JP2012103281A - 現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】装置内部の圧力を下げることができ、装置外へのトナー飛散を防止し、安定した現像を行うことができる現像装置を実現する。
【解決手段】像担持体に対向すると共に周囲に複数の磁極が形成された現像剤担持体51と、現像剤担持体に対向するように配設されると共に現像剤担持体に担持された現像剤の量を規制する現像剤規制部材52と、装置内に収容された現像剤を長手方向に搬送して循環経路を形成する複数の搬送部材とを備え、複数の搬送部材として、現像剤担持体に対向して配置された第一搬送部材53と第二搬送部材54を有し、第一搬送部材を収容した現像剤搬送室59と第二搬送部材を収容した現像剤搬送室58とを分離する遮蔽部材57を有する現像装置5において、遮蔽部材上に気流を通す複数の開口部57aを設け、下側の現像剤搬送室59の空気圧を上側の現像剤搬送室58へと抜く圧抜き手段とした。
【選択図】図3
【解決手段】像担持体に対向すると共に周囲に複数の磁極が形成された現像剤担持体51と、現像剤担持体に対向するように配設されると共に現像剤担持体に担持された現像剤の量を規制する現像剤規制部材52と、装置内に収容された現像剤を長手方向に搬送して循環経路を形成する複数の搬送部材とを備え、複数の搬送部材として、現像剤担持体に対向して配置された第一搬送部材53と第二搬送部材54を有し、第一搬送部材を収容した現像剤搬送室59と第二搬送部材を収容した現像剤搬送室58とを分離する遮蔽部材57を有する現像装置5において、遮蔽部材上に気流を通す複数の開口部57aを設け、下側の現像剤搬送室59の空気圧を上側の現像剤搬送室58へと抜く圧抜き手段とした。
【選択図】図3
Description
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置と、その画像形成装置に設置される現像装置及びプロセスカートリッジに関し、特に、現像剤を長手方向に搬送して循環経路を形成する複数の搬送部材を備え、その複数の搬送部材のうち少なくとも2つの搬送部材が現像剤担持体に対向するように配設されていて、その2つの搬送部材の搬送経路(現像剤搬送室)を遮蔽部材で分離した構成であり、現像剤を一方向循環させる方式の現像装置と、その現像装置を備えたプロセスカートリッジ及び画像形成装置に関するものである。
従来、トナーとキャリアとからなる2成分現像剤(添加剤等を添加する場合も含むものとする。)を収容すると共に、像担持体上に形成される潜像を現像剤のトナーで現像する2成分現像方式の現像装置が知られており、複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等の画像形成装置に用いられている。
そして2成分現像方式による現像装置において、現像剤を長手方向に搬送して循環経路を形成する複数の搬送部材を備え、その複数の搬送部材のうち少なくとも2つの搬送部材を上下方向に設置するとともに、その2つの搬送部材の搬送経路(現像剤搬送室)を遮蔽部材(分離板、仕切り壁とも言う)で分離した構成が知られており、さらには現像領域の上流側で現像剤量を規制する現像剤規制部材(ドクターブレード等)を現像剤担持体の下方に配設する技術が知られている(例えば、特許文献1〜特許文献3等参照。)
そして2成分現像方式による現像装置において、現像剤を長手方向に搬送して循環経路を形成する複数の搬送部材を備え、その複数の搬送部材のうち少なくとも2つの搬送部材を上下方向に設置するとともに、その2つの搬送部材の搬送経路(現像剤搬送室)を遮蔽部材(分離板、仕切り壁とも言う)で分離した構成が知られており、さらには現像領域の上流側で現像剤量を規制する現像剤規制部材(ドクターブレード等)を現像剤担持体の下方に配設する技術が知られている(例えば、特許文献1〜特許文献3等参照。)
2成分現像剤を用いた現像装置は、現像装置内におけるトナー消費に応じて、現像装置の一部に設けられたトナー補給口から現像装置内に適宜にトナーが補給される。補給されたトナーは、現像装置内の現像剤とともに、搬送スクリュ等の搬送部材(撹拌搬送部材)によって撹拌・混合される。撹拌・混合された現像剤は、その一部が現像剤担持体である現像ローラに供給される。現像ローラに担持された現像剤は、現像ローラの下方に設置された現像剤規制部材(ドクターブレード等)によって適量に規制された後に、その2成分現像剤中のトナーが像担持体(例えば感光体ドラム)との対向位置で、感光体ドラム上の潜像に付着する。なお、現像ローラの内部にはマグネットが固設されていて、このマグネットによって現像ローラの周囲に複数の磁極が形成されている。
特許文献1等における現像装置には、第1搬送部材(供給スクリュ)と第2搬送部材(回収スクリュ)とが上下方向に設置されていて、これらの搬送部材によって現像剤の循環経路を形成している。下方に設置された第1搬送部材は、現像剤を長手方向に搬送しながら、汲上げ磁極の位置で現像ローラに現像剤を供給する。上方に設置された第2搬送部材は、剤離れ磁極の位置で現像ローラから離脱された現像剤を長手方向(第1搬送部材による搬送方向とは逆方向である)に搬送する。第1搬送部材による搬送経路(第1搬送経路)の下流側と第2搬送部材による搬送経路(第2搬送経路)の上流側とは第1中継部を介して連通している。そして、第1搬送経路の下流側に達した現像剤は、その位置に留まり押し上げられ、第2搬送経路の上流側に達する。ここで、第2搬送経路の上流側には、トナー補給口が設けられていて、新品のトナーが適宜に補給される。また、第1搬送経路の上流側と第2搬送経路の下流側とは第2中継部を介して連通している。そして、第2搬送経路の下流側に達した現像剤は、第2中継部を自重落下して第1搬送経路の上流側に移動される。
このように複数の搬送部材が上下方向に並設された現像装置は、複数の搬送部材が水平方向に並設された現像装置(例えば、特許文献2の図19等参照)に比べて、現像装置を水平方向にコンパクト化することができる。そのために、複数の現像装置が水平方向に並設されるタンデム型のカラー画像形成装置においては、多く用いられている。また、複数の搬送部材を上下方向に並設して、現像剤担持体に対する現像剤の供給経路(第1搬送経路)と、現像剤担持体から離脱する現像剤の回収経路(第2搬送経路)と、を分離した現像装置は、複数の搬送部材が水平方向に並設された現像装置(例えば、特許文献2の図19等参照)に比べて、現像ローラ上に担持されて現像工程に供する現像剤中に現像工程後のものが含まれにくいために、像担持体上に形成するトナー像の濃度偏差を小さくすることができる。
また、このように現像剤規制部材(例えばドクターブレード)が現像ローラの下方に配設された現像装置を備えた画像形成装置は、ドクターブレードが現像ローラの上方に配設された現像装置(例えば、特許文献2の図19等参照)を備えたものに比べて、画像形成装置の下方に配設された給紙部(用紙収容部)から排紙トレイまでの用紙搬送経路の長さを短くできるために、タンデム型のカラー画像形成装置におけるファーストプリント時間を短くすることができる(例えば、特許文献2の図1等参照)。さらに、排紙トレイを画像形成装置の上方に配設するレイアウトを、用紙搬送経路を比較的短くしても容易にとることができるために、水平方向のサイズが小型化されたタンデム型のカラー画像形成装置に多く用いられている。
図11に画像形成装置の作像部6の従来の構成例を示す。この作像部6では、像担持体である感光体ドラム1の周囲に帯電部4、現像部5、クリーニング部2を備えており、現像部5は、トナーとキャリアとからなる2成分現像剤を用いる2成分現像方式の現像ユニットである。この現像ユニット5では、現像剤担持体51と、現像剤を搬送して現像剤担持体に供給する供給用搬送部材53と、現像剤担持体から回収された現像剤と補給トナーとを混合して攪拌搬送する回収用搬送部材54とを備えており、2つの搬送部材は略水平に配置され、両者の間には、搬送経路(現像剤搬送室)55、56を分離する仕切り壁70が設けられている。このような構成の現像ユニットにおいては、ユニット動作中の気流は図11に示すように現像剤担持体51の駆動に伴って発生する吸い込み気流とユニット内部の気圧を放出する吹き出しの気流がある。図11に示す従来の構成の現像ユニットにおいては、現像剤を現像剤担持体51に供給する供給用搬送部材53で発生した浮遊トナーが、現像剤担持体周辺で発生した気流に乗って現像ユニット外に放出しないように、上部の開口部にフィルタ100を配置した圧抜き構造とするとともに、現像ユニット内の気流101をフィルタ方面に向けて、飛散トナーの現像ユニット外への放出を低減していた。
一方、前述の特許文献1や特許文献2のように、現像剤担持体に現像剤を供給する供給用搬送部材と、現像後の現像剤を現像剤担持体から分離し回収する回収用搬送部材を備え、2つの搬送部材を上下方向に設置するとともに、その2つの搬送部材の搬送経路(現像剤搬送室)を遮蔽部材(仕切り壁、分離板等)で分離し、現像剤供給用の搬送経路(現像剤搬送室)と現像剤回収用の搬送経路(現像剤搬送室)が別々になっている現像ユニットにおいては、前記従来構成例のように、回収側(または供給側)の搬送経路に圧抜き機構を設けて気流制御をかけることにより、回収用搬送部材(または供給用搬送部材)で発生したトナー飛散については気流がコントロールできるため、トナー飛散の悪化を抑えることが可能であった。
ところが、現像剤供給路と現像剤回収路が上下に配設されて別々になっている現像ユニットの供給用搬送部材側(または回収用搬送部材側)については、両搬送部材を隔てる遮蔽部材(仕切り壁、分離板等)があるため、長手方向に渡って均一に気流を吸引することは出来ず、供給用搬送部材(または回収用搬送部材)で発生した浮遊トナーは、現像剤担持体端部やドクターブレード部等を、吹き出し気流と供に放出され、トナー飛散となって機体内部を汚し、用紙端部や裏面の汚れ、非画像部の地汚れ画像等となるという問題があった。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、現像剤を長手方向に搬送して循環経路を形成する複数の搬送部材を有し、複数の搬送部材のうち少なくとも2つの搬送部材が現像剤担持体に対向するように配設されていて、その2つの搬送部材の搬送経路(現像剤搬送室)を遮蔽部材で分離した構成であり、現像剤を一方向循環させる方式の現像装置において、装置内部の圧力を下げることができるとともに、装置外へのトナー飛散を防止し、安定した現像を行うことができる現像装置を提供することを目的とする。また本発明は、その現像装置を備えたプロセスカートリッジ、及び画像形成装置を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するため、本発明では以下のような解決手段を採っている。
本発明の第1の解決手段は、キャリアとトナーとを有する現像剤を収容するとともに、像担持体上に形成された潜像を前記現像剤のトナーで現像する現像装置であって、前記像担持体に対向するとともに周囲に複数の磁極が形成された現像剤担持体と、前記現像剤担持体に対向するように配設されるとともに前記現像剤担持体に担持された現像剤の量を規制する現像剤規制部材と、現像装置内に収容された現像剤を長手方向に搬送して循環経路を形成する複数の搬送部材とを備え、前記複数の搬送部材として、前記現像剤担持体に対向して配置された第一搬送部材と第二搬送部材を有し、前記第一搬送部材を収容した現像剤搬送室と前記第二搬送部材を収容した現像剤搬送室とを分離する遮蔽部材を有する現像装置において、前記遮蔽部材上に気流を通す複数の開口部を設けたことを特徴とする(請求項1)。
本発明の第1の解決手段は、キャリアとトナーとを有する現像剤を収容するとともに、像担持体上に形成された潜像を前記現像剤のトナーで現像する現像装置であって、前記像担持体に対向するとともに周囲に複数の磁極が形成された現像剤担持体と、前記現像剤担持体に対向するように配設されるとともに前記現像剤担持体に担持された現像剤の量を規制する現像剤規制部材と、現像装置内に収容された現像剤を長手方向に搬送して循環経路を形成する複数の搬送部材とを備え、前記複数の搬送部材として、前記現像剤担持体に対向して配置された第一搬送部材と第二搬送部材を有し、前記第一搬送部材を収容した現像剤搬送室と前記第二搬送部材を収容した現像剤搬送室とを分離する遮蔽部材を有する現像装置において、前記遮蔽部材上に気流を通す複数の開口部を設けたことを特徴とする(請求項1)。
本発明の第2の解決手段は、第1の解決手段の現像装置において、前記第一搬送部材を収容した現像剤搬送室と前記第二搬送部材を収容した現像剤搬送室は、前記遮蔽部材を挟んで上下にずらして配置されており、前記遮蔽部材上の複数の開口部は、前記遮蔽部材の下側に位置する現像剤搬送室の空気圧を上側に位置する現像剤搬送室へと抜く圧抜き手段として機能することを特徴とする(請求項2)。
本発明の第3の解決手段は、第2の解決手段の現像装置において、前記遮蔽部材の上側に位置する現像剤搬送室の上部には、該現像剤搬送室内の空気圧を装置外へ抜くための圧抜き部を設けたことを特徴とする(請求項3)。
