JP2007249012A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】現像ローラ周辺のトナーの停留や固まりを防止するために、現像ローラ及び感光体を逆方向に回転させても、感光体ドラムから飛散したトナーにより周囲が汚されることがない画像形成装置を提供する。
【解決手段】現像ローラ２１と感光体ドラム３とを、現像時とは逆方向（図３中Ｒ２方向）に若干回転させる。これにより、トナー層規制ブレード２３の上流側に圧縮状態で付着しているトナーがほぐされて、トナー層規制ブレード２３の上流側に押し戻される形で除去される。同時に、吸引ユニット６４の排気ファン６８を駆動する。これにより、吸引パイプ６２の各空気吸引孔６２ａからはトナー飛散防止シート５１の先端５３付近で飛散したトナーが空気と共に吸引され、このトナーが吸引ユニット６４のトナー溜め室６５に溜められる。
【選択図】図２

Description

本発明は、感光体表面に形成された静電潜像を現像するための現像装置を搭載した画像形成装置に関する。

一般に、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置等の電子写真方式の画像形成装置においては、静電潜像を感光体ドラム表面に形成し、トナーを現像装置から感光体ドラム表面へと供給して、トナーにより感光体ドラム表面の静電潜像を現像し、感光体ドラム表面にトナー像を形成し、トナー像を感光体ドラムから記録用紙に転写し、記録用紙を加熱及び加圧して、トナー像を記録用紙上に定着させている。

現像装置では、該装置の開口部に現像ローラを配置して、この現像ローラを画像形成装置の感光体ドラムに接触させ、現像ローラを感光体ドラムとは逆方向に従動回転させている。そして、現像ローラ表面にトナーを付着させ、層厚規制部材を現像ローラ表面に圧接して、層厚規制部材により現像ローラ表面に付着したトナーのうちの余分なものを掻き落とし、現像ローラ表面に一様な厚さのトナー層を形成し、現像ローラと接触する感光体ドラムにトナーを供給している。特に、１成分トナーを用いる現像装置では、トナーの層圧が１０〜３０μｍ程度であり、高精度の層厚制御が要求される。

また、現像装置では、現像ローラ表面に一様な厚さのトナー層を形成してから、板状あるいはローラ状の帯電部材を現像ローラ表面のトナー層に圧接して、トナー層を感光体ドラム表面の静電潜像とは逆極性に摩擦帯電し、現像ローラ表面のトナーが感光体ドラム表面の静電潜像に静電吸着する様にしている。

更に、現像ローラと感光体ドラム間より感光体ドラムの回転方向とは逆方向にトナーが飛散して来るため、現像装置側にトナー飛散防止シートを取り付けて、このトナー飛散防止シートの先端を感光体ドラムに接触させ、このトナー飛散防止シートにより現像ローラと感光体ドラム間を覆っている。

ところが、層厚規制部材や帯電部材を現像ローラ表面のトナー層に圧接した状態では、時間の経過と共に、層厚規制部材や帯電部材と現像ローラ間にトナーが停留して固まってしまい易く、現像ローラと接触する層厚規制部材や帯電部材の部位にはトナーの小塊が摩擦熱により溶融固着し、この層厚規制部材や帯電部材のトナーの小塊が現像ローラ表面の均一なトナー層の形成を阻害し、画像に白筋が生じたり、画像の現像ムラが発生した。

このため、特許文献１、２等では、現像装置の現像動作の終了後、現像ローラを逆回転させて、現像ローラと層厚規制部材や帯電部材間に停留しているトナーを解すという技術が開示されている。
特開昭６１−２４３４７３号公報 特開平４−２８１４７８号公報

ところで、通常、現像ローラの回転駆動系と感光体ドラムの回転駆動系が連動しており、１個のモータを駆動源として、現像ローラ及び感光体ドラムを相互に逆方向に回転駆動している。従って、特許文献１、２等の様に現像装置の現像動作の終了後、現像ローラを逆回転させたときには、感光体ドラムも現像動作のときとは逆方向に回転することになる。

このとき、現像ローラ表面は現像装置内へと戻って行く方向に回転移動するので、現像ローラ表面の残存トナーが周囲に飛散することはない。しかしながら、感光体ドラムが逆方向に回転されると、感光体ドラム表面がトナー飛散防止シート先端との接触部位に戻って超えて行くので、このトナー飛散防止シートにより感光体ドラム表面の残存トナーが掻き飛ばされ、トナーが周囲に飛散した。しかも、感光体ドラムの全周囲には、帯電装置、ＬＳＵ、転写装置、クリーニング装置、及び除電装置等が順次配置されているので、これらがトナーの飛散により汚されてしまい、画像品質が低下するという問題が生じた。

