JP2022151941A - 現像装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】省スペースで空気流路のクラウドトナー堆積を抑制し、現像剤収容部内の内圧を安定化する。【解決手段】現像剤を内部に収容可能なハウジングと、ハウジングの上部開口を塞ぐカバー部材と、ハウジングに支持され、現像剤を外表面に保持して回転する現像剤保持体と、現像剤保持体と対向して配置され、外表面上の現像剤量を規制する規制部材と、ハウジングの内部に向かって傾斜して形成され、ハウジング内からハウジング外へ空気を排出する第1の排出路と、第1の排出路と繋がり、第1の排出路からカバー部材に設けられ現像剤の通過を阻止して空気の通過を許容するフィルタ部材に繋がる第2の排出路と、を備えた。【選択図】図5
Description
本発明は、現像装置及び画像形成装置に関する。
表面に潜像を担持する像担持体と、該潜像を現像する現像装置とを有し、該現像装置が、内部に現像剤を収容する現像剤収容部と、該現像剤収容部内の現像剤を表面に担持する現像剤担持体と、該現像剤担持体表面の一部を該現像剤収容部外部に露出させるために該現像剤収容部に設けた現像剤収容部開口と、該現像剤担持体表面を該現像剤収容部の内部と外部との間で移動させる現像剤担持体駆動手段とを有し、かつ該現像装置を、該現像剤担持体が該像担持体に対向する位置となる現像位置と該現像位置以外となる非現像位置との間で移動可能に構成した画像形成装置において、上記現像剤収容部内の内圧上昇を防止する内圧上昇防止手段を設けた画像形成装置が知られている(特許文献1)。
現像剤を表面上に担持し、表面移動して潜像担持体と対向する現像領域で該潜像担持体の表面上の潜像に現像剤を供給する現像剤担持体と、現像剤担持体に供給する現像剤を収容する現像剤収容部内の現像剤に、回転することで搬送力を付与する現像剤搬送部材と、現像剤収容部内の気体を装置外部に排出し、現像剤収容部内の気圧が上昇することを抑制する圧抜き開口部と、圧抜き開口部に設けられ、圧抜き開口部から現像剤が排出されることを抑制するフィルタ部材と、を備える現像装置において、現像剤搬送部材が回転することによって跳ね上げられた現像剤が上記フィルタ部材に向かう移動経路を塞ぐ現像剤移動経路遮蔽部材を備える現像装置も知られている(特許文献2)。
本発明は、省スペースで空気流路のクラウドトナー堆積を抑制し、現像剤収容部内の内圧を安定化する。
前記課題を解決するために、請求項1に記載の現像装置は、
現像剤を内部に収容可能なハウジングと、
前記ハウジングの上部開口を塞ぐカバー部材と、
前記ハウジングに支持され、前記現像剤を外表面に保持して回転する現像剤保持体と、
前記現像剤保持体と対向して配置され、前記外表面上の現像剤量を規制する規制部材と、
前記ハウジングの内部に向かって傾斜して形成され、前記ハウジング内から前記ハウジング外へ空気を排出する第1の排出路と、
前記第1の排出路と繋がり、前記第1の排出路から前記カバー部材に設けられ前記現像剤の通過を阻止して前記空気の通過を許容するフィルタ部材に繋がる第2の排出路と、を備えた、
ことを特徴とする。
現像剤を内部に収容可能なハウジングと、
前記ハウジングの上部開口を塞ぐカバー部材と、
前記ハウジングに支持され、前記現像剤を外表面に保持して回転する現像剤保持体と、
前記現像剤保持体と対向して配置され、前記外表面上の現像剤量を規制する規制部材と、
前記ハウジングの内部に向かって傾斜して形成され、前記ハウジング内から前記ハウジング外へ空気を排出する第1の排出路と、
前記第1の排出路と繋がり、前記第1の排出路から前記カバー部材に設けられ前記現像剤の通過を阻止して前記空気の通過を許容するフィルタ部材に繋がる第2の排出路と、を備えた、
ことを特徴とする。
請求項2記載の発明は、請求項1に記載の現像装置において、
前記規制部材は、前記現像剤保持体と所定の間隙を有して対向する規制部と、前記規制部と交差して延びる取付け部と、前記取付け部と交差して前記ハウジングの内部に向かって傾斜して延びる案内部からなり、前記第1の排出路は、前記案内部の上面と前記カバー部材の内面が間隙を有して対向して形成されている、
ことを特徴とする。
前記規制部材は、前記現像剤保持体と所定の間隙を有して対向する規制部と、前記規制部と交差して延びる取付け部と、前記取付け部と交差して前記ハウジングの内部に向かって傾斜して延びる案内部からなり、前記第1の排出路は、前記案内部の上面と前記カバー部材の内面が間隙を有して対向して形成されている、
ことを特徴とする。
請求項3記載の発明は、請求項2に記載の現像装置において、
前記第1の排出路は、前記現像剤に含まれるトナーの安息角を超える角度で傾斜している、
ことを特徴とする。
前記第1の排出路は、前記現像剤に含まれるトナーの安息角を超える角度で傾斜している、
ことを特徴とする。
請求項4記載の発明は、請求項3に記載の現像装置において、
前記案内部の上面は、前記トナーの付着を抑制する表面処理がなされている、
ことを特徴とする。
前記案内部の上面は、前記トナーの付着を抑制する表面処理がなされている、
ことを特徴とする。
請求項5記載の発明は、請求項1ないし4のいずれか1項に記載の現像装置において、
前記第2の排出路は、前記カバー部材の外面と前記フィルタ部材の内面が間隙を有して対向して前記第1の排出路に沿って傾斜して形成されている、
ことを特徴とする。
前記第2の排出路は、前記カバー部材の外面と前記フィルタ部材の内面が間隙を有して対向して前記第1の排出路に沿って傾斜して形成されている、
ことを特徴とする。
