(57)【要約】【課題】現像装置の稼動に伴う内圧上昇に起因したトナーの噴出を解消するために設けられていたフィルタの経時的な目詰まりを有効に防止することができる現像装置、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置を提供する。【解決手段】ケース４内に、現像剤の攪拌及び搬送を行う剤搬送スクリュ５、６、ケースの開口内に配置されて像担持体と対向する現像ローラ７を有した現像装置であって、ケースに設けた通気孔１０に脱圧フィルタ１１を備え、脱圧フィルタを振動させる目詰まり解消手段２０を備えた。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケースと、該ケース内に配置された剤搬送スクリュ及び現像ローラと、前記ケースに設けた通気孔に装着された脱圧フィルタと、を有した現像装置であって、
前記脱圧フィルタを振動させる目詰まり解消手段を備えたことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記ケース内の内圧上昇を検知するセンサを備え、該センサが前記内圧が所定以上に達したことを検知した場合に前記目詰まり解消手段により前記脱圧フィルタを振動させることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
前記目詰まり解消手段は、前記脱圧フィルタを振動させる際にフィルタ孔を伸縮させることを特徴とする請求項１又は２に記載の現像装置。
【請求項４】
前記目詰まり解消手段は、前記脱圧フィルタを振動させる際に該脱圧フィルタを前記ケースに衝突させて衝撃を与えることを特徴とする請求項１又は２に記載の現像装置。
【請求項５】
前記目詰まり解消手段は、前記脱圧フィルタを振動させる際に、前記ケースとの間でスティックスリップを発生させることを特徴とする請求項１又は２に記載の現像装置。
【請求項６】
静電潜像を担持する感光体と、少なくとも当該静電潜像にトナーを供給する現像装置を一体に形成して、画像形成装置に着脱自在に取り付けられるプロセスカートリッジにおいて、前記現像装置が、請求項１乃至５の何れか一項に記載の現像装置であることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項７】
請求項６に記載のプロセスカートリッジを備えた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、プリンタ等の電子写真式画像形成装置に装備される現像装置の改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複写機、ファクシミリ、プリンタ等の電子写真式の画像形成装置に装備される現像装置としては、現像ケース内に配置した２軸の剤搬送スクリュによって二成分現像剤を攪拌、搬送しつつ、帯電させるタイプが知られている。このような現像装置においては、像担持体と対向配置された現像ローラが回転することにより現像ローラ上の磁気ブラシにより気流を生成するため、現像装置内部の気圧が外部気圧よりも高くなってしまう。また、二成分現像剤を構成するトナー、及びキャリアの粒径は、各々１０［μｍ］、５０［μｍ］以下程度であるため、現像装置内外の圧力差により、現像装置ケースと現像ローラ端部との間の隙間等からトナーが噴出し、画像形成装置内部や記録紙を汚染してしまうことが知られている。
【０００３】
これまでにも現像装置ケースに設けた通気孔に配置したフィルタによって内圧を低減させることによりトナー噴出防止対策は行われてきており、特開２００５−３５２０７６では、現像装置のケースに交換可能なフィルタを備えた通気ダクトを設けて内圧の上昇を防いでいる。特開平６−５９５５０号では、作像時のトナー濃度が高い場合のみ、フィルタ部材が開口部を覆うようにして目詰まりを起こしにくいようにしている。しかし、いずれの方法においても、経時的にトナーがフィルタに堆積して目詰まりを起こして現像装置の内圧を上昇させることによって、ケースに形成される隙間からトナーが噴出してしまうことに対しての対策がされていない。
【特許文献１】特開２００５−３５２０７６公報
【特許文献２】特開平６−５９５５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
以上のように従来は現像装置の稼動に伴う内圧上昇に起因したトナー噴出を解消するためにフィルタを設けていたが、経時的なフィルタの目詰まりを解消することは困難であった。
