯電物とは分けて回収する回収器とを備えたことを特徴とする請求項１記載の現像装置。
【請求項３】
前記現像剤保持体の表面に対面し、該現像剤保持体によって搬送される現像剤のうち該現像剤保持体の表面から離れた部分に当たって止めることで、該現像剤保持体によって搬送される現像剤の層厚を規制する層厚規制部材と、
前記層厚規制部材によって止められた現像剤に対して、該層厚規制部材側から空気を吹き付ける吹き付け器とを備えたことを特徴とする請求項１記載の現像装置。
【請求項４】
表面に像が形成され、その形成された像を保持する像保持体と、
前記像保持体の表面に静電的な潜像を形成する潜像形成部と、
帯電されたトナーを含む現像剤を内部に収容し、前記像保持体の表面に形成された前記潜像を該トナーで現像することによりトナー像を形成する現像装置とを備え、
前記現像装置が、
前記像保持体の表面に沿って延び、前記現像剤を表面に保持し、該現像剤をその延びた方向に交わる方向へと搬送することで前記潜像を現像する現像剤保持体と、
前記現像剤保持体に隣接して延び、内部に前記現像剤を収容して該現像剤を攪拌しつつ該現像剤保持体に沿った第１方向に搬送することで該現像剤を該現像剤保持体に供給する第１収容室と、
前記第１収容室に隣接し該第１収容室に並んで延び、内部に前記現像剤を収容し、両端に、該第１収容室との間で現像剤が移動する移動口が設けられ、トナーが供給されて該現像剤と該トナーを攪拌して混合しつつ前記第１方向とは逆の第２方向に搬送する、搬送経路の途中に底が浅い浅底箇所が設けられている第２収容室と、
前記浅底箇所を通過する現像剤に向けて送風する送風器と、
前記第２収容室内に浮遊しているトナーを吸引する吸引器と、
を備えたもの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、現像装置および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、帯電されたトナーを含んだ現像剤で静電的な潜像を現像することでトナー像を形成する画像形成装置や、その画像形成装置に用いられる現像装置が知られている。
【０００３】
この現像装置は、内部に現像剤を収容し、その現像剤を潜像の近くに搬送することで潜像を現像する装置である。
【０００４】
そのような現像装置として、現像剤分離手段を備えた装置が提案されている。この現像剤分離手段は、現像剤供給部材と対応する位置若しくは現像剤を搬送する位置に設けられていて、移動する現像剤を磁力により担持しながら移動する現像剤に対して気流を用いて該現像剤の一部を他の部分と分離する（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２０２３１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、劣化したトナーを現像剤から分離して除去することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に係る現像装置は、
表面に静電的な潜像が形成され、帯電されたトナーでその潜像が現像され、その現像された像を保持する像保持体の表面に沿って延び、上記トナーを含む現像剤を表面に保持し、その現像剤をその延びた方向に交わる方向へと搬送することで上記潜像を現像する現像剤保持体と、
上記現像剤保持体に隣接して延び、内部に上記現像剤を収容してその現像剤を攪拌しつつ現像剤保持体に沿った第１方向に搬送することで現像剤を現像剤保持体に供給する第１収容室と、
上記第１収容室に隣接しその第１収容室に並んで延び、内部に上記現像剤を収容し、両端に、その第１収容室との間で現像剤が移動する移動口が設けられ、トナーが供給されて現像剤とトナーを攪拌して混合しつつ上記第１方向とは逆の第２方向に搬送する、搬送経路の途中に底が浅い浅底箇所が設けられている第２収容室と、
上記浅底箇所を通過する現像剤に向けて送風する送風器と、
上記第２収容室内に浮遊しているトナーを吸引する吸引器と、
を備えたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２に係る現像装置は、請求項１に係る現像装置に更に、
上記現像剤保持体によって搬送される現像剤に接触する位置に、その現像剤との摩擦によって上記トナーとは逆極性に帯電される帯電物を保持することで、その保持した帯電物にトナーを吸着させる帯電物保持体と、