請求項6記載の発明は、請求項5に記載の現像装置において、
前記第2の排出路は、前記現像剤に含まれるトナーの安息角を超える角度で傾斜している、
ことを特徴とする。
前記第2の排出路は、前記現像剤に含まれるトナーの安息角を超える角度で傾斜している、
ことを特徴とする。
請求項7記載の発明は、請求項5又は6に記載の現像装置において、
前記第2の排出路は、傾斜に沿って前記間隙が広くなるように形成されている、
ことを特徴とする。
前記第2の排出路は、傾斜に沿って前記間隙が広くなるように形成されている、
ことを特徴とする。
請求項8記載の発明は、請求項5ないし7のいずれか1項に記載の現像装置において、
前記カバー部材の外面は、前記トナーの付着を抑制する表面処理がなされている、
ことを特徴とする。
前記カバー部材の外面は、前記トナーの付着を抑制する表面処理がなされている、
ことを特徴とする。
請求項9記載の発明は、請求項1ないし8のいずれか1項に記載の現像装置において、
前記フィルタ部材は、前記第2の排出路を塞ぐように傾斜して配置されている、
ことを特徴とする。
前記フィルタ部材は、前記第2の排出路を塞ぐように傾斜して配置されている、
ことを特徴とする。
請求項10記載の発明は、請求項9に記載の現像装置において、
前記フィルタ部材は、前記カバー部材に両面テープで接着されている、
ことを特徴とする。
前記フィルタ部材は、前記カバー部材に両面テープで接着されている、
ことを特徴とする。
請求項11記載の発明は、請求項2ないし10のいずれか1項に記載の現像装置において、
前記規制部材の前記取付け部と前記カバー部材との間には、前記第1の排出路からの空気の流入を遮断する第1シール部材が配置されている、
ことを特徴とする。
前記規制部材の前記取付け部と前記カバー部材との間には、前記第1の排出路からの空気の流入を遮断する第1シール部材が配置されている、
ことを特徴とする。
請求項12記載の発明は、請求項11に記載の現像装置において、
前記規制部材の前記取付け部と前記カバー部材との間には、前記現像剤保持体が回転することにより発生する空気の流れを遮断する第2シール部材が配置され、前記カバー部材には、前記第1シール部材と前記第2シール部材で囲まれた領域に外部と繋がる開口が設けられている、
ことを特徴とする。
前記規制部材の前記取付け部と前記カバー部材との間には、前記現像剤保持体が回転することにより発生する空気の流れを遮断する第2シール部材が配置され、前記カバー部材には、前記第1シール部材と前記第2シール部材で囲まれた領域に外部と繋がる開口が設けられている、
ことを特徴とする。
請求項13記載の発明は、請求項1ないし12のいずれか1項に記載の現像装置において、
前記ハウジングは、受け入れた前記現像剤を撹拌しながら搬送する第1の循環路と、撹拌された前記現像剤を搬送しながら前記現像剤保持体へ供給する第2の循環路を備え、前記第1の排出路は、前記第2の循環路に繋がっている、
ことを特徴とする。
前記ハウジングは、受け入れた前記現像剤を撹拌しながら搬送する第1の循環路と、撹拌された前記現像剤を搬送しながら前記現像剤保持体へ供給する第2の循環路を備え、前記第1の排出路は、前記第2の循環路に繋がっている、
ことを特徴とする。
請求項14記載の発明は、請求項13に記載の現像装置において、
前記第1の排出路は、前記第2の循環路の搬送方向における終端側に形成されている、 ことを特徴とする。
前記第1の排出路は、前記第2の循環路の搬送方向における終端側に形成されている、 ことを特徴とする。
前記課題を解決するために、請求項15に記載の画像形成装置は、
表面に静電潜像が形成される像保持体と、
前記像保持体の表面に形成された前記静電潜像にトナーを供給して前記静電潜像を現像する請求項1ないし14のいずれか1項に記載の現像装置と、を含む、
ことを特徴とする。
表面に静電潜像が形成される像保持体と、
前記像保持体の表面に形成された前記静電潜像にトナーを供給して前記静電潜像を現像する請求項1ないし14のいずれか1項に記載の現像装置と、を含む、
ことを特徴とする。
請求項1、15に記載の発明によれば、省スペースで空気流路のクラウドトナー堆積を抑制し、現像剤収容部内の内圧を安定化することができる。
請求項2に記載の発明によれば、規制部材の温度上昇を抑制することができる。
請求項3、4に記載の発明によれば、空気流路内のクラウドトナーの堆積を抑制することができる。
請求項5に記載の発明によれば、フィルタの空気に接する面を広くしてクラウドトナーを効率的に捕獲するとともに、クラウドトナーの堆積を抑制することができる。
請求項6に記載の発明によれば、空気流路内のクラウドトナーの堆積を抑制することができる。
請求項7に記載の発明によれば、クラウドトナーを貯留することができる。
請求項8に記載の発明によれば、空気流路内のクラウドトナーの堆積を抑制することができる。
請求項9に記載の発明によれば、現像装置の省スペース化を図ることができる。
請求項10に記載の発明によれば、現像装置の省スペース化を図るとともに、組み立てを容易化することができる。
請求項11、12に記載の発明によれば、第1の排出路からクラウドトナーを含む空気が吸引されて排出されることを抑制することができる。
請求項13、14に記載の発明によれば、排出されるクラウドトナーの量を少なくすることができる。
次に図面を参照しながら、以下に実施形態及び具体例を挙げ、本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形態及び具体例に限定されるものではない。