本発明の第4の解決手段は、第3の解決手段の現像装置において、前記圧抜き部は、空気を通し現像剤のキャリアとトナーは通さないフィルタ部材により構成されたことを特徴とする(請求項4)。
本発明の第5の解決手段は、第1〜第4のいずれか一つの解決手段の現像装置において、前記遮蔽部材上の複数の開口部には、該遮蔽部材上を移動する現像剤の移動方向に対して上流側に分流部材を設けていることを特徴とする(請求項5)。
本発明の第3の解決手段は、第2の解決手段の現像装置において、前記遮蔽部材の上側に位置する現像剤搬送室の上部には、該現像剤搬送室内の空気圧を装置外へ抜くための圧抜き部を設けたことを特徴とする(請求項3)。
本発明の第4の解決手段は、第3の解決手段の現像装置において、前記圧抜き部は、空気を通し現像剤のキャリアとトナーは通さないフィルタ部材により構成されたことを特徴とする(請求項4)。
本発明の第5の解決手段は、第1〜第4のいずれか一つの解決手段の現像装置において、前記遮蔽部材上の複数の開口部には、該遮蔽部材上を移動する現像剤の移動方向に対して上流側に分流部材を設けていることを特徴とする(請求項5)。
本発明の第6の解決手段は、第1〜第5のいずれか一つの解決手段の現像装置において、前記第一搬送部材は、前記現像剤担持体に対向配置され現像剤を長手方向に搬送しながら前記現像剤担持体に現像剤を供給する供給用搬送部材であり、前記第二搬送部材は、前記現像剤担持体に対向配置され前記現像担持体から離脱した現像剤を回収して補給トナーと混合攪拌しながら搬送する回収用搬送部材であり、前記回収用搬送部材を収容した現像剤搬送室は前記遮蔽部材を挟んで前記供給用搬送部材を収容した現像剤搬送室より上側に配設されており、前記遮蔽部材上の複数の開口部は、前記現像剤担持体によって発生する磁場外の領域に配置され、かつ前記回収用搬送部材側の現像剤搬送室内に回収され前記遮蔽部材上で堆積している現像剤溜まり部よりも上方に設けられていることを特徴とする(請求項6)。
本発明の第7の解決手段は、第6の解決手段の現像装置において、前記遮蔽部材上の複数の開口部は、前記現像剤担持体から分離した現像剤が前記回収用搬送部材側に流下する方向に対して細長い形状を有することを特徴とする現像装置(請求項7)。
本発明の第7の解決手段は、第6の解決手段の現像装置において、前記遮蔽部材上の複数の開口部は、前記現像剤担持体から分離した現像剤が前記回収用搬送部材側に流下する方向に対して細長い形状を有することを特徴とする現像装置(請求項7)。
本発明の第8の解決手段は、第6または第7の解決手段の現像装置において、前記遮蔽部材上の複数の開口部には、前記現像剤担持体から分離した現像剤が前記回収用搬送部材側に流下する方向に対して上流側に分流部材を設けていることを特徴とする(請求項8)。
本発明の第9の解決手段は、第8の解決手段の現像装置において、前記分流部材は、前記遮蔽部材上を流下する現像剤の上流方向で閉じ、下流方向で開いている形状を有することを特徴とする(請求項9)。
本発明の第10の解決手段は、第8の解決手段の現像装置において、前記分流部材は、2辺で構成され、前記遮蔽部材上を流下する現像剤の上流方向で閉じ、下流方向で開いている略V字形状を有することを特徴とする(請求項10)。
本発明の第11の解決手段は、第8の解決手段の現像装置において、前記分流部材は、三角形状の2面で構成され、前記遮蔽部材上を流下する現像剤の上流方向で閉じ、下流方向で開いている屋根状の形状を有することを特徴とする(請求項11)。
本発明の第12の解決手段は、第6〜第11のいずれか一つの解決手段の現像装置において、前記供給用搬送部材及び前記回収用搬送部材の中心軸は、前記現像剤担持体の中心軸よりも下方に配置していることを特徴とする(請求項12)。
本発明の第9の解決手段は、第8の解決手段の現像装置において、前記分流部材は、前記遮蔽部材上を流下する現像剤の上流方向で閉じ、下流方向で開いている形状を有することを特徴とする(請求項9)。
本発明の第10の解決手段は、第8の解決手段の現像装置において、前記分流部材は、2辺で構成され、前記遮蔽部材上を流下する現像剤の上流方向で閉じ、下流方向で開いている略V字形状を有することを特徴とする(請求項10)。
本発明の第11の解決手段は、第8の解決手段の現像装置において、前記分流部材は、三角形状の2面で構成され、前記遮蔽部材上を流下する現像剤の上流方向で閉じ、下流方向で開いている屋根状の形状を有することを特徴とする(請求項11)。
本発明の第12の解決手段は、第6〜第11のいずれか一つの解決手段の現像装置において、前記供給用搬送部材及び前記回収用搬送部材の中心軸は、前記現像剤担持体の中心軸よりも下方に配置していることを特徴とする(請求項12)。
本発明の第13の解決手段は、第1〜第5のいずれか一つに記載の現像装置において、前記第一搬送部材は、前記現像剤担持体に対向配置され現像剤を長手方向に搬送しながら前記現像剤担持体に現像剤を供給する供給用搬送部材であり、前記第二搬送部材は、前記現像剤担持体に対向配置され前記現像担持体から離脱した現像剤を回収して補給トナーと混合攪拌しながら搬送する回収用搬送部材であり、前記供給用搬送部材を収容した現像剤搬送室は前記遮蔽部材を挟んで前記回収用搬送部材を収容した現像剤搬送室より上側に配設されており、前記遮蔽部材上の複数の開口部は、前記現像剤担持体に近接する前記遮蔽部材の先端側に配置されていることを特徴とする(請求項13)。
本発明の第14の解決手段は、第13の解決手段の現像装置において、前記遮蔽部材上の複数の開口部は、前記供給用搬送部材の現像剤搬送方向下流側に配置したことを特徴とする(請求項14)。
本発明の第15の解決手段は、第13または第14の解決手段の現像装置において、前記遮蔽部材上の複数の開口部は、前記供給用搬送部材から前記現像剤担持体に向かう現像剤の流れ方向に細長い形状を有することを特徴とする(請求項15)。
本発明の第14の解決手段は、第13の解決手段の現像装置において、前記遮蔽部材上の複数の開口部は、前記供給用搬送部材の現像剤搬送方向下流側に配置したことを特徴とする(請求項14)。
本発明の第15の解決手段は、第13または第14の解決手段の現像装置において、前記遮蔽部材上の複数の開口部は、前記供給用搬送部材から前記現像剤担持体に向かう現像剤の流れ方向に細長い形状を有することを特徴とする(請求項15)。
本発明の第16の解決手段は、第13〜第15のいずれか一つの解決手段の現像装置において、前記遮蔽部材上の複数の開口部には、前記供給用搬送部材から前記現像剤担持体に向かう現像剤の流れ方向に対して上流側に分流部材を設けていることを特徴とする(請求項16)。
本発明の第17の解決手段は、第16の解決手段の現像装置において、前記分流部材は、前記供給用搬送部材から前記現像剤担持体に向かう現像剤の流れ方向の上流側で閉じ、下流側で開いている形状を有することを特徴とする(請求項17)。
本発明の第18の解決手段は、第16の解決手段の現像装置において、前記分流部材は、三角形状の2面で構成され、前記供給用搬送部材から前記現像剤担持体に向かう現像剤の流れ方向の上流側で閉じ、下流側で開いている屋根状の形状を有することを特徴とする(請求項18)。
本発明の第19の解決手段は、第16の解決手段の現像装置において、前記分流部材は、前記開口部の周囲を囲む筒状部材で構成され、該筒状部材の上端開口部が、前記供給用搬送部材から前記現像剤担持体に向かう現像剤の剤面よりも上方に位置することを特徴とする(請求項19)。
本発明の第17の解決手段は、第16の解決手段の現像装置において、前記分流部材は、前記供給用搬送部材から前記現像剤担持体に向かう現像剤の流れ方向の上流側で閉じ、下流側で開いている形状を有することを特徴とする(請求項17)。
本発明の第18の解決手段は、第16の解決手段の現像装置において、前記分流部材は、三角形状の2面で構成され、前記供給用搬送部材から前記現像剤担持体に向かう現像剤の流れ方向の上流側で閉じ、下流側で開いている屋根状の形状を有することを特徴とする(請求項18)。
本発明の第19の解決手段は、第16の解決手段の現像装置において、前記分流部材は、前記開口部の周囲を囲む筒状部材で構成され、該筒状部材の上端開口部が、前記供給用搬送部材から前記現像剤担持体に向かう現像剤の剤面よりも上方に位置することを特徴とする(請求項19)。
本発明の第20の解決手段は、第1〜第19のいずれか一つの解決手段の現像装置において、前記現像剤を構成するキャリアの粒度は20〜60μmであることを特徴とする(請求項20)。
本発明の第21の解決手段は、画像形成装置であって、第1〜第20のいずれか一つの解決手段の現像装置を一つまたは複数備えたことを特徴とする(請求項21)。
本発明の第22の解決手段は、プロセスカートリッジであって、像担持体と、第1〜第20のいずれか一つの解決手段の現像装置と、帯電手段、クリーニング手段より選ばれる少なくとも一つの手段とを一体に支持したことを特徴とする(請求項22)。
本発明の第23の解決手段は、画像形成装置であって、第22の解決段のプロセスカートリッジを一つまたは複数具備し、該プロセスカートリッジは、画像形成装置本体に着脱自在に装着されることを特徴とする(請求項23)。
本発明の第22の解決手段は、プロセスカートリッジであって、像担持体と、第1〜第20のいずれか一つの解決手段の現像装置と、帯電手段、クリーニング手段より選ばれる少なくとも一つの手段とを一体に支持したことを特徴とする(請求項22)。
本発明の第23の解決手段は、画像形成装置であって、第22の解決段のプロセスカートリッジを一つまたは複数具備し、該プロセスカートリッジは、画像形成装置本体に着脱自在に装着されることを特徴とする(請求項23)。
本発明の第1の解決手段の現像装置では、装置内に収容された現像剤を長手方向に搬送して循環経路を形成する複数の搬送部材を備え、複数の搬送部材として、現像剤担持体に対向して配置された第一搬送部材と第二搬送部材を有し、第一搬送部材を収容した現像剤搬送室と第二搬送部材を収容した現像剤搬送室とを分離する遮蔽部材を有する現像装置において、遮蔽部材上に気流を通す複数の開口部を設けたことにより、現像剤搬送室間の気流の流路を構成することができる。
すなわち、供給側搬送路を構成する現像剤搬送室と、回収側搬送路を構成する現像剤搬送室とを遮蔽する遮蔽部材(分離板、仕切り壁)上に、気流を通す複数の開口部を設けることで、供給側の現像剤搬送室と回収側の現像剤搬送室の両搬送室に渡って、搬送路長手方向に対し交わり横断する気流の流路を確保することができる。
また、第2の解決手段の現像装置では、第一搬送部材を収容した現像剤搬送室と第二搬送部材を収容した現像剤搬送室は、遮蔽部材を挟んで上下にずらして配置されており、遮蔽部材上の複数の開口部は、遮蔽部材の下側に位置する現像剤搬送室の空気圧を上側に位置する現像剤搬送室へと抜く圧抜き手段として機能するので、装置外部への圧抜きを行うことが難しくトナー飛散の発生の要因となる遮蔽部材下側の現像剤搬送室の空気圧を、遮蔽部材の上側に位置する現像剤搬送室へと容易に抜くことができる。
第3、第4の解決手段の現像装置では、遮蔽部材の上側に位置する現像剤搬送室の上部には、該現像剤搬送室内の空気圧を装置外へ抜くための圧抜き部を設けたことにより、装置内部の空気圧の上昇を抑えることができる。また、圧抜き部は、空気を通し現像剤のキャリアとトナーは通さないフィルタ部材により構成されているので、装置内の空気圧のみを抜くことができ、装置外へのトナー飛散を防止することができる。
また、第5の解決手段の現像装置では、遮蔽部材上の複数の開口部には、該遮蔽部材上を移動する現像剤の移動方向に対して上流側に分流部材を設けていることにより、開口部に現像剤が流入することを防止することができる。
すなわち、供給側搬送路を構成する現像剤搬送室と、回収側搬送路を構成する現像剤搬送室とを遮蔽する遮蔽部材(分離板、仕切り壁)上に、気流を通す複数の開口部を設けることで、供給側の現像剤搬送室と回収側の現像剤搬送室の両搬送室に渡って、搬送路長手方向に対し交わり横断する気流の流路を確保することができる。
また、第2の解決手段の現像装置では、第一搬送部材を収容した現像剤搬送室と第二搬送部材を収容した現像剤搬送室は、遮蔽部材を挟んで上下にずらして配置されており、遮蔽部材上の複数の開口部は、遮蔽部材の下側に位置する現像剤搬送室の空気圧を上側に位置する現像剤搬送室へと抜く圧抜き手段として機能するので、装置外部への圧抜きを行うことが難しくトナー飛散の発生の要因となる遮蔽部材下側の現像剤搬送室の空気圧を、遮蔽部材の上側に位置する現像剤搬送室へと容易に抜くことができる。
第3、第4の解決手段の現像装置では、遮蔽部材の上側に位置する現像剤搬送室の上部には、該現像剤搬送室内の空気圧を装置外へ抜くための圧抜き部を設けたことにより、装置内部の空気圧の上昇を抑えることができる。また、圧抜き部は、空気を通し現像剤のキャリアとトナーは通さないフィルタ部材により構成されているので、装置内の空気圧のみを抜くことができ、装置外へのトナー飛散を防止することができる。
