JP2014085568A - 現像装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】像保持体との隙間から洩れたトナーが塊となって像保持体上に落下するボタ落ちの発生を抑制することで画像の汚れを抑える。
【解決手段】現像装置が、像保持体の、上方から下方に移動する領域に対向して配置され、像保持体への対向領域が下方から上方に移動する向きに回転しながらトナーとキャリアとを含む現像剤を搬送して像保持体上の静電潜像をトナーで現像する搬送ロールと、搬送ロールよりも上方において上記像保持体に対向し像保持体への対向領域が下方から上方に移動する向きに回転して像保持体との隙間から洩れるトナーを捕捉する第１の捕捉ロールと、上記像保持体との間に上記第１の捕捉ロールを挟み、第１の捕捉ロールから離れた位置に像保持体側の端部を有し通気路の壁面を成す覆い部材と、第１の捕捉ロールに捕捉されたトナーを第１の捕捉ロールから掻き落とす掻落し部材とを備えた。
【選択図】 図４

Description

本発明は、現像装置および画像形成装置に関する。

従来、像保持体上の静電潜像をトナーで現像する現像装置において、トナー搬送用の搬送ロール上に現像後に残留しているトナーの回収のための部材を設けることが知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、トナー搬送用の搬送ロールの下方に配置されて、現像装置と像保持体の隙間からのトナーの洩れ出しを防止するシールロールを設けることが知られている（例えば、特許文献２参照）。

また、トナー搬送用の搬送ロールの上方に平面でかつ平滑な部材を配置し、この部材に付着する紙粉やトナーを、大きな塊とならないうちにこの部材を振動させて落下させることが知られている（例えば、特許文献３参照）。

特開平１１−２３１６５２号公報 特開２００６−０８４９００号公報 特開２００８−２９２７９８号公報

本発明は、像保持体との隙間から洩れたトナーが塊となって像保持体上に落下するボタ落ちの発生を抑制することで画像の汚れを抑えた現像装置および画像形成装置を提供することを目的とするものである。

請求項１の現像装置は、
静電潜像が形成され、上方から下方に移動する領域を含んで周回移動する像保持体の、その領域に対向して配置され、像保持体への対向領域が下方から上方に移動する向きに回転しながらトナーとキャリアとを含む現像剤を搬送して像保持体上の静電潜像をトナーで現像する搬送ロールと、
上記搬送ロールよりも上方において上記像保持体に対向し像保持体への対向領域が下方から上方に移動する向きに回転して像保持体との隙間から洩れるトナーを捕捉する第１の捕捉ロールと、
上記像保持体との間に上記第１の捕捉ロールを挟み、第１の捕捉ロールから離れた位置に像保持体側の端部を有し像保持体から離れる向きに広がって、上面が像保持体から離れる向きに空気が流れる通気路の壁面を成す覆い部材と、
上記第１の捕捉ロールの、上方から下方に移動する領域において第１の捕捉ロールに接触し第１の捕捉ロールに捕捉されたトナーを第１の捕捉ロールから掻き落とす掻落し部材とを備えたことを特徴とする。

請求項２の現像装置は、請求項１の現像装置において、
上記第１の捕捉ロールと、上記覆い部材の上記像保持体側の端部との間に、像保持体と第１の捕捉ロールとの間の隙間よりも広い間隔の空気流路を有することを特徴とする。

請求項３の現像装置は、請求項１又は２の現像装置において、
上記第１の捕捉ロールと上記覆い部材との間に配置されて回転する第２の捕捉ロールをさらに備えたことを特徴とする。

請求項４の現像装置は、請求項１から３の現像装置において、
上記第２の捕捉ロールが、上記第１の捕捉ロールとの間に、第１の捕捉ロールと上記像保持体との間の隙間よりも広い空気流路を空けた位置に配置され、第１の捕捉ロールとの対向領域が上方から下方に移動する向きに回転するロールであることを特徴とする。