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、現像装置の稼動に伴う内圧上昇に起因したトナーの噴出を解消するために設けられていたフィルタの経時的な目詰まりを有効に防止することができる現像装置、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、請求項１の発明に係る現像装置は、ケース内に、現像剤の攪拌及び搬送を行う剤搬送スクリュ、ケースの開口内に配置されて像担持体と対向する現像ローラを有した現像装置であって、前記ケースに設けた通気孔に脱圧フィルタを備え、前記脱圧フィルタを振動させる目詰まり解消手段を備えたことを特徴とする。
請求項２の発明は、請求項１において、前記ケース内の内圧上昇を検知するセンサを備え、該センサが前記内圧が所定以上に達したことを検知した場合に前記目詰まり解消手段により前記脱圧フィルタを振動させることを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項１又は２において、前記目詰まり解消手段は、前記脱圧フィルタを振動させる際にフィルタ孔を伸縮させることを特徴とする。
請求項４の発明は、請求項１又は２において、前記目詰まり解消手段は、前記脱圧フィルタを振動させる際に該脱圧フィルタを前記ケースに衝突させて衝撃を与えることを特徴とする。
【０００６】
請求項５の発明は、請求項１又は２において、前記目詰まり解消手段は、前記脱圧フィルタを振動させる際に、前記ケースとの間でスティックスリップを発生させることを特徴とする。
請求項６の発明に係るプロセスカートリッジは、静電潜像を担持する感光体と、少なくとも当該静電潜像にトナーを供給する現像装置を一体に形成して、画像形成装置に着脱自在に取り付けられるプロセスカートリッジにおいて、前記現像装置が、請求項１乃至５の何れか一項に記載の現像装置であることを特徴とする。
請求項７の発明に係る画像形成装置は、請求項６に記載のプロセスカートリッジを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１の現像装置においては、脱圧フィルタを振動させることによって、トナーの目詰まりを解消する。
請求項２の現像装置においては、内圧の上昇を検知し、所定以上の内圧を検知したらフィルタに取り付けられた目詰まり解消手段によりフィルタを振動させることによりトナーの目詰まりを解消する。
請求項３の現像装置においては、脱圧フィルタへの加振を行う部材を振動方向に対して対向に設置し、フィルタを引っ張り、目を拡張することにより、トナーの目詰まりを解消する。
請求項４の現像装置においては、フィルタの振動時に、ケースに衝突させることにより衝撃を与え、フィルタへのトナー目詰まりを解消する。
【０００８】
請求項５の現像装置においては、フィルタ振動時にスティックスリップ現象を発生させることにより、フィルタに衝撃を与え、フィルタへのトナー目詰まりを解消する。
請求項６のプロセスカートリッジにおいては、脱圧フィルタの経時のトナー目詰まりによるトナー飛散の生じない安定した画質を供給できる現像装置を用いたプロセスカートリッジを提供できる。
請求項７の画像形成装置においては、脱圧フィルタの経時のトナー目詰まりによるトナー飛散の生じない安定した画質を供給できる現像装置もしくはプロセスカートリッジを用いた画像形成装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明を図面に示した実施の形態により詳細に説明する。
図１は本発明の実施形態に係る現像装置を備えた作像装置の概略構成を示す一部断面図である。
電子写真式の作像装置１は、感光体ドラム（像担持体）２、図示しない帯電装置、露光装置、現像装置３、図示しない転写装置、クリーニング装置、定着装置等を備えている。
現像装置３は、ケース４内に、現像剤の攪拌及び搬送を行う剤搬送スクリュ５、６、ケース４の開口内に配置されて感光体ドラム２と対向する現像ローラ７、現像ローラ７表面のトナー量を規制する現像ドクタ８を有している。更に、ケース４に設けた通気孔１０には脱圧フィルタ１１が配置されている。
剤搬送スクリュ５、６を収容している各室４ａ、４ｂは、仕切板４ｃによって仕切られているが、現像剤が循環するためにケース４の長手方向両端においてつながっており、剤搬送スクリュ６が存在する室４ｂ側に図示しないトナー補給手段からトナーが補給されて室４ａへ移送される。
