JP2002258610A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 構成が簡易でかつ低コストの、トナークラウ
ドの発生が防止された現像装置を提供することを目的と
する。 【解決手段】 ハウジング３２の開口部Ｏよりも像担持
体回転方向下流側にハウジング３２に隣接して配備され
た、像担持体表面との間に距離Ｌ２の間隔を保ちながら
開口部Ｏよりも像担持体回転方向下流側に像担持体表面
に沿って広がる壁面３３と、壁面３３の、像担持体回転
方向下流側の端辺３４よりも像担持体回転方向下流側に
おいて像担持体表面から距離Ｌ１だけ離れた位置に配備
された壁端面３６とを有するとともに壁面３３の下流側
の端辺３４と壁端面３６との間に像担持体回転方向に幅
Ｌ３だけ開いた開口３７を有する、トナークラウドを収
容するトナー収容室３８を備え、そのトナー収容室３８
を、距離Ｌ１と、距離Ｌ２と、幅Ｌ３との間に、 Ｌ１＜Ｌ２＜Ｌ３ なる関係を満たすように形成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式の複
写機やプリンタなどの画像形成装置に用いられる現像装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真方式の複写機やプリンタ
などに用いられる現像装置において、現像領域付近でト
ナークラウドが発生し、発生したトナークラウドによっ
て画像形成装置内が汚染され、さらには装置外に飛散し
環境を汚染するという問題がある。

【０００３】トナークラウドによる汚染を防止する方法
として、特公平２−２０１０７号公報、特公平２−２０
１０８号公報、特公平２−６１７５５号公報などに開示
されているように、現像装置の下方にエアーを吸引する
サクション部を設け、このサクション部により、浮遊す
るトナークラウドを積極的に吸引処理するトナークラウ
ド防止方法が開示されている。

【０００４】また、特公平７−３１４３６号公報には、
トナー担持体に対向配置され、トナー担持体の現像磁石
と同極性の現像剤捕集磁石で磁性現像剤を磁気的に吸着
する方式の現像装置が開示されており、また、特公平５
−３３３９４号公報、特公平５−７０８１７号公報に
は、像担持体の移動方向下流側に像担持体に近接して導
電性部材を配置し、この導電性部材に、バイアス電圧印
加手段により現像剤の帯電極性と同極性のバイアス電圧
を印加するとともに、導電性部材を清掃する清掃手段を
設け、これら導電性部材と清掃手段を転写前帯電器と一
体に構成した画像形成装置が開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、特公平２−２
０１０７号公報、特公平２−２０１０８号公報、特公平
２−６１７５５号公報に開示されたトナークラウド防止
方法では、トナークラウドを吸引するためのブロワやフ
ィルタが必要であり、騒音が増え、かつコストが上昇す
るという問題がある。

【０００６】また、特公平７−３１４３６号公報に開示
された現像装置や、特公平５−３３３９４号公報、特公
平５−７０８１７号公報に開示された画像形成装置は、
いずれも構成が複雑であり、広いスペースを必要とし、
かつコストが高くなるという問題がある。

【０００７】本発明は、上記事情に鑑み、構成が簡易で
かつ低コストの、トナークラウドの発生が防止された現
像装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の現像装置は、静電潜像を担持して所定の方向に回転
する像担持体に所定の現像領域において近接もしくは接
触するように配置され、表面にトナーを担持し上記現像
領域において上記像担持体にそのトナーを供給するトナ
ー担持体と、上記現像領域において上記像担持体に向か
って開口した開口部を有しその開口部を除く上記トナー
担持体の周囲を覆うハウジングとを備えた現像装置にお
いて、上記開口部よりも像担持体回転方向下流側に上記
ハウジングに隣接して配備された、上記像担持体表面と
の間に距離Ｌ２の間隔を保ちながら上記開口部よりも像
担持体回転方向下流側にその像担持体表面に沿って広が
る壁面と、その壁面の、像担持体回転方向下流側の端辺
よりもさらにその像担持体回転方向下流側において像担
持体表面から距離Ｌ１だけ離れた位置に配備された壁端
面とを有するとともに上記壁面の上記下流側の端辺と上
記壁端面との間にその像担持体回転方向に幅Ｌ３だけ開
いた開口を有する、その開口から入り込んだトナークラ
ウドを収容するトナー収容室を備え、上記トナー収容室
が、上記距離Ｌ１と、上記距離Ｌ２と、上記幅Ｌ３との
間に、 Ｌ１＜Ｌ２＜Ｌ３ なる関係を満たすように形成されてなるものであること
を特徴とする。

【０００９】ここで、上記トナー収容室が、上記現像領
域付近のトナークラウドをそのトナー収容室内に吸引す
るためのファンと、そのファンによりトナー収容室内に
吸引された空気をそのトナー収容室外に排出する排気口
とを備えたものであることが好ましい。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。