請求項５の画像形成装置は、
静電潜像が形成され、上方から下方に移動する領域を含んで周回移動する像保持体と、
上記像保持体上の静電潜像をトナーで現像して像保持体上にトナー像を形成する現像装置と、
上記像保持体上のトナー像を用紙上に転写する転写装置と、
用紙上に転写されたトナー像を用紙上に定着する定着装置とを備え、
上記現像装置が、
上記像保持体の、上方から下方に移動する領域に対向して配置され、像保持体への対向領域が下方から上方に移動する向きに回転しながらトナーとキャリアとを含む現像剤を搬送して像保持体上の静電潜像をトナーで現像する搬送ロールと、
上記搬送ロールよりも上方において上記像保持体に対向し像保持体への対向領域が下方から上方に移動する向きに回転して像保持体との隙間から洩れるトナーを捕捉する第１の捕捉ロールと、
上記像保持体との間に上記第１の捕捉ロールを挟み、第１の捕捉ロールから離れた位置に像保持体側の端部を有し像保持体から離れる向きに広がって、上面が像保持体から離れる向きに空気が流れる通気路の壁面を成す覆い部材と、
上記第１の捕捉ロールの、上方から下方に移動する領域において第１の捕捉ロールに接触し第１の捕捉ロールに捕捉されたトナーを該第１の捕捉ロールから掻き落とす掻落し部材とを備えた現像装置であることを特徴とする。

請求項１の現像装置および請求項５の画像形成装置によれば、上記第１の補足ロールと上記掻落し部材を備えていない場合と比較して、上記覆い部材の上記像保持体側の端部等からのボタ落ちの発生を抑制することができる。

請求項２の現像装置によれば、請求項１の現像装置において上記空気流路を有していない場合と比較して、現像装置からのトナーを含んだ空気の、現像装置内圧上昇による不用意な洩れ出しを抑制することができる。

請求項３の現像装置によれば、請求項１又は２の現像装置において上記第２の補足ロールを備えていない場合と比較して、上記覆い部材の上記像保持体側の端部へのトナーの堆積量を抑制することができる。

請求項４の現像装置によれば、請求項３の現像装置において上記空気流路が上記第２の補足ロールと上記覆い部材との間に空けられている場合と比較して、上記通気路へのトナーの洩れ量を抑制することができる。

本発明の画像形成装置の第１実施形態を示す構成図である。 第１実施形態の現像装置の内部構成を示す模式図である。 図２の現像装置における洩れ現像剤回収部の周辺を拡大して示した拡大図である。 第２実施形態の現像装置における洩れ現像剤回収部の周辺を拡大して示した拡大図である。 第２実施形態における第１の補足ロールと第２の補足ロールの隙間の位置を説明する説明図である。

以下図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

［画像形成装置の全体構成］
図１は、本発明の画像形成装置の第１実施形態を示す構成図である。

図１に示す画像形成装置１は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｋ）の各色毎に画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋを並列的に配置してなるタンデム型のカラープリンタである。この画像形成装置１では、単色の画像がプリントされるほか、４色のトナー像からなるフルカラーの画像がプリントされる。トナーカートリッジ１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋには、ＹＭＣＫ各色のトナーが収容されている。

４つの画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋは、ほぼ同様の構成を有しているため、これらを代表してイエローに対応する画像形成部１０Ｙを取り上げて説明する。また、以下の説明では、画像形成部１０Ｙの構成要素について、符号に各色を表すＹＭＣＫの添え字を付すことを省略する。

画像形成部１０Ｙは、感光体ドラム１１、帯電器１２、露光器１３、現像装置２０、一次転写器１５、および感光体クリーナ１６を備えている。現像装置２０は、本発明の現像装置の一実施形態である。また、この現像装置２０は、本発明の画像形成装置における現像装置の一例にも相当している。また、感光体ドラム１１は、本発明にいう像保持体の一例に相当する。

感光体ドラム１１は円筒状の基体表面に感光体層が設けられたものであり、表面に形成される像を保持して円筒の軸周りである矢印Ａ方向に回転する。帯電器１２、露光器１３、現像装置２０、一次転写器１５、および感光体クリーナ１６は、感光体ドラム１１の周囲に矢印Ａの方向の順に配置されている。