剤搬送スクリュ５、６が回転することによって、現像装置ケース４内に収容されている現像剤を搬送及び攪拌し、現像剤は摩擦により帯電する。攪拌され帯電した現像剤は、剤搬送スクリュ（現像ローラ側）５側の室４ａに搬送され、現像ローラ７上に供給された現像剤は、現像ドクタ８によって層の高さが規制される。現像ドクタ８により、高さが規制された剤は感光体２に近づき、感光体２上の静電潜像に転移される。また、現像後に現像ローラ７上に残存する現像剤は再度現像ケース４に収容される。
【００１０】
図２は本発明の第１の実施形態に係る現像装置の要部構成を示す断面図である。
本発明は、脱圧フィルタ１１をバイブレーションモータのような加振器（目詰まり解消手段）２０によって適時に振動させることによって目詰まりを防止するようにした点が特徴的である。
図１に示した二成分現像剤を用いる現像装置３において、現像ローラ７を回転させる際に、現像ローラ７上に形成される磁気ブラシにより空気流が発生する。これに伴い、現像装置３のケース４内部の内圧が上昇して外気との間に圧力差が発生するが、脱圧フィルタ１１を備えた通気孔１０からの通気によりケース内部の圧は低減されて３０［Ｐａ］程度となる。しかし、経時では、ケース内部に舞っているトナーが脱圧フィルタ１１に堆積して目詰まりを起こす。
【００１１】
本発明では、定期、或いは目詰まりが発生した時点で、バイブレーションモータ、圧電振動子のような加振器（目詰まり解消手段）２０等により、図２の脱圧フィルタ１１を１６０〜２００［Ｈｚ］の振動数で振動させることにより、脱圧フィルタに付着したトナーを落下させてトナーの目詰まりを解消し、ケース内の気圧を初期と同等にすることができる。なお、図中では、脱圧フィルタ１１を左右方向へ振動させる例を示しているが、前後方向、或いは上下方向への振動でも構わない。
加振器２０は制御部（ＣＰＵ）からの制御信号により、定期に、或いは図示しないセンサによって目詰まりが検知された場合に作動して脱圧フィルタを振動させる。
この例では、通気孔１０周辺のケーシングの一部をＬ字状に突出させたフィルタ保持部４ｄを形成して脱圧フィルタを支持し、且つ加振器２０を配置しているが、この構成に限定される訳ではない。
【００１２】
次に、図３は本発明の第２の実施形態であり、この現像装置３はケース４内部の気圧を測定する圧力計２５等のセンサを設けた構成が特徴的であり、圧力計２５によりケース内圧が許容値を超えて上昇したことが検知された場合にその検知信号を受けた制御部３０が加振器２０を作動させるようにしている。
このように本実施形態では、経時的に脱圧フィルタ１１の目詰まりが生じても、圧力計２５によって脱圧フィルタの目詰まりによる内圧の上昇を検知し、脱圧フィルタを振動させることによりトナーの目詰まりを解消する。
【００１３】
次に、図４は本発明の他の実施形態に係る脱圧フィルタ、及び目詰まり解消手段を示す図である。
本実施形態では、図４（ａ）に示すように、脱圧フィルタ１１の両端部にバイブレーションモータのような加振器（目詰まり解消手段）２０を配置し、両加振器２０を所定のタイミングで動作させることにより脱圧フィルタ１１を所定方向へ伸縮させるようにしている。脱圧フィルタ１１をその面方向へ伸縮させることにより、図４（ｂ）の拡大図に示すように脱圧フィルタ１１を構成するフィルタ孔（フィルタの目）１１ａを二点鎖線で示すように拡大させたり、実線で示すように縮小させることができる。
このように本実施形態では、経時の使用に伴って脱圧フィルタ１１に目詰まりが生じても、図４（ｂ）のように脱圧フィルタに加振を行う目詰まり解消手段を脱圧フィルタの対向する端部に夫々配置して作動させることにより脱圧フィルタを引っ張り、図４（ｂ）のようにフィルタ孔１１ａを拡張させることにより、目詰まりしたトナーを落下し易くし、トナーのフィルタへの目詰まりを解消する。
【００１４】
なお、加振器を２個装備する代わりに、脱圧フィルタ１１の一端部をフィルタ保持部４ｄに固定し、他端に設けた加振器により脱圧フィルタを伸長させるようにしてもフィルタ孔１１ａを拡張、伸縮させる効果を得られる。
この目詰まり解消のための引張り動作は、定期に実行してもよいし、図３に示したセンサによる圧力上昇検知時に実施してもよい。
【００１５】