【００１１】図１は、本発明の一実施形態の現像装置が
組み込まれたカラー画像形成装置の概略構成図である。

【００１２】図１に示すように、このカラー画像形成装
置は、図面に向かって反時計方向に回転しながら表面に
それぞれイエロー（Ｙ）、マジェンタ（Ｍ）、シアン
（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のトナー像が形成されるドラム
状の４つの像担持体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋと、これら
の各像担持体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ表面を一様に帯電
する帯電器４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋと、帯電された各像
担持体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上に画像情報に基づく各
光ビームＢｍをそれぞれ照射してＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色
に対応した静電潜像を形成する露光装置２と、露光によ
り各像担持体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上に形成された静
電潜像を上記各色のトナーで現像して各色のトナー像を
形成する現像装置３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋと、これら４
つの像担持体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋそれぞれに接触し
た移動経路を経由して循環移動する無端ベルト状の中間
転写ベルト５と、これら４つの像担持体１Ｙ、１Ｍ、１
Ｃ、１Ｋ上に形成された上記４色のトナー像を中間転写
ベルト５上に重ね合わせるようにして転写する各一次転
写部Ｔ１と、中間転写ベルト５上に重ねて転写された４
色の多重トナー像を用紙トレイ６から供給された用紙Ｐ
上に転写する二次転写部Ｔ２と、用紙Ｐ上に転写された
多重トナー像を加熱するとともに加圧する一対のロール
からなる定着装置７とを備えたタンデム型のカラー画像
形成装置である。

【００１３】次に、このカラー画像形成装置による画像
形成の動作について説明する。

【００１４】先ず、帯電器４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋによ
り、表面に有機半導体の感光体層を有する各像担持体１
Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに、通常、約−１０００Ｖ程度の
マイナス電荷による一様帯電が施される。次に、図示し
ない画像処理ユニットからＲ（レッド）、Ｇ（グリー
ン）、Ｂ（ブルー）の入力画像情報と補色の関係にある
イエロー、マジェンタ、シアン、ブラックに色分解され
た出力情報が露光装置２に入力され、一様帯電された各
像担持体に上記各色の光ビームＢｍがそれぞれ照射さ
れ、光ビームＢｍの照射された領域は−７０Ｖ〜−１０
０Ｖ程度まで電位上昇することにより静電的な潜像コン
トラストが得られる。こうして像担持体１Ｙ、１Ｍ、１
Ｃ、１Ｋ上に形成された、上記各色に対応する静電潜像
は、約−８００Ｖ程度の現像バイアスに設定された上記
各色に対応する現像装置３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ内の上
記各色のトナーにより現像され、像担持体１Ｙ、１Ｍ、
１Ｃ、１Ｋ上に上記各色のトナー像が形成される。像担
持体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上に形成された各色のトナ
ー像は、各一次転写部Ｔ１において中間転写ベルト５上
に各色のトナー像が重ね合わされるように転写されて４
色の多重トナー像が形成され二次転写部Ｔ２に向かって
搬送される。一方、用紙トレイ６には用紙Ｐが収納され
ており、用紙トレイ６から二次転写部Ｔ２に搬送されて
きた用紙Ｐは二次転写部Ｔ２で中間転写ベルト５上の多
重トナー像の転写を受ける。多重トナー像の転写を受け
た用紙Ｐは定着装置７に搬送され、多重トナー像は定着
装置７により加熱されるとともに加圧されて用紙Ｐ上に
定着される。

【００１５】なお、図１に示した画像形成装置は、露光
装置２の上方に像担持体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋがタン
デム状に配置され、各像担持体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ
の上方に中間転写ベルト５が配置された構成となってい
る。これに対して、露光装置２の下方に像担持体１Ｙ、
１Ｍ、１Ｃ、１Ｋを配置し、その像担持体１Ｙ、１Ｍ、
１Ｃ、１Ｋの下方に中間転写ベルト５を配置した構成の
画像形成装置がある。この両方式の画像形成装置にはそ
れぞれ一長一短があるが、図１に示した方式の画像形成
装置では、二次転写部Ｔ２から中間転写ベルト移動方向
上流側に最も遠ざかった位置にある像担持体１Ｙから二
次転写部Ｔ２までのトナー像搬送距離を、後者の方式に
おけるトナー像搬送距離よりも短く構成することができ
るため、いわゆるファーストプリントタイムが短くなる
という長所があり、最近はこの方式を採用した画像形成
装置が多用される傾向にある。しかし、この方式の画像
形成装置には、現像領域付近においてトナークラウドが
発生しやすいという問題がある。