帯電器１２は、感光体ドラム１１の表面を帯電させる装置である。帯電器１２は、感光体ドラム１１の表面に接触する帯電ロールである。帯電器１２には、現像装置２０におけるトナーと同極性の電圧が印加されており、接触する感光体ドラム１１の表面を帯電させる。露光器１３は、感光体ドラム１１の表面に露光光を照射して露光する装置である。露光器１３は、画像形成装置１外部から供給される画像信号に応じたレーザ光を発光し、レーザ光で感光体ドラム１１を走査する。現像装置２０は、現像剤を用いて感光体ドラム１１の表面を現像する。現像装置２０にはトナーカートリッジ１８Ｙからトナーが供給される。現像装置２０は、キャリアとトナーが混合された現像剤を撹拌することでトナーおよびキャリアを帯電し、帯電したトナーで感光体ドラム１１表面を現像する。一次転写器１５は、中間転写ベルト３０を挟んで感光体ドラム１１に対向したロールである。一次転写器１５は、感光体ドラム１１に対する電圧が印加されることで、感光体ドラム１１上のトナー像を中間転写ベルト３０に転写する。感光体クリーナ１６は、感光体ドラム１１の表面のうち、一次転写器１５で転写が行われた部分に残ったトナー等の不要物を除去することによって、感光体ドラム１１の表面を清掃する。

画像形成装置１には、中間転写ベルト３０、定着装置６０、用紙搬送部８０、および制御部１Ａも備えられている。中間転写ベルト３０は、ベルト支持ロール３１〜３５に架け渡された無端のベルトである。中間転写ベルト３０は、画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ、および二次転写器５０を経由する矢印Ｂの方向に循環移動する。中間転写ベルト３０には、画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋから各色のトナー像が転写される。中間転写ベルト３０は、これら各色のトナー像を保持しながら移動する。

二次転写器５０は、ベルト支持ロール３１〜３５の一つであるバックアップロール３４との間に中間転写ベルト３０および用紙Ｐを挟んで回転するロールである。二次転写器５０は、トナーの帯電極性とは逆極性の電圧が印加されることで、中間転写ベルト３０上のトナー像を用紙Ｐに転写する。

上記の一次転写器１５、中間転写ベルト３０、および二次転写器５０を合わせたものが、本発明にいう転写装置の一例に相当する。

定着装置６０は、トナー像を用紙Ｐ上に定着させる装置である。定着装置６０は、加熱ロール６１および加圧ロール６２を備えており、加熱ロール６１内には加熱器が配置されている。加熱ロール６１および加圧ロール６２は、定着前のトナー像が形成された用紙Ｐを挟んで通過させることによりトナーを加熱・加圧して、トナー像を用紙Ｐ上に定着させる。この定着装置６０が、本発明にいう定着装置の一例に相当する。

用紙搬送部８０は、用紙収容器Ｔに収容された用紙Ｐを取り出す取出ロール８１、用紙Ｐを搬送する用紙搬送ロール８２、用紙Ｐを二次転写器５０に搬送するレジストレーションロール８４、および、用紙Ｐを外部に排出する用紙排出ロール８６を備えている。用紙搬送部８０は、用紙Ｐを、二次転写器５０および定着装置６０を経由する用紙搬送路Ｒに沿って搬送する。

制御部１Ａは、画像形成装置１各部の動作を制御する。

図１に示す画像形成装置１の基本動作を説明する。イエローの画像形成部１０Ｙでは、感光体ドラム１１が矢印Ａ方向に回転駆動され、感光体ドラム１１の表面が帯電器１２によって帯電する。露光器１３は、感光体ドラム１１に、制御部１Ａから渡される画像信号中の各色に対応するデータに応じた露光光をそれぞれ照射する。露光器１３は、外部から供給される画像信号のうちのイエローに対応する画像信号に基づく露光光を感光体ドラム１１の表面に照射することで、感光体ドラム１１の表面に静電潜像を形成する。現像装置２０には、トナーカートリッジ１８Ｙからイエローのトナーが供給される。現像装置２０は、感光体ドラム１１の静電潜像をトナーで現像することで、トナー像を形成する。感光体ドラム１１は、表面に形成されたイエローのトナー像を保持して回転する。感光体ドラム１１の表面に形成されたトナー像は、一次転写器１５によって中間転写ベルト３０に転写される。転写後、感光体ドラム１１に残留したトナーは、感光体クリーナ１６によって除去される。