また、以下の図面を使用した説明において、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることに留意すべきであり、理解の容易のために説明に必要な部材以外の図示は適宜省略されている。
尚、以後の説明の理解を容易にするために、図面において、前後方向をX軸方向、左右方向をY軸方向、上下方向をZ軸方向とする。
また、以下の図面を使用した説明において、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることに留意すべきであり、理解の容易のために説明に必要な部材以外の図示は適宜省略されている。
尚、以後の説明の理解を容易にするために、図面において、前後方向をX軸方向、左右方向をY軸方向、上下方向をZ軸方向とする。
(1)画像形成装置の全体構成及び動作
(1.1)画像形成装置の全体構成
図1は本実施形態に係る画像形成装置1の概略構成の一例を示す断面模式図である。
画像形成装置1は、画像形成部10と、画像形成部10の一端に装着された用紙送り装置20と、画像形成部10の他の一端に設けられ、印刷された用紙が排紙される排紙部30と、上位機器から送信された印刷情報から画像情報を生成する画像処理部40(不図示)と、を備えて構成されている。
(1.1)画像形成装置の全体構成
図1は本実施形態に係る画像形成装置1の概略構成の一例を示す断面模式図である。
画像形成装置1は、画像形成部10と、画像形成部10の一端に装着された用紙送り装置20と、画像形成部10の他の一端に設けられ、印刷された用紙が排紙される排紙部30と、上位機器から送信された印刷情報から画像情報を生成する画像処理部40(不図示)と、を備えて構成されている。
画像形成部10は、システム制御装置11(不図示)、露光装置12、感光体ユニット13、現像装置14、転写装置15、用紙搬送装置16a、16b、16c、定着装置17、駆動装置18(不図示)、を備えて構成され、画像処理部40から受け取った画像情報を用紙送り装置20から送り込まれた用紙P上にトナー画像として形成する。
用紙送り装置20は、画像形成部10に対する用紙供給を行う。すなわち、種類(例えば、材質や厚さ、用紙サイズ、紙目)の異なる用紙を収容する複数の用紙積載部を備えており、これら複数の用紙積載部のいずれか一つから繰り出した用紙Pを画像形成部10に対して供給するように構成されている。
排紙部30は、画像形成部10にて画像出力が行われた用紙の排出を行う。そのために、排紙部30は、画像出力後の用紙が排出される排紙収容部を備えている。なお、排紙部30は、画像形成部10から出力される用紙束に対して、裁断やステープル(針綴じ)等の後処理を行う機能を有したものであってもよい。
(1.2)画像形成部の構成及び動作
このような構成の画像形成装置1では、画像形成のタイミングに合わせて用紙送り装置20のうち、印刷ジョブで印刷の1枚毎に指定された用紙積載部から繰り出された用紙が画像形成部10へ送り込まれる。
このような構成の画像形成装置1では、画像形成のタイミングに合わせて用紙送り装置20のうち、印刷ジョブで印刷の1枚毎に指定された用紙積載部から繰り出された用紙が画像形成部10へ送り込まれる。
感光体ユニット13は、露光装置12の下方に、それぞれが並列して設けられ、回転駆動する像保持体としての感光体ドラム31を備えている。感光体ドラム31の回転方向に沿って、帯電ロール32、露光装置12、現像装置14、一次転写ロール52、クリーニングブレード34が配置されている。
現像装置14は、内部に現像剤が収容される現像ハウジング41を有する。現像ハウジング41内には、感光体ドラム31に対向して配置された現像ロール42が配設され、現像ロール42には、現像剤の層厚を規制する規制部材45(図2参照)が近接配置されている。
それぞれの現像装置14は、現像ハウジング41に収容される現像剤を除いて略同様に構成され、それぞれがイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)のトナー像を形成する。
それぞれの現像装置14は、現像ハウジング41に収容される現像剤を除いて略同様に構成され、それぞれがイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)のトナー像を形成する。
現像装置14の上方には、現像剤(キャリアを含むトナー)を収容する交換可能なトナーカートリッジTと、それぞれのトナーカートリッジTから現像装置14に現像剤を供給する現像剤供給装置100が配置されている。本実施形態においては、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)のトナーカートリッジTy、Tm、Tcと、黒(K)の2つのトナーカートリッジTkが着脱可能となっている。
回転する感光体ドラム31の表面は、帯電ロール32により帯電され、露光装置12から出射する潜像形成光により静電潜像が形成される。感光体ドラム31上に形成された静電潜像は現像ロール42によりトナー像として現像される。
転写装置15は、各感光体ユニット13の感光体ドラム31にて形成された各色トナー像が多重転写される中間転写ベルト51、各感光体ユニット13にて形成された各色トナー像を中間転写ベルト51に順次転写(一次転写)する一次転写ロール52、中間転写ベルト51上に重畳して転写された各色トナー像を記録媒体である用紙Pに一括転写(二次転写)する二次転写ロール53を備えて構成されている。