上記帯電物に吸着されたトナーを、帯電物ごとあるいは帯電物とは分けて回収する回収器とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
請求項３に係る現像装置は、請求項１に係る現像装置に更に、
上記現像剤保持体の表面に対面し、その現像剤保持体によって搬送される現像剤のうち現像剤保持体の表面から離れた部分に当たって止めることで、現像剤保持体によって搬送される現像剤の層厚を規制する層厚規制部材と、
上記層厚規制部材によって止められた現像剤に対して、その層厚規制部材側から空気を吹き付ける吹き付け器とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
請求項４に係る画像形成装置は、
表面に像が形成され、その形成された像を保持する像保持体と、
上記像保持体の表面に静電的な潜像を形成する潜像形成部と、
帯電されたトナーを含む現像剤を内部に収容し、上記像保持体の表面に形成された上記潜像をそのトナーで現像することによりトナー像を形成する現像装置とを備え、
上記現像装置が、
上記像保持体の表面に沿って延び、上記現像剤を表面に保持し、その現像剤をその延びた方向に交わる方向へと搬送することで上記潜像を現像する現像剤保持体と、
上記現像剤保持体に隣接して延び、内部に上記現像剤を収容してその現像剤を攪拌しつつ現像剤保持体に沿った第１方向に搬送することで現像剤を現像剤保持体に供給する第１収容室と、
上記第１収容室に隣接しその第１収容室に並んで延び、内部に上記現像剤を収容し、両端に、その第１収容室との間で現像剤が移動する移動口が設けられ、トナーが供給されて現像剤とトナーを攪拌して混合しつつ上記第１方向とは逆の第２方向に搬送する、搬送経路の途中に底が浅い浅底箇所が設けられている第２収容室と、
上記浅底箇所を通過する現像剤に向けて送風する送風器と、
上記第２収容室内に浮遊しているトナーを吸引する吸引器と、
を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に係る現像装置および請求項４に係る画像形成装置によれば、劣化したトナーを現像剤から分離して除去することができる。
【００１２】
請求項２に係る現像装置によれば、上記現像剤保持体および上記回収器を有さない場合に較べ、劣化したトナーの除去の効率が向上する。
【００１３】
請求項３に係る現像装置によれば、上記吹き付け器を有さない場合に較べ、トナーの劣化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】画像形成装置の具体的な第１実施形態に相当するプリンタの概略構成図である。
【図２】図１に示す現像器をレーザ露光器側から透視した透視図である。
【図３】第２収容室の浅底箇所付近を、現像ロールとは反対側から透視した透視図である。
【図４】現像器の模式的な断面図である。
【図５】第２の劣化トナー回収器によって劣化トナーが回収される様子を模式的に示す図である。
【図６】トナーとキャリアとの静電的な状況を示す図である。
【図７】トナーとキャリアとが静電的に引きつけ合う強さを示した図である。
【図８】第２実施形態における層厚規制部材の近辺を示す図である。
【図９】エア供給器の構造を示す側面図である。
【図１０】エア供給器の構造を示す上面図である。
【図１１】第３実施形態における空気の噴出形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の現像装置および画像形成装置に対する具体的な実施形態を、以下図面を参照して説明する。
【００１６】
図１は、画像形成装置の具体的な第１実施形態に相当するプリンタの概略構成図である。
【００１７】
図１に示すプリンタ１は、矢印Ａ方向に回転する感光体１０と、この感光体１０の表面に電荷を付与する帯電器１１と、外部から送信されてきた画像データに基づいたレーザ光を生成するレーザ露光器１２とを備えている。これら帯電器１１とレーザ露光器１２によって感光体１０上に静電的な潜像が形成される。感光体１０が本発明にいう像保持体の一例に相当し、帯電器１１とレーザ露光器１２との組合せが本発明にいう潜像形成部の一例に相当する。
【００１８】