そこで、本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであり、現像ローラ周辺のトナーの停留や固まりを防止するために、現像ローラ及び感光体を逆方向に回転させても、感光体ドラムから飛散したトナーにより周囲が汚されることがない画像形成装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、現像ローラ表面にトナー層を形成して、層厚規制部材により現像ローラ表面のトナー層の厚みを規制し、現像ローラから該現像ローラと接触する感光体へとトナーを供給し、トナー飛散防止シートにより現像ローラと感光体間のトナーの飛散を防止する現像装置を搭載した画像形成装置において、前記感光体に対する前記トナー飛散防止シートの接触部位近傍に空気を吸引する吸引手段を設け、前記現像装置の非現像動作時に、現像動作のときとは逆方向に現像ローラを回転させつつ、前記吸引手段による吸引動作を行っている。

また、前記現像装置による現像処理が一定量行われてから、現像装置の非現像動作時に、現像動作のときとは逆方向に現像ローラを回転させつつ、前記吸引手段による吸引を行っている。

更に、前記現像ローラの回転駆動系と前記感光体の回転駆動系が連動して、現像ローラと感光体が相互に逆方向に回転しており、前記現像装置の非現像動作時に、現像動作のときとはそれぞれ逆方向に現像ローラと感光体を回転させつつ、前記吸引手段による吸引を行っている。

また、前記現像装置の現像処理が一定量行われてから、現像装置の非現像動作時に、現像動作のときとはそれぞれ逆方向に現像ローラと感光体を回転させつつ、前記吸引手段による吸引を行っている。

更に、前記現像装置もしくは前記画像形成装置の立ち上げの後で、現像装置の非現像動作時に、現像動作のときとは逆方向に現像ローラを回転させつつ、前記吸引手段による吸引を行っている。

また、前記現像装置は、現像ローラ表面のトナー層を帯電させる帯電部材を備えている。

更に、前記帯電部材は、板状又はローラ状のものである。

この様な本発明によれば、現像装置の非現像動作時に、現像動作のときとは逆方向に現像ローラを回転させている。これにより、現像ローラと層厚規制部材間に停留しているトナーが解されて、現像ローラと接触する層厚規制部材の部位にトナーの小塊が溶融固着することが防止され、この層厚規制部材のトナーの小塊を原因とする画像品質の劣化を招かずに済む。

そして、逆方向に現像ローラを回転させるときには、感光体に対するトナー飛散防止シートの接触部位近傍で吸引手段による吸引動作を行っているので、トナー飛散防止シートにより感光体表面の残存トナーが掻き飛ばされても、吸引手段によりトナーが空気と共に吸引され、トナーが周囲に飛散することはない。

また、現像装置による現像処理が一定量行われてから、現像動作のときとは逆方向に現像ローラを回転させつつ、吸引手段による吸引を行っている。これは、現像ローラと層厚規制部材間に停留しているトナーが短時間で固まることはなく、逆方向への現像ローラの回転を頻繁に行う必要がないためである。現像処理が一定量行われてからということは、例えば現像装置の現像動作が一定時間行われてからということ、あるいはトナーの消費量や記録用紙の記録枚数が一定値に達してからということである。

更に、現像ローラの回転駆動系と感光体の回転駆動系が連動しているので、逆方向に現像ローラを回転させるときには、感光体ドラムも逆方向に回転されることになり、感光体ドラム表面がトナー飛散防止シート先端との接触部位に戻って超えて行き、トナー飛散防止シートにより感光体ドラム表面の残存トナーが掻き飛ばされる。従って、吸引手段によるトナーの吸引が有効になる。

この場合も、現像装置の現像処理が一定量行われてから、現像装置の非現像動作時に、現像動作のときとは逆方向に現像ローラを回転させても良く、これと同時に現像動作のときとは逆方向に感光体も回転させることになるので、吸引手段によるトナーの吸引が有効になる。

また、現像装置もしくは画像形成装置の立ち上げの後で、現像装置の非現像動作時に、現像動作のときとは逆方向に現像ローラを回転させているので、現像ローラと層厚規制部材間に停留しているトナーが略定期的に解されることになり、現像ローラと接触する層厚規制部材の部位にトナーの小塊が溶融固着することが防止される。

更に、現像装置は、現像ローラ表面のトナー層を帯電させる帯電部材を備えるものであっても良く、また帯電部材は、板状又はローラ状のものであっても良い。この帯電部材と現像ローラ間にもトナーが停留して固まることがあるので、現像装置の非現像動作時に、現像動作のときとは逆方向に現像ローラを回転させれば、現像ローラと帯電部材間に停留しているトナーが解されて、現像ローラと接触する帯電部材の部位にトナーの小塊が溶融固着することが防止される。

