JP2002268377A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型でかつ飛散トナーを効率よく吸引できる
構造にすることによって、装置内での汚染を防止するよ
うにした画像形成装置を提供すること。 【解決手段】 現像剤を収容する現像器１０を有する電
子写真方式の画像形成装置において、前記現像器１０の
現像ニップに対向するように、空気を吸込み可能な吸引
口を有するダクト４０，４２を一体的に設けたことを特
徴とする画像形成装置。さらに、前記ダクト４０，４２
に向けて周辺空気の流れを調整するシール材４４，４６
を配設することが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機，レーザー
プリンター等の電子写真方式の画像形成装置に関し、よ
り詳細には、電子写真方式の画像形成装置におけるトナ
ーによる装置内外の汚染を防止する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近の画像形成装置においては、カラー
コピー機や高速コピー機の普及によりトナーの使用量が
格段に増加し、それに伴い機器内部の各種作像ユニット
が飛散したトナーによって汚れ、画像品質を損ねること
が懸念されている。これに対して、例えば、特開平７−
２０７５３号公報には、カラーコピー機の４本の感光体
周囲に、飛散トナーをファンで吸引するための長尺の排
気ダクトを設けた装置が開示されている。

【０００３】また、例えば、特開平１０−１７１２４４
号公報には、現像装置における飛散トナーの集塵に関し
て、４色のトナー現像器を回転させるリボルバー型の回
転体の約半周分に排気ダクトを配置し、４つある現像器
のうちの３つの現像器の周囲の空気を吸引して、飛散ト
ナーを本体装置背面に排気するようにした装置が開示さ
れている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来技術
の前者においては、４連の感光体すべてを吸引する大き
な排気ダクトが必要になり、装置の小型化には支障を来
たす不具合があった。また、上記従来技術の後者におい
ては、多くのトナーが飛散する場所は現像時であり、つ
まり感光体と現像器が接触するニップと呼ばれるところ
（以下、現像ニップという）であるにも拘らず、この部
分に関しては充分な吸引を行っておらず、トナーの飛散
防止が充分には行われていないという不具合があった。

【０００５】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、従来の技術における
上述のような不具合を解消した、トナー飛散を効果的に
実現した画像形成装置を提供することにある。より具体
的には、本発明は、トナーの飛散が多発する前述の現像
ニップに注目して、吸込み気流ダクトを現像器に一体と
なるように形成して、小型でかつ飛散トナーを効率よく
吸引できる構造にすることによって、装置内での汚染を
防止するようにした画像形成装置を提供しようとするも
のである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る画像形成装置においては、以下のよう
な構成を採用したことを特徴とする。以下、請求項ごと
に発明の目的を説明する。

【０００７】請求項１に係る画像形成装置は、所定の現
像剤を収容する現像器を有する電子写真方式の画像形成
装置において、前記現像器の現像ニップに対向するよう
に、空気を吸込み可能な吸引口を有するダクトを一体的
に設けたことを特徴とするものである。

【０００８】本発明に係る画像形成装置は、感光体の静
電潜像にトナーを付着させる現像工程で、現像器内の現
像スリーブ（現像ローラともいう）の磁気ブラシが感光
体に接触する部分（現像ニップ）の近傍で飛散したトナ
ーを吸引して、周囲の汚染を防ぐものである。より詳細
には、この吸引を行うために、現像器を構成する壁面を
中空の二重構造にして空気の流路（ダクト）を形成し、
いわばダクト付き現像器にすることによって、効率よく
飛散トナーを回収するようにしたものである。

【０００９】また、請求項２に係る画像形成装置は、前
記ダクトの空気吸引口は、前記現像器の現像スリーブの
長さと同等以上の長さにわたる開口を有することを特徴
とするものである。

【００１０】本発明に係る画像形成装置は、上述のダク
トの構造に関して、飛散トナーを吸引するには現像時の
感光体と現像スリーブの接触する全領域にわたって、ダ
クト吸引が必要であり、そのために、ダクト吸引口が現
像ニップに対向して設けられていることに加えて、感光
体の両端や現像スリーブ両端等で極力効率よく飛散トナ
ーを回収するために、現像スリーブと同当以上の長さと
したものである。