図１に示すプリンタ１は更に、トナーを含む現像剤を内部に収容し、感光体１０上の潜像をその現像剤中のトナーで現像することでトナー像を形成する現像器１３と、現像器１３にトナーを補給する補給器２とを備えている。この現像器１３は、本発明の現像装置の第１実施形態に相当する。現像器１３は、現像剤を表面に保持し、感光体１０に対向して回転することで現像剤を感光体１０との間に搬送する現像ロール１３３を有している。この現像ロール１３３は、感光体１０の表面に沿って延びていて、現像剤を、その延びた方向に交わる方向へと搬送する。この現像器１３に収容されている現像剤には、トナーの他に、このトナーとの摩擦によりトナーを摩擦帯電させる電荷付与粒子であり磁性粒子でもある磁性キャリアも含まれている。さらに現像剤には、トナーの帯電性を制御する帯電制御剤等というような外添剤も含まれている。
【００１９】
更に、プリンタ１は、記録用紙を収容した用紙カセット１６と、用紙カセット１６から記録用紙を引き出して矢印Ｂ方向に搬送する用紙搬送装置１７と、搬送されてきた記録用紙上に感光体１０上のトナー像を転写する転写ロール１４と、記録用紙上のトナー像を加熱および加圧することでその記録用紙上にそのトナー像を定着させる定着器１５とを備えている。
【００２０】
更にまた、プリンタ１は、プリンタ１内の各部の動作を制御する中央制御部１００と、感光体ロール１０の表面から不要なトナーなどを除去するクリーニング装置５０とを備えている。クリーニング装置５０は、感光体ロール１０表面の、トナー像の転写を終えた部分に対向した位置、即ち、矢印Ａの向きの回転おける転写ロール１４よりも下流側、かつ帯電器１１よりも上流側の位置に配備されており、クリーニングブレード５１と付着物収容箱５２を有している。クリーニングブレード５１は、感光体１０の回転中心に沿った全幅にわたって先端が感光体１０表面に接触していて、トナーや紙粉などといった付着物を掻き取て感光体１０表面から除去するものであり、付着物収容箱５２は、除去された付着物を収容するものである。
【００２１】
ここで、このプリンタ１における画像形成の動作の流れを簡単に説明する。
【００２２】
図１に示すプリンタ１では、感光体１０の表面に帯電器１１により電荷が付与され、電荷が付与された感光体１０の表面に、外部から送信されてきた画像データに基づいたレーザ光がレーザ露光器１２により照射される。この照射により、感光体１０の表面に付与された電荷の一部が除電されて、感光体１０の表面に静電的な潜像が形成される。
【００２３】
現像器１３に収容されている現像剤は現像ロール１３３によって、現像器１３と感光体１０との間の領域に運ばれ、運ばれた現像剤中のトナーが感光体１０の表面の潜像に静電的に付着することでこの潜像は現像される。この現像により得られたトナー像が、矢印Ｂ方向に搬送されてきた記録用紙上に転写ロール１４によって転写される。そして、記録用紙上のトナー像が定着器１５により加熱および加圧されることによって溶融されて記録用紙上に定着される。
【００２４】
このような動作によってプリンタ１は記録用紙上に画像を形成する。尚、このプリンタ１は、モノクロ画像専用機であるが、本発明は、カラー画像機に適用されてもよい。
【００２５】
以下、現像器１３の詳細構造について説明する。
【００２６】
図２は、図１に示す現像器をレーザ露光器側から透視した透視図である。
【００２７】
現像器１３は、上述した現像ロール１３３と、現像剤を収容する現像剤収容槽１３２と、現像剤収容槽１３２の内部で現像剤を撹拌しながら搬送する撹拌搬送部材１３１とを備えている。
【００２８】
現像剤収容槽１３２は、現像ロール１３３に並んで延びた壁１３２１によって、内部が、現像ロール１３３に隣り合った第１収容室１３２ａと、この第１収容室１３２ａに隣り合った第２収容室１３２ｂとに分けられている。これら第１収容室１３２ａおよび第２収容室１３２ｂが、本発明にいう第１収容室および第２収容室の各一例に相当する。
【００２９】
これら第１収容室１３２ａおよび第２収容室１３２ｂそれぞれには、撹拌搬送部材１３１が１つずつ配備されており、これら撹拌搬送部材１３１は、具体的には、螺旋状のフィンが棒の周囲に備えられた構造を有している。この棒に、図示しないモータによって回転駆動力が加えられることで撹拌搬送部材１３１は棒を中心として回転する。このように撹拌搬送部材１３１が回転することで、現像剤は、撹拌搬送部材１３１の上記棒に沿って搬送されると共に攪拌されることとなる。また、第１収容室１３２ａおよび第２収容室１３２ｂそれぞれに配備された撹拌搬送部材１３１が互いに逆向きに現像剤を搬送することで、現像剤収容槽１３２に収容されている現像剤は壁１３２１の周囲を反時計回りに循環する。また、撹拌搬送部材１３１によってトナーと磁性キャリアとが撹拌されることで、現像剤収容槽１３２の内部でトナーがマイナス帯電し、磁性キャリアはプラス帯電する。このため、マイナス帯電したトナーは磁性キャリアに静電的に付着する。これにより、現像剤収容槽１３２の内部では、トナーと磁性キャリアが渾然一体となっている。