以下、本発明の実施形態に係る現像装置を備えた画像形成装置について、図面を参照して説明する。

−画像形成装置全体の説明−
図１は、本実施形態に係るカラー画像形成装置としてのデジタルカラー複合機（以降、単に「複合機」と称する。）１００の構成を示す概略断面図である。

この複合機１００は、外部から伝達された画像データに応じて、所定のシート（記録用紙）に対して多色及び単色の画像を形成するものであり、露光ユニット１、現像装置２、感光体ドラム３、帯電器５、クリーナユニット４、転写搬送ベルトユニット８、定着ユニット１２、用紙搬送路Ｓ、給紙トレイ１０及び排紙トレイ１５，３３等により構成されている。

なお、本複合機１００において扱われる画像データは、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色を用いたカラー画像に応じたものである。従って、露光ユニット１（１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ）、現像装置２（２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ）、感光体ドラム３（３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ）、帯電器５（５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ）、クリーナユニット４（４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ）は各色に応じた４種類の潜像を形成するようにそれぞれ４個ずつ設けられ、それぞれａがブラックに、ｂがシアンに、ｃがマゼンタに、ｄがイエローに設定され４つの画像ステーションが構成されている。感光体ドラム３は、本複合機１００のほぼ中心部に配置（装着）されており、露光ユニット１はこの感光体ドラム３の近傍に配置されている。

帯電器５は、感光体ドラム３の表面を所定の電位に均一に帯電させるための−（マイナス）帯電手段であり、接触型であるローラ型やブラシ型の帯電器のほか、図１に示すようにチャージャー型の帯電器が用いられる。

露光ユニット１は、発光素子をアレイ状に並べた例えばＥＬやＬＥＤ書込みヘッドや、レーザ照射部及び反射ミラーを備えたレーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）を用いる。そして、帯電された感光体ドラム３を、入力される画像データに応じて露光することにより、その表面に、画像データに応じた静電潜像を形成する機能を有するものである。

現像装置２は、それぞれの感光体ドラム上に形成された静電潜像を（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）のトナーにより顕像化するものである。クリーナユニット４は、現像・画像転写後における感光体ドラム上の表面に残留したトナーを、除去・回収するものである。

感光体ドラム３の下方に配置されている転写搬送ベルトユニット８は、転写ベルト７、転写ベルト駆動ローラ７１、転写ベルトテンションローラ７３、転写ベルト従動ローラ７２，７４、転写ローラ６（６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ）、及び転写ベルトクリーニングユニット９を備えている。

転写ベルト駆動ローラ７１、転写ベルトテンションローラ７３、転写ローラ６、転写ベルト従動ローラ７２，７４等は、転写ベルト７を張架し、転写ベルト７を矢印Ｂ方向に回転駆動させるものである。

転写ローラ６は、転写ベルトユニット８の図示しないハウジングの転写ローラ取付部に回転可能に支持されており、感光体ドラム３のトナー像を、転写ベルト７上に吸着されて搬送されるシート（記録用紙）に転写するための転写バイアスを与えるものである。

転写ベルト７は、それぞれの感光体ドラム３に接触するように設けられている、そして、感光体ドラム３に形成された各色のトナー像をシート（記録用紙）に順次的に重ねて転写することによって、カラーのトナー像（多色トナー像）を形成する機能を有している。この転写ベルトは、厚さ１００μｍ〜１５０μｍ程度のフィルムを用いて無端状に形成されている。

直径３０ｍｍの感光体ドラム３からシート（記録用紙）へのトナー像の転写は、転写ベルト７の裏側に接触している転写ローラ６によって行われる。転写ローラ６には、トナー像を転写するために高電圧の転写バイアス（トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧）が印加されている。転写ローラは、直径８〜１０ｍｍの金属（例えばステンレス）軸をベースとし、その表面は、導電性の弾性材（例えばＥＰＤＭ，発泡ウレタン等）により覆われているローラである。この導電性の弾性材により、記録紙（シート）に対して均一に高電圧を印加することができる。本実施形態では転写電極として転写ローラ６を使用しているが、それ以外にブラシなども用いられる。

また、感光体ドラム３との接触により転写ベルト７に付着したトナーは、記録紙の裏面を汚す原因となるために、転写ベルトクリーニングユニット９によって除去・回収されるように設定されている。転写ベルトクリーニングユニット９には、転写ベルト７に接触する例えばクリーニング部材としてクリーニングブレードが備えられており、クリーニングブレードが接触する転写ベルト７は、裏側から転写ベルト従動ローラ７４で支持されている。

給紙トレイ１０は、画像形成に使用するシート（記録用紙）を蓄積しておくためのトレイであり、本複合機１００の画像形成部の下側に設けられている。また、本複合機１００の上部に設けられている排紙トレイ１５は、印刷済みのシートをフェイスダウンで載置するためのトレイであり、本複合機の側部に設けられている排紙トレイ３３は、画像形成済みのシートをフェイスアップで載置するためのトレイである。