また、第5の解決手段の現像装置では、遮蔽部材上の複数の開口部には、該遮蔽部材上を移動する現像剤の移動方向に対して上流側に分流部材を設けていることにより、開口部に現像剤が流入することを防止することができる。
第6の解決手段の現像装置では、第1〜第5の解決手段のいずれかの構成に加え、第一搬送部材は、現像剤担持体に対向配置され現像剤を長手方向に搬送しながら現像剤担持体に現像剤を供給する供給用搬送部材であり、第二搬送部材は、現像剤担持体に対向配置され現像担持体から離脱した現像剤を回収して補給トナーと混合攪拌しながら搬送する回収用搬送部材であり、回収用搬送部材を収容した現像剤搬送室は遮蔽部材を挟んで供給用搬送部材を収容した現像剤搬送室より上側に配設されている場合には、遮蔽部材上の複数の開口部は、現像剤担持体によって発生する磁場外の領域に配置され、かつ回収用搬送部材側の現像剤搬送室内に回収され遮蔽部材上で堆積している現像剤溜まり部よりも上方に設けられていることにより、遮蔽部材上の現像剤が開口部を通して磁気的に下方の供給側現像剤搬送室に引き込まれることを防止し、かつ回収側の現像剤搬送室内に回収され堆積している現像剤溜まり部の現像剤を連続的に下方の供給側現像剤搬送室内に放出してしまうということが防止でき、上方の回収側現像剤搬送室との気流が行き来可能な開口部を塞ぐこと無く気流路を確保することができる。
また、第7の解決手段の現像装置では、上記の構成に加えて、遮蔽部材上の複数の開口部は、現像剤担持体から分離した現像剤が回収用搬送部材側に流下する方向に対して細長い形状を有することにより、開口部に現像剤が流入しにくくなる。
さらに第8の解決手段の現像装置では、上記の構成に加えて、遮蔽部材上の複数の開口部には、現像剤担持体から分離した現像剤が回収用搬送部材側に流下する方向に対して上流側に分流部材を設けたことにより、複数の開口部より流れ落ちる現像剤の量を100%カットでき、現像剤搬送室間の気流交換が行い易くなる。
また、第9、第10の解決手段の現像装置では、上記の構成に加えて、分流部材は、遮蔽部材上を流下する現像剤の上流方向で閉じ、下流方向で開いている形状を有し、より具体的には、分流部材は、2辺で構成され、遮蔽部材上を流下する現像剤の上流方向で閉じ、下流方向で開いている略V字形状を有することにより、遮蔽部材上を上方より流下してきた現像剤を分流板で2方向に分散することができ、現像剤が堆積し開口部を覆い気流交換を阻害するということを防止することができる。
また、第11の解決手段の現像装置では、分流部材を、三角形状の2面で構成し、遮蔽部材上を流下する現像剤の上流方向で閉じ、下流方向で開いている屋根状の形状とすることにより、遮蔽部材上を流下する現像剤の量が多くても、遮蔽部材上を上方より流下してきた現像剤を分流板で2方向に分散するとともに、分流板に現像剤が乗り上げても開口部への流入は防止でき、現像剤搬送室間の気流交換を確保することができる。
さらに第12の解決手段の現像装置では、上記の構成に加えて、供給用搬送部材及び回収用搬送部材の中心軸は、現像剤担持体の中心軸よりも下方に配置していることにより、両搬送路を隔てる遮蔽部材(分離板)を同じく下方に配置でき、かつ自重移送可能な傾斜角を維持することが可能となる。
また、第7の解決手段の現像装置では、上記の構成に加えて、遮蔽部材上の複数の開口部は、現像剤担持体から分離した現像剤が回収用搬送部材側に流下する方向に対して細長い形状を有することにより、開口部に現像剤が流入しにくくなる。
さらに第8の解決手段の現像装置では、上記の構成に加えて、遮蔽部材上の複数の開口部には、現像剤担持体から分離した現像剤が回収用搬送部材側に流下する方向に対して上流側に分流部材を設けたことにより、複数の開口部より流れ落ちる現像剤の量を100%カットでき、現像剤搬送室間の気流交換が行い易くなる。
また、第9、第10の解決手段の現像装置では、上記の構成に加えて、分流部材は、遮蔽部材上を流下する現像剤の上流方向で閉じ、下流方向で開いている形状を有し、より具体的には、分流部材は、2辺で構成され、遮蔽部材上を流下する現像剤の上流方向で閉じ、下流方向で開いている略V字形状を有することにより、遮蔽部材上を上方より流下してきた現像剤を分流板で2方向に分散することができ、現像剤が堆積し開口部を覆い気流交換を阻害するということを防止することができる。
また、第11の解決手段の現像装置では、分流部材を、三角形状の2面で構成し、遮蔽部材上を流下する現像剤の上流方向で閉じ、下流方向で開いている屋根状の形状とすることにより、遮蔽部材上を流下する現像剤の量が多くても、遮蔽部材上を上方より流下してきた現像剤を分流板で2方向に分散するとともに、分流板に現像剤が乗り上げても開口部への流入は防止でき、現像剤搬送室間の気流交換を確保することができる。
さらに第12の解決手段の現像装置では、上記の構成に加えて、供給用搬送部材及び回収用搬送部材の中心軸は、現像剤担持体の中心軸よりも下方に配置していることにより、両搬送路を隔てる遮蔽部材(分離板)を同じく下方に配置でき、かつ自重移送可能な傾斜角を維持することが可能となる。
第13の解決手段の現像装置では、第1〜第5の解決手段のいずれかの構成に加え、第一搬送部材は、現像剤担持体に対向配置され現像剤を長手方向に搬送しながら現像剤担持体に現像剤を供給する供給用搬送部材であり、第二搬送部材は、現像剤担持体に対向配置され前記現像担持体から離脱した現像剤を回収して補給トナーと混合攪拌しながら搬送する回収用搬送部材であり、供給用搬送部材を収容した現像剤搬送室は遮蔽部材を挟んで回収用搬送部材を収容した現像剤搬送室より上側に配設されている場合には、遮蔽部材上の複数の開口部は、現像剤担持体に近接する遮蔽部材の先端側に配置されていることにより、遮蔽部材上の複数の開口部は現像剤担持体の汲み上げ磁極の磁力の範囲内にあり、遮蔽部材上の現像剤は現像剤担持体の磁力に引き付けられて現像剤担持体に移動するので、遮蔽部材上の現像剤が開口部に流れ込むことを防止でき、下方の回収側現像剤搬送室と連通する開口部を塞ぐこと無く気流路を確保することができる。
また、第14の解決手段の現像装置では、上記の構成に加え、遮蔽部材上の複数の開口部は、供給用搬送部材の現像剤搬送方向下流側に配置したことにより、供給用搬送部材の現像剤搬送方向下流側では遮蔽部材上の現像剤の剤面が低くなっているので(供給側搬送室では、現像剤は供給用搬送部材で搬送されながら現像剤担持体に供給されるので、搬送方向下流側では現像剤量が減り、遮蔽部材上の剤面が低くなる)、より確実に遮蔽部材上の現像剤が開口部に流れ込むことを防止することができる。
さらに第15の解決手段の現像装置では、上記の構成に加えて、遮蔽部材上の複数の開口部は、供給用搬送部材から現像剤担持体に向かう現像剤の流れ方向に細長い形状を有することにより、さらに確実に遮蔽部材上の現像剤が開口部に流れ込むことを防止することができる。
第16の解決手段の現像装置では、上記の構成に加え、遮蔽部材上の複数の開口部には、供給用搬送部材から現像剤担持体に向かう現像剤の流れ方向に対して上流側に分流部材を設けていることにより、複数の開口部より流れ落ちる現像剤の量を100%カットでき、現像剤搬送室間の気流交換が行い易くなる。
本発明の第17、18の解決手段の現像装置では、上記の構成に加えて、分流部材は、供給用搬送部材から現像剤担持体に向かう現像剤の流れ方向の上流側で閉じ、下流側で開いている形状を有しており、より具体的には、分流部材は、三角形状の2面で構成され、供給用搬送部材から現像剤担持体に向かう現像剤の流れ方向の上流側で閉じ、下流側で開いている屋根状の形状を有することにより、供給用搬送部材から現像剤担持体に向かう現像剤を分流板で2方向に分散するとともに、分流板に現像剤が乗り上げても開口部への流入は防止でき、現像剤搬送室間の気流交換を確保することができる。
また、第19の解決手段の現像装置では、分流部材は、開口部の周囲を囲む筒状部材で構成され、該筒状部材の上端開口部が、供給用搬送部材から現像剤担持体に向かう現像剤の剤面よりも上方に位置することにより、より確実に現像剤が開口部に入り込むことを防止でき、現像剤搬送室間の気流交換をより確実に確保することができる。
また、第14の解決手段の現像装置では、上記の構成に加え、遮蔽部材上の複数の開口部は、供給用搬送部材の現像剤搬送方向下流側に配置したことにより、供給用搬送部材の現像剤搬送方向下流側では遮蔽部材上の現像剤の剤面が低くなっているので(供給側搬送室では、現像剤は供給用搬送部材で搬送されながら現像剤担持体に供給されるので、搬送方向下流側では現像剤量が減り、遮蔽部材上の剤面が低くなる)、より確実に遮蔽部材上の現像剤が開口部に流れ込むことを防止することができる。
さらに第15の解決手段の現像装置では、上記の構成に加えて、遮蔽部材上の複数の開口部は、供給用搬送部材から現像剤担持体に向かう現像剤の流れ方向に細長い形状を有することにより、さらに確実に遮蔽部材上の現像剤が開口部に流れ込むことを防止することができる。
第16の解決手段の現像装置では、上記の構成に加え、遮蔽部材上の複数の開口部には、供給用搬送部材から現像剤担持体に向かう現像剤の流れ方向に対して上流側に分流部材を設けていることにより、複数の開口部より流れ落ちる現像剤の量を100%カットでき、現像剤搬送室間の気流交換が行い易くなる。
本発明の第17、18の解決手段の現像装置では、上記の構成に加えて、分流部材は、供給用搬送部材から現像剤担持体に向かう現像剤の流れ方向の上流側で閉じ、下流側で開いている形状を有しており、より具体的には、分流部材は、三角形状の2面で構成され、供給用搬送部材から現像剤担持体に向かう現像剤の流れ方向の上流側で閉じ、下流側で開いている屋根状の形状を有することにより、供給用搬送部材から現像剤担持体に向かう現像剤を分流板で2方向に分散するとともに、分流板に現像剤が乗り上げても開口部への流入は防止でき、現像剤搬送室間の気流交換を確保することができる。
また、第19の解決手段の現像装置では、分流部材は、開口部の周囲を囲む筒状部材で構成され、該筒状部材の上端開口部が、供給用搬送部材から現像剤担持体に向かう現像剤の剤面よりも上方に位置することにより、より確実に現像剤が開口部に入り込むことを防止でき、現像剤搬送室間の気流交換をより確実に確保することができる。
本発明の画像形成装置では、上記のような構成及び効果を有する現像装置、またはその現像装置を有するプロセスカートリッジを備えているので、トナー飛散のない安定した現像を行うことができ、高品質な画像形成を行うことができる。
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
まず図1にて、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図1において、符号10は画像形成装置としてのタンデム型カラー複写機の装置本体、32は原稿を搬送する原稿搬送部を備え原稿の画像情報を読み込む原稿読込部、30は出力画像が積載される排紙トレイ、26は転写紙等の記録媒体Pが収容される給紙部、27は給紙部に収容される記録媒体Pを1枚ずつ給紙する給紙ローラ、28は記録媒体Pの搬送タイミングを調整するレジストローラ対を示している。また、符号6Y、6M、6C、6Bkは各色(イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(Bk))の作像部であり、1Y、1M、1C、1BKは各色のトナー像が形成される像担持体としての感光体ドラム、5Y、5M、5C、5Bkは各感光体ドラム1Y、1M、1C、1BK上に形成される静電潜像を現像する現像装置、9Y、9M、9C、9Bkは各感光体ドラム1Y、1M、1C、1BK上に形成されたトナー像を記録媒体P上に重ねて転写する転写バイアスローラ(1次転写バイアスローラ)を示している。
また、符号8は複数色のトナー像が重ねて転写される中間転写ベルト8Aを備えた中間転写ユニット、19は中間転写ベルト8A上のカラートナー像を記録媒体P上に転写するための2次転写バイアスローラ、20は記録媒体P上の未定着画像を定着する定着装置、31は各色(イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック)のトナー(トナー粒子)を現像装置5Y、5M、5C、5Bkに供給する各色のトナーボトル31Y、31M、31C、31BKを収容するボトル収容器を示している。
図1において、符号10は画像形成装置としてのタンデム型カラー複写機の装置本体、32は原稿を搬送する原稿搬送部を備え原稿の画像情報を読み込む原稿読込部、30は出力画像が積載される排紙トレイ、26は転写紙等の記録媒体Pが収容される給紙部、27は給紙部に収容される記録媒体Pを1枚ずつ給紙する給紙ローラ、28は記録媒体Pの搬送タイミングを調整するレジストローラ対を示している。また、符号6Y、6M、6C、6Bkは各色(イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(Bk))の作像部であり、1Y、1M、1C、1BKは各色のトナー像が形成される像担持体としての感光体ドラム、5Y、5M、5C、5Bkは各感光体ドラム1Y、1M、1C、1BK上に形成される静電潜像を現像する現像装置、9Y、9M、9C、9Bkは各感光体ドラム1Y、1M、1C、1BK上に形成されたトナー像を記録媒体P上に重ねて転写する転写バイアスローラ(1次転写バイアスローラ)を示している。