【００３０】
現像剤収容槽１３２の第２収容室１３２ｂ内のトナー補給箇所１３４には、上述した補給器２によってトナーが補給される。また、第２収容室１３２ｂ内には、現像剤の搬送においてトナー補給箇所１３４よりも下流側に、他の箇所よりも底が浅くなっている浅底箇所１３５が設けられている。現像剤は、この浅底箇所１３５を乗り越えながら搬送されていく。
【００３１】
補給器２によるトナーの補給量は、現像によって消費されたトナーを補う量になるように、上述した中央制御部１００によって制御されている。具体的には、図示を省略した濃度センサによって現像剤収容槽１３２内のトナー濃度が検知されていて、このトナー濃度が目標濃度に一致するように補給量が制御されている。このようにトナーの補給が制御されているプリンタ１では、画像密度の低い画像形成が長く続くと、新たなトナーの補給があまり行われない状況も続く。その結果、既存のトナーと磁性キャリアとの度重なる攪拌により、トナー表面の外添剤がトナー表面に対して埋没あるいは離脱することとなり、現像器内部のトナーの帯電性能の劣化が早まる。帯電性能が劣化したトナーは、磁性キャリアと摩擦されても帯電量の上昇は鈍い。また、このようにトナーが劣化状態が続くと、本来であれば狭いトナーの帯電量分布が広くなってしまい、帯電量が上昇しすぎた過帯電トナーが生じる。
【００３２】
このような広い帯電量分布が生じた後で、例えば高画像密度の画像形成が行われると、それまでよりも多量のトナーを必要とするため多量の新たなトナーが供給されることとなる。このように供給される新たなトナーは、帯電性能が劣化トナーよりも高く、未だ帯電されていないトナーである。このため、現像剤収容槽１３２に収容されている劣化したトナーのうちの過帯電側のトナーが有する電荷は、新たに供給されてきたトナーに急速に奪い取られる。そして、現像剤収容槽１３２内の現像剤は、新たに供給されてきたトナーに電荷を奪われた上に、劣化のために磁性キャリアとの摩擦によっても帯電量の上昇が鈍い低帯電トナーと、電荷を奪われたことで逆極化した逆極トナーと、帯電が充分な新たなトナーとが混在した状態となる。
【００３３】
このようなトナーが混在した現像剤が現像ロール１３３上に保持されて現像に用いられると、帯電量が不足している低帯電トナーは、磁性キャリアから離れても潜像に付着せず脱離（クラウド）が発生する。また、逆極性に転じた逆極トナーは、感光体１０の表面に形成された潜像以外の部分である背景領域に付着してカブリが発生する。
【００３４】
本実施形態の現像器１３は、このようなクラウドやカブリの発生を防ぐために、劣化したトナーを回収する２種類の回収器を備えている。
【００３５】
以下、これらの回収器について説明する。
【００３６】
図３は、第２収容室１３２ｂの浅底箇所１３５付近を、現像ロール１３３とは反対側から透視した透視図である。
【００３７】
上述したように、第２収容室１３２ｂ内の現像剤２０は、撹拌搬送部材１３１によって搬送され、浅底箇所１３５を乗り越えて搬送されていく。
【００３８】
第２収容室１３２ｂの浅底箇所１３５の上方には、第１の劣化トナー回収器１３６が設けられている。第１の劣化トナー回収器１３６には、ファン１３６ａと送風口１３６ｂが備えられており、ファン１３６ａによって生じた風が送風口１３６ｂから吹き出す。そして、その風は、浅底箇所１３５を通過する現像剤２０に吹き付けられる。
【００３９】
現像剤２０中のトナーのうち劣化したトナーは、現像剤２０から遊離しやすくなっている。低帯電トナーは、帯電量が不足しているために磁性キャリアとの静電的な結びつきが弱く、逆極トナーは、逆極化しているために磁性キャリアとは静電的に反発するからである。そして、浅底箇所１３５を乗り越えることでほぐされた現像剤２０に送風口１３６ｂからの風が吹き付けることにより、劣化トナー２１は現像剤２０から遊離して第２収容室１３２ｂ内を浮遊する。
【００４０】