各感光体ユニット13の感光体ドラム31に形成された各色トナー像は、システム制御装置11により制御される電源装置等(不図示)から所定の転写電圧が印加された一次転写ロール52により中間転写ベルト51上に順次静電転写(一次転写)され、各色トナーが重畳された重畳トナー像が形成される。
中間転写ベルト51上の重畳トナー像は、中間転写ベルト51の移動に伴って、バックアップロール65に中間転写ベルト51を介して二次転写ロール53が圧接配置された二次転写部TRに搬送される。
重畳トナー像が二次転写部TRに搬送されると、そのタイミングに合わせて用紙送り装置20から用紙が二次転写部TRに供給される。そして、中間転写ベルト51を介して二次転写ロール53と対向するバックアップロール65には、システム制御装置11により制御される電源装置から予め定められた二次転写電圧が印加され、用紙に中間転写ベルト51上の多重トナー像が一括転写される。
重畳トナー像が二次転写部TRに搬送されると、そのタイミングに合わせて用紙送り装置20から用紙が二次転写部TRに供給される。そして、中間転写ベルト51を介して二次転写ロール53と対向するバックアップロール65には、システム制御装置11により制御される電源装置から予め定められた二次転写電圧が印加され、用紙に中間転写ベルト51上の多重トナー像が一括転写される。
感光体ドラム31表面の残留トナーは、クリーニングブレード34により除去され、廃トナー収容部(不図示)に回収される。感光体ドラム31の表面は、帯電ロール32により再帯電される。
定着装置17は一方向へ回転する無端状の定着ベルト17aと、定着ベルト17aの周面に接し、一方向へ回転する加圧ロール17bとを有し、定着ベルト17aと加圧ロール17bの圧接領域によってニップ部(定着領域)が形成される。
転写装置15においてトナー像が転写された用紙は、トナー像が未定着の状態で用紙搬送装置16aを経由して定着装置17に搬送される。定着装置17に搬送された用紙は、一対の定着ベルト17aと加圧ロール17bにより、圧着と加熱の作用でトナー像が定着される。
転写装置15においてトナー像が転写された用紙は、トナー像が未定着の状態で用紙搬送装置16aを経由して定着装置17に搬送される。定着装置17に搬送された用紙は、一対の定着ベルト17aと加圧ロール17bにより、圧着と加熱の作用でトナー像が定着される。
定着の終了した用紙は、用紙搬送装置16bを経由して排紙部30に送り込まれる。
尚、用紙の両面に画像出力を行う場合には、用紙搬送装置16cにより当該用紙の表裏が反転され、再び画像形成部10における二次転写部TRへ送り込まれる。そして、トナー像の転写および転写像の定着が行われた後に、排紙部30に送り込まれることになる。排紙部30へ送り込まれた用紙は、必要に応じて裁断やステープル(針綴じ)等の後処理を経た後に、排紙収容部へ排出される。
尚、用紙の両面に画像出力を行う場合には、用紙搬送装置16cにより当該用紙の表裏が反転され、再び画像形成部10における二次転写部TRへ送り込まれる。そして、トナー像の転写および転写像の定着が行われた後に、排紙部30に送り込まれることになる。排紙部30へ送り込まれた用紙は、必要に応じて裁断やステープル(針綴じ)等の後処理を経た後に、排紙収容部へ排出される。
(2)要部構成と動作
図2は感光体ユニット13及び現像装置14を含む画像形成部10の要部を示す断面模式図、図3は現像装置14における現像剤の搬送を説明するA-B-C線に沿って平面視で展開した断面模式図、図4は現像装置14の構成を示す断面模式図である。以下、図面を参照しながら画像形成部10の要部の構成と動作について説明する。
(2.1)感光体ユニットの構成
感光体ユニット13は、ユニットハウジング35に感光体ドラム31が回転自在に支持され、ユニットハウジング35内には、帯電ロール32、クリーニングロール33、クリーニングブレード34、クリーニングブレード34で除去されたトナーを廃トナー回収容器(不図示)に搬送する搬送オーガ36が配置されている。
図2は感光体ユニット13及び現像装置14を含む画像形成部10の要部を示す断面模式図、図3は現像装置14における現像剤の搬送を説明するA-B-C線に沿って平面視で展開した断面模式図、図4は現像装置14の構成を示す断面模式図である。以下、図面を参照しながら画像形成部10の要部の構成と動作について説明する。
(2.1)感光体ユニットの構成
感光体ユニット13は、ユニットハウジング35に感光体ドラム31が回転自在に支持され、ユニットハウジング35内には、帯電ロール32、クリーニングロール33、クリーニングブレード34、クリーニングブレード34で除去されたトナーを廃トナー回収容器(不図示)に搬送する搬送オーガ36が配置されている。
(2.2)現像装置の構成と動作
現像装置14は、図2に示すように、現像ハウジング41に現像ロール42が回転自在に支持され、現像ハウジング41内には、撹拌オーガ43A、供給オーガ43B、規制部材45が配置されている。現像ハウジング41内の撹拌オーガ43A、供給オーガ43Bの周囲には、現像剤が充填されて、カバー部材44で塞がれている。
現像装置14は、図2に示すように、現像ハウジング41に現像ロール42が回転自在に支持され、現像ハウジング41内には、撹拌オーガ43A、供給オーガ43B、規制部材45が配置されている。現像ハウジング41内の撹拌オーガ43A、供給オーガ43Bの周囲には、現像剤が充填されて、カバー部材44で塞がれている。
現像ロール42は、現像ハウジング41に形成された開口部41aを通じて感光体ドラム31の外周面と対向配置されている。現像ロール42は、円柱状に形成され、画像形成装置1の手前側から奥側に向かう方向(図4に示す)に沿って延びるように配置されている。また、現像ロール42は、現像ハウジング41に対して回転可能に支持された円筒状の現像スリーブ42Aと、現像スリーブ42Aの内部空間に設けられ現像ハウジング41に対して固定された円柱状の磁石部材としてのマグネット42Bと、を備えている。