また、符号8は複数色のトナー像が重ねて転写される中間転写ベルト8Aを備えた中間転写ユニット、19は中間転写ベルト8A上のカラートナー像を記録媒体P上に転写するための2次転写バイアスローラ、20は記録媒体P上の未定着画像を定着する定着装置、31は各色(イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック)のトナー(トナー粒子)を現像装置5Y、5M、5C、5Bkに供給する各色のトナーボトル31Y、31M、31C、31BKを収容するボトル収容器を示している。
図1に示すように、中間転写ユニット8の中間転写ベルト8Aに対向するように、各色(イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(Bk))に対応した作像部6Y、6M、6C、6Bkが並設されている。なお、装置本体10に設置される4つの作像部6Y、6M、6C、6Bkは、作像プロセスに用いられるトナーの色(イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(Bk))が異なる以外はほぼ同一構造であり、例えば図2に示すような構成となっている。図2においては、作像部6と感光体ドラム1と1次転写バイアスローラ9とにおける符号のアルファベット(Y、M、C、K)を省略して図示している。
図2に示す作像部6は、像担持体としての感光体ドラム1と、感光体ドラム1の周囲に配設された帯電部4、現像部としての現像装置5、クリーニング部2等で構成されている(図1では現像装置5のみ表示)。感光体ドラム1上で、作像プロセス(帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、クリーニング工程)が行われ、感光体ドラム1上に所望のトナー像が形成される。
作像部6を構成する、感光体ドラム1、帯電部4、現像部(現像装置)5、クリーニング部2は、それぞれ、画像形成装置本体100に対して着脱自在に設置できるように構成されている。そして、それぞれが、寿命に達したときに、新品のものに交換される。
なお、本実施形態では、作像部6を構成する、感光体ドラム1、帯電部4、現像部5Y、クリーニング部2は、それぞれ単独のユニットとしてもよいが、図2に示すように、これらを一体化して、装置本体100に着脱自在に設置されるプロセスカートリッジとすることにより、作像部6のメンテナンスを行う際の作業性が向上し、かつ交換も容易となり、リサイクル性が向上する。
作像部6を構成する、感光体ドラム1、帯電部4、現像部(現像装置)5、クリーニング部2は、それぞれ、画像形成装置本体100に対して着脱自在に設置できるように構成されている。そして、それぞれが、寿命に達したときに、新品のものに交換される。
なお、本実施形態では、作像部6を構成する、感光体ドラム1、帯電部4、現像部5Y、クリーニング部2は、それぞれ単独のユニットとしてもよいが、図2に示すように、これらを一体化して、装置本体100に着脱自在に設置されるプロセスカートリッジとすることにより、作像部6のメンテナンスを行う際の作業性が向上し、かつ交換も容易となり、リサイクル性が向上する。
以下、図1に示す画像形成装置における、通常のカラー画像形成時の動作について説明する。なお、各色(イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(Bk))の作像部6Y、6M、6C、6Bkにおいて感光体ドラム1Y、1M、1C、1BK上で行なわれる作像プロセスについては、図2も参照して説明する。
まず、原稿は、図示しない原稿搬送部の搬送ローラによって原稿台から搬送されて、原稿読込部32のコンタクトガラス上に載置される。そして、原稿読込部32で、コンタクトガラス上に載置された原稿の画像情報が光学的に読み取られる。
より詳しく述べると、図示を省略しているが、原稿読込部32は、コンタクトガラス上の原稿の画像に対して、照明ランプから発した光を照射しながら走査させる。そして、原稿にて反射した光を、ミラー群及びレンズを介して、カラーセンサに結像する。原稿のカラー画像情報は、カラーセンサにてRGB(レッド、グリーン、ブルー)の色分解光ごとに読み取られた後に、電気的な画像信号に変換される。さらに、RGBの色分解画像信号をもとにして画像処理部で色変換処理、色補正処理、空間周波数補正処理等の処理を行ない、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのカラー画像情報を得る。
より詳しく述べると、図示を省略しているが、原稿読込部32は、コンタクトガラス上の原稿の画像に対して、照明ランプから発した光を照射しながら走査させる。そして、原稿にて反射した光を、ミラー群及びレンズを介して、カラーセンサに結像する。原稿のカラー画像情報は、カラーセンサにてRGB(レッド、グリーン、ブルー)の色分解光ごとに読み取られた後に、電気的な画像信号に変換される。さらに、RGBの色分解画像信号をもとにして画像処理部で色変換処理、色補正処理、空間周波数補正処理等の処理を行ない、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのカラー画像情報を得る。
そして、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像情報は、例えばレーザ光走査方式の光書込装置からなる露光部(図示省略)に送信される。そして、露光部からは、各色の画像情報に基づいたレーザ光L(図2)が、それぞれ、対応する感光体ドラム1Y、1M、1C、1BK上に向けて発せられる。
一方、4つの感光体ドラム1Y、1M、1C、1BKは、それぞれ、図1の時計回り方向に回転している。そして、まず、感光体ドラム1Y、1M、1C、1BKの表面は、帯電部4(図2参照)との対向部で、一様に帯電される(帯電工程)。こうして、感光体ドラム1Y、1M、1C、1BK上には、帯電電位が形成される。
その後、帯電された感光体ドラム1Y、1M、1C、1BK表面は、不図示の露光部から発せられたレーザ光Lの照射位置に達して、この位置での露光走査によって静電潜像が形成される(露光工程)。
その後、帯電された感光体ドラム1Y、1M、1C、1BK表面は、不図示の露光部から発せられたレーザ光Lの照射位置に達して、この位置での露光走査によって静電潜像が形成される(露光工程)。
より具体的には、露光部において、4つの光源から画像信号に対応したレーザ光Lが各色に対応してそれぞれ射出される。各レーザ光Lは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色成分ごとに別の光路を通過することになる。
イエロー成分に対応したレーザ光Lは、紙面左側から1番目の感光体ドラム1Y表面に照射される。このとき、イエロー成分のレーザ光は、高速回転するポリゴンミラーにより、感光体ドラム1Yの回転軸方向(主走査方向)に走査される。こうして、帯電部4にて帯電された後の感光体ドラム1Y上には、イエロー成分に対応した静電潜像が形成される。
同様に、マゼンタ成分に対応したレーザ光Lは、紙面左から2番目の感光体ドラム1M表面に照射されて、マゼンタ成分に対応した静電潜像が形成される。シアン成分のレーザ光Lは、紙面左から3番目の感光体ドラム1C表面に照射されて、シアン成分の静電潜像が形成される。ブラック成分のレーザ光Lは、紙面左から4番目の感光体ドラム1BK表面に照射されて、ブラック成分の静電潜像が形成される。
イエロー成分に対応したレーザ光Lは、紙面左側から1番目の感光体ドラム1Y表面に照射される。このとき、イエロー成分のレーザ光は、高速回転するポリゴンミラーにより、感光体ドラム1Yの回転軸方向(主走査方向)に走査される。こうして、帯電部4にて帯電された後の感光体ドラム1Y上には、イエロー成分に対応した静電潜像が形成される。
同様に、マゼンタ成分に対応したレーザ光Lは、紙面左から2番目の感光体ドラム1M表面に照射されて、マゼンタ成分に対応した静電潜像が形成される。シアン成分のレーザ光Lは、紙面左から3番目の感光体ドラム1C表面に照射されて、シアン成分の静電潜像が形成される。ブラック成分のレーザ光Lは、紙面左から4番目の感光体ドラム1BK表面に照射されて、ブラック成分の静電潜像が形成される。
その後、各色の静電潜像が形成された感光体ドラム1Y、1M、1C、1BK表面は、それぞれ、現像部の現像装置5Y、5M、5C、5Bkとの対向位置に達する。そして、各現像装置5Y、5M、5C、5Bkから感光体ドラム1Y、1M、1C、1BK上に各色のトナーが供給されて、感光体ドラム1Y、1M、1C、1BK上の潜像が現像される(現像工程)。
その後、現像工程後の感光体ドラム1Y、1M、1C、1BK表面は、それぞれ、中間転写ベルト8Aとの対向部に達する。ここで、それぞれの対向部には、中間転写ベルト8Aの内周面に当接するように1次転写バイアスローラ9Y、9M、9C、9Bkが設置されている。そして、1次転写バイアスローラ9Y、9M、9C、9Bkの位置で、中間転写ベルト8A上に、感光体ドラム1Y、1M、1C、1BK上に形成された各色のトナー像が、順次重ねて転写される(1次転写工程)。このとき、感光体ドラム1上には、僅かながら未転写トナーが残存する。
その後、転写工程後の各感光体ドラム1Y、1M、1C、1BK表面は、それぞれ、クリーニング部2(図2参照)との対向位置に達する。そして、クリーニング部2のクリーニングブレード2a等で、感光体ドラム1Y、1M、1C、1BK上に残存する未転写トナーが回収される(クリーニング工程)。
その後、感光体ドラム1Y、1M、1C、1BK表面は、不図示の除電部との対向位置に達して、この位置で各感光体ドラム1Y、1M、1C、1BK上の残留電位が除去される。こうして、感光体ドラム1Y、1M、1C、1BKにおける一連の作像プロセスが終了する。
その後、感光体ドラム1Y、1M、1C、1BK表面は、不図示の除電部との対向位置に達して、この位置で各感光体ドラム1Y、1M、1C、1BK上の残留電位が除去される。こうして、感光体ドラム1Y、1M、1C、1BKにおける一連の作像プロセスが終了する。
なお、上述した作像プロセスは、4つの作像部6Y、6M、6C、6BKで、それぞれおこなわれる。すなわち、図1を参照して、作像部の下方に配設された露光部から、画像情報に基いたレーザ光Lが、各作像部6Y、6M、6C、6BKの感光体ドラム上に向けて照射される。詳しくは、露光部は、光源からレーザ光Lを発して、そのレーザ光Lを回転駆動されたポリゴンミラーで走査しながら、複数の光学素子を介して感光体ドラム上に照射する。その後、上述した現像工程を経て各感光体ドラム上に形成した各色のトナー像を、中間転写ベルト8上に重ねて転写する。こうして、中間転写ベルト8上にカラー画像が形成される
4つの1次転写バイアスローラ9Y、9M、9C、9Kは、それぞれ、中間転写ベルト8Aを感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kとの間に挟み込んで1次転写ニップを形成している。そして、1次転写バイアスローラ9Y、9M、9C、9Kに、トナーの極性とは逆極性の転写バイアスが印加される。
そして、中間転写ベルト8Aは、矢印方向に走行して、各1次転写バイアスローラ9Y、9M、9C、9Kの1次転写ニップを順次通過する。こうして、感光体ドラム1Y、1M、1C、1K上の各色のトナー像が、中間転写ベルト8A上に重ねて1次転写される。
そして、中間転写ベルト8Aは、矢印方向に走行して、各1次転写バイアスローラ9Y、9M、9C、9Kの1次転写ニップを順次通過する。こうして、感光体ドラム1Y、1M、1C、1K上の各色のトナー像が、中間転写ベルト8A上に重ねて1次転写される。
その後、各色のトナー像が重ねて転写された中間転写ベルト8は、2次転写ローラ19との対向位置に達する。この位置では、2次転写バックアップローラ12が、2次転写ローラ19との間に中間転写ベルト8を挟み込んで2次転写ニップを形成している。そして、中間転写ベルト8上に形成されたカラートナー像は、この2次転写ニップの位置に搬送された転写紙等の記録媒体P上に転写される。このとき、中間転写ベルト8には、記録媒体Pに転写されなかった未転写トナーが残存する。
中間転写ベルト上に残存する未転写トナーは、図示せぬベルトクリーニングユニットによって除去されることで初期状態に復帰する。
こうして、中間転写ベルト8上で行われる一連の転写プロセスが終了する。
中間転写ベルト上に残存する未転写トナーは、図示せぬベルトクリーニングユニットによって除去されることで初期状態に復帰する。
こうして、中間転写ベルト8上で行われる一連の転写プロセスが終了する。
ここで、2次転写ニップの位置に搬送された記録媒体Pは、装置本体100の下方に配設された給紙部26から、給紙ローラ27やレジストローラ対28等を経由して搬送されたものである。