【００１１】また、請求項３に係る画像形成装置は、前
記空気吸引口を有するダクトを、前記現像ニップの上流
側と下流側との両方に設けたことを特徴とするものであ
る。

【００１２】本発明に係る画像形成装置は、感光体の静
電潜像にトナーを付着させる現像工程で、さらに詳しく
は現像器内の現像スリーブの磁気ブラシが感光体に接触
する部分の前後（以下の説明においては、前側を上流、
後側を下流と定義する）で、上流，下流域で飛散したト
ナーを吸引して周囲の汚染を防ぐようにしたものであ
る。すなわち、この吸引を行うために、現像器を構成す
る壁面を中空の二重構造にして、空気の流路（ダクト）
を形成させるが、このダクトを、ニップ上流側，下流側
の２個所に同様な構造で設けることによって、効率よく
飛散トナーを回収するようにしたものである。

【００１３】また、請求項４に係る画像形成装置は、前
記現像ニップの上流側に設けられた吸引口を有するダク
トの該吸引口から感光体側に、該感光体に沿って流れ制
御用のシール材を設けたことを特徴とするものである。

【００１４】本発明に係る画像形成装置は、現像ニップ
上流側では、感光体回転に伴う流れが吸込み気流と同方
向となることから、上流側では、回転に伴う流れを吸込
み気流に重畳させることが効率向上に有利であることに
鑑み、現像ニップ上流側に感光体に沿ってシール板を配
置し、上流側の吸込みダクトへシール板を繋いだもので
あり、これにより、吸込み気流の漏れを防止することに
よって効率よく飛散トナーを回収できるものである。

【００１５】また、請求項５に係る画像形成装置は、前
記現像ニップの下流側に設けられた吸引口を有するダク
トの該吸引口から感光体側に、該感光体に沿って流れ制
御用のシール材を設けたことを特徴とするものである。

【００１６】本発明に係る画像形成装置は、現像ニップ
下流側では、感光体回転に伴う流れと吸込み気流と逆方
向になり、飛散トナーが回転に伴う流れによって飛散す
ることに鑑み、下流側では円筒状の感光体に近傍までシ
ール板を配置し、流れを制御して吸込みダクト側へ誘導
するように配置させることにより、飛散トナーの流出を
防止するものである。

【００１７】また、請求項６に係る画像形成装置におい
ては、前記現像器の空気吸込みダクトが、現像器設置時
に本体装置側のダクトに連結できる構造であり、さらに
排気用ファンと連結されていることを特徴とするもので
ある。

【００１８】本発明に係る画像形成装置においては、こ
のように構成することによって、飛散トナーを効率よく
回収できるようにしたものである。

【００１９】また、請求項７に係る画像形成装置におい
ては、飛散トナーを吸引するための構成部品である前記
ダクト，連結部およびファンに到る流路内に、少なくと
も一つのフィルターを設けたことを特徴とするものであ
る。

【００２０】本発明に係る画像形成装置においては、飛
散したトナーを吸引によって回収する一方、装置外にト
ナーを排出しないようにフィルターを設けてこれをトラ
ップさせるようにしたものである。

【００２１】また、請求項８に係る画像形成装置は、前
記ダクトに連結されたファンの作動が現像スリーブの回
転と同期して作動することを特徴とするものである。

【００２２】本発明に係る画像形成装置においては、ト
ナー飛散が発生するのは現像時ばかりではなく、稼動開
始直後の色調整時やトナー補給時等、空回しや始動時な
どにも頻発することが多いことから、現像スリーブがコ
ピー時以外で回転するときも吸引の必要性があることに
鑑み、これを同期制御することによってトナー飛散を効
果的に低減させることができるようにしたものである。

【００２３】また、請求項９に係る画像形成装置は、画
像形成装置の電源投入時やトナーが補給された直後等、
トナーの帯電量を上げるため現像器内の搬送スクリュー
やパドルあるいは現像スリーブが稼動するモードにおい
ては、前記ダクトからの空気吸込み量を通常より増加さ
せるようにしたことを特徴とするものである。

【００２４】本発明に係る画像形成装置においては、請
求項８までの構成に加えて、装置電源投入時やトナーが
補給された直後等、トナーの帯電量を上げるため現像器
の攪拌器や現像スリーブが稼動するモード時に、吸引フ
ァンの空気吸込み量を通常より増加させるように、ファ
ンの入力電圧増加させる制御を行わせる方法を組み合わ
せることによって、さらに飛散を低減させるようにした
ものである。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面に示す好適実施例に基づいて、請求項ごとに詳細に説
明する。