中間転写ベルト３０は、矢印Ｂ方向に巡回移動している。

イエロー以外の色に対応する画像形成部１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋは、画像形成部１０Ｙと同様、それぞれの色に対応するトナー像を形成し、中間転写ベルト３０に、画像形成部１０Ｙで転写されたトナー像に重ねて、それぞれの色のトナー像を転写していく。

用紙収容器Ｔからは、用紙Ｐが取出ロール８１によって取り出される。用紙Ｐは、用紙搬送ロール８２およびレジストレーションロール８４によって、用紙搬送路Ｒを二次転写器５０に向かう矢印Ｃ方向に搬送される。レジストレーションロール８４は、用紙Ｐを、中間転写ベルト３０上にトナー像が転写されるタイミングに基づいて二次転写器５０に送り込む。二次転写器５０は、中間転写ベルト３０のトナー像を用紙Ｐに転写する。トナー像が転写された用紙Ｐは二次転写器５０から定着装置６０に搬送され、用紙Ｐ上に転写されたトナー像が定着される。このようにして、用紙Ｐ上に画像が形成される。画像が形成された用紙Ｐは用紙排出ロール８６によって画像形成装置１の外部に排出される。二次転写器５０による転写後、中間転写ベルト３０に残留したトナーは、ベルトクリーナ７０によって除去される。

［現像装置］
図２は、第１実施形態の現像装置の内部構成を示す模式図である。

尚、この図２に示す構成は、ＹＭＣＫの各色について共通であるため、以下の説明では、現像装置の符号を含む構成要素の符号に各色を表すＹＭＣＫの添え字を付すことを省略する。

現像装置２０は、収容器２１、第１現像ロール２２、第２現像ロール２４、第１撹拌搬送部材２５、第２撹拌搬送部材２６、パドル部材２７を備えている。第２現像ロール２４が、本発明にいう搬送ロールの一例に相当する。

第１現像ロール２２および第２現像ロール２４は円筒状の部材であり、感光体ドラム１１に対して周面が対向するように上下に並んで配置されている。ここで、第１現像ロール２２および第２現像ロール２４の延伸方向を軸方向Ｙと称する。第１現像ロール２２は、矢印Ａの方向に回転する感光体ドラム１１の周面が移動する方向において、第２現像ロール２４よりも下流側に配置されている。現像装置２０は、２つの現像ロール２２，２４によって現像能力を高めることによって、画像形成速度の高速化に対応している。

収容器２１は、現像装置２０の各部を支持するとともに現像剤を収容している。

収容器２１は、第１現像ロール２２および第２現像ロール２４が配置された主空間２１０を区画する第１のカバー２１ａと、この第１のカバー２１ａとの間に間隔を開けて配置された第２のカバー２１ｂとを有している。第１のカバー２１ａが、本発明にいう覆い部材の一例に相当する。

第２のカバー２１ｂの、感光体ドラム１１とは反対側には、開口２１ｂ＿１が設けられている。そして、この開口２１ｂ＿１から、不図示の吸引装置によって、第１のカバー２１ａと第２のカバー２１ｂとの間の空気が矢印Ｄ方向に吸引されている。この吸引により、主空間２１０から、この第１のカバー２１ａと第２のカバー２１ｂとの間の空間に洩れたトナーが除去される。第１のカバー２１ａと第２のカバー２１ｂとの間の空間が、本発明にいう通気路の一例に相当する。