第１の劣化トナー回収器１３６に備えられたファン１３６ａは、吸引口１３６ｃへと向かう空気流も生み、第２収容室１３２ｂ内を浮遊している劣化トナー２１は、この空気流によって吸引口１３６ｃから第１の劣化トナー回収器１３６内へと吸い込まれる。吸引口１３６ｃから吸い込まれた劣化トナー２１は、フィルタ１３６ｄによって濾されてトナー回収室１３６ｅに溜まる。このトナー回収室１３６ｅに溜まった劣化トナー２１は、図１に示すプリンタ１が停止している時にユーザなどによって廃棄される。
【００４１】
このように、第１の劣化トナー回収器１３６は、現像剤２０中から劣化トナー２１を選択的に分離して回収する。第１の劣化トナー回収器１３６は、本発明にいう送風器と吸引器とを兼ねた一例に相当する。
【００４２】
この第１の劣化トナー回収器１３６は、単独の機能としては、低帯電トナーも逆極トナーも回収する。但し、送風口１３６ｂからの送風量が多すぎると、現像器から外部への浮遊トナーの噴き出しが発生してしまう。このため、低帯電トナーと逆極トナーの双方が第１の劣化トナー回収器１３６で回収される場合には、送風量は、この噴き出しを回避する程度に抑制される。
【００４３】
これに対し本実施形態では、上述したように劣化トナーを回収する２種類の回収器を備えており、後述する第２の劣化トナー回収器の機能との相乗効果により、この第１の劣化トナー回収器１３６では主に逆極トナーが回収されることとなる。
【００４４】
第２の劣化トナー回収器は、現像ロール１３３の付近に設けられている。
【００４５】
図４は、現像器の模式的な断面図である。
【００４６】
この断面図には、現像器を、現像ロール１３３の回転軸に垂直に切った断面が模式的に示されている。
【００４７】
図４に示されている現像ロール１３３は、矢印Ｃ方向に回転する円筒部材１３３１と、この円筒部材１３３１の内部に、この円筒部材１３３１とは独立に固定された永久磁石ロール１３３２とを有している。この永久磁石ロール１３３２は、円筒部材１３３１の周回方向に複数の磁極が配列されたものであり、現像剤の吸着および解放を規定する磁力分布を有している。現像ロール１３３は、現像剤収容槽１３２から一部が露出した状態に保持されており、円筒部材１３３１は回転に伴って、現像剤収容槽１３２の内部と外部とを交互に通過する。また、円筒部材１３３１には、永久磁石ロール１３３２の磁力分布により、現像剤収容槽１３２内を通過中に表面に現像剤が供給され、この供給された現像剤を、現像ロール１３３と上記感光体との対面箇所へと搬送する。
【００４８】
円筒部材１３３１が回転に伴って現像剤収容槽１３２内部から外部へと移動する境界部分には、円筒部材１３３１の外周面に対して隙間を空けて対向し、図４に垂直な方向に延びた丸棒状の層規制部材１３７ｂが設けられている。この層規制部材１３７ｂは、円筒部材１３３１によって現像剤収容槽１３２の外部へと搬送されていく現像剤のうち、円筒部材１３３１の外周面から離れた部分に当たってその部分を止めることで、円筒部材１３３１によって外部へと搬送されていく現像剤の層厚を規制する。本実施形態では、この層規制部材１３７ｂが、第２の劣化トナー回収器１３７に組み込まれている。
【００４９】
第２の劣化トナー回収器１３７は、層規制部材１３７ｂと同様に図４に垂直な方向に延びた形状を有している。この第２の劣化トナー回収器１３７には層規制部材１３７ｂの他に、キャリア供給部材１３７ａとキャリア回収部材１３７ｃとキャリア供給室１３７ｄとキャリア回収室１３７ｅが備えられている。
【００５０】
図５は、第２の劣化トナー回収器によって劣化トナーが回収される様子を模式的に示す図である。
【００５１】
図５に示すように、現像剤２０中では、劣化トナー２１とキャリア２２と正常トナー２３が混ざり合っている。また、キャリア供給室１３７ｄには、現像剤２０中のキャリア２２と同じキャリア２４が収容されている。但し、このキャリア供給室１３７ｄ内のキャリア２４は未帯電である。キャリア供給部材１３７ａは、回転することでキャリア供給室１３７ｄ内のキャリア２４を層規制部材１３７ｂの方へと押し出す。この層規制部材１３７ｂは、丸棒状の磁石になっていて、キャリア供給部材１３７ａによって押し出されてきたキャリア２４を磁力で表面に保持する。また、層規制部材１３７ｂは回転することで表面のキャリア２４を、現像剤２０と接触する位置へと搬送する。現像剤２０と接触する位置で層規制部材１３７ｂに保持されたキャリア２４は、現像剤２０中のトナーとの摩擦によって、トナーの帯電極性とは逆極性に帯電する。層規制部材１３７ｂに保持されたキャリア２４が、本発明にいう帯電物の一例に相当し、層規制部材１３７ｂは、本発明にいう帯電物保持体の一例に相当する。なお、図５では、層規制部材１３７ｂと現像ロール１３３との距離が極めて大きく描かれているため、層規制部材１３７ｂに保持されたキャリア２４は現像剤２０から距離を空けているように見えるが、実際にはもっと近く、現像剤２０の量も、層規制部材１３７ｂで余分な部分が掻き取られる程度まで充分に多く収容されている。