また、本複合機１００には、給紙トレイ１０のシートを転写搬送ユニット８や定着ユニット１２を経由させて排紙トレイ１５に送るための、Ｓの字形状の用紙搬送路Ｓが設けられている。さらに、給紙トレイ１０から排紙トレイ１５及び排紙トレイ３３までの用紙搬送路Ｓの近傍には、ピックアップローラ１６、レジストローラ１４、定着部１２、搬送方向切換えガイド３４、シートを搬送する搬送ローラ３６等が配されている。

搬送ローラ３６は、シートの搬送を促進・補助するための小型のローラであり、用紙搬送路Ｓに沿って複数個設けられている。ピックアップローラ１６は、給紙トレイ１０の端部に備えられ、給紙トレイ１０から、シートを１枚ずつ用紙搬送路Ｓに供給する呼び込みローラである。

搬送方向切換えガイド３４は、側面カバー３５に回転可能に設けられており、実線で示す状態から破線で示す状態にすることにより、搬送路Ｓの途中からシートを分離し、排紙トレイ３３にシートを排出できるようになっている。実線で示す状態の場合には、シートは定着ユニット１２と側面カバー３５及び搬送切換えガイド３４との間に形成される搬送部Ｓ´（用紙搬送路Ｓの一部）を通り上部の排紙トレイ１５に排出される。

また、レジストローラ１４は、用紙搬送路Ｓを搬送されているシートを一旦保持するものである。そして、感光体ドラム３上のトナー像をシートに良好に多重転写できるように、感光体ドラム３の回転にあわせて、シートをタイミングよく搬送する機能を有している。

すなわち、レジストローラ１４は、図示しないレジスト前検知スイッチの出力した検知信号に基づいて、各感光体ドラム３上のトナー像の先端をシートにおける画像形成範囲の先端に合わせるように、シートを搬送するように設定されている。

定着ユニット１２は、ヒートローラ３１、加圧ローラ３２等を備えており、ヒートローラ３１及び加圧ローラ３２は、シートを挟んで回転するようになっている。

また、ヒートローラ３１は、図示しない温度検出器からの信号に基づき、制御部によって所定の定着温度となるように制御されており、加圧ローラ３３とともにシートを熱圧着することにより、シートに転写された多色トナー像を溶融・混合・圧接し、シートに対して熱定着させる機能を有している。

尚、多色トナー像の定着後のシートは、搬送ローラ３６によって用紙搬送路Ｓの反転排紙経路に搬送され、反転された状態で（多色トナー像を下側に向けて）、排紙トレイ１５上に排出されるようになっている。

−本発明に係わる現像装置の説明−
図２及び図３は、非磁性１成分現像装置（以下、単に「現像装置」という。）の構成例を示す概略図である。

この現像装置２は、現像槽２０と、現像槽２０の上側に着脱自在に装着されたトナーカートリッジ１９とを備えている。トナーカートリッジ１９は、トナーを収納しており、このトナーをトナー補給口１９ａから現像槽２０内に自然落下させて補給するようになっている。

現像槽２０の内部には、現像槽２０の開口部２０ａにおいて感光体ドラム３と対峙する形で直径１６ｍｍの現像ローラ２１が水平に配置（紙面に対して垂直に配置）されており、この現像ローラ２１に接触する形でトナー供給ローラ２２が水平に配置されている。また、現像ローラ２１には、ローラに付着したトナーの層圧を規制するためのトナー層規制ブレード２３が配置されている。そして、このように配置されたトナー供給ローラ２２の上部近傍、及びトナー層規制ブレード２３の近傍に、トナーを攪拌搬送するための重り部材であるステンレスシャフト１１０が水平に配置されており、このステンレスシャフト１１０に、コイルスプリング１０１が回動可能かつその回動角度が所定角度に規制された状態で挿入された構成となっている。ただし、このステンレスシャフト１１０及びコイルスプリング１０１の構成は、本願発明の要部ではないので、ここでは詳細な説明を省略する。

トナー層規制ブレード２３は、現像槽２０のフレーム部にネジ等６１で固定されており、その先端側は、現像ローラ２１の回転方向Ｒ１の上流側に向かって延設された片持ち状に配置されている。更に、その先端部が略Ｖ字状に屈曲形成されており、その屈曲部２３ａが現像ローラ２１の表面に押圧（接触部位Ｆ１）されている。

また、トナー層規制ブレード２３よりも現像ローラ２１の回転方向Ｒ１の下流側には、現像ローラ２１と略同一長さの板状の帯電部材２４が設けられている。この帯電部材２４は、現像ローラ２１の表面に軽く圧接（接触部位Ｆ２）されている。