詳しくは、給紙部26には、転写紙等の記録媒体Pが複数枚重ねて収納されている。そして、給紙ローラ27が図1中の反時計方向に回転駆動されると、一番上の記録媒体Pがレジストローラ対28のローラ間に向けて給送される。
レジストローラ対28に搬送された記録媒体Pは、回転駆動を停止したレジストローラ対28のローラニップの位置で一旦停止する。そして、中間転写ベルト8上のカラー画像にタイミングを合わせて、レジストローラ対28が回転駆動されて、記録媒体Pが2次転写ニップに向けて搬送される。こうして、記録媒体P上に、所望のカラー画像が転写される。
詳しくは、給紙部26には、転写紙等の記録媒体Pが複数枚重ねて収納されている。そして、給紙ローラ27が図1中の反時計方向に回転駆動されると、一番上の記録媒体Pがレジストローラ対28のローラ間に向けて給送される。
レジストローラ対28に搬送された記録媒体Pは、回転駆動を停止したレジストローラ対28のローラニップの位置で一旦停止する。そして、中間転写ベルト8上のカラー画像にタイミングを合わせて、レジストローラ対28が回転駆動されて、記録媒体Pが2次転写ニップに向けて搬送される。こうして、記録媒体P上に、所望のカラー画像が転写される。
その後、2次転写ニップの位置でカラー画像が転写された記録媒体Pは、定着部20の位置に搬送される。そして、この位置で、定着ローラ及び圧力ローラによる熱と圧力とにより、表面に転写されたカラー画像が記録媒体P上に定着される。
その後、記録媒体Pは、排紙ローラ対29のローラ間を経て、装置外へと排出される。
排紙ローラ対29によって装置本体100外に排出された記録媒体Pは、出力画像として、スタック部30上に順次スタックされる。
こうして、画像形成装置における、一連の画像形成プロセスが完了する。
その後、記録媒体Pは、排紙ローラ対29のローラ間を経て、装置外へと排出される。
排紙ローラ対29によって装置本体100外に排出された記録媒体Pは、出力画像として、スタック部30上に順次スタックされる。
こうして、画像形成装置における、一連の画像形成プロセスが完了する。
次に、図2にて、作像部における現像装置の構成例について、さらに詳しく説明する。
図2は作像部6を構成するプロセスカートリッジの概略断面図であり、図1に示す各色の作像部6Y、6M、6C、6Bkに着脱可能に装着されるものである。
図2において、現像部(現像装置)5は、現像器(ケーシング)50と、この現像器50内に配設され、感光体ドラム1に対向する現像剤担持体としての現像ローラ51と、現像ローラ51の下方に設置された現像剤規制部材としてのドクターブレード52と、現像器50の現像剤搬送室58、59内に配設された2つの搬送部材(搬送スクリュ)53、54とを備え、現像剤搬送室58、59内には、キャリアとトナーとからなる2成分現像剤が収容されている。また、現像器50の搬送スクリュ54と対向する位置には、現像剤中のトナー濃度を検知するための、トナー濃度センサ56が設けられている。
なお、2つの搬送スクリュのうち、第一搬送スクリュ53は、現像ローラ51の略下方に対向配置され現像剤を長手方向に搬送しながら現像ローラ51に現像剤を供給する供給用搬送部材としての供給スクリュ、第二搬送スクリュ54は、現像ローラ51に対向し現像ローラ51から離脱した現像剤と補給トナーを混合攪拌する回収用搬送部材としての回収スクリュであり、供給スクリュ53と回収スクリュ54により現像剤を一方向に循環搬送させる構成である。
図2は作像部6を構成するプロセスカートリッジの概略断面図であり、図1に示す各色の作像部6Y、6M、6C、6Bkに着脱可能に装着されるものである。
図2において、現像部(現像装置)5は、現像器(ケーシング)50と、この現像器50内に配設され、感光体ドラム1に対向する現像剤担持体としての現像ローラ51と、現像ローラ51の下方に設置された現像剤規制部材としてのドクターブレード52と、現像器50の現像剤搬送室58、59内に配設された2つの搬送部材(搬送スクリュ)53、54とを備え、現像剤搬送室58、59内には、キャリアとトナーとからなる2成分現像剤が収容されている。また、現像器50の搬送スクリュ54と対向する位置には、現像剤中のトナー濃度を検知するための、トナー濃度センサ56が設けられている。
なお、2つの搬送スクリュのうち、第一搬送スクリュ53は、現像ローラ51の略下方に対向配置され現像剤を長手方向に搬送しながら現像ローラ51に現像剤を供給する供給用搬送部材としての供給スクリュ、第二搬送スクリュ54は、現像ローラ51に対向し現像ローラ51から離脱した現像剤と補給トナーを混合攪拌する回収用搬送部材としての回収スクリュであり、供給スクリュ53と回収スクリュ54により現像剤を一方向に循環搬送させる構成である。
以上、本発明に係る現像装置を備えたプロセスカートリッジ及び画像形成装置の基本的な構成の実施形態について説明したが、本発明では、上記のように現像剤を長手方向に搬送して循環経路を形成する複数の搬送部材を有し、複数の搬送部材のうち少なくとも2つの搬送部材53、54が現像ローラ51に対向するように上下方向に配設されていて、その2つの搬送部材の搬送経路(現像剤搬送室)58、59を遮蔽部材57で分離した構成であり、現像剤を一方向循環させる方式の現像装置5において、装置内部の圧力を下げることができるとともに、装置外へのトナー飛散を防止し、安定した現像を行うことができるようにするものである。
より詳しく述べると、本発明では、装置内に収容された現像剤を長手方向に搬送して循環経路を形成する複数の搬送部材を備え、複数の搬送部材として、現像ローラ51に対向して配置された第一搬送部材53と第二搬送部材54を有し、第一搬送部材53を収容した現像剤搬送室59と第二搬送部材54を収容した現像剤搬送室58とを分離する遮蔽部材57を有する現像装置において、遮蔽部材57上に気流を通す複数の開口部57aを設けたことを特徴としており、これにより、現像剤搬送室間の気流の流路を構成するものである。
すなわち、図2を参照して説明すると、供給側搬送路を構成する現像剤搬送室59と、回収側搬送路を構成する現像剤搬送室58とを遮蔽する遮蔽部材(分離板、仕切り壁)57上に、気流を通す複数の開口部57aを設けることで、供給側の現像剤搬送室59と回収側の現像剤搬送室58の両搬送室に渡って、搬送路長手方向に対し交わり横断する気流の流路を確保することができる。
また、供給スクリュ53を収容した現像剤搬送室59と回収スクリュ54を収容した現像剤搬送室58は、遮蔽部材57を挟んで上下にずらして配置されており、遮蔽部材上の複数の開口部57aは、遮蔽部材57の下側に位置する現像剤搬送室59の空気圧を上側に位置する現像剤搬送室58へと抜く圧抜き手段として機能するので、装置外部への圧抜きを行うことが難しくトナー飛散の発生の要因となる遮蔽部材下側の現像剤搬送室59の空気圧を、遮蔽部材の上側に位置する現像剤搬送室58へと容易に抜くことができる。
さらに、遮蔽部材57の上側に位置する現像剤搬送室58の上部には、該現像剤搬送室内の空気圧を装置外へ抜くための圧抜き部100を設けたことにより、装置内部の空気圧の上昇を抑えることができる。また、圧抜き部100は、空気を通し現像剤のキャリアとトナーは通さないフィルタ部材により構成されているので、装置内の空気圧のみを抜くことができ、装置外へのトナー飛散を防止することができる。
また、遮蔽部材57上の複数の開口部57aには、該遮蔽部材57上を移動する現像剤の移動方向に対して上流側に分流部材を設けていることにより、開口部57aに現像剤が流入することを防止することができる。
すなわち、図2を参照して説明すると、供給側搬送路を構成する現像剤搬送室59と、回収側搬送路を構成する現像剤搬送室58とを遮蔽する遮蔽部材(分離板、仕切り壁)57上に、気流を通す複数の開口部57aを設けることで、供給側の現像剤搬送室59と回収側の現像剤搬送室58の両搬送室に渡って、搬送路長手方向に対し交わり横断する気流の流路を確保することができる。
また、供給スクリュ53を収容した現像剤搬送室59と回収スクリュ54を収容した現像剤搬送室58は、遮蔽部材57を挟んで上下にずらして配置されており、遮蔽部材上の複数の開口部57aは、遮蔽部材57の下側に位置する現像剤搬送室59の空気圧を上側に位置する現像剤搬送室58へと抜く圧抜き手段として機能するので、装置外部への圧抜きを行うことが難しくトナー飛散の発生の要因となる遮蔽部材下側の現像剤搬送室59の空気圧を、遮蔽部材の上側に位置する現像剤搬送室58へと容易に抜くことができる。
さらに、遮蔽部材57の上側に位置する現像剤搬送室58の上部には、該現像剤搬送室内の空気圧を装置外へ抜くための圧抜き部100を設けたことにより、装置内部の空気圧の上昇を抑えることができる。また、圧抜き部100は、空気を通し現像剤のキャリアとトナーは通さないフィルタ部材により構成されているので、装置内の空気圧のみを抜くことができ、装置外へのトナー飛散を防止することができる。
また、遮蔽部材57上の複数の開口部57aには、該遮蔽部材57上を移動する現像剤の移動方向に対して上流側に分流部材を設けていることにより、開口部57aに現像剤が流入することを防止することができる。
なお、図2の例では、現像ローラ51に対してドクターブレード52を下側に配置し、遮蔽部材57を挟んで下側に供給スクリュ53を収容した現像剤搬送室59を配置し、上側に回収スクリュ54を収容した現像剤搬送室58を配置した構成としているが、後述する図8に示す構成例のように、現像ローラ51に対してドクターブレード52を上側に配置し、遮蔽部材57を挟んで上側の現像剤搬送室58に供給スクリュ53を収容し、下側の現像剤搬送室59に回収スクリュ54を収容した構成でも、遮蔽部材57上に複数の開口部57aを設けることにより、上記と同様の効果が得られる。
以下、本発明のより具体的な実施例について説明する。
以下、本発明のより具体的な実施例について説明する。
図3は本発明の第一実施例の現像装置の構成例を示す概略断面図であり、図4は図3に示す現像装置の斜視図であり、この現像装置の基本的な構成は図2の作像部(プロセスカートリッジ)6に組み込んだものと同様である。
図3に示すように、現像ローラ51は、内部に固設された複数の磁極を有するマグネットローラ55や、マグネットローラ55の周囲を回転する円筒状の現像スリーブ51a等で構成されている。
現像ローラ51のマグネットローラには、例えばP1極〜P5極の5つの磁極が形成されている。そして、5つの磁極が形成されたマグネットローラ55の周囲を現像スリーブ51aが回転することで、その回転にともない現像剤が現像ローラ51上(現像スリーブ上である。)を移動することになる。なお、図3の現像ローラ51のマグネットローラ55に付した放射状の曲線は、P1極〜P5極のそれぞれの磁場(磁力)の領域を示すものである。また、P1極は現像領域で現像剤の磁気ブラシを形成するための主磁極、P2曲は搬送磁極、P3極は剤離れプレ極、P4極は剤離れ磁極、P5極は汲み上げ極である。
図3に示すように、現像ローラ51は、内部に固設された複数の磁極を有するマグネットローラ55や、マグネットローラ55の周囲を回転する円筒状の現像スリーブ51a等で構成されている。
現像ローラ51のマグネットローラには、例えばP1極〜P5極の5つの磁極が形成されている。そして、5つの磁極が形成されたマグネットローラ55の周囲を現像スリーブ51aが回転することで、その回転にともない現像剤が現像ローラ51上(現像スリーブ上である。)を移動することになる。なお、図3の現像ローラ51のマグネットローラ55に付した放射状の曲線は、P1極〜P5極のそれぞれの磁場(磁力)の領域を示すものである。また、P1極は現像領域で現像剤の磁気ブラシを形成するための主磁極、P2曲は搬送磁極、P3極は剤離れプレ極、P4極は剤離れ磁極、P5極は汲み上げ極である。
なお、図3では5極の磁極(P1極〜P5極)が形成されたマグネットローラとしたが、磁極の数は5極に限らず、4極あるいは6極としてもよい。また、マグネットローラに代えて、複数の固定磁石を配置した構成としてもよい。また、図3に記載したP1極〜P5極の極性(N極、S極)は一例であり、N極とS極を逆にしてもよい。
次に、一方向循環現像方式の構成例について説明する。
図3に示す現像装置5は、現像ローラ51とドクターブレード52、供給スクリュ53とそれを収容した現像剤搬送室59、回収スクリュ54とそれを収容した現像剤搬送室58、2つの現像剤搬送室58、59を分離する遮蔽部材(分離板、仕切り部材とも言う)57から構成されている。
現像装置5の現像器(ケーシング)50内の現像剤搬送室58,59には、ポリエステル樹脂を主成分とするトナー(粒径5.8μm)と磁性微粒子であるキャリア(粒径35μm)を7wt%に均一混合した現像剤が一定量(例えば300g)充填されており、並列に配置した供給スクリュ53と回収スクリュ54を所定の回転数(例えば600rpm)で回転させる事によって補給後のトナー攪拌と搬送を同時に行い、トナーとキャリアの均一混合と帯電付与を行っている。均一混合された現像剤は現像ローラ51の現像スリーブ51aに近接して平行に設けられた供給スクリュ53より現像スリーブ51aに内包されたマグローラ55のP4,P5磁極の磁力によって現像スリーブ外周部の表面に搬送され、現像スリーブ51aが図中矢印の通り回転することによって感光体1と現像スリーブ51aによって作られる現像領域に運ばれ、図示しない高圧電源による現像電界を形成する事によってトナーが感光体上の潜像を現像する。現像後の現像剤は現像スリーブ51aの回転に伴って現像器50内に回収されるようになっており分離板57を介して回収スクリュ54に回収されるようになっている。