【００５２】
層規制部材１３７ｂに保持されて帯電したキャリア２４は、後述する静電的な状況の下で、現像剤２０中の劣化トナー２１（但し低帯電トナー）を選択的に吸着する。そのように劣化トナー２１を吸着したキャリア２４は、層規制部材１３７ｂの回転に伴ってキャリア回収室１３７ｅへと搬送され、キャリア回収部材１３７ｃによって回収される。キャリア回収部材１３７ｃはブレード状の部材であり、層規制部材１３７ｂに沿って延びて層規制部材１３７ｂの表面に接触している。そしてキャリア回収部材１３７ｃは、層規制部材１３７ｂの回転に伴って層規制部材１３７ｂの表面からキャリア２４を掻き取る。この層規制部材１３７ｂ、キャリア回収室１３７ｅ、およびキャリア回収部材１３７ｃを合わせたものが、本発明にいう回収器の一例に相当する。
【００５３】
ここで、劣化トナー２１が吸着される状況について詳細に説明する。
【００５４】
図６は、トナーとキャリアとの静電的な状況を示す図であり、図７は、トナーとキャリアとが静電的に引きつけ合う強さを示す図である。但し、これらの図に示された劣化トナー２１は低帯電トナーのことである。
【００５５】
図６に示すように、現像剤２０中のキャリア２２は、帯電性が正常な正常トナー２３と静電的に強く結びついている。図７では、この正常トナー２３と現像剤２０中のキャリア２２とが静電的に引きつけ合う力が長い矢印ｑ３で示されている。一方、劣化トナー２１（低帯電トナー）は、現像剤２０中のキャリア２２と静電的に引きつけあう強さが正常トナー２３よりも弱く、図７では短い矢印ｑ１で示されている。この結果、劣化トナー２１（低帯電トナー）は正常トナー２３に較べて現像剤２０から離れやすい状態となっていて、現像剤２０中でも、正常トナー２３に較べてキャリア２２から遠目に位置していると考えられる。
【００５６】
ここで、層規制部材１３７ｂに保持されたキャリア２４は、キャリア２４だけがむき出しの状態で存在するため、そのキャリア２４と劣化トナー２１（低帯電トナー）とが互いに引きつける静電的な力は、図７の矢印ｑ２で示されているように、現像剤２０中のキャリア２２が引きつける力よりも強い。
【００５７】
現像剤２０中の劣化トナー２１（低帯電トナー）は、このような力の差と、現像剤２０中でキャリア２２から遠目に位置していることとによって、現像剤２０中から正常トナー２３とは区別されて分離され、層規制部材１３７ｂに保持されたキャリア２４に吸着される。
【００５８】
このように、第２の劣化トナー回収器１３７は劣化トナー２１を現像剤２０から除去するが、劣化トナー２１のうちでも低帯電トナーを除去することになる。この結果、第１収容室１３２ａから第２収容室１３２ｂへと搬送されてくる現像剤２０中では、逆極トナーの割合が増えている。この逆極トナーは、低帯電トナーよりもさらに、現像剤２０から遊離しやすい。このため、逆極トナーの割合が増えた現像剤２０が第２収容室１３２ｂの浅底箇所１３５に達すると、第１の劣化トナー回収器１３６によって主に逆極トナーが効率よく回収されることとなる。逆極トナーの割合が増えると、送風や浅底箇所１３５の乗り越えによる劣化トナーの遊離効率は、逆極トナーの割合増加以上に一層促進され、上述した噴き出しを回避する送風量の下でも劣化トナーが効率よく回収されるからである。
【００５９】
このように第１の劣化トナー回収器１３６と第２の劣化トナー回収器１３７が組み合わされた場合は、２つの回収器でいわば役割分担が行われることになり、結果として、劣化トナーの回収効率や回収量は、第１の劣化トナー回収器１３６や第２の劣化トナー回収器１３７が単独で用いられる場合の単純合計よりも高い。
【００６０】
以上で第１実施形態の説明を終了し、以下、第２実施形態について説明する。この第２実施形態では、図１に示すプリンタ１に、第１実施形態の現像器１３に替えて第２実施形態の現像器が備えられている。また、この第２実施形態の現像器は、上述した第２の劣化トナー回収器に替えて、トナー劣化を抑制するための機構が層厚規制部材の近辺に設けられている点を除いて第１実施形態の現像器１３と同様の現像器である。以下では、第１実施形態との相違点に着目した説明を行う。