主空間２１０には、第１現像ロール２２および第２現像ロール２４の他に、パドル部材２７も配置されている。パドル部材２７は軸方向Ｙに延びた回転軸に板状のパドルが立設した構造を有する。パドル部材２７は、図２における時計回りに回転する。主空間２１０の下部には、現像剤が搬送される第１搬送路２１１が形成されている。また、第１搬送路２１１に隣接して、第２搬送路２１２が設けられている。第１現像ロール２２および第２現像ロール２４は、主空間２１０の、第１搬送路２１１よりも感光体ドラム１１側であって、第１搬送路２１１の斜め上方に配置されている。

第１撹拌搬送部材２５および第２撹拌搬送部材２６は、収容器２１内の現像剤を撹拌しながら搬送する部材である。第１撹拌搬送部材２５は第１搬送路２１１に配置されており、第２撹拌搬送部材２６は第２搬送路２１２に配置されている。第１撹拌搬送部材２５および第２撹拌搬送部材２６のそれぞれは、軸方向Ｙに延びた回転軸の周囲に螺旋状の羽根が設けられた構造を有する。

上述したように、第１撹拌搬送部材２５および第２撹拌搬送部材２６は互いに並んで配置されており、第１撹拌搬送部材２５は第１現像ロール２２に隣接している。また、パドル部材２７は、第１撹拌搬送部材２５よりも上方に配置されている。第１撹拌搬送部材２５および第２撹拌搬送部材２６が配置された第１搬送路２１１と第２搬送路２１２とは、現像剤の搬送方向である軸方向Ｙ中央部分が仕切部２１３で仕切られている。仕切部２１３の軸方向Ｙ両端部分には現像剤の連絡口が設けられている。第１撹拌搬送部材２５および第２撹拌搬送部材２６によって、現像剤は、第１搬送路２１１および第２搬送路２１２を往復搬送され、この連絡口を通じて相手側の搬送路に引き渡される。

収容器２１の第１搬送路２１１には、トナーカートリッジ１８Ｙ〜１８Ｋ（図１参照）からのトナーの供給口が設けられている。この供給口から供給されたトナーと、磁性粒子であるキャリアとが混合された現像剤が、第１撹拌搬送部材２５および第２撹拌搬送部材２６によって撹拌されることで、この現像剤のキャリアおよびトナーが帯電する。

第１現像ロール２２の内部には第１磁石２２１が配置されており、現像剤を第１現像ロール２２に引き付ける。また、第２現像ロール２４の内部には第２磁石２４１が配置されており、現像剤を第２現像ロール２４に引き付ける。第１現像ロール２２および第２現像ロール２４のそれぞれは回転することで、主空間２１０の現像剤を感光体ドラム１１の表面へと搬送する。第１実施形態において、第１現像ロール２２は矢印Ｅ方向に回転し、第２現像ロール２４は第１現像ロール２２とは反対方向である矢印Ｆ方向に回転する。すなわち、第１現像ロール２２および第２現像ロール２４は、互いに向き合う周面が同じ向きに移動するように回転する。第１現像ロール２２は、第１現像領域ｄ１で感光体ドラム１１と対向する周面が、感光体ドラム１１周面の移動方向と同じ向きに移動する。第２現像ロール２４は、第２現像領域ｄ２で感光体ドラム１１と対向する周面が、感光体ドラム１１周面の移動方向とは逆向きに移動する。

また、主空間２１０には、層規制部材２８１および案内部材２８２が設けられている。層規制部材２８１は第１現像ロール２２に端縁を向けた板状の部材であり、この層規制部材２８１と第１現像ロール２２との隙間によって、第１現像ロール２２上の現像剤層の厚さが規制される。案内部材２８２は第２現像ロール２４とパドル部材２７との間に渡された板状の部材であり、第２現像ロール２４に搬送され戻ってきた現像剤をパドル部材２７に案内する。

［現像装置の動作］
現像装置２０の動作を説明する。第１撹拌搬送部材２５および第２撹拌搬送部材２６の回転に伴い、現像剤が撹拌されながら、第１搬送路２１１および第２搬送路２１２を搬送される。撹拌によって現像剤のキャリアとトナーは帯電する。現像剤は、連絡口を経由して第１搬送路２１１と第２搬送路２１２との間で引き渡される。