図3に示す現像装置5は、現像ローラ51とドクターブレード52、供給スクリュ53とそれを収容した現像剤搬送室59、回収スクリュ54とそれを収容した現像剤搬送室58、2つの現像剤搬送室58、59を分離する遮蔽部材(分離板、仕切り部材とも言う)57から構成されている。
現像装置5の現像器(ケーシング)50内の現像剤搬送室58,59には、ポリエステル樹脂を主成分とするトナー(粒径5.8μm)と磁性微粒子であるキャリア(粒径35μm)を7wt%に均一混合した現像剤が一定量(例えば300g)充填されており、並列に配置した供給スクリュ53と回収スクリュ54を所定の回転数(例えば600rpm)で回転させる事によって補給後のトナー攪拌と搬送を同時に行い、トナーとキャリアの均一混合と帯電付与を行っている。均一混合された現像剤は現像ローラ51の現像スリーブ51aに近接して平行に設けられた供給スクリュ53より現像スリーブ51aに内包されたマグローラ55のP4,P5磁極の磁力によって現像スリーブ外周部の表面に搬送され、現像スリーブ51aが図中矢印の通り回転することによって感光体1と現像スリーブ51aによって作られる現像領域に運ばれ、図示しない高圧電源による現像電界を形成する事によってトナーが感光体上の潜像を現像する。現像後の現像剤は現像スリーブ51aの回転に伴って現像器50内に回収されるようになっており分離板57を介して回収スクリュ54に回収されるようになっている。
図6は、図3、図4に示す現像装置の長手方向の現像剤の動きを示す概略断面図である。図6に示す通り、現像剤搬送室59では、供給スクリュ53により図示した太矢印のように現像剤の搬送を行うが、供給スクリュ53で搬送される現像剤は現像ローラ51の磁力により現像スリーブ51a上に汲み上げられる。現像後の現像剤は現像ローラ57の現像スリーブ51a上から遮蔽部材57を介して分離され回収スクリュ54側の現像搬送室58内に送られる。また、2つの現像剤搬送室58,59は、現像ローラ51の現像領域外で連通しており、供給スクリュ53で搬送される現像に使用されなかった現像剤は、供給スクリュ53の搬送方向下流側の連通部から回収スクリュ54側の現像搬送室58に受け渡される。回収スクリュ54側の現像搬送室58には、トナー補給口が設けられており、このトナー補給口からトナーが補給され、供給スクリュ53から受け渡された現像剤と混合され、攪拌搬送される。また、回収スクリュ54で攪拌搬送される現像剤には、現像後に現像ローラ51から回収した現像剤が混合され、同様に攪拌搬送される。回収スクリュ54で攪拌搬送された現像剤は、現像剤搬送室58の搬送方向下流側の連通部で供給スクリュ53側の現像剤搬送室59に受け渡される。このように、本発明の現像装置5では、現像剤は供給スクリュ53と回収スクリュ54とにより一方向循環搬送され、その搬送過程で、現像ローラ51への供給、現像ローラ51からの回収及びトナー補給が行われる。
次に図5は、図3、4に示す現像装置の装置内の気流の流れと、遮蔽部材に設けた複数の開口部の一例を示す図である。
第5(a)に示すように、現像ローラ(現像スリーブ)51の回転に伴って発生した吸い込み気流101は回収スクリュ54側の現像剤搬送室(搬送路)内に送られ、図示しない排気ファン等で発生する気流102に乗り、現像剤搬送室59の上部に設けた圧抜き部(ケーシングに設けた開口部と、開口部を塞ぐフィルタ部材からなる)100を介して排出される。一方、現像ローラ(現像スリーブ)51周辺では引き続き内部気流104が発生し、供給スクリュ53側の現像剤搬送室(搬送路)59内に進入して、現像剤搬送室59内の空気圧を高める。また、このように、現像ローラ51の下側に位置する現像剤搬送室59内の空気圧が高くなると、前述した従来構成の場合は、現像ローラ51とドクターブレード52の間の隙間や、現像領域外の現像ローラ端部から気流105が装置外に噴出し、トナー飛散の要因となる。
第5(a)に示すように、現像ローラ(現像スリーブ)51の回転に伴って発生した吸い込み気流101は回収スクリュ54側の現像剤搬送室(搬送路)内に送られ、図示しない排気ファン等で発生する気流102に乗り、現像剤搬送室59の上部に設けた圧抜き部(ケーシングに設けた開口部と、開口部を塞ぐフィルタ部材からなる)100を介して排出される。一方、現像ローラ(現像スリーブ)51周辺では引き続き内部気流104が発生し、供給スクリュ53側の現像剤搬送室(搬送路)59内に進入して、現像剤搬送室59内の空気圧を高める。また、このように、現像ローラ51の下側に位置する現像剤搬送室59内の空気圧が高くなると、前述した従来構成の場合は、現像ローラ51とドクターブレード52の間の隙間や、現像領域外の現像ローラ端部から気流105が装置外に噴出し、トナー飛散の要因となる。
そこで本実施例では、図5に示すように、2つの現像剤搬送室58、59を分離している遮蔽部材(分離板、仕切り部材)57に、気流を通す複数の開口部57aを設けている。図5(b)は遮蔽部材57に設けた複数の開口部57aの一例を示しており、この開口部57aは、小さな円状、楕円状、長孔状、あるいはスリット状の孔からなり、遮蔽部材57の長手方向で現像ローラ51の回転軸に略平行に配列している。
このように、本実施例の現像装置では、供給スクリュ53を収容した現像剤搬送室59と回収スクリュ54を収容した現像剤搬送室58は、遮蔽部材57を挟んで上下にずらして配置されており、遮蔽部材上の複数の開口部57aは、遮蔽部材57の下側に位置する現像剤搬送室59の空気圧を上側に位置する現像剤搬送室58へと抜く圧抜き手段として機能するので、装置外部への圧抜きを行うことが難しくトナー飛散の発生の要因となる遮蔽部材下側の現像剤搬送室59の空気圧を、遮蔽部材の上側に位置する現像剤搬送室58へと容易に抜くことができる。
このように、本実施例の現像装置では、供給スクリュ53を収容した現像剤搬送室59と回収スクリュ54を収容した現像剤搬送室58は、遮蔽部材57を挟んで上下にずらして配置されており、遮蔽部材上の複数の開口部57aは、遮蔽部材57の下側に位置する現像剤搬送室59の空気圧を上側に位置する現像剤搬送室58へと抜く圧抜き手段として機能するので、装置外部への圧抜きを行うことが難しくトナー飛散の発生の要因となる遮蔽部材下側の現像剤搬送室59の空気圧を、遮蔽部材の上側に位置する現像剤搬送室58へと容易に抜くことができる。
また、遮蔽部材57の上側に位置する現像剤搬送室58の上部には、該現像剤搬送室内の空気圧を装置外へ抜くための圧抜き部100が設けられているので、現像剤搬送室59の空気圧を現像剤搬送室58に抜いても装置内部の空気圧の上昇を抑えることができる。また、圧抜き部100は、空気を通し現像剤のキャリアとトナーは通さないフィルタ部材により構成されているので、装置内の空気圧のみを抜くことができ、装置外へのトナー飛散を防止することができる。
ここで、フィルタ部材は、発砲ウレタンや不織布等の多孔質材料からなるフィルタであり、装置内側から侵入するトナーを捕集して空気を装置外側に通過させる。これにより、ケーシングの開口部から現像装置内の気体を装置外に排出する際に、装置外へのトナー飛散を防止することができる。
不織布からなるフィルタとしては、通常、ポリオレフィンやポリエステル等の繊維が絡み合って構成されており、繊維径は数μm〜数十μmとなっている。加工時には、その繊維を目付量として50〜60g/m2程度に集め、熱をかけながら圧縮していくことにより繊維の一部が溶けて絡み合い、外見上は塊となったフィルタが出来上がる。この工程で繊維を挟み込む板の一方には一般的に無数の微小な針が突出しており、これがプレス時に繊維の集まった内部に刺さって入り込むことによって、繊維同士がより複雑に絡み、フィルタとしてのまとまりが強くなる。
不織布からなるフィルタとしては、通常、ポリオレフィンやポリエステル等の繊維が絡み合って構成されており、繊維径は数μm〜数十μmとなっている。加工時には、その繊維を目付量として50〜60g/m2程度に集め、熱をかけながら圧縮していくことにより繊維の一部が溶けて絡み合い、外見上は塊となったフィルタが出来上がる。この工程で繊維を挟み込む板の一方には一般的に無数の微小な針が突出しており、これがプレス時に繊維の集まった内部に刺さって入り込むことによって、繊維同士がより複雑に絡み、フィルタとしてのまとまりが強くなる。
本実施例では上記の構成に加えて、遮蔽部材57上の複数の開口部57aには、該遮蔽部材57上を移動する現像剤の移動方向に対して上流側に分流部材を設けており、これにより、開口部57aに現像剤が流入することを防止することができる。
ここで、図5(a)に示すように、回収スクリュ54を収容した現像剤搬送室58が遮蔽部材57を挟んで供給スクリュ53を収容した現像剤搬送室59より上側に配設されている場合には、遮蔽部材57上の複数の開口部57aは、現像ローラ51によって発生する磁場外の領域に配置され、かつ回収スクリュ側の現像剤搬送室58内に回収され遮蔽部材57上で堆積している現像剤溜まり部よりも上方に設けられている。これにより、遮蔽部材57上の現像剤が開口部57aを通して磁気的に下方の供給側現像剤搬送室59に引き込まれることを防止し、かつ回収側の現像剤搬送室58内に回収され堆積している現像剤溜まり部の現像剤を連続的に下方の供給側現像剤搬送室内に放出してしまうということが防止でき、上方の回収側現像剤搬送室との気流が行き来可能な開口部57aを塞ぐこと無く気流路を確保することができる。
ここで、図5(a)に示すように、回収スクリュ54を収容した現像剤搬送室58が遮蔽部材57を挟んで供給スクリュ53を収容した現像剤搬送室59より上側に配設されている場合には、遮蔽部材57上の複数の開口部57aは、現像ローラ51によって発生する磁場外の領域に配置され、かつ回収スクリュ側の現像剤搬送室58内に回収され遮蔽部材57上で堆積している現像剤溜まり部よりも上方に設けられている。これにより、遮蔽部材57上の現像剤が開口部57aを通して磁気的に下方の供給側現像剤搬送室59に引き込まれることを防止し、かつ回収側の現像剤搬送室58内に回収され堆積している現像剤溜まり部の現像剤を連続的に下方の供給側現像剤搬送室内に放出してしまうということが防止でき、上方の回収側現像剤搬送室との気流が行き来可能な開口部57aを塞ぐこと無く気流路を確保することができる。
また、遮蔽部材57上の複数の開口部57aは、現像ローラ51から分離した現像剤が回収スクリュ54側に流下する方向に対して細長い形状(例えば楕円状、長孔状、スリット状等)とすることにより、開口部に現像剤が流入しにくくなる。
さらに遮蔽部材57上の複数の開口部57aには、現像ローラ51から分離した現像剤が回収スクリュ54側に流下する方向に対して上流側に分流部材57bを設けている。これにより、複数の開口部57aより流れ落ちる現像剤の量を100%カットでき、現像剤搬送室58,59間の気流交換が行い易くなる。
さらに遮蔽部材57上の複数の開口部57aには、現像ローラ51から分離した現像剤が回収スクリュ54側に流下する方向に対して上流側に分流部材57bを設けている。これにより、複数の開口部57aより流れ落ちる現像剤の量を100%カットでき、現像剤搬送室58,59間の気流交換が行い易くなる。
本実施例では、上記の分流部材57bは、遮蔽部材57上を流下する現像剤の上流方向で閉じ、下流方向で開いている形状を有している。
図7は遮蔽部材に設けた開口部と分留部材57bの形状例を示す図であり、同図(a)は、分流部材57bを、三角形状の2面で構成し、遮蔽部材57上を流下する現像剤の上流方向で閉じ、下流方向で開いている屋根状の形状としたものであり、このような形状とすることにより、遮蔽部材上を流下する現像剤の量が多くても、遮蔽部材上を上方より流下してきた現像剤を分流板57bで2方向に分散するとともに、分流板57bに現像剤が乗り上げても開口部57aへの流入は防止でき、現像剤搬送室間の気流交換を確保することができる。
また、図7(b)は、分流部材57bを、遮蔽部材上に立設したリブ状の2辺で構成し、遮蔽部材57上を流下する現像剤の上流方向で閉じ、下流方向で開いている略V字形状としたものであり、このような形状を有することにより、遮蔽部材上を上方より流下してきた現像剤を分流板で2方向に分散することができ、現像剤が堆積し開口部57aを覆い気流交換を阻害するということを防止することができる。
また、図7(b)は、開口部57aの形状を、現像ローラ51から分離した現像剤が回収スクリュ54側に流下する方向に対して細長い形状(例えばスリット状)とした場合の分流板57bの例を示すものであり、分流板57bを、遮蔽部材57上を流下する現像剤の上流方向で閉じ、下流方向で開いている半円錐状に構成した例である。