【００６１】
図８は、第２実施形態における層厚規制部材の近辺を示す図である。
【００６２】
この第２実施形態では、板状で中空の層規制部材１３８が備えられている。この層規制部材１３８は、現像ロール１３３の回転軸に沿って延びて現像ロール１３３の表面に対面している。そして、現像ロール１３３によって第１実施形態と同様に搬送される現像剤２０のうち、現像ロール１３３の表面から離れた部分に層規制部材１３８が当たってその部分を止めることで、現像ロール１３３によって搬送される現像剤２０の層厚が規制される。この層規制部材１３８が、本発明にいう層規制部材の一例に相当する。層規制部材１３８によって止められた現像剤は、層規制部材１３８の裏側に滞留して滞留現像剤２５となる。このように滞留した現像剤をそのまま放置するとトナー劣化が進んでしまうので、この第２実施形態では、中空の層規制部材１３８内に空気を送り込み、その空気を層規制部材１３８から滞留現像剤２５に吹き付けさせる。滞留現像剤２５は空気によって突き崩されることになり、その結果、滞留現像剤２５が放置される場合よりもトナー劣化が抑制される。このようにトナー劣化が抑制されると、上述した劣化トナーの完全な防止はできないものの、特に、逆極性トナーの抑制に寄与する。
【００６３】
ここで、層規制部材１３８内に空気を送り込むエア供給器について説明する。
【００６４】
図９は、エア供給器の構造を示す側面図であり、図１０は、エア供給器の構造を示す上面図である。
【００６５】
第２実施形態では、層規制部材１３８に隣り合ってエア供給器１３９が設けられていて、これらの層規制部材１３８とエア供給器１３９によって第１収容室１３２ａの天井部分が構成されている。一方、第２収容室１３２ｂには、第１実施形態と同様に第１の劣化トナー回収器１３６が備えられている。
【００６６】
エア供給器１３９にはファン１３９ａが設けられており、このファン１３９ａによって空気が中空の層規制部材１３８内に送り込まれる。図１０に示すように、層規制部材１３８は現像ロールに沿って図１０の左右方向に延びており、エア供給器１３９も図１０の左右方向に延びている。このため、エア供給器１３９のファン１３９ａは複数（ここでは３つ）設けられている。これらのファン１３９ａによって、現像ロールに沿って延びた層規制部材１３８全体に空気が送り込まれる。また、層規制部材１３８の裏側（即ち図９で右側）には、層規制部材１３８に沿ったスリット状の送気口が空いていて、この送気口から空気が噴き出す。この第２実施形態では、層規制部材１３８とエア供給器１３９とを合わせたものが、本発明にいう吹き付け器の一例に相当する。
【００６７】
ファン１３９ａは、第１収容室１３２ａ内の空気を吸い込んで再び層規制部材１３８内に送り込む。このようにファン１３９ａが空気を吸い込むとき、第１収容室１３２ａ内に浮遊しているトナーも空気と共にエア供給器１３９に吸い込まれることになるが、ここではトナーの回収を目的にしていないため、トナーを含んだ空気がそのまま層規制部材１３８内に送り込まれることになる。空気中のトナーがファン１３９ａに当たると一部はファン１３９ａに付いてから剥がれて落下するので、この落下するトナーは受け皿１３９ｂで受けられる。受け皿１３９ｂで受けられたトナーは、プリンタ１が停止している時にユーザなどによって廃棄される。
【００６８】
このような第２実施形態では、層規制部材１３８からの空気の吹き付けによって、上述したように、劣化トナー中の逆極トナーの発生が抑制されている。このため、第２収容室１３２ｂに備えられている第１の劣化トナー回収器１３６で回収される劣化トナーは主に低帯電トナーである。逆極トナーが少ないので、送風量を充分に多くしても上述した噴き出しは発生し難い。このため、この第２実施形態でも、第１の劣化トナー回収器１３６では、第１の劣化トナー回収器１３６が単独で備えられる場合よりも効率よく劣化トナーが回収されることになる。
【００６９】
以上で第２実施形態の説明を終了し、以下、第３実施形態について説明する。
【００７０】
この第３実施形態は、層規制部材の裏側における空気の噴出形態が異なる点を除いて、第２実施形態と同様の形態である。以下では、第２実施形態との相違点に着目した説明を行う。