現像スリーブ42Aは、マグネット42Bの磁力によって現像剤が外周面に保持され、現像スリーブ42Aの回転(図2中 矢印Bで示す)により現像剤を感光体ドラム31の静電潜像へ搬送供給するように構成されている。
現像スリーブ42Aは、マグネット42Bの磁力によって現像剤が外周面に保持され、現像スリーブ42Aの回転(図2中 矢印Bで示す)により現像剤を感光体ドラム31の静電潜像へ搬送供給するように構成されている。
また、現像装置14には、現像剤を撹拌しながら搬送する撹拌オーガ43A及び供給オーガ43Bが設けられている。図3は、現像装置14内における現像剤の搬送(移動)を説明するために、A-B-C線に沿って水平方向に展開した断面模式図としている。
現像ハウジング41内には、撹拌オーガ43A及び供給オーガ43Bの間に仕切壁41bが立設されて、現像ハウジング41は2つの現像剤収容部41A、41Bに仕切られ、仕切壁41bの長手方向両端部には、それぞれ開口41C、41Dが形成されている。
現像ハウジング41内には、撹拌オーガ43A及び供給オーガ43Bの間に仕切壁41bが立設されて、現像ハウジング41は2つの現像剤収容部41A、41Bに仕切られ、仕切壁41bの長手方向両端部には、それぞれ開口41C、41Dが形成されている。
撹拌オーガ43A及び供給オーガ43Bは、駆動源(不図示)から回転力を受けて現像剤収容部41A、41B内の内壁に沿って回転することで、現像剤を現像剤収容部41A、41B内で所定方向に搬送する。
具体的には、撹拌オーガ43Aは第1の循環路としての現像剤収容部41A内の現像剤を攪拌しながら矢印(-Y)方向(手前側)に搬送し、供給オーガ43Bは第2の循環路としての現像剤収容部41B内の現像剤を攪拌しながら矢印(Y)方向(奥側)に搬送する。矢印(-Y)方向に搬送された現像剤は、開口41Cから現像剤収容部41Bに移動し、矢印(Y)方向に搬送された現像剤は、開口41Dから現像剤収容部41Aに移動する。
これにより現像ハウジング41内の現像剤は、2本の撹拌オーガ43A及び供給オーガ43Bによって撹拌されながら循環移動する。このような現像剤の撹拌によって現像剤中のトナーが帯電する。
具体的には、撹拌オーガ43Aは第1の循環路としての現像剤収容部41A内の現像剤を攪拌しながら矢印(-Y)方向(手前側)に搬送し、供給オーガ43Bは第2の循環路としての現像剤収容部41B内の現像剤を攪拌しながら矢印(Y)方向(奥側)に搬送する。矢印(-Y)方向に搬送された現像剤は、開口41Cから現像剤収容部41Bに移動し、矢印(Y)方向に搬送された現像剤は、開口41Dから現像剤収容部41Aに移動する。
これにより現像ハウジング41内の現像剤は、2本の撹拌オーガ43A及び供給オーガ43Bによって撹拌されながら循環移動する。このような現像剤の撹拌によって現像剤中のトナーが帯電する。
図4に示すように、現像装置14には、現像ロール42の上方に、規制部材45が設けられている。
規制部材45は、現像ロール42との間に所定の間隙を有した状態で配置され、現像ロール42の表面に保持した現像剤の一部の移動を規制して、現像ロール42の表面に保持した現像剤の厚さを予め定められた厚さとする。
規制部材45は、現像ロール42との間に所定の間隙を有した状態で配置され、現像ロール42の表面に保持した現像剤の一部の移動を規制して、現像ロール42の表面に保持した現像剤の厚さを予め定められた厚さとする。
次に、現像スリーブ42Aの内側に配置されたマグネット42Bについて説明する。
マグネット42Bには、マグネット42Bの周方向に沿って5極の磁極N1~N3(N極)、S1~S2(S極)が設けられている。
磁極N2(ピックアップ極)は、供給オーガ43Bにより搬送される現像剤を吸引し、現像スリーブ42Aの表面に付着させる。磁極S2(トリミング極)は、規制部材45と対向し、規制部材45で所定の層厚にトリミングされる現像剤を保持する。
磁極N3、N1は、搬送極としての役割を有し、現像スリーブ42A上の現像剤を現像スリーブ42Aの回転方向における下流側へ移動させる。
マグネット42Bには、マグネット42Bの周方向に沿って5極の磁極N1~N3(N極)、S1~S2(S極)が設けられている。
磁極N2(ピックアップ極)は、供給オーガ43Bにより搬送される現像剤を吸引し、現像スリーブ42Aの表面に付着させる。磁極S2(トリミング極)は、規制部材45と対向し、規制部材45で所定の層厚にトリミングされる現像剤を保持する。
磁極N3、N1は、搬送極としての役割を有し、現像スリーブ42A上の現像剤を現像スリーブ42Aの回転方向における下流側へ移動させる。
磁極S1は、感光体ドラム31に対向して配置されており、現像スリーブ42Aの回転により磁極N1から搬送された現像剤を保持するようになっている。現像スリーブ42Aと感光体ドラム31の間には、現像バイアス電圧が印加されて電界が形成されており、現像剤中のトナーが感光体ドラム31へ移動し、現像剤中のキャリアは、磁極S1によって保持され、感光体ドラム31への付着が抑制されている。
ピックオフ極は、隣接する同極の磁極N2、N3とともに反発磁界を形成し、現像でトナーが消費された現像スリーブ42A上の現像剤を現像スリーブ42Aから離脱させる。
ピックオフ極は、隣接する同極の磁極N2、N3とともに反発磁界を形成し、現像でトナーが消費された現像スリーブ42A上の現像剤を現像スリーブ42Aから離脱させる。