現像ロ―ラ２１には、 トナー供給ロ一ラ２２が圧接されており、トナー供給ローラ２２の回転方向としては現像ローラ２１と同方向Ｒ１、すなわち、現像ローラ２１との対向部における両ローラの表面の移動方向が互いに逆方向になるようになっている。

トナー供給ロ―ラ２２には、図示しないバイアス電源から電圧が印加されており、その電圧は、電気的にトナーを現像ローラ２１の方へ押す方向、例えば、負極性トナーであれば、より負極側に大きなバイアス電圧となっている。トナー供給ローラ２２によって摩擦接触帯電されるとともにバイアス電圧によって現像ローラ２１に供給されたトナーは、現像ローラ２１の回転動作によってトナー層規制ブレード２３が当接する位置に搬送される。そして、トナー層規制ブレード２３によって、現像ローラ２１上のトナーは所定の厚み及び所定の帯電電荷量に規制され、引き続いて帯電部材２４によって、現像ローラ２１上のトナーは所定の帯電電荷量により正確に規制され、この後に現像領域（静電潜像の形成された感光体ドラム３との対向部）に搬送され、現像工程に移行する。

現像工程で使用されなかった現像ローラ２１上の未現像トナーは、現像ローラ２１の回転によって現像層２０内に戻っていくが、トナー供給ローラ２２の手前に設置された電荷除電装置２６によって現像ローラ２１上の残存トナーの帯電電荷が除去され、トナー供給ローラ２２と現像ローラ２１との圧接によって剥離回収されて再利用される。

感光体ドラム３は、導電性基材が接地され、表面電位が例えば−５５０Ｖに帯電された負帯電ドラムであって、図２の矢印方向に周速Ｖａ（例えば、１５０ｍｍ／ｓ）で回転している。

現像ローラ２１は、円筒状部材の表面に、カーボンブラックなどの導電化剤が添加された導電性ウレタンゴムからなる導電性弾性ローラであって、図２の矢印方向に周速Ｖｂ（例えば、２２５ｍｍ／ｓ）で回転している。この現像ローラ２１には、図示しない導電性支持体（ステンレス、導電性樹脂など）のシャフトを介して現像バイアス電源によりＥ１（例えば、−３００Ｖ）の電圧が印加されている。

トナー供給ローラ２２は、トナー攪拌と現像後のトナー除去を兼ねた導電性ウレタンフォームからなり、矢印方向に周速Ｖｃ（例えば、１３３ｍｍ／ｓ）で回転している。このトナー供給ローラ２２には、図示しない導電性支持体（ステンレス、導電性樹脂など）のシャフトを介して供給バイアス電源によりＥ２（例えば、−４００Ｖ）の電圧が印加されている。

この供給ローラ２２により負に予備帯電され、現像ローラ２１の表面に移行した非磁性１成分トナーは、現像ローラ２１の回動によりトナー層規制ブレード２３が当接する位置へ搬送される。

トナー層規制ブレード２３は、ステンレス製の板状部材をＨｉハイフロン−Ｃ（上村工業株式会社）等のフッ素系樹脂で被覆したものであって、上記したように片持ち状の板バネ構造となっており、現像ローラ２１に線圧約１５〜３０ｇｆ／ｃｍで当接している。

板状の帯電部材２４も、トナー層規制ブレード２３と同様に、ステンレス製の板状部材をＨｉハイフロン−Ｃ（上村工業株式会社）等のフッ素系樹脂で被覆したものであって、上記したように現像ローラ２１に軽く圧接されている。

トナー層規制ブレード２３及び帯電部材２４には、図示しないバイアス電源によりＥ３（例えば、−４００Ｖ）の電圧が印加されている。

現像ローラ２１上のトナー層は、トナー層規制ブレード２３により、トナー付着量及びトナー帯電量が所定量に規制され、更に帯電部材２４により、トナー帯電量がより正確に規制され、この後に現像ローラ２１の回動により感光体ドラム３と接触対向する現像領域へと搬送され、接触反転現像を行うようになっている。

また、現像装置２の現像ローラ２１及びトナー供給ローラ２２等は、該現像装置２のギアユニット（図示せず）の２本の駆動軸にそれぞれ接続されて、相互に連動して回転する。また、この現像装置２のギアユニットのギアの１つは、感光体ドラム３を回転駆動するための他のギアユニット（図示せず）のギアの１つに歯合しているので、現像ローラ２１、トナー供給ローラ２２、及び感光体ドラム３が相互に連動して回転することになる。モータは、感光体ドラム３のギアユニット側に設けられており、このモータにより感光体ドラム３のギアユニットが駆動されて、感光体ドラム３が回転駆動され、更に感光体ドラム３のギアユニットから現像装置２のギアユニットへと回転駆動力が伝達されて、現像ローラ２１及びトナー供給ローラ２２が回転駆動される。

