JP2006106557A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 簡単な構成でありながら、現像剤担持体両端部近傍からのトナー飛散を効果的に防止する画像形成装置を提供すること。
【解決手段】 表面に静電潜像を形成する像担持体と、当該像担持体に対向して配設され、前記像担持体上の静電潜像をトナー像とする現像装置と、を有する画像形成装置であって、前記現像装置は、現像剤により形成される磁気ブラシを表面に担持する現像剤担持体と、前記現像剤担持体の内部に固定して設けられ、前記磁気ブラシを形成するための磁界を発生させて前記現像剤担持体表面に着磁領域を形成する磁界発生手段と、前記着磁領域の外側に配設した飛散トナーの吸引口と、を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【選択図】 図３

Description

本発明は電子写真方式を用いた、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関し、特に、現像装置から飛散するトナーの吸引手段を改良した画像形成装置に関する。

電子写真方式により画像を形成する画像形成装置は一般に粉体状のトナーを用いて現像し、画像を形成する。

粉体状のトナーを用いる現像プロセスにおいては、トナーの飛散に対する対策が必要である場合が多く、多くの電子写真方式画像形成装置では、トナーの飛散が発生し易い箇所をシールするシール手段、または、現像装置から飛散するトナーを吸引する吸引手段が設けられている。

従来、開示されている技術としては、シール手段を用いて現像領域両端部をシールする技術（例えば、特許文献１）、吸引手段を用いて、現像剤担持体である現像ローラの開口部下流側で吸引したトナーを現像ローラの軸方向に排出する技術（例えば、特許文献２）、現像ハウジングの構成を二重とし、磁気ブラシに対応する部分に壁を設けて摺擦させ、磁気ブラシ間に進入するトナーを吸引して取り除く技術（例えば、特許文献３）がある。しかしながら、特許文献１に記載された技術では、現像ローラに摺擦されるシール部材の耐久性と、シール部材の密封の程度が問題となり、特許文献２及び特許文献３に記載された技術では、トナーと共にキャリアまで吸引してしまうという問題、及び、吸引の開口部が軸方向に長くなるために吸引装置及び動力を大きくする必要があり、それに伴って、設置スペース、消費電力、及び騒音が大きくなるという問題がある。特に、現像ローラの近傍に設けられる吸引の開口部においては、現像ローラ両端近傍の非着磁領域があるため、キャリアが飛散しやすく、それに伴ってトナーも飛散し易い状況にある。また、現像ローラ回転により発生する気流が現像ハウジング内を回流して現像ローラ両端部近傍から現像ハウジング外に吹き出すという現象が起きやすいため、現像ローラ両端部近傍において、トナー飛散及びキャリア飛散が発生し易い。この問題に対して、特許文献２及び特許文献３では特に効果的な対策を講じていない。
特開平１０−４８９４９号公報 特開２００１−１１７３６３号公報 特開平４−３５５４８１号公報

本発明は、従来のトナー飛散防止技術における上記のような問題を解決し、簡単な構成でありながら、現像剤担持体両端部近傍からのトナー飛散を効果的に防止する画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明の目的は、下記の構成により達成することが出来る。
（請求項１）
表面に静電潜像を形成する像担持体と、
当該像担持体に対向して配設され、前記像担持体上の静電潜像をトナー像とする現像装置と、を有する画像形成装置であって、
前記現像装置は、
現像剤により形成される磁気ブラシを表面に担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体の内部に固定して設けられ、前記磁気ブラシを形成するための磁界を発生させて前記現像剤担持体表面に着磁領域を形成する磁界発生手段と、
前記着磁領域の外側に配設した飛散トナーの吸引口と、を備えていることを特徴とする画像形成装置。
（請求項２）
前記吸引口が、現像剤担持体回転方向下流側に配設されていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
（請求項３）
前記吸引口が、前記現像剤担持体の軸方向における前記着磁領域外の両端部近傍に配設されている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。