【００１６】図２は、従来の現像装置におけるトナーク
ラウド発生の説明図である。

【００１７】図２に示すように、この現像装置５０は、
図１に示した画像形成装置と同様、露光装置２の上方に
像担持体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋがタンデム状に配置さ
れ、各像担持体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの上方に中間転
写ベルト５が配置された構成の画像形成装置に用いられ
る現像装置である。すなわち、静電潜像を担持して矢印
Ａ方向に回転する像担持体１に現像領域Ｄにおいて近接
もしくは接触するように配置され、表面にトナーを担持
し現像領域Ｄにおいて像担持体１にトナーを供給するト
ナー担持体５１と、現像領域Ｄにおいて像担持体１に向
かって開口した開口部Ｏを有し開口部Ｏを除くトナー担
持体５１の周囲を覆うハウジング５２とを備えている。

【００１８】この現像装置５０では、ハウジング５２の
像担持体回転方向下流側の壁端面５２ａと像担持体１表
面との間には数ｍｍ程度の間隙Ｇがあるため、この間隙
Ｇからトナークラウドが上方に向かって吹き上がるとい
う現象があり、それを防止するための対策が望まれてい
る。この対策として、間隙Ｇを極力小さくすることが考
えられるが、この間隙Ｇを小さくし過ぎると像担持体１
上に形成されたトナー像に壁端面５２ａが接触してトナ
ー像が壊される恐れがあるため設計上からの限界があ
る。他の対策として、壁端面５２ａから像担持体１表面
に向かって延びるマイラー状のプロテクタを設けること
も考えられるが、プロテクト性の上では効果は期待され
るものの耐久性の点で問題がある。

【００１９】なお、この現像装置５０では、ハウジング
５２の、現像領域Ｄよりも像担持体回転方向上流側の壁
端面５２ｂには、先端が像担持体１に接触するシール用
フィルムを取付けて像担持体回転方向上流側へのトナー
クラウドの流出を防止しているが、現像領域Ｄよりも像
担持体回転方向下流側の像担持体１表面にはトナー像が
形成されるため、現像領域Ｄよりも像担持体回転方向下
流側にはこのようなシール用フィルムを設けることはで
きない。

【００２０】そこで、本発明者らは、以下に説明するよ
うな現像装置を考究するに至ったものである。

【００２１】図３は、本発明の第１の実施形態の現像装
置の概略構成図である。

【００２２】図３に示すように、この現像装置３０は、
静電潜像を担持して矢印Ａ方向に回転する像担持体１に
現像領域Ｄにおいて近接もしくは接触するように配置さ
れ、表面にトナーを担持し現像領域Ｄにおいて像担持体
１にトナーを供給するトナー担持体３１と、現像領域Ｄ
において像担持体１に向かって開口した開口部Ｏを有し
開口部Ｏを除くトナー担持体３１の周囲を覆うハウジン
グ３２とを備えており、開口部Ｏよりも像担持体回転方
向下流側にハウジング３２に隣接して配備された、像担
持体１表面との間に距離Ｌ２の間隔を保ちながら開口部
Ｏよりも像担持体回転方向下流側に像担持体１表面に沿
って広がる壁面３３と、その壁面３３の、像担持体回転
方向下流側の端辺３４よりも像担持体回転方向下流側に
おいて像担持体１表面から距離Ｌ１だけ離れた位置３５
に配備された壁端面３６とを有するとともに壁面３３の
下流側の端辺３４と壁端面３６との間に像担持体回転方
向に幅Ｌ３だけ開いた開口３７を有する、開口３７から
入り込んだトナークラウドを収容するトナー収容室３８
を備えており、そのトナー収容室３８が、上記距離Ｌ１
と、上記距離Ｌ２と、上記幅Ｌ３との間に、 Ｌ１＜Ｌ２＜Ｌ３ なる関係を満たすように形成されている。

【００２３】このように構成したことにより、トナー収
容室３８の壁面３３と像担持体１表面との間に、像担持
体１の矢印Ａ方向への回転に伴う矢印Ａ方向への気流が
生じその気流に乗って現像領域Ｄ付近で発生したトナー
クラウドが開口３７に向けて運ばれる。開口３７まで運
ばれたトナークラウドは、トナー収容室３８の壁端面３
６と像担持体１表面との間の距離Ｌ１がＬ２よりも、ま
たＬ３よりも小さく設定されているので、この距離Ｌ１
の間隙から外部へ排出されることはなく、トナークラウ
ドは開口３７からトナー収容室３８内部へと導かれる。
こうして、現像領域Ｄ付近で発生したトナークラウドは
開口３７からトナー収容室３８に入り込みここに収容さ
れる。