図7は遮蔽部材に設けた開口部と分留部材57bの形状例を示す図であり、同図(a)は、分流部材57bを、三角形状の2面で構成し、遮蔽部材57上を流下する現像剤の上流方向で閉じ、下流方向で開いている屋根状の形状としたものであり、このような形状とすることにより、遮蔽部材上を流下する現像剤の量が多くても、遮蔽部材上を上方より流下してきた現像剤を分流板57bで2方向に分散するとともに、分流板57bに現像剤が乗り上げても開口部57aへの流入は防止でき、現像剤搬送室間の気流交換を確保することができる。
また、図7(b)は、分流部材57bを、遮蔽部材上に立設したリブ状の2辺で構成し、遮蔽部材57上を流下する現像剤の上流方向で閉じ、下流方向で開いている略V字形状としたものであり、このような形状を有することにより、遮蔽部材上を上方より流下してきた現像剤を分流板で2方向に分散することができ、現像剤が堆積し開口部57aを覆い気流交換を阻害するということを防止することができる。
また、図7(b)は、開口部57aの形状を、現像ローラ51から分離した現像剤が回収スクリュ54側に流下する方向に対して細長い形状(例えばスリット状)とした場合の分流板57bの例を示すものであり、分流板57bを、遮蔽部材57上を流下する現像剤の上流方向で閉じ、下流方向で開いている半円錐状に構成した例である。
以上のように、本実施例の現像装置では、遮蔽部材57に、気流を通す複数の小さな開口部57aを設けるとともに、現像ローラ51から分離した現像剤が回収スクリュ54側に流下する方向に対して上流側に分流部材57bを設けて開口部57aが現像剤で塞がれないようにしたので、遮蔽部材57の下側に位置する現像剤搬送室59の圧力を上側の現像剤搬送室58に確実に抜くことができ、上側の現像剤搬送室58の上部に設けた圧抜き部100から装置外に放出することができるので、現像スリーブ周辺から放出する浮遊トナーを含む気流105の流量が大幅に減少し、トナー飛散を確実に防止することができる。
また、本実施例の現像装置では、図5に示したように、供給スクリュ53及び回収スクリュ54の中心軸は、現像ローラ51の中心軸よりも下方に配置していることにより、両搬送路を隔てる遮蔽部材57を、同じく中心軸の下方に配置できるので、自重移送可能な傾斜角を維持することが可能となり、現像ローラ51のスリーブから離脱した現像剤を、回収スクリュ54に向けて容易に流下させることができる。
かつ自重移送可能な傾斜角を維持することが可能となる
また、本実施例の現像装置では、図5に示したように、供給スクリュ53及び回収スクリュ54の中心軸は、現像ローラ51の中心軸よりも下方に配置していることにより、両搬送路を隔てる遮蔽部材57を、同じく中心軸の下方に配置できるので、自重移送可能な傾斜角を維持することが可能となり、現像ローラ51のスリーブから離脱した現像剤を、回収スクリュ54に向けて容易に流下させることができる。
かつ自重移送可能な傾斜角を維持することが可能となる
図8は本発明の第二実施例の現像装置の構成例を示す概略断面図である。本実施例の現像装置5は、現像剤担持体(現像ローラ)51に対して現像剤規制部材(ドクターブレード)52を上側に配置し、遮蔽部材57を挟んで上側の現像剤搬送室58に供給用搬送部材(供給スクリュ)53を収容し、下側の現像剤搬送室59に回収用搬送部材(回収スクリュ)54を収容した構成である。この構成の現像装置を図1と同様の画像形成装置に用いる場合、中間転写ユニット8は作像部の感光体ドラム1の下方に接して配置され、露光部は作像部の上方に設置され、作像部の感光体ドラム1の周囲の各ユニットの配置は図1とは上下、左右が逆になり、現像装置5が図8のように感光体ドラム1の右側に配置され、感光体ドラムの回転方向が逆になるが、基本的な構成、動作は図1、図2を参照して説明したものと同様である。
図8に示すように、現像ローラ51は、内部に固設された複数の磁極を有するマグネットローラ55や、マグネットローラの周囲を回転する円筒状の現像スリーブ51a等で構成されている。
現像ローラ51のマグネットローラ55には、例えば図3のP1極〜P5極と同様の5つの磁極が形成されている。そして、5つの磁極が形成されたマグネットローラの周囲を現像スリーブが回転することで、その回転にともない現像剤が現像ローラ51上(現像スリーブ上)を移動することになる。
現像ローラ51のマグネットローラ55には、例えば図3のP1極〜P5極と同様の5つの磁極が形成されている。そして、5つの磁極が形成されたマグネットローラの周囲を現像スリーブが回転することで、その回転にともない現像剤が現像ローラ51上(現像スリーブ上)を移動することになる。
図8に示す現像装置5は、現像ローラ51とドクターブレード52、供給スクリュ53とそれを収容した現像剤搬送室58、回収スクリュ54とそれを収容した現像剤搬送室59、2つの現像剤搬送室58、59を分離する遮蔽部材(分離板、仕切り部材とも言う)57から構成されている。
現像装置5の現像器(ケーシング)50内の現像剤搬送室58,59には、ポリエステル樹脂を主成分とするトナー(粒径5.8μm)と磁性微粒子であるキャリア(粒径35μm)を7wt%に均一混合した現像剤が一定量(例えば300g)充填されており、並列に配置した供給スクリュ53と回収スクリュ54を所定の回転数(例えば600rpm)で回転させる事によって補給後のトナー攪拌と搬送を同時に行い、トナーとキャリアの均一混合と帯電付与を行っている。均一混合された現像剤は現像ローラ51の現像スリーブ51aに近接して平行に設けられた供給スクリュ53より現像スリーブ51aに内包されたマグローラ55の汲み上げ極(N極)の磁力によって現像スリーブ外周部の表面に搬送され、現像スリーブ51aが図中矢印の通り回転することによって感光体1と現像スリーブ51aによって作られる現像領域に運ばれ、図示しない高圧電源による現像電界を形成する事によってトナーが感光体上の潜像を現像する。現像後の現像剤は現像スリーブ51aの回転に伴って現像器50内に回収されるようになっており、剤離れ極(隣接した二つのS極)の位置で現像スリーブ51aから離脱して下側の現像剤搬送室59に落下し、遮蔽部材57を介して回収スクリュ54に回収されるようになっている。
なお、供給スクリュ53と回収スクリュ54の上下の配置は図3と逆であるが、供給スクリュ53と回収スクリュ54による現像剤の一方向循環方式は図6を参照して説明ものと同様である。
現像装置5の現像器(ケーシング)50内の現像剤搬送室58,59には、ポリエステル樹脂を主成分とするトナー(粒径5.8μm)と磁性微粒子であるキャリア(粒径35μm)を7wt%に均一混合した現像剤が一定量(例えば300g)充填されており、並列に配置した供給スクリュ53と回収スクリュ54を所定の回転数(例えば600rpm)で回転させる事によって補給後のトナー攪拌と搬送を同時に行い、トナーとキャリアの均一混合と帯電付与を行っている。均一混合された現像剤は現像ローラ51の現像スリーブ51aに近接して平行に設けられた供給スクリュ53より現像スリーブ51aに内包されたマグローラ55の汲み上げ極(N極)の磁力によって現像スリーブ外周部の表面に搬送され、現像スリーブ51aが図中矢印の通り回転することによって感光体1と現像スリーブ51aによって作られる現像領域に運ばれ、図示しない高圧電源による現像電界を形成する事によってトナーが感光体上の潜像を現像する。現像後の現像剤は現像スリーブ51aの回転に伴って現像器50内に回収されるようになっており、剤離れ極(隣接した二つのS極)の位置で現像スリーブ51aから離脱して下側の現像剤搬送室59に落下し、遮蔽部材57を介して回収スクリュ54に回収されるようになっている。
なお、供給スクリュ53と回収スクリュ54の上下の配置は図3と逆であるが、供給スクリュ53と回収スクリュ54による現像剤の一方向循環方式は図6を参照して説明ものと同様である。
次に、図8には、現像装置5の装置内の気流の流れ(破線の矢印)と、遮蔽部材57に設けた複数の開口部57aの一例を示してある。
第8に示すように、現像ローラ51の現像スリーブ51aの回転に伴って発生した吸い込み気流は、遮蔽部材57の下側に配置された回収スクリュ54側の現像剤搬送室(搬送路)59内に入り込むが、従来の構成では、気流を逃がす手段が設けられていないため、現像剤搬送室59内の空気圧を高める。このため現像ローラ51とドクターブレード52の間の隙間や、現像領域外の現像ローラ端部から気流が装置外に噴出し、トナー飛散の要因となる。
第8に示すように、現像ローラ51の現像スリーブ51aの回転に伴って発生した吸い込み気流は、遮蔽部材57の下側に配置された回収スクリュ54側の現像剤搬送室(搬送路)59内に入り込むが、従来の構成では、気流を逃がす手段が設けられていないため、現像剤搬送室59内の空気圧を高める。このため現像ローラ51とドクターブレード52の間の隙間や、現像領域外の現像ローラ端部から気流が装置外に噴出し、トナー飛散の要因となる。
そこで本実施例では、図8に示すように、2つの現像剤搬送室58、59を分離している遮蔽部材(分離板、仕切り部材)57に、気流を通す複数の開口部57aを設けている。この複数の開口部57bは、図5(b)に示したものと同様に、小さな円状、楕円状、長孔状、あるいはスリット状の孔からなり、遮蔽部材57の長手方向で現像ローラ51の回転軸に略平行に配列している。
また、遮蔽部材57の上側に位置する供給スクリュ53を収容した現像剤搬送室58の上部には、ケーシング50に設けた開口部と、開口部を塞ぐフィルタ部材からなる圧抜き部100が設けられており、下側の現像剤搬送室59から遮蔽部材57の複数の開口部57aを通して上側の現像剤搬送室58に入った気流は、圧抜き部100を介して装置外に排出される。
また、遮蔽部材57の上側に位置する供給スクリュ53を収容した現像剤搬送室58の上部には、ケーシング50に設けた開口部と、開口部を塞ぐフィルタ部材からなる圧抜き部100が設けられており、下側の現像剤搬送室59から遮蔽部材57の複数の開口部57aを通して上側の現像剤搬送室58に入った気流は、圧抜き部100を介して装置外に排出される。
このように、本実施例の現像装置では、回収スクリュ54を収容した現像剤搬送室59と供給スクリュ53を収容した現像剤搬送室58は、遮蔽部材57を挟んで上下にずらして配置されており、遮蔽部材上の複数の開口部57aは、遮蔽部材57の下側に位置する現像剤搬送室59の空気圧を上側に位置する現像剤搬送室58へと抜く圧抜き手段として機能するので、装置外部への圧抜きを行うことが難しくトナー飛散の発生の要因となる遮蔽部材下側の現像剤搬送室59の空気圧を、遮蔽部材の上側に位置する現像剤搬送室58へと容易に抜くことができ、上側の現像剤搬送室58の圧抜き部100を介して装置外に排出することができ、トナー飛散を防止することができる。
ここで、図8に示すように、供給スクリュ53を収容した現像剤搬送室58が遮蔽部材57を挟んで回収スクリュ54を収容した現像剤搬送室59より上側に配設されている場合には、遮蔽部材57上の複数の開口部57aは、現像ローラ51に近接する遮蔽部材57の先端側に配置されている。これにより、遮蔽部材上の複数の開口部57aは現像ローラ51の汲み上げ磁極(N極)の磁力の範囲内にあり、遮蔽部材57上の現像剤は現像ローラ51の磁力に引き付けられて現像スリーブ51a上に移動するので、遮蔽部材57上の現像剤が開口部57aに流れ込むことを防止でき、下方の回収側現像剤搬送室59と連通する開口部57aを塞ぐこと無く気流路を確保することができる。
また、本実施例では、上記の構成に加え、遮蔽部材57上の複数の開口部57aは、供給スクリュ53の現像剤搬送方向下流側に配置している。供給スクリュ53の現像剤搬送方向下流側では遮蔽部材57上の現像剤の剤面が低くなっているので(供給側搬送室では、現像剤は供給スクリュ53で搬送されながら現像スリーブ51aに供給されるので、搬送方向下流側では現像剤量が減り、遮蔽部材57上の剤面が低くなる)、より確実に遮蔽部材57上の現像剤が開口部57aに流れ込むことを防止することができる。
さらに本実施例では、上記の構成に加えて、遮蔽部材57上の複数の開口部57aは、供給スクリュ53から現像スリーブ51aに向かう現像剤の流れ方向に細長い形状(長孔上、スリット状等)を有することにより、さらに確実に遮蔽部材上の現像剤が開口部に流れ込むことを防止することができる。
また、本実施例では、上記の構成に加え、遮蔽部材57上の複数の開口部57aは、供給スクリュ53の現像剤搬送方向下流側に配置している。供給スクリュ53の現像剤搬送方向下流側では遮蔽部材57上の現像剤の剤面が低くなっているので(供給側搬送室では、現像剤は供給スクリュ53で搬送されながら現像スリーブ51aに供給されるので、搬送方向下流側では現像剤量が減り、遮蔽部材57上の剤面が低くなる)、より確実に遮蔽部材57上の現像剤が開口部57aに流れ込むことを防止することができる。
さらに本実施例では、上記の構成に加えて、遮蔽部材57上の複数の開口部57aは、供給スクリュ53から現像スリーブ51aに向かう現像剤の流れ方向に細長い形状(長孔上、スリット状等)を有することにより、さらに確実に遮蔽部材上の現像剤が開口部に流れ込むことを防止することができる。