上記構成の現像装置２において、本発明では、図３に一部を拡大して示すように、現像ローラ２１の上部側を被覆する現像槽２０の上部湾曲フレーム部２０ｂに、開口部２０ａを被覆するようにして、トナー飛散防止シート５１が取り付けられている。すなわち、トナー飛散防止シート５１の基端部５２が上部湾曲フレーム部２０ｂにビス（若しくは接着）等にて固定されており、先端５３が感光体ドラム３の表面４１に接触するように設けられ、トナー飛散防止シート５１により現像ローラ２１と感光体ドラム３間が覆われている。トナー飛散防止シート５１は、例えばウレタンフォーム等の弾性体によって形成されており、その先端５３が感光体ドラム３の表面４１に圧接されるように湾曲状に配置されている。ここで、トナー飛散防止シート５１の固定端中心５２ａから感光体ドラム３の表面４１までの距離を３．５ｍｍとすると、トナー飛散防止シート５１の固定端中心５２ａからの突出長さは４．５ｍｍ程度である。

また、トナー飛散防止シート５１の先端５３と感光体ドラム３の表面４１との接触部位上方僅かに離間した位置には、空気を吸引する吸引パイプ６２が設けられている。吸引パイプ６２は、図４に示す様に長手方向に沿って１列に配列された複数の空気吸引孔６２ａを有しており、その先端６２ｂが閉塞され、その元端６２ｃが蛇腹チューブ６３の一端に接続され、この蛇腹チューブ６３の他端が吸引ユニット６４の吸引口６４ａに接続されている。

吸引ユニット６４は、図５に示す様にトナー溜め室６５及び負圧室６６を有しており、トナー溜め室６５と負圧室６６を目の粗いフィルター６７を介して接続している。また、負圧室６６は、排気口６６ａを有しており、この排気口６６ａに排気ファン６８を取り付け、この排気ファン６８に目の細かいフィルター６９を重ね合わせている。

ここで、排気ファン６８は、そのファンをモータにより回転駆動して、負圧室６６の空気を目の細かいフィルター６９を介して排気し、負圧室６６を負圧にする。これに伴い、負圧室６６に接続されているトナー溜め室６５及び吸引パイプ６２内側も負圧になり、吸引パイプ６２の各空気吸引孔６２ａから空気が吸引される。後で述べる様にトナー飛散防止シート５１の先端５３により感光体ドラム３の表面の残存トナーが掻き飛ばされたときには、このトナーが空気と共に吸引パイプ６２の各空気吸引孔６２ａへと吸引されて吸引ユニット６４のトナー溜め室６５に到る。このトナーは、目の粗いフィルター６７を殆ど通らないので、トナー溜め室６５に溜められ、空気だけが目の粗いフィルター６７を介して負圧室６６に到る。更に、僅かのトナーが目の粗いフィルター６７を通ったとしても、このトナーが目の細かいフィルター６９を通ることはなく、空気だけが目の細かいフィルター６９を介して外部に排気される。従って、トナー飛散防止シート５１の先端５３付近で飛散したトナーは、吸引パイプ６２の各空気吸引孔６２ａに吸引されて、吸引ユニット６４のトナー溜め室６５に溜められる。

尚、排気ファン６８の風量は、１ｍ／ｓｅｃ以上、２．５ｍ／ｓｅｃ未満に設定されるのが好ましい。１ｍ／ｓｅｃ未満ではトナーの吸引効果が殆ど現れず、また２．５ｍ／ｓｅｃ以上では帯電ムラが発生するからである。

−装置内部の動作説明−
上記構成の複合機１００の機能ブロック図を図６に示す。図６は、ＬＡＮ２００によりユーザ端末３００と接続されているＭＦＰ（マルチファンクションプリンタ）を示している。ＭＦＰとは、プリンタ機能以外にもコピーやファクシミリ、スキャナ機能を備えた多機能プリンタのことである。

図６に示したＭＦＰ１００は、画像読取部１０２、画像処理部１０３、画像形成部１０４、制御部１０５、記憶部１０６、ユーザＩ／Ｆ１０７、ネットワークＩ／Ｆ１０８、そして図１で示した排紙トレイ１５，３３、搬送ローラ３６等からなる用紙搬送部１０９からなっている。

画像読取部１０２では、スキャナ機能やコピー機能を使って画像を読み取る。画像処理部１０３では、画像を形成するための信号を補正しながら画像形成部１０４に伝達する。画像形成部１０４では、画像処理部１０３から受け取った信号に基づいて印字を行なう。