第１撹拌搬送部材２５によって搬送される現像剤は、第１磁石２２１によって第１現像ロール２２に引き付けられ、第１現像ロール２２上に支持されて矢印Ｅの方向に移動する。現像剤は、層規制部材２８１によって厚さが規制された後、一部が第２現像ロール２４に移る。第２現像ロール２４上に移った現像剤は、第２現像ロール２４によって感光体ドラム１１と対向する第２現像領域ｄ２に搬送される。第１現像ロール２２上に残った現像剤は感光体ドラム１１と対向する第１現像領域ｄ１に搬送される。

感光体ドラム１１は、第１現像ロール２２および第２現像ロール２４と対向する２か所で現像剤と接触する。現像剤中のトナーが感光体ドラム１１の静電潜像に付着することでトナー像が形成される。第１現像ロール２２に支持された現像剤のうち感光体ドラム１１に一部のトナーが移行した後の現像剤は、第１現像ロール２２によって搬送されて第１撹拌搬送部材２５に戻る。また、第２現像ロール２４に支持された現像剤のうち感光体ドラム１１に一部のトナーが移行した後の現像剤は、第２現像ロール２４によって搬送された後、案内部材２８２に案内されてパドル部材２７に至る。これらの現像剤はパドル部材２７で撹拌され第１撹拌搬送部材２５の上に落ちる。

主空間２１０の内部には、上述した現像装置２０の動作に伴い、現像剤中のトナーが浮遊してなるクラウドが発生している。このクラウドとなったトナーの一部は、感光体ドラム１１と第１のカバー２１ａとの間に存在するいくつかの隙間から、この第１のカバー２１ａと第２のカバー２１ｂとの間の空間に洩れる。洩れたトナーは、上述した開口２１ｂ＿１からの吸引により除去される。

ここで、第１のカバー２１ａにおける、第２現像ロール２４の上方に張り出した部分の感光体ドラム１１側の端部と感光体ドラム１１との間には、この第２現像ロール２４の上方にクラウドとなって洩れたトナーを回収する洩れ現像剤回収部２９が配置されている。

仮に、この洩れ現像剤回収部２９が設けられておらず、第１のカバー２１ａが感光体ドラム１１の近傍まで張り出していたと仮定する。この場合、第１のカバー２１ａと感光体ドラム１１との隙間からクラウドとなって洩れたトナーは、基本的には、上述した吸引により除去される。しかしながら、このトナーの一部は、第１のカバー２１ａに付着し堆積していく。このような堆積は、トナーの洩れ口である、第１のカバー２１ａの感光体ドラム１１側の端部において生じ易い。そして、この端部に堆積したトナーの塊が、例えば自重等により落下した場合、その落下先は感光体ドラム１１の周面となる恐れが高い。ここでは、このようなトナーの塊の落下のことをトナーの「ボタ落ち」と呼ぶ。このボタ落ちが発生すると、感光体ドラム１１の周面が汚されて、この周面に形成されるトナー像の画質が劣化する。

ここで、上記のように張り出した第１のカバー２１ａの端部にシート状のシール部材を取り付け、この端部と感光体ドラム１１の周面との隙間を塞ぐことが考えられる。しかしながら、第２現像ロール２４が、感光体ドラム１１への対向領域が下方から上方に移動する向き（矢印Ｆ）に回転している。このため、上記のシール部材が、この第２現像ロール２４の回転に巻き込まれて、現像装置２０の内部に引かれてしまい、結局、第１のカバー２１ａの端部と感光体ドラム１１との間に隙間が開いてしまう可能性が高い。そして、その隙間からクラウドとなって洩れたトナーが第１のカバー２１ａの端部に堆積してボタ落ちが発生する恐れがある。つまり、このようなシール部材では、トナーのボタ落ちの発生を抑制することは困難である。