【００２６】〔実施例１〕請求項１，請求項２に係る実
施例：まず、図1に、一般的な電子写真方式の画像形成
装置における現像器と感光体の配置状況を示す断面図を
示し、説明する。現像器１０の主な構成部品は、図示し
たように、現像スリーブ１２，パドル１４，搬送スクリ
ュー１６，ドクターブレード１８，濃度センサー２０等
である。なお、２２は圧抜きフィルタを、また、３０は
感光体を示している。

【００２７】現像スリーブ１２は、２成分現像の場合に
はキャリアと呼ばれる磁性粉とトナーが混合された現像
剤を、感光体３０上の静電的な電気潜像に接触させ、ト
ナーのみを感光体に付着させる役割を有する。また、パ
ドル１４，搬送スクリュー１６は、補給トナーを攪拌し
搬送する役割を、ドクターブレード１８は、現像スリー
ブ１２に汲み上げられる現像剤の量をコントロールし、
濃度センサー２０は、トナー消費に伴って、その濃度を
検知し、少ない場合は補給の制御を行う。

【００２８】本実施例においては、感光体３０と現像ス
リーブ１２とが接触する現像ニップと呼ばれる領域で発
生する飛散トナーを、空気の吸引で回収し、装置内の汚
染を防止する工夫をしたものであり、そのための吸引ダ
クトを、現像器１０を構成する外壁と一体化したもので
ある。すなわち、図２に示した、上流側吸引ダクト４
０，下流側吸引ダクト４２、それに伴うシール材４４お
よび４６で構成されている。ここで、各吸引ダクトは空
気の流路となるため中空であり、金属，プラスチック等
で構成される。

【００２９】図３は、上記現像器１０の外観を示す斜視
図であり、各ダクト４０，４２およびシール材４４，４
６の取付け状況を説明しているものである。本構成は、
感光体３０や現像ニップ側に空気の吸い込み口（それぞ
れ、４０ａ，４２ａで示されている）を有し、飛散トナ
ーを有効に空気流で吸い込むことができる構造となって
いる。飛散トナーを効率よく回収するためには、吸引ダ
クト４０，４２が現像スリーブ１２の長さを完全にカバ
ーする必要があるため、本図のような長尺の形態を有す
ることが有効である。

【００３０】このように構成された、本実施例に係る現
像器１０を用いる画像形成装置によれば、画像形成装置
の小型化が可能になるとともに、飛散トナーが周囲ユニ
ットを汚染することがなくなり、長期間機械的安定性と
良好な画像品質が得られるようになった。

【００３１】〔実施例２〕請求項３，請求項４に係る実
施例：本実施例においては、図２，図３に示したよう
に、現像スリーブ１２を挟んで上流と下流にそれぞれ吸
引ダクト４０，４２を設けている。これらの吸引ダクト
４０，４２は、現像器１０の外壁を利用した一体型の中
空形状をしており、機種に応じた現像器の構造によりそ
の形状は異なるものの、現像スリーブ１２、特に前述の
現像ニップの上流側と下流側とに、それぞれ吸引ダクト
４０，４２を近接させて設けることが有効である。

【００３２】図４に、感光体３０とシール材４４，４６
の拡大図を示した。ここでは、シール材４４として、感
光体３０と約１０ｍｍ程度の間隔をおいて、接触するこ
とのないように、上流側へ長さ３０ｍｍのプラスチック
製のシール材を設けた。シール材とダクトは両面テープ
で接着させている。本実施例によれば、現像ニップの上
流側と下流側、つまり両側に吸込みダクトを形成し、回
収することで、片側吸引よりもさらに効果的に飛散トナ
ーの回収が可能となった。

【００３３】〔実施例３〕請求項５に係る実施例：請求
項４に係る実施例と同様であるが、図４に、現像ニップ
の下流側に設けたシール材４６を示した。こちらは、感
光体３０に約５ｍｍほどの間隔で配置されている。材質
は、先程と同様にプラスチック製のシール材で、ダクト
の壁面に両面テープで接着させている。

【００３４】〔実施例４〕請求項６に係る実施例：図５
に、本実施例に係る現像器ダクト４０，４２と装置本体
側ダクト５０との連結部、さらには排気ファン５２へ至
る全体図を示した。ここに示す構成は、装置奥側側板に
は受け側の連結部５０ａが用意されており、現像器１０
を装置本体にセットすると、スポンジで空気の漏れを防
止しつつ、さらに上流・下流のダクト２つを合流させる
ダクト５０に連結し、フィルター５４，排気ファン５２
へと連結する構造である。