請求項１及び２に記載の発明により、簡単な構成でありながら、現像剤担持体の端部近傍からのトナー飛散を効果的に防止することができる。また、飛散トナーの吸引口は飛散トナーが集中する現像剤担持体端部の着磁領域の外側に限定して配設するため、小サイズのもので良く、ダクトも小さくて済むため、場所を取らず、ファンも容量の小さなものが用いられるため、消費電力も少なくて済む。

請求項３に記載の発明により、現像剤担持体両端部近傍からのトナー飛散をより確実に防止することができ、バランスの良い飛散トナーの吸引が可能となる。

次に、本発明に係る現像装置を備えた画像形成装置の実施の形態について図面に基づいて説明する。

図１は本発明に係る現像装置を備えた画像形成装置の全体構成図である。

図示の画像形成装置本体Ａは、画像形成部１、画像処理部２、画像書き込み部３、高圧電源部４、給紙搬送部５、定着装置６、排紙部７、自動両面コピーのための再搬送手段（ＡＤＵ）８を備えている。

画像形成装置本体Ａの上部には、画像読み取り装置ＳＣと自動原稿送り装置ＤＦが搭載されている。画像形成装置本体Ａの図示の左上部の排紙部７側には、排紙トレイ７Ｃ、又は図示しない用紙後処理装置が連結可能である。

自動原稿送り装置ＤＦの原稿台上に第１面を上向きにして載置された原稿ｄは、矢印方向に搬送され画像読み取り装置ＳＣの光学系により原稿の片面又は両面の画像が読みとられ、ＣＣＤイメージセンサＣ１に読み込まれる。

ＣＣＤイメージセンサＣ１により光電変換されたアナログ信号は、画像処理部２において、アナログ処理、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等を行った後、画像書き込み部３に信号を送る。

画像書き込み部３においては、半導体レーザからの出力光が画像形成部１の像担持体１０に照射され、潜像を形成する。画像形成部１においては、帯電、露光、現像、転写、分離、クリーニング等の処理が行われ、給紙搬送部５から搬送された用紙Ｓに画像が転写される。画像を担持した用紙Ｓは、定着装置６により定着され、排紙部７から排紙トレイ７Ｃに排出される。或いは排紙路切り替え板７Ａにより再搬送手段８に送り込まれた片面画像処理済みの用紙Ｓは、再び画像形成部１において両面画像処理された後、排紙部７の排紙ローラ７Ｂにより排紙トレイ７Ｃに排出される。

図１において、画像形成装置本体Ａ内の右寄り側には、画像形成部１を中心にして、画像形成装置本体Ａの高さ方向下方に給紙搬送部５の給紙カセット５Ａが、上方に定着装置６と排紙部７が設けられている。この垂直配列構成により、ほぼ垂直方向の用紙搬送路Ｌ１が形成される。給紙カセット５Ａから送り出された用紙Ｓは、この垂直上方の用紙搬送路Ｌ１に沿って搬送されて画像形成装置本体Ａ外に排出される。

この垂直方向用紙搬送路Ｌ１にほぼ平行して、再搬送手段８による用紙搬送路Ｌ２が形成されている。上記の垂直方向の用紙搬送路Ｌ１、Ｌ２を形成することにより、給紙カセット５Ａから排紙部７に至る最短距離の用紙搬送路が構成される。

図２は、本発明の実施の形態における画像形成装置本体Ａの要部断面図である。

図において、１０は像担持体である感光体で、基体の表面に有機、又は無機の光導電性層を設けた感光体である。該感光体１０の画像形成領域には光導電性層が設けられるが、前記像担持体の両端部には光導電性層が設けられていない。

該感光体１０は矢印方向に駆動回転される。１２はコロナ帯電器で、感光体１０の表面を一様に帯電する。１３は像露光手段で、感光体１０上に光像を照射し静電潜像を形成する。１４は現像器で、感光体１０上に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する。５Ｂはレジストローラで、給紙カセット５Ａから給送される用紙Ｓを、感光体１０上の静電潜像形成に同期して転写位置へ送り込む。１５は転写用コロナ放電器であり、感光体１０上のトナー像を用紙Ｓに転写する。１６は分離用コロナ放電器であり、転写後の用紙Ｐを感光体１０面から剥離する。１７は感光体１０の表面に圧接する分離爪で、感光体１０上に付着した用紙Ｓを剥離する。１８は帯電前除電手段、１９は転写同時露光手段である。６は定着装置、２０は本発明に基づく実施の形態を適用したクリーニング装置である。