【００２４】次に、本発明の第２の実施形態について説
明する。

【００２５】図４は、本発明の第２の実施形態の現像装
置の概略構成図である。

【００２６】図４に示すように、この第２の実施形態の
現像装置４０は、図３に示した現像装置３０の各構成要
素のほかに、さらに、このトナー収容室３８には、現像
領域Ｄ付近のトナークラウドをトナー収容室３８内に吸
引するためのファン４１と、ファン４１によりトナー収
容室３８内に吸引された空気をトナー収容室３８外に排
出する排気口４２とを備えている。

【００２７】このように構成したことにより、ファン４
１を作動させることによりトナー収容室３８内を負圧に
して、開口３７まで運ばれてきたトナークラウドがトナ
ー収容室３８内に容易に吸引されるようにすることがで
きる。また、トナー収容室３８内に吸引されたトナーク
ラウドを伴う気流がトナー収容室３８内を通過する間に
トナー粒子は沈降してトナー収容室３８の底部に溜ま
り、空気だけが排気口４２から外部に排出されるように
なるので、トナークラウドによる機内の汚染が防止され
る。

【００２８】さらに、この現像装置３０に、開口３７か
ら排気口４２に至るトナークラウドの排出経路上に、図
４に示すように、トナー収容室３８の上下の壁面から延
びる仕切壁４３を設けることにより、トナー収容室３８
を通って排出される途中のトナークラウド中のトナー粒
子の、トナー収容室３８底部への沈降を促進するように
してもよい。

【００２９】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明の現像装
置によれば、ハウジングの開口部よりも像担持体回転方
向下流側にハウジングに隣接して配備されたトナー収容
室を備え、そのトナー収容室の寸法を、前記距離Ｌ１
と、前記距離Ｌ２と、前記幅Ｌ３との間に、Ｌ１＜Ｌ２
＜Ｌ３なる関係を満たすものとしたことにより、構成が
簡易でかつ低コストの、トナークラウドの発生が防止さ
れた現像装置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態の現像装置が組み込まれた
カラー画像形成装置の概略構成図である。

【図２】従来の現像装置におけるトナークラウド発生の
説明図である。

【図３】本発明の第１の実施形態の現像装置の概略構成
図である。

【図４】本発明の第２の実施形態の現像装置の概略構成
図である。

【符号の説明】

１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ 像担持体 ２ 露光装置 ３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ 現像装置 ４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ 帯電器 ５ 中間転写ベルト ６ 用紙トレイ ７ 定着装置 ３０ 現像装置 ３１ トナー担持体 ３２ ハウジング ３３ 壁面 ３４ 端辺 ３５ 位置 ３６ 壁端面 ３７ 開口 ３８ トナー収容室 ４０ 現像装置 ４１ ファン ４２ 排気口 ４３ 仕切壁 ５０ 現像装置 ５１ トナー担持体 ５２ ハウジング ５２ａ，５２ｂ 壁端面 Ｂｍ 光ビーム Ｄ 現像領域 Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３ 距離 Ｏ 開口部 Ｐ 用紙 Ｔ１ 一次転写部 Ｔ２ 二次転写部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西田 正義 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼロ ックス株式会社海老名事業所内 Ｆターム(参考） 2H077 AD06 BA08 BA10 CA16 DB14 DB25 EA24 GA13

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 静電潜像を担持して所定の方向に回転す
   る像担持体に所定の現像領域において近接もしくは接触
   するように配置され、表面にトナーを担持し前記現像領
   域において前記像担持体に該トナーを供給するトナー担
   持体と、前記現像領域において前記像担持体に向かって
   開口した開口部を有し該開口部を除く前記トナー担持体
   の周囲を覆うハウジングとを備えた現像装置において、 前記開口部よりも像担持体回転方向下流側に前記ハウジ
   ングに隣接して配備された、前記像担持体表面との間に
   距離Ｌ２の間隔を保ちながら前記開口部よりも像担持体
   回転方向下流側に該像担持体表面に沿って広がる壁面
   と、該壁面の、像担持体回転方向下流側の端辺よりもさ
   らに該像担持体回転方向下流側において像担持体表面か
   ら距離Ｌ１だけ離れた位置に配備された壁端面とを有す
   るとともに前記壁面の前記下流側の端辺と前記壁端面と
   の間に該像担持体回転方向に幅Ｌ３だけ開いた開口を有
   する、該開口から入り込んだトナークラウドを収容する
   トナー収容室を備え、 前記トナー収容室が、前記距離Ｌ１と、前記距離Ｌ２
   と、前記幅Ｌ３との間に、 Ｌ１＜Ｌ２＜Ｌ３ なる関係を満たすように形成されてなるものであること
   を特徴とする現像装置。
2. 【請求項２】 前記トナー収容室が、前記現像領域付近
   のトナークラウドを該トナー収容室内に吸引するための
   ファンと、該ファンにより該トナー収容室内に吸引され
   た空気を該トナー収容室外に排出する排気口とを備えた
   ものであることを特徴とする請求項１記載の現像装置。