【００７１】
図１１は、第３実施形態における空気の噴出形態を示す図である。
【００７２】
第３実施形態では、内部が詰まった層規制部材１４０が備えられている。この層規制部材１４０は、第２実施形態の層規制部材１３８と同様に、図１１の奥行き方向に延びた形状を有している。そして、層規制部材１４０の裏側に沿って通風路１４１が設けられている。この通風路１４１も図１１の奥行き方向に延びていて、この通風路１４１には、第２実施形態と同様のエア供給器から空気が送り込まれる。そして、通風路１４１の先から空気が噴き出し、層規制部材１４０の裏側に滞留した滞留現像剤２５に向けて空気が吹き付けられる。これにより、第２実施形態と同様に、トナー劣化が抑制されることとなる。この通風路１４１とエア供給器を合わせたものが本発明にいう吹き付け器の一例に相当する。
【００７３】
なお、上述した各実施形態では、劣化トナーの回収タイミングや空気噴出のタイミングについては特に限定しないが、トナー劣化に合わせたタイミングで回収や空気噴出を行うという形態もあり得る。このようなタイミングを認識するため、即ちトナー劣化の程度を認識するためには、以下に述べるような種々の方式が考えられる。
【００７４】
第１の方式は、撹拌搬送部材１３１を駆動する駆動力を検知する方式である。トナーが劣化すると現像剤が詰まってくるので、現像剤を搬送する撹拌搬送部材１３１に負荷が掛かる。このため、駆動力の検知によりトナーの劣化が認識されることになる。そして、回収手段による劣化トナーの回収は、トナーの劣化が認識された後で高画像密度の画像形成が始まると実施され、エア噴出は、トナーの劣化し始めが認識されると実施される。以下の方式でも同様である。
【００７５】
第２の方式は、層規制部材に圧力センサを取り付けて、層規制部材に掛かる現像剤の圧力を検知する方式である。トナーが劣化すると現像剤が詰まってくるので、層規制部材に掛かる圧力が増加する。このため、圧力の検知によりトナーの劣化が認識されることになる。
【００７６】
第３の方式は、プリンタで形成される画像の密度を検知する方式である。具体的には、センサで画像の密度を直接に検出する方式と、プリンタに外部から送信されてきた画像データに基づいて画像の密度を検知する方式がある。上述したように、密度の低い画像を繰り返し形成するとトナーの劣化が進むので、画像密度の検知によりトナーの劣化が認識されることになる。
【００７７】
第４の方式は、現像器におけるトナー消費量を算出する方式である。現像器におけるトナー消費量は、上述した濃度センサの検知結果から容易に算出される。トナー消費量が少ない状態が続くとトナーの劣化が進むので、トナー消費量の算出によりトナーの劣化が認識されることになる。
【符号の説明】
【００７８】
１    プリンタ
１０    感光体
１１    帯電器
１２    レーザ露光器
１３    現像器
１４    転写ロール
１５    定着器
１６    用紙カセット
１７    用紙搬送装置
２０    現像剤
２１    劣化トナー
２２    キャリア
２３    正常トナー
２４    回収用キャリア
５０    クリーニング装置
１３１    撹拌搬送部材
１３２    現像剤収容槽
１３３    現像ロール
１３３１    円筒部材
１３３２    永久磁石ロール
１３６    第１の劣化トナー回収器
１３６ａ    ファン
１３６ｂ    送風口
１３６ｃ    吸引口
１３６ｄ    フィルタ
１３６ｅ    トナー回収室
１３７    第２の劣化トナー回収器
１３７ａ    キャリア供給部材
１３７ｂ    層規制部材
１３７ｃ    キャリア回収部材
１３７ｄ    キャリア供給室
１３７ｅ    キャリア回収室
１３８，１４０    層規制部材
１３９    エア供給器
１４１    通風路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2012133144.tif 000009
【図８】
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【図９】
2012133144.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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