図３は本発明の実施の形態に係る現像装置の断面図であり、図４は上カバーを外した状態での現像装置の上面図である。

内部に磁界発生手段である現像用固定磁石１４２を有し、矢示方向に回転する現像剤担持体１４１には、相互摩擦によって帯電しキャリアの周りにトナーが付着した状態となった現像剤が、現像用固定磁石１４２の磁力によって形成される現像剤担持体１４１表面の着磁領域Ｍの範囲に付着して所謂磁気ブラシを形成し、層厚規制部材１４３によって現像剤の層厚が規制されて感光体１０と対向した現像領域へと搬送されて現像が行われる。

現像容器１４７内には本発明に係る回転部材の実施の形態である１対の撹拌搬送スクリュー１４５、１４６と、本発明に係る回転部材の他の実施の形態である回転パドル１４４とがあって、新たに供給されるトナーを容器内の現像剤と混合・撹拌しながら現像剤担持体１４１へと搬送する。撹拌搬送スクリュー１４５、１４６は共に棒状のスクリュー部材であって、一方は紙面の手前方向から後方向に、他方は紙面の後方向から手前方向に現像剤を撹拌しながら搬送する。供給されるトナーは撹拌搬送スクリュー１４５、１４６によって巡回する現像剤上に落下し、混合・撹拌されて回転パドル１４４方向へと排出される。排出されたトナーと混合・撹拌状態にある現像剤は、水車状の回転パドル１４４によって更に撹拌されて現像剤担持体１４１へと供給される。

現像装置１４は、感光体１０と共に図示しないドラムカートリッジ枠体に取り付けられてドラムカートリッジを構成している。ドラムカートリッジは、画像形成装置本体に取り付けられた状態で画像形成が行われ、画像形成装置本体に対して引き出し、或いは取り外すことが可能となっている。また、現像剤交換を行うときは現像装置１４をドラムカートリッジ枠体から取り外した状態で行われる。１４８は現像容器１４７を覆う上カバーである。現像剤担持体１４１の表面に対して平行に隣接して対峙する現像容器１４７の側壁（参照符号なし）には、現像剤担持体１４１両端部近傍（着磁領域Ｍの外側）に、２つの開口部Ｋが形成されている。現像容器１４７の外側の現像剤担持体１４１回転方向下流側に、開口部Ｋに近接して、飛散トナーの吸引口である２つのトナー吸引口１４９が配設されている。２つのトナー吸引口１４９は現像容器１４７に固定されており、図示しないダクトを経て、図示しないファンへと連結されている。

本発明に係る現像装置を備えた画像形成装置の全体構成図である。 本発明の実施の形態における画像形成装置本体Ａの要部断面図である。 本発明の実施の形態に係る現像装置の断面図である。 上カバーを外した状態での現像装置の上面図である。

符号の説明

１ 画像形成部
１０ 感光体（像担持体）
１４ 現像装置
１４１ 現像剤担持体
１４７ 現像容器
１４９ トナー吸入口
Ｋ 開口部
Ｍ 着磁領域

Claims (3)

1. 表面に静電潜像を形成する像担持体と、
   当該像担持体に対向して配設され、前記像担持体上の静電潜像をトナー像とする現像装置と、を有する画像形成装置であって、
   前記現像装置は、
   現像剤により形成される磁気ブラシを表面に担持する現像剤担持体と、
   前記現像剤担持体の内部に固定して設けられ、前記磁気ブラシを形成するための磁界を発生させて前記現像剤担持体表面に着磁領域を形成する磁界発生手段と、
   前記着磁領域の外側に配設した飛散トナーの吸引口と、を備えていることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記吸引口が、現像剤担持体回転方向下流側に配設されていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記吸引口が、前記現像剤担持体の軸方向における前記着磁領域外の両端部近傍に配設されている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。

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