(2.3)排出路の構成と作用
図5は排出路の構成を示す図4の符号Aで示す部分の拡大図、図6は現像装置14における空気の流れ及びクラウドトナーctの移動を模式的に示す断面模式図である。尚、図5(a)は主として第1の排出路46に関する符号を付し、図5(b)は主として第2の排出路47に関する符号を付して排出路の構成を示す。
図5は排出路の構成を示す図4の符号Aで示す部分の拡大図、図6は現像装置14における空気の流れ及びクラウドトナーctの移動を模式的に示す断面模式図である。尚、図5(a)は主として第1の排出路46に関する符号を付し、図5(b)は主として第2の排出路47に関する符号を付して排出路の構成を示す。
現像装置14は、カバー部材44に、現像ハウジング41の内部の空気を現像ハウジング41の外部に排出するための空気の排出路が設けられている。また、排出路が外部に繋がる部分には、フィルタ部材48が設けられ、排出路を流通して排出される空気に含まれるクラウドトナーctを捕集している。
本実施形態においては、排出路は、現像ハウジング41の内部に向かって傾斜して形成され、現像ハウジング41の内部から現像ハウジング41の外へ空気を排出する第1の排出路46と、第1の排出路46と繋がり、第1の排出路46からカバー部材44に設けられフィルタ部材48に繋がる第2の排出路47から構成されている(図4 参照)。
第1の排出路46は、規制部材45の一部とカバー部材44の内壁面44aが間隙を有して対向して配置されることで形成されている。
規制部材45は、図5(a)に示すように、現像ロール42と所定の間隙を有して対向する規制部45Aと、規制部材45と交差して延びる取付け部45Bと、取付け部45Bと交差して現像ハウジング41の内部に向かって傾斜して延びる案内部45Cからなり、案内部45Cの上面45Caと現像ハウジング41の上部の開口を塞ぐカバー部材44の内壁面44aとの間の間隙Gとして形成されている。
規制部材45は、図5(a)に示すように、現像ロール42と所定の間隙を有して対向する規制部45Aと、規制部材45と交差して延びる取付け部45Bと、取付け部45Bと交差して現像ハウジング41の内部に向かって傾斜して延びる案内部45Cからなり、案内部45Cの上面45Caと現像ハウジング41の上部の開口を塞ぐカバー部材44の内壁面44aとの間の間隙Gとして形成されている。
第1の排出路46は、現像ハウジング41の供給オーガ43Bが配置された現像剤収容部41B内に向かって傾斜して形成され、空気の入口部46aが現像剤収容部41Bの上方に位置するようになっている。現像装置14においては、トナーカートリッジTから現像剤供給装置100を介して供給される現像剤を現像剤収容部41A内で撹拌しながら現像剤収容部41Bへ搬送して循環させていることから、現像剤収容部41B内のクラウドトナーが現像剤収容部41A内よりも少なくなっている。そのために、本実施形態においては、第1の排出路46の入口部46aは、現像剤収容部41B内に向くように配置することで、第1の排出路46から排出される空気に含まれるクラウドトナーctが少なくなるようになっている。
また、第1の排出路46は、現像剤に含まれるトナーの安息角を超える角度Θ(図5に示す)で下り斜面となるように傾斜して配置されている。なお、トナーの安息角は、現像剤の種類や、温湿度などの使用環境によって変わる。
これにより、図6に示すように、規制部材45の案内部45Cの上面45Caにクラウドトナーctが付着したとしても、その付着したトナーの上に乗ったトナーは滑り落ちることになり(図6中 矢印R2参照)、案内部45Cの上面45Caへのトナーの堆積を抑制することができる。
これにより、図6に示すように、規制部材45の案内部45Cの上面45Caにクラウドトナーctが付着したとしても、その付着したトナーの上に乗ったトナーは滑り落ちることになり(図6中 矢印R2参照)、案内部45Cの上面45Caへのトナーの堆積を抑制することができる。
案内部45Cの上面45Caは、トナーの付着を抑制する表面処理がなされていることが好ましい。表面処理としては、フレーム処理、コロナ処理、プラズマ処理、研磨処理、粗化処理、活性エネルギー線照射処理、オゾン処理、界面活性剤処理、シランカップリング処理などが挙げられる。これらを複数組み合わせてもよい。また、上面45Caにフッ素樹脂テープ等を貼付してもよい。これにより、案内部45Cの上面45Caへのトナーの堆積が抑制される。
第1の排出路46の空気の流通方向(図6中 矢印R0参照)における下流側となる排出口46bは、第2の排出路47に繋がっている。
第2の排出路47は、図5(b)に示すように、カバー部材44の外面44bとフィルタ部材48の内面48aが間隙を有して対向して第1の排出路46に沿って傾斜して形成されている。すなわち、第1の排出路46と同様に、現像剤に含まれるトナーの安息角を超える角度Θ(図5に示す)で下り斜面となるように傾斜して配置されている。これにより、カバー部材44の外面44bへのトナーの堆積を抑制することができる。
また、第2の排出路47を構成するカバー部材44の外面44bは、トナーの付着を抑制する表面処理がなされていることが好ましい。表面処理としては、界面活性剤処理、フッ素樹脂系テープの貼付が挙げられる。これにより、案内部45Cの上面45Caへのトナーの堆積が抑制される。
第2の排出路47は、図5(b)に示すように、カバー部材44の外面44bとフィルタ部材48の内面48aが間隙を有して対向して第1の排出路46に沿って傾斜して形成されている。すなわち、第1の排出路46と同様に、現像剤に含まれるトナーの安息角を超える角度Θ(図5に示す)で下り斜面となるように傾斜して配置されている。これにより、カバー部材44の外面44bへのトナーの堆積を抑制することができる。