これに対し、この第１実施形態では、上述したボタ落ちの原因となるトナーの堆積が生じ易い場所に、洩れ現像剤回収部２９が配置されている。

以下、この洩れ現像剤回収部２９の構造と動作について説明する。

［洩れ現像剤回収部］
図３は、図２の現像装置における洩れ現像剤回収部の周辺を拡大して示した拡大図である。

洩れ現像剤回収部２９は、第１の補足ロール２９１、第１の掻落し部材２９２、第２の補足ロール２９３、および第２の掻落し部材２９４を備えている。

第１の補足ロール２９１が本発明にいう第１の補足ロールの一例に相当し、第２の補足ロール２９３が本発明にいう第２の補足ロールの一例に相当する。また、第１の掻落し部材２９２が、本発明にいう掻落し部材の一例に相当する。

第１の補足ロール２９１は、軸方向Ｙに延びるロールであり、感光体ドラム１１との間に隙間を開けて配置されている。第１の補足ロール２９１は、第２現像ロール２４よりも上方において感光体ドラム１１に対向し、感光体ドラム１１への対向領域が下方から上方に移動する向き（矢印Ｇ１）に回転する。そして、第１の補足ロール２９１は、感光体ドラム１１との隙間からクラウドとなって洩れたトナーを周面に補足して感光体ドラム１１から離す方向（矢印Ｈ１方向）に搬送する。

第１の掻落し部材２９２は、第１の補足ロール２９１の周面のうち、感光体ドラム１１側とは反対側の、上方から下方に移動する領域に先端が接している。第１の補足ロール２９１と感光体ドラム１１との隙間からクラウドとなって洩れたトナーは、この第１の補足ロール２９１の周面に補足される。そして、この補足されたトナーの一部は、後述するように配置された第２の補足ロール２９３の周面へと移行する。また、第１の補足ロール２９１の周面に補足されたトナーの他の一部は、第１の掻落し部材２９２が接触している箇所へと搬送され、第１の掻落し部材２９２によって掻き落される。掻き落されたトナーは、矢印Ｈ１が示すように第１の補足ロール２９１と第２の補足ロール２９３との間の隙間から第２現像ロール２４へと落下する。

第２の補足ロール２９３は、軸方向Ｙに延びるロールであり、第１の補足ロール２９１に接触しない程度に近接して配置されている。そして、この第２の補足ロール２９３と第１のカバー２１ａの端部との間が、第１の補足ロール２９１と感光体ドラム１１との隙間よりも広い隙間となっている。この第２の補足ロール２９３と第１のカバー２１ａの端部との間の隙間が、本発明にいう空気流路の一例に相当する。

第２の補足ロール２９３は、第１の補足ロール２９１の回転方向（矢印Ｇ１方向）と同じ方向（矢印Ｇ２方向）に回転する。この第２の補足ロール２９３は、第１の補足ロール２９１の周面から移行してきたトナーを周面に支持する。また、第１の補足ロール２９１と感光体ドラム１１との隙間からクラウドとなって洩れて、この第２の補足ロール２９３まで漂ってきたトナーを補足する。そして、第２の補足ロール２９３は、第１の補足ロール２９１の周面から移行してきたトナーや上記のように補足したトナーを感光体ドラム１１や第１の補足ロール２９１から離す方向（矢印Ｈ２方向）に搬送する。

第２の掻落し部材２９４は、第２の補足ロール２９３の周面のうち、第１の補足ロール２９１側とは反対側の、上方から下方に移動する領域に先端が接しており、周面に補足されて搬送されたトナーを周面から掻き落す。掻き落されたトナーは、矢印Ｈ２が示すように第２の補足ロール２９３と第１のカバー２１ａの端部との間の隙間から第２現像ロール２４へと落下する。

また、第１のカバー２１ａの端部には、この端部まで漂ってきたトナーが付着する。この端部上のトナーは、感光体ドラム１１からは離れた、第２の補足ロール２９３と第１のカバー２１ａの端部との間の隙間から第２現像ロール２４へと落下することがある。