次に、図５は目詰まり解消手段としての加振器の他の構成例を示す要部断面図であり、この実施形態では、フィルタ保持部４ｄ内に脱圧フィルタ１１を面方向へ進退可能に配置すると共に、脱圧フィルタ１１を振動させる加振器２０を脱圧フィルタの一端部に配置している。加振器２０を駆動して脱圧フィルタを面方向へ振動させると、脱圧フィルタの他端部がフィルタ保持部４ｄの内壁に衝突して脱圧フィルタに対して強い衝撃を与えることができ、トナーを脱落させて目詰まりを解消することができる。
【００１６】
次に、図６は本発明の他の実施形態に係る目詰まり解消手段の構成例であり、図５の構成例の変形例である。
この実施形態においては、フィルタ保持部４ｄと脱圧フィルタ１１の摺動面にゴム突起等の摩擦抵抗部材３０を配置することにより、加振器２０によって脱圧フィルタが図面左方へ押圧される際に脱圧フィルタとフィルタ保持部４ｄとの間でスティックスリップ現象が起きるように構成している。即ち、脱圧フィルタをスムーズに面方向へ移動させるのではなく、摩擦抵抗部材３０によってスティックスリップを起こしながら移動させてフィルタ保持部４ｄに衝突させるので、付着したトナーに加わる衝撃が更に大きくなり、トナー脱落による目詰まり解消効果を高めることができる。
なお、摩擦抵抗部材をフィルタ保持部側に設けても良い。
【００１７】
以上のように本発明においては、脱圧フィルタ１１を振動させることにより目詰まりを解消したので、トナー噴出を防止して、安定した画像を形成する現像装置を提供できる。
また、脱圧フィルタの目詰まりによる現像装置内圧の上昇をセンサにより検知し、検知時に脱圧フィルタを目詰まり解消手段によって振動させて目詰まりを解消し、トナー噴出を防止して安定した画像を形成する現像装置を提供できる。
脱圧フィルタに加振を行う部材を対向に配置することにより、振動時にフィルタの目を拡張し、トナーのフィルタへの目詰まりを解消し、トナー噴出しを生じない安定した画像を供給する現像装置を提供できる。
【００１８】
また、脱圧フィルタを加振器などを用いて振動させる時に、ケースの一部に衝突させることにより衝撃を与えることにより、トナーのフィルタへの目詰まりを解消し、トナー噴出しを生じない、安定した画像を形成する現像装置を提供できる。
また、脱圧フィルタを振動させる時に、ケースと脱圧フィルタとの間でスティックスリップ現象を発生させることにより、フィルタに衝撃を与え、フィルタへの目詰まりを解消し、トナー噴出しを生じない、安定した画像を形成する現像装置を提供できる。
また、本発明の現像装置３、感光体２を含んだプロセスカートリッジを形成してもよい。
また、本発明の作像装置１（前記プロセスカートリッジを含む）と、画像書込み装置、給紙装置、画像読取装置、等を組み合わせることにより、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置を構築することができる。
【００１９】
なお、特開平５−１８１３９６には、現像装置に設けたフィルタへのトナー目詰まり解消に関して本発明と類似した手段を採るが、この従来技術の目的は、クリーニング装置におけるトナー溜り制御のため、積極的にケーシング内部への空気流を強め、その結果発生するトナー目詰まりを防止する方法に関するものであり、本発明とは目的が異なっている。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態に係る現像装置を備えた作像装置の概略構成を示す一部断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る現像装置の要部構成を示す断面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る現像装置の構成説明図である。
【図４】本発明の他の実施形態に係る脱圧フィルタ、及び目詰まり解消手段を示す図である。
【図５】目詰まり解消手段としての加振器の他の構成例を示す要部断面図である。
【図６】本発明の他の実施形態に係る目詰まり解消手段の構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００２１】
１…作像装置、２…感光体ドラム、３…現像装置、４…現像装置ケース、４ａ…室、４ｂ…室、４ｃ…仕切板、４ｄ…フィルタ保持部、５、６…剤搬送スクリュ、７…現像ローラ、８…現像ドクタ、１０…通気孔、１１…脱圧フィルタ、１１ａ…フィルタ孔、２０…加振器、２５…圧力計、３０…制御部、３０…摩擦抵抗部材。
【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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