また、第2の排出路47を構成するカバー部材44の外面44bは、トナーの付着を抑制する表面処理がなされていることが好ましい。表面処理としては、界面活性剤処理、フッ素樹脂系テープの貼付が挙げられる。これにより、案内部45Cの上面45Caへのトナーの堆積が抑制される。
第2の排出路47は、図5(b)に示すように、傾斜に沿って間隙が広くなるように形成され、傾斜の下端部にはポケット状のスペースSが形成されている。これにより、カバー部材44の外面44b上を滑落するクラウドトナーctを貯留することができる。尚、スペースSは、現像装置14の交換インターバルで、貯留されるトナー量が満杯にならない大きさとなっている。
第2の排出路47は、空気の入口部47aが第1の排出路46の排出口46bに繋がって、排出口47bは、カバー部材44に設けられ現像剤の通過を阻止して空気の通過を許容するフィルタ部材48に面している。これにより、現像装置14の内部の空気は、図6に示すように、現像剤収容部41B内から第1の排出路46内を第2の排出路47に向かって流通(図6中 矢印R0参照)し、フィルタ部材48を通過して現像装置14の外部へ排出される(図6中 矢印R1参照)。
フィルタ部材48は、カバー部材44の上部に第2の排出路47の排出口47bを塞ぐようにカバー部材44の上面44aに両面テープ(不図示)で直接貼り付けて取り付けられている。これにより、現像装置14の省スペース化を図りながら、組み立てを容易化することができる。
フィルタ部材48の材質は、特に制限されず、ポリオレフィン(PE、PP等)、ポリアミド、ポリエステル(PET等)、芳香族ポリアミド、またはこれらの複合材などを用いることができる。一例として、捕集効率25%(粒子径0.3~0.5μm)、圧力損失が10cm/秒において3Pa程度の多孔質材を用いることで、現像ハウジング41内で発生するクラウドトナーctの通過を阻止しながら空気を通過せて現像装置14内の圧力上昇を抑制することができる。
フィルタ部材48の材質は、特に制限されず、ポリオレフィン(PE、PP等)、ポリアミド、ポリエステル(PET等)、芳香族ポリアミド、またはこれらの複合材などを用いることができる。一例として、捕集効率25%(粒子径0.3~0.5μm)、圧力損失が10cm/秒において3Pa程度の多孔質材を用いることで、現像ハウジング41内で発生するクラウドトナーctの通過を阻止しながら空気を通過せて現像装置14内の圧力上昇を抑制することができる。
図8には、カバー部材に外部と繋がる開口が設けられていない比較例の現像装置14Aにおける空気の流通及びクラウドトナーctの移動を模式的に示している。
図8に示すように、現像装置14Aにおいては、現像ロール42の回転によって、現像ロール42の周りには、強い回転気流Rが発生する。この回転気流Rによって、現像ロール42の上方の規制部材45とカバー部材44の隙間には負圧発生し、第1の排出路46内を流通する空気が流入する虞があった(図中 矢印f参照)。
図8に示すように、現像装置14Aにおいては、現像ロール42の回転によって、現像ロール42の周りには、強い回転気流Rが発生する。この回転気流Rによって、現像ロール42の上方の規制部材45とカバー部材44の隙間には負圧発生し、第1の排出路46内を流通する空気が流入する虞があった(図中 矢印f参照)。
本実施形態に係る現像装置14においては、図5に示すように、規制部材45の取付け部45Bとカバー部材44との間には、第1の排出路46からの空気の流入を遮断する第1シール部材49Aが配置されている。第1シール部材49Aとしては、発泡スポンジが挙げられる。これにより、第1の排出路46内をからの空気の流入が抑制される。
また、図5に示すように、規制部材45の取付け部45Bとカバー部材44との間には、現像ロール42が回転することにより発生する回転気流Rに伴う空気の流れを遮断する第2シール部材49Bが配置され、カバー部材44には、第1シール部材49Aと第2シール部材49Bで囲まれた領域に外部と繋がる開口44cが設けられている。開口44cは、現像ロール42の軸方向に複数設けられている。
このように、規制部材45の取付け部45Bとカバー部材44との間を第1シール部材49Aで塞いだうえで、カバー部材44に外部と繋がる開口44cを設けて大気開放とする(図6中 矢印F参照)ことで、第1の排出路46からクラウドトナーctを含む空気が吸引されて排出されることを抑制している。
図7には現像装置14における第1の排出路46及び開口44cの配置位置を破線で模式的に示している。
図7に示すように、第1の排出路46は、供給オーガ43Bが現像剤を攪拌しながら奥側(矢印(Y)方向)に搬送する第2の循環路としての現像剤収容部41B内に繋がって、第2の循環路としての現像剤収容部41Bの搬送方向における終端側(奥側)に形成されている。すなわち、現像装置14内のクラウドトナーctの発生が少ない領域から空気排出を行うようになっている。これにより、排出されるクラウドトナーctの量を少なくすることができる。
尚、上述した開口44cは、図7に示すように、現像ロール42の上方で、手前側及び奥側に2か所設けられている。これにより、現像ロール42の回転による負圧の発生を現像ロール42の軸方向に亘って抑制している。