記憶部１０６では、外部から受信したり読み込んだ画像データ等を保存する。

ユーザＩ／Ｆ１０７は、タッチパネルやボタンなどからなっており、ユーザに対するメッセージを表示したりユーザからの指示を受ける。

制御部１０５は、ファクシミリ処理部１０５１、印刷データ処理部１０５２、印刷ジョブ管理部１０５３からなっている。

ファクシミリ処理部１０５１は、外部からの通信を受けてデータを復元し画像処理部１０３に伝達する。外部に送信するときには、データを圧縮して送信する。送信する相手先の情報も登録している。

印刷データ処理部１０５２は、言語解析して印刷データを展開し、画像処理部１０３に伝達する。印刷ジョブ管理部１０５３は、出力ジョブキューにより複数の画像形成ジョブの順番を基に管理する。

−トナー層規制ブレードへのトナー固着防止と飛散したトナーの吸引動作の説明−
上記構成の複合機１００において、本実施形態では、制御部１０５によって現像装置２の動作時間が累積して計時されており、制御部１０５は、この動作時間が一定の時間に達すると、この時点で画像形成処理（すなわち、現像装置に関しては現像処理）を停止し、感光体ドラム３のギアユニット側に設けられたモータを駆動制御して、現像ローラ２１と感光体ドラム３とを、現像時とは逆方向（図３中Ｒ２方向）に若干回転させる。このとき、現像バイアス電圧は画像形成時とは逆の０Ｖから＋３００Ｖ印加する。印刷ジョブ終了時の感光体の表面電位は−２００Ｖから−１００Ｖとなっているため、現像バイアスを０Ｖから＋３００Ｖに設定することで、逆回転時に感光体表面にトナーが付着することを防止することができる。

この様な動作により、トナー層規制ブレード２３の上流側に圧縮状態で付着しているトナーがほぐされて、トナー層規制ブレード２３の上流側に押し戻される形で除去される。同様に、板状の帯電部材２４の上流側に圧縮状態で付着しているトナーがほぐされて、帯電部材２４の上流側に押し戻される形で除去される。

これにより、現像ローラ２１と接触するトナー層規制ブレード２３の部位にトナーの小塊が溶融固着することが防止される。同様に、現像ローラ２１と接触する帯電部材２４の部位にトナーの小塊が溶融固着することが防止される。このため、トナー層規制ブレード２３もしくは帯電部材２４に溶融固着したトナーの小塊を原因とする画像品質の劣化（画像の白筋や現像ムラ）を招かずに済む。

ここで、トナー層規制ブレード２３の上流側のトナーを十分に解すには、感光体ドラム３の表面４１の移動距離（すなわち、現像ローラ２１の表面の移動距離）で約１０ｍｍ程度の逆回転を必要とする。

ただし、感光体ドラム３の表面４１を１０ｍｍ程度逆回転させたならば、逆回転直前に現像ローラ２１と対峙していた感光体ドラム３の表面４１の部位がトナー飛散防止シート５１の先端５３に到達し通過して行く。このため、感光体ドラム３の表面４１の該部位に付着していた残存トナーがトナー飛散防止シート５１の先端５３により掻き飛ばされる。

そこで、制御部１０５は、現像ローラ２１と感光体ドラム３とを、現像時とは逆方向に若干回転させるときに、吸引ユニット６４の排気ファン６８を駆動する。これにより、吸引パイプ６２の各空気吸引孔６２ａからはトナー飛散防止シート５１の先端５３付近で飛散したトナーが空気と共に吸引され、このトナーが吸引ユニット６４のトナー溜め室６５に溜められる。

このため、感光体ドラム３の周囲に配置されている露光ユニット１、クリーナユニット４、帯電器５等がトナーの飛散により汚されることはなく、この汚れを原因とする画像品質の低下を招かずに済む。

−本発明に係わる現像装置の変形例の説明−
図７は、現像装置２の変形例の構成を示す概略図である。尚、図７においては、図２と同様の作用を果たす部位に同じ符号を付している。

図７の現像装置２では、図２の板状の帯電部材２４の代わりに、現像ローラ２１と略同一長さのローラ状の帯電部材２７が設けられ、この帯電部材２７が現像ローラ２１の表面に軽く圧接されている。

ローラ状の帯電部材２７は、トナー層規制ブレード２３と同様に、ステンレス製の板状部材をＨｉハイフロン−Ｃ（上村工業株式会社）等のフッ素系樹脂で被覆したものである。

また、トナー層規制ブレード２３及び帯電部材２７には、図示しないバイアス電源によりＥ３（例えば、−４００Ｖ）の電圧が印加されている。

この様な構成においても、制御部１０５は、現像装置２の動作時間を累積して計時し、この動作時間が一定の時間に達すると、この時点で画像形成処理を停止し、感光体ドラム３のギアユニット側に設けられたモータを駆動制御して、現像ローラ２１と感光体ドラム３とを、現像時とは逆方向に若干回転させる。このとき、印刷ジョブ終了時の感光体の表面電位は−２００Ｖから−１００Ｖとなっているため、現像バイアスを０Ｖから＋３００Ｖ印加することで、逆回転時に感光体表面にトナーが付着することが防止される。