本実施例の現像装置では、上記の構成に加え、遮蔽部材57上の複数の開口部57aには、供給スクリュ53から現像スリーブ51aに向かう現像剤の流れ方向に対して上流側に分流部材57bを設けている。これにより、複数の開口部57aより流れ落ちる現像剤の量を100%カットでき、現像剤搬送室間の気流交換が行い易くなる。
また、本実施例では、分流部材57bは、供給スクリュ53から現像スリーブ51aに向かう現像剤の流れ方向の上流側で閉じ、下流側で開いている形状を有しており、より具体的には、図9(a)に示すように、分流部材57bは、三角形状の2面で構成され、供給スクリュ53から現像スリーブ51aに向かう現像剤の流れ方向の上流側で閉じ、下流側で開いている屋根状の形状を有している。これにより、供給スクリュ53から現像スリーブ51aに向かう現像剤を分流板57bで2方向に分散するとともに、分流板57bに現像剤が乗り上げても開口部57aへの流入は防止でき、現像剤搬送室間の気流交換を確保することができる。
また、本実施例では、分流部材57bは、供給スクリュ53から現像スリーブ51aに向かう現像剤の流れ方向の上流側で閉じ、下流側で開いている形状を有しており、より具体的には、図9(a)に示すように、分流部材57bは、三角形状の2面で構成され、供給スクリュ53から現像スリーブ51aに向かう現像剤の流れ方向の上流側で閉じ、下流側で開いている屋根状の形状を有している。これにより、供給スクリュ53から現像スリーブ51aに向かう現像剤を分流板57bで2方向に分散するとともに、分流板57bに現像剤が乗り上げても開口部57aへの流入は防止でき、現像剤搬送室間の気流交換を確保することができる。
なお、前述したように、遮蔽部材57上の複数の開口部57aは現像ローラ51の汲み上げ磁極(N極)の磁力の範囲内にあり、図9(b)に示すように、遮蔽部材57上の現像剤は現像ローラ51の磁力に引き付けられて現像スリーブ51a上に移動するので、分流板57bの開口が現像ローラ51側を向いていれば、分流板57bの開口から現像剤が入り込むことがなく、現像剤で覆われることもない。このため、気流の流路を確実に確保することができる。
また、分流板57bで2方向に分流された現像剤は、現像ローラ51の磁力に引き付けられて現像スリーブ51a上に移動する際に、磁力により均されるので、現像スリーブ上でムラになることがなく、また、現像剤量もドクターブレード52で均一にされるので、現像ムラ等が生じることもない。
また、分流板57bで2方向に分流された現像剤は、現像ローラ51の磁力に引き付けられて現像スリーブ51a上に移動する際に、磁力により均されるので、現像スリーブ上でムラになることがなく、また、現像剤量もドクターブレード52で均一にされるので、現像ムラ等が生じることもない。
次に図10は遮蔽部材57上に設けた複数の開口部57aと分流板57bの別の例を示しており、分流部材57bは、開口部57aの周囲を囲む筒状部材で構成され、該筒状部材の上端開口部が、供給スクリュ53から現像ローラ51に向かう現像剤の剤面よりも上方に位置している。このように構成することにより、更に確実に現像剤が開口部57aに入り込むことを防止でき、現像剤搬送室間の気流交換をより確実に確保することができる。
以上のように、本実施例の現像装置では、遮蔽部材57の上側の現像剤搬送室58に供給スクリュ53を配置し、遮蔽部材57の下側の現像剤搬送室59に回収スクリュ54を配置した場合にも、遮蔽部材57上に設けた複数の開口部57aと分流板57bにより、遮蔽部材57の下側に位置する現像剤搬送室59の圧力を上側の現像剤搬送室58に確実に抜くことができ、上側の現像剤搬送室58の上部に設けた圧抜き部100から装置外に放出することができるので、現像スリーブ周辺から放出する浮遊トナーを含む気流の流量が大幅に減少し、トナー飛散を確実に防止することができる。
本発明の画像形成装置では、上記の実施例1または実施例2で説明した構成及び効果を有する現像装置、またはその現像装置を有するプロセスカートリッジを備えているので、トナー飛散のない安定した現像を行うことができ、用紙の裏汚れや画像汚れ等の無い高品質な画像形成を行うことができる。
1、1Y、1M、1C、1Bk:感光体ドラム(像担持体)
2:クリーニング部
4:帯電部(帯電装置)
5、5Y、5M、5C、5Bk:現像部(現像装置)
6、6Y、6M、6C、6Bk:作像部(プロセスカートリッジ)
8:中間転写ユニット
8A:中間転写ベルト
9、9Y、9M、9C、9Bk:1次転写バイアスローラ
10:画像形成装置本体
19:2次転写バイアスローラ
20:定着装置
26:給紙部
27:給紙ローラ
28:レジストローラ対
31:ボトル収容器
31Y、31M、31C、31Bk:トナーボトル
32:原稿読込部
50:現像器(ケーシング)
51:現像ローラ(現像剤担持体)
51a:現像スリーブ
52:ドクターブレード(現像剤規制部材)
53:供給スクリュ(供給用搬送部材)
54:回収スクリュ(回収用搬送部材)
55:マグネットローラ
56:トナー濃度検知センサ
57:遮蔽部材(分離板、仕切り壁)
57a:開口部
57b:分流板
58、59:現像剤搬送室
100:圧抜き部(フィルタ部材)
P1〜P5:磁極
2:クリーニング部
4:帯電部(帯電装置)
5、5Y、5M、5C、5Bk:現像部(現像装置)
6、6Y、6M、6C、6Bk:作像部(プロセスカートリッジ)
8:中間転写ユニット
8A:中間転写ベルト
9、9Y、9M、9C、9Bk:1次転写バイアスローラ
10:画像形成装置本体
19:2次転写バイアスローラ
20:定着装置
26:給紙部
27:給紙ローラ
28:レジストローラ対
31:ボトル収容器
31Y、31M、31C、31Bk:トナーボトル
32:原稿読込部
50:現像器(ケーシング)
51:現像ローラ(現像剤担持体)
51a:現像スリーブ
52:ドクターブレード(現像剤規制部材)
53:供給スクリュ(供給用搬送部材)
54:回収スクリュ(回収用搬送部材)
55:マグネットローラ
56:トナー濃度検知センサ
57:遮蔽部材(分離板、仕切り壁)
57a:開口部
57b:分流板
58、59:現像剤搬送室
100:圧抜き部(フィルタ部材)
P1〜P5:磁極
Claims (23)
- キャリアとトナーとを有する現像剤を収容するとともに、像担持体上に形成された潜像を前記現像剤のトナーで現像する現像装置であって、
前記像担持体に対向するとともに周囲に複数の磁極が形成された現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に対向するように配設されるとともに前記現像剤担持体に担持された現像剤の量を規制する現像剤規制部材と、
現像装置内に収容された現像剤を長手方向に搬送して循環経路を形成する複数の搬送部材とを備え、
前記複数の搬送部材として、前記現像剤担持体に対向して配置された第一搬送部材と第二搬送部材を有し、前記第一搬送部材を収容した現像剤搬送室と前記第二搬送部材を収容した現像剤搬送室とを分離する遮蔽部材を有する現像装置において、
前記遮蔽部材上に気流を通す複数の開口部を設けたことを特徴とする現像装置。 - 請求項1に記載の現像装置において、
前記第一搬送部材を収容した現像剤搬送室と前記第二搬送部材を収容した現像剤搬送室は、前記遮蔽部材を挟んで上下にずらして配置されており、前記遮蔽部材上の複数の開口部は、前記遮蔽部材の下側に位置する現像剤搬送室の空気圧を上側に位置する現像剤搬送室へと抜く圧抜き手段として機能することを特徴とする現像装置。 - 請求項2に記載の現像装置において、
前記遮蔽部材の上側に位置する現像剤搬送室の上部には、該現像剤搬送室内の空気圧を装置外へ抜くための圧抜き部を設けたことを特徴とする現像装置。 - 請求項3に記載の現像装置において、
前記圧抜き部は、空気を通し現像剤のキャリアとトナーは通さないフィルタ部材により構成されたことを特徴とする現像装置。 - 請求項1〜4のいずれか一つに記載の現像装置において、
前記遮蔽部材上の複数の開口部には、該遮蔽部材上を移動する現像剤の移動方向に対して上流側に分流部材を設けていることを特徴とする現像装置。 - 請求項1〜5のいずれか一つに記載の現像装置において、
前記第一搬送部材は、前記現像剤担持体に対向配置され現像剤を長手方向に搬送しながら前記現像剤担持体に現像剤を供給する供給用搬送部材であり、前記第二搬送部材は、前記現像剤担持体に対向配置され前記現像担持体から離脱した現像剤を回収して補給トナーと混合攪拌しながら搬送する回収用搬送部材であり、前記回収用搬送部材を収容した現像剤搬送室は前記遮蔽部材を挟んで前記供給用搬送部材を収容した現像剤搬送室より上側に配設されており、前記遮蔽部材上の複数の開口部は、前記現像剤担持体によって発生する磁場外の領域に配置され、かつ前記回収用搬送部材側の現像剤搬送室内に回収され前記遮蔽部材上で堆積している現像剤溜まり部よりも上方に設けられていることを特徴とする現像装置。 - 請求項6に記載の現像装置において、
前記遮蔽部材上の複数の開口部は、前記現像剤担持体から分離した現像剤が前記回収用搬送部材側に流下する方向に対して細長い形状を有することを特徴とする現像装置。 - 請求項6または7に記載の現像装置において、
前記遮蔽部材上の複数の開口部には、前記現像剤担持体から分離した現像剤が前記回収用搬送部材側に流下する方向に対して上流側に分流部材を設けていることを特徴とする現像装置。 - 請求項8に記載の現像装置において、
前記分流部材は、前記遮蔽部材上を流下する現像剤の上流方向で閉じ、下流方向で開いている形状を有することを特徴とする現像装置。 - 請求項8に記載の現像装置において、
前記分流部材は、2辺で構成され、前記遮蔽部材上を流下する現像剤の上流方向で閉じ、下流方向で開いている略V字形状を有することを特徴とする現像装置。 - 請求項8に記載の現像装置において、
前記分流部材は、三角形状の2面で構成され、前記遮蔽部材上を流下する現像剤の上流方向で閉じ、下流方向で開いている屋根状の形状を有することを特徴とする現像装置。 - 請求項6〜11のいずれか一つに記載の現像装置において、
前記供給用搬送部材及び前記回収用搬送部材の中心軸は、前記現像剤担持体の中心軸よりも下方に配置していることを特徴とする現像装置。 - 請求項1〜5のいずれか一つに記載の現像装置において、
前記第一搬送部材は、前記現像剤担持体に対向配置され現像剤を長手方向に搬送しながら前記現像剤担持体に現像剤を供給する供給用搬送部材であり、前記第二搬送部材は、前記現像剤担持体に対向配置され前記現像担持体から離脱した現像剤を回収して補給トナーと混合攪拌しながら搬送する回収用搬送部材であり、前記供給用搬送部材を収容した現像剤搬送室は前記遮蔽部材を挟んで前記回収用搬送部材を収容した現像剤搬送室より上側に配設されており、前記遮蔽部材上の複数の開口部は、前記現像剤担持体に近接する前記遮蔽部材の先端側に配置されていることを特徴とする現像装置。 - 請求項13に記載の現像装置において、
前記遮蔽部材上の複数の開口部は、前記供給用搬送部材の現像剤搬送方向下流側に配置したことを特徴とする現像装置。 - 請求項13または14に記載の現像装置において、
前記遮蔽部材上の複数の開口部は、前記供給用搬送部材から前記現像剤担持体に向かう現像剤の流れ方向に細長い形状を有することを特徴とする現像装置。 - 請求項13〜15のいずれか一つに記載の現像装置において、
前記遮蔽部材上の複数の開口部には、前記供給用搬送部材から前記現像剤担持体に向かう現像剤の流れ方向に対して上流側に分流部材を設けていることを特徴とする現像装置。 - 請求項16に記載の現像装置において、
前記分流部材は、前記供給用搬送部材から前記現像剤担持体に向かう現像剤の流れ方向の上流側で閉じ、下流側で開いている形状を有することを特徴とする現像装置。 - 請求項16に記載の現像装置において、
前記分流部材は、三角形状の2面で構成され、前記供給用搬送部材から前記現像剤担持体に向かう現像剤の流れ方向の上流側で閉じ、下流側で開いている屋根状の形状を有することを特徴とする現像装置。 - 請求項16に記載の現像装置において、
前記分流部材は、前記開口部の周囲を囲む筒状部材で構成され、該筒状部材の上端開口部が、前記供給用搬送部材から前記現像剤担持体に向かう現像剤の剤面よりも上方に位置することを特徴とする現像装置。 - 請求項1〜19のいずれか一つに記載の現像装置において、
前記現像剤を構成するキャリアの粒度は20〜60μmであることを特徴とする現像装置。 - 請求項1〜20のいずれか一つに記載の現像装置を一つまたは複数備えたことを特徴とする画像形成装置。
- 像担持体と、請求項1〜20のいずれか一つに記載の現像装置と、帯電手段、クリーニング手段より選ばれる少なくとも一つの手段とを一体に支持したことを特徴とするプロセスカートリッジ。
- 請求項22に記載のプロセスカートリッジを一つまたは複数具備し、該プロセスカートリッジは、画像形成装置本体に着脱自在に装着されることを特徴とする画像形成装置。
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