【００３５】上述のように構成された、本実施例に係る
構成を用いることにより、現像器に設けたダクトの排気
ルートを比較的簡素に構成できるようになるとともに、
現像器を比較的頻繁に出し入れする場合にも、簡単に着
脱することができるなど、サービス時や用紙のジャムが
発生した際のメンテナンスが容易になるという実際的な
効果が得られた。

【００３６】〔実施例５〕請求項７に係る実施例：本実
施例は、図５に示した全体構成に加えて、排気ファン５
２の上流側にフィルター５４を挿入したものである。フ
ィルター５４としては、各種のものを用いることが可能
である。

【００３７】本実施例に係る構成を用いることにより、
飛散トナーを排気ファン５２で回収する際に、フィルタ
ー５４でトナーをトラップし、汚染を防止するという重
要な点で、充分な効果が得られた。

【００３８】〔実施例６〕請求項８に係る実施例：本実
施例においては、現像スリーブ１２が回転するシーケン
スに合せて、排気ダクト用の排気ファン５２の動作を同
期させて、オン，オフさせるようにしたものである。こ
れにより、トナーが飛散する、現像スリーブが回転した
際にのみ（あるいは、このときを重点として）、排気フ
ァン５２による吸引を行わせることが可能になり、充分
な効果を得つつ、省エネルギーやファン騒音防止など、
環境対策の点からも効果的である

【００３９】〔実施例７〕請求項９に係る実施例：本実
施例においては、定格ＤＣ２４ボルト動作の排気ファン
を通常作動時に２０ボルトで（つまり、省エネルギーモ
ードで）動作させ、装置電源投入時やトナーが補給され
た直後等、トナーの帯電量を上げるため現像器１０の攪
拌器（パドル１４や搬送スクリュー１６など）や現像ス
リーブ１２が稼動するモードにおいては、動作電圧を定
格に変える（戻す）ことによって、吸込み風量を約１０
％上げて標準の風量にするというものである。

【００４０】本実施例によれば、装置の電源投入時やト
ナーが補給された直後等、トナーの帯電量を上げるため
現像器１０内の搬送スクリュー１６やパドル１４、ある
いは現像スリーブ１２が稼動するモードにおいては、飛
散トナーの量が多く発生するのに対応して、排気ファン
の吸込み風量を上げることによって効果的に除去するこ
とが可能となった。

【００４１】なお、上記各実施例はいずれも本発明の一
例を示すものであり、本発明はこれらに限定されるべき
ものではなく、本発明の範囲内で、適宜の変更や改良を
おこなってもよいことはいうまでもない。

【００４２】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、下記のような効果が得られるものである。 （１）請求項１に係る画像形成装置：現像器一体型での
吸込み気流による方法は、小型化が可能であるととも
に、主たる発生原因個所に対して対策を施したことによ
って、飛散トナーが周囲ユニットを汚染することなく、
長期間機械的安定性と良好な画像品質が得られるように
なる。

【００４３】（２）請求項２に係る画像形成装置：トナ
ー飛散の発生する場所に対して、効果的に吸込み気流を
形成できる方法を実現したことにより、飛散トナーが周
囲ユニットを汚染することなく、長期間機械的安定性と
良好な画像品質が得られるようになる。 （３）請求項３に係る画像形成装置：現像ニップの上流
側と下流側、つまり両側に吸込みダクトを形成し、飛散
トナーを回収することで、片側吸引よりもさらに効果的
に飛散トナーを回収することが可能となる。

【００４４】（４）請求項４に係る画像形成装置：上流
側は感光体が回転するに伴い吸込み方向の気流が発生す
ることから、シール材を感光体に沿って配置することに
より、流れが層流状態になり、シール材がない場合に生
じていた渦が解消されることにより、吸込み気流が安定
するとともに、飛散を低減できた。 （５）請求項５に係る画像形成装置：下流側では、請求
項４の場合とは違い、吸込み気流の方向とは逆になるた
め、効率良くダクト内に飛散トナーを吸い込むことがで
きない可能性もある。そのため、シール材を上の場合よ
りも感光体に接近させて配置することによって、流れを
滞留させることができ、吸込み気流で飛散トナーを効率
良く回収することが可能になる。