この様な動作により、トナー層規制ブレード２３の上流側のトナー及び帯電部材２７の上流側のトナーがほぐされて押し戻される形で除去される。

これにより、現像ローラ２１と接触するトナー層規制ブレード２３の部位にトナーの小塊が溶融固着することが防止される。同様に、現像ローラ２１と接触する帯電部材２７の部位にトナーの小塊が溶融固着することが防止される。このため、トナー層規制ブレード２３もしくは帯電部材２７に溶融固着したトナーの小塊を原因とする画像品質の劣化を招かずに済む。

尚、上記トナーの固着防止動作の説明では、現像装置２の動作時間が一定の時間に達したときにトナーの固着防止動作を行っているが、このようなトナーの固着防止動作は、現像装置２の動作時間が一定の時間に達したときに限定されるものではない。例えば、トナーの消費量や記録用紙の記録枚数が一定値に達したときに上記トナーの固着防止動作を実行しても良い。

また、画像形成装置の電源オン時のウォームアップ動作により現像ローラが稼働（回転）している場合には、このウォームアップ動作によってもトナー層規制ブレードにトナーが固着するため、ウォームアップが終了して現像ローラの稼働（回転）が停止した直後も、上記トナーの固着防止動作を実行すればよい。

更に、画像形成装置が有する種々の動作モードにおいて現像ローラが稼働（回転）した場合には、その動作モードの終了後（現像ローラの稼働終了後）に上記トナーの固着防止動作を実行すればよい。

本発明は、トナー層規制ブレードを有する現像装置を搭載した複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置において、トナー層規制ブレードに固着したトナーを除去するときに好適に利用される。

本発明に係わるカラー画像形成装置としてのデジタルカラー複合機の構成を示す概略断面図である。 非磁性１成分現像装置の構成例を示す概略図である。 図２に示す現像装置の一部を拡大して示す概略図である。 現像装置のトナー飛散防止シート近傍に設けられた吸引ユニットを示す概略図である。 図４の吸引ユニットの構成を示す概略図である。 本実施形態のデジタルカラー複合機の機能ブロック図である。 非磁性１成分現像装置の変形例を示す概略図である。

符号の説明

２ 現像装置
３ 感光体ドラム
２０ 現像槽
２０ａ 開口部
２０ｂ 上部湾曲フレーム部
２０ｃ 上部側フレーム部
２１ 現像ローラ
２２ トナー供給ローラ
２３ トナー層規制ブレード
２３ａ 屈曲部
２４、２７ 帯電部材
２６ 電荷除去装置
４１ 感光体ドラムの表面
５１ トナー飛散防止シート
５２ 基端部
５２ａ 固定端中心
５３ 先端
６２ 吸引パイプ
６４ 吸引ユニット

Claims (7)

1. 現像ローラ表面にトナー層を形成して、層厚規制部材により現像ローラ表面のトナー層の厚みを規制し、現像ローラから該現像ローラと接触する感光体へとトナーを供給し、トナー飛散防止シートにより現像ローラと感光体間のトナーの飛散を防止する現像装置を搭載した画像形成装置において、
   前記感光体に対する前記トナー飛散防止シートの接触部位近傍に空気を吸引する吸引手段を設け、
   前記現像装置の非現像動作時に、現像動作のときとは逆方向に現像ローラを回転させつつ、前記吸引手段による吸引動作を行うことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記現像装置による現像処理が一定量行われてから、現像装置の非現像動作時に、現像動作のときとは逆方向に現像ローラを回転させつつ、前記吸引手段による吸引を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記現像ローラの回転駆動系と前記感光体の回転駆動系が連動して、現像ローラと感光体が相互に逆方向に回転しており、前記現像装置の非現像動作時に、現像動作のときとはそれぞれ逆方向に現像ローラと感光体を回転させつつ、前記吸引手段による吸引を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記現像装置の現像処理が一定量行われてから、現像装置の非現像動作時に、現像動作のときとはそれぞれ逆方向に現像ローラと感光体を回転させつつ、前記吸引手段による吸引を行うことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記現像装置もしくは前記画像形成装置の立ち上げの後で、現像装置の非現像動作時に、現像動作のときとは逆方向に現像ローラを回転させつつ、前記吸引手段による吸引を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
6. 前記現像装置は、現像ローラ表面のトナー層を帯電させる帯電部材を備えることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
7. 前記帯電部材は、板状又はローラ状のものであることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。

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