図7に示すように、第1の排出路46は、供給オーガ43Bが現像剤を攪拌しながら奥側(矢印(Y)方向)に搬送する第2の循環路としての現像剤収容部41B内に繋がって、第2の循環路としての現像剤収容部41Bの搬送方向における終端側(奥側)に形成されている。すなわち、現像装置14内のクラウドトナーctの発生が少ない領域から空気排出を行うようになっている。これにより、排出されるクラウドトナーctの量を少なくすることができる。
尚、上述した開口44cは、図7に示すように、現像ロール42の上方で、手前側及び奥側に2か所設けられている。これにより、現像ロール42の回転による負圧の発生を現像ロール42の軸方向に亘って抑制している。
本実施形態においては、規制部材45が、現像ロール42の上方に配置されている場合を一例に説明したが、規制部材45は、現像ロール42の下方に配置されていてもよい。その場合、第1の排出路46の形成には規制部材45の一部を利用せず、カバー部材44の内面に間隙を有して対向する板部材(不図示)を配置して形成することができる。
1・・・画像形成装置
10・・・画像形成部
13・・・感光体ユニット
31・・・感光体ドラム
14、14A・・・現像装置
41・・・現像ハウジング、42・・・現像ロール、43A・・・撹拌オーガ、43B・・・供給オーガ、44・・・カバー部材、45・・・規制部材、46・・・第1の排出路、47・・・第2の排出路、48・・・フィルタ部材
20・・・用紙送り装置
30・・・排紙部
10・・・画像形成部
13・・・感光体ユニット
31・・・感光体ドラム
14、14A・・・現像装置
41・・・現像ハウジング、42・・・現像ロール、43A・・・撹拌オーガ、43B・・・供給オーガ、44・・・カバー部材、45・・・規制部材、46・・・第1の排出路、47・・・第2の排出路、48・・・フィルタ部材
20・・・用紙送り装置
30・・・排紙部
Claims (15)
- 現像剤を内部に収容可能なハウジングと、
前記ハウジングの上部開口を塞ぐカバー部材と、
前記ハウジングに支持され、前記現像剤を外表面に保持して回転する現像剤保持体と、
前記現像剤保持体と対向して配置され、前記外表面上の現像剤量を規制する規制部材と、
前記ハウジングの内部に向かって傾斜して形成され、前記ハウジング内から前記ハウジング外へ空気を排出する第1の排出路と、
前記第1の排出路と繋がり、前記第1の排出路から前記カバー部材に設けられ前記現像剤の通過を阻止して前記空気の通過を許容するフィルタ部材に繋がる第2の排出路と、を備えた、
ことを特徴とする現像装置。 - 前記規制部材は、前記現像剤保持体と所定の間隙を有して対向する規制部と、前記規制部と交差して延びる取付け部と、前記取付け部と交差して前記ハウジングの内部に向かって傾斜して延びる案内部からなり、前記第1の排出路は、前記案内部の上面と前記カバー部材の内面が間隙を有して対向して形成されている、
ことを特徴とする請求項1に記載の現像装置。 - 前記第1の排出路は、前記現像剤に含まれるトナーの安息角を超える角度で傾斜している、
ことを特徴とする請求項2に記載の現像装置。 - 前記案内部の上面は、前記トナーの付着を抑制する表面処理がなされている、
ことを特徴とする請求項3に記載の現像装置。 - 前記第2の排出路は、前記カバー部材の外面と前記フィルタ部材の内面が間隙を有して対向して前記第1の排出路に沿って傾斜して形成されている、
ことを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載の現像装置。 - 前記第2の排出路は、前記現像剤に含まれるトナーの安息角を超える角度で傾斜している、
ことを特徴とする請求項5に記載の現像装置。 - 前記第2の排出路は、傾斜に沿って前記間隙が広くなるように形成されている、
ことを特徴とする請求項5又は6に記載の現像装置。 - 前記カバー部材の外面は、前記トナーの付着を抑制する表面処理がなされている、
ことを特徴とする請求項5ないし7のいずれか1項に記載の現像装置。 - 前記フィルタ部材は、前記第2の排出路を塞ぐように傾斜して配置されている、
ことを特徴とする請求項1ないし8のいずれか1項に記載の現像装置。 - 前記フィルタ部材は、前記カバー部材に両面テープで接着されている、
ことを特徴とする請求項9に記載の現像装置。 - 前記規制部材の前記取付け部と前記カバー部材との間には、前記第1の排出路からの空気の流入を遮断する第1シール部材が配置されている、
ことを特徴とする請求項2ないし10のいずれか1項に記載の現像装置。 - 前記規制部材の前記取付け部と前記カバー部材との間には、前記現像剤保持体が回転することにより発生する空気の流れを遮断する第2シール部材が配置され、前記カバー部材には、前記第1シール部材と前記第2シール部材で囲まれた領域に外部と繋がる開口が設けられている、
ことを特徴とする請求項11に記載の現像装置。 - 前記ハウジングは、受け入れた前記現像剤を撹拌しながら搬送する第1の循環路と、撹拌された前記現像剤を搬送しながら前記現像剤保持体へ供給する第2の循環路を備え、前記第1の排出路は、前記第2の循環路に繋がっている、
ことを特徴とする請求項1ないし12のいずれか1項に記載の現像装置。 - 前記第1の排出路は、前記第2の循環路の搬送方向における終端側に形成されている、 ことを特徴とする請求項13に記載の現像装置。
- 表面に静電潜像が形成される像保持体と、
前記像保持体の表面に形成された前記静電潜像にトナーを供給して前記静電潜像を現像する請求項1ないし14のいずれか1項に記載の現像装置と、を含む、
ことを特徴とする画像形成装置。
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