【００４５】（６）請求項６に係る画像形成装置：現像
器に設けたダクトの排気ルートを比較的簡素に構成でき
るという効果とともに、現像器を比較的頻繁に出し入れ
するような場合にも、簡単に着脱できるなどサービス時
や用紙のジャムが発生した際のメンテナンスが容易にな
るなど、実際的な効果が得られた。 （７）請求項７に係る画像形成装置：飛散トナーを排気
用ファンで回収する際に、装置外に放出することは粉塵
等の発生になるため好ましくない。そこで、フィルター
でトナーをトラップし、汚染を防止するようにして、こ
れにより、充分な効果が得られた。 （８）請求項８に係る画像形成装置：現像スリーブが回
転した際に、トナーが飛散することは、従来から目視観
察等で判明しており、ファンによる吸引は現像スリーブ
回転時のみ作動させれば、充分な効果が得られる。そこ
で、本請求項に係る装置のこうせいによれば、省エネや
ファン騒音の点からも効果的である。

【００４６】（９）請求項９に係る画像形成装置：装置
電源投入時やトナーが補給された直後等、トナーの帯電
量を上げるため現像器内の搬送スクリューやパドル、あ
るいは現像スリーブが稼動するモードにおいては、飛散
トナーの量が多く発生する。そこで、これをファンの吸
込み風量を調整するようにすることによって効果的に低
減させることが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】一般的な電子写真方式の画像形成装置における
現像器と感光体の配置状況を示す断面図である。

【図２】本発明の一実施例に係る画像形成装置における
現像器と感光体の配置状況を示す断面図である。

【図３】図２に示した現像器の外観を示す斜視図であ
る。

【図４】図２に示した感光体とシール材部分の拡大図で
ある。

【図５】本発明の他の実施例に係る現像器に設けられた
ダクトと装置本体側ダクトとの連結部を示す全体構成斜
視図である。

【符号の説明】

１０ 現像器 １２ 現像スリーブ １４ パドル １６ 搬送スクリュー １８ ドクタブレード ２０ 濃度センサー ３０ 感光体 ４０ 上流側吸引ダクト ４２ 下流側吸引ダクト ４４，４６ シール材 ５０ 装置側ダクト ５２ 排気ファン ５４ フィルター

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の現像剤を収容する現像器を有する
   電子写真方式の画像形成装置において、 前記現像器の現像ニップに対向するように、空気を吸込
   み可能な吸引口を有するダクトを一体的に設けたことを
   特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記ダクトの空気吸引口は、前記現像器
   の現像スリーブの長さと同等以上の長さにわたる開口を
   有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装
   置。
3. 【請求項３】 前記空気吸引口を有するダクトを、前記
   現像ニップの上流側と下流側との両方に設けたことを特
   徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記現像ニップの上流側に設けられた吸
   引口を有するダクトの該吸引口から感光体側に、該感光
   体に沿って流れ制御用のシール材を設けたことを特徴と
   する請求項３に記載の画像形成装置。
5. 【請求項５】 前記現像ニップの下流側に設けられた吸
   引口を有するダクトの該吸引口から感光体側に、該感光
   体に沿って流れ制御用のシール材を設けたことを特徴と
   する請求項３に記載の画像形成装置。
6. 【請求項６】 前記現像器の空気吸込みダクトは、現像
   器設置時に本体装置側のダクトに連結できる構造であ
   り、さらに排気用ファンと連結されていることを特徴と
   する請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装
   置。
7. 【請求項７】 飛散トナーを吸引するための構成部品で
   ある前記ダクト，連結部およびファンに到る流路内に、
   少なくとも一つのフィルターを設けてなることを特徴と
   する請求項６に記載の画像形成装置。
8. 【請求項８】 前記ダクトに連結されたファンの作動が
   現像スリーブの回転と同期して作動することを特徴とす
   る請求項２〜７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
9. 【請求項９】 請求項１〜８のいずれか１項に記載の画
   像形成装置であって、 当該画像形成装置の電源投入時やトナーが補給された直
   後等、トナーの帯電量を上げるため現像器内の搬送スク
   リューやパドルあるいは現像スリーブが稼動するモード
   においては、前記ダクトからの空気吸込み量を通常より
   増加させるように制御されることを特徴とする画像形成
   装置。