上述した２つの隙間から第２現像ロール２４へと落下したトナーは、この第２現像ロール２４の矢印Ｆ方向の回転によって、矢印Ｉが示すように主空間２１０内部へと搬送され、さらに、案内部材２８２によってパドル部材２７（図２参照）に案内される。

このように、この第１実施形態では、クラウドとなって洩れたトナーは、第１の補足ロール２９１と第２の補足ロール２９３によって常時補足され、堆積して塊となりボタ落ちが発生する前に、感光体ドラム１１から離れた箇所で第２現像ロール２４へと落される。

また、この第１実施形態では、第１の補足ロール２９１で補足されたトナーの一部は第２現像ロール２４へと移行し、この第１の補足ロール２９１よりも感光体ドラム１１から離れた箇所へと搬送されて第２現像ロール２４へと落される。

落とされたトナーは、案内部材８２およびパドル部材２７（図２参照）によって第１搬送路２１１へと戻される。

ここで、仮に、第２の補足ロール２９３と第１のカバー２１ａの端部の隙間が、この第１実施形態とは異なり、第１の補足ロール２９１と感光体ドラム１１の隙間よりも狭く、空気流路となるには不十分な隙間であったとする。

現像に際し、第１の現像ロール２２や第２現像ロール２４の周面の、感光体ドラム１１に対向する部分には、感光体ドラム１１に触れて感光体ドラム１１の周面へとトナーを移行させる、現像剤の穂立ちが形成される。そして、表面に現像剤の穂立ちが形成された第１の現像ロール２２や第２現像ロール２４が回転すると、この穂立ちによって空気が主空間２１０内部へと掻きこまれる。このとき、第２の補足ロール２９３と第１のカバー２１ａの端部の隙間が上記のように狭いと、穂立ちによって掻き込まれた空気の逃げ道が狭く、その結果、主空間２１０の内圧が上昇しがちとなる。

そして、この内圧が高まり過ぎると、第１の補足ロール２９１と感光体ドラム１１の隙間や、現像装置２０の収容器２１における他の隙間や部材どうしの合わせ目等から、トナーのクラウドを含んだ空気が不用意に洩れ出し易くなる。このような不用意な洩れ出しは、画像形成装置１内の各所に動作不良等を引き起こす恐れがある。例えば、第１の補足ロール２９１と感光体ドラム１１の隙間から第１のカバー２１ａと第２のカバー２１ｂとの間の空間へのクラウドを含んだ空気の不用意な洩れ出しが起こると、この空間へのトナーの洩れ量が増える。このような洩れ量の増加は、この空間からから空気を吸引している吸引装置におけるフィルタの目詰まりを生じさせ吸引能力の低下等を引き起こす恐れがある。

これに対し、第１実施形態では、第２の補足ロール２９３と第１のカバー２１ａの端部の隙間が、第１の補足ロール２９１と感光体ドラム１１の隙間よりも広くなっている。主空間２１０内部へと掻きこまれた空気は、矢印Ｊが示すように、この相対的に広い隙間から第１のカバー２１ａと第２のカバー２１ｂとの間の空間へと常時逃がされる。

このため、第２の補足ロール２９３と第１のカバー２１ａの端部の隙間が上記のように狭い場合と比較して、主空間２１０の内圧上昇が抑えられる。延いては、トナーのクラウドを含んだ空気の、内圧上昇による不用意な洩れ出しが抑えられる。

尚、第１実施形態では、第１の補足ロール２９１と第１のカバー２１ａの端部との間に、第１の補足ロール２９１の回転方向と同方向に回転する補足ロールが１個配置された形態が例示されている。しかしながら、第１の補足ロール２９１と第１のカバー２１ａの端部との間には、このような補足ロールを複数個配置しても良い。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について説明する。以下の第２実施形態の説明にあたっては、これまで説明してきた第１実施形態における各要素と同一の要素には同一の符号を付けて示し、第１実施形態との相違点について説明する。また、第２実施形態の画像形成装置の全体構成は、図１に示す第１実施形態の画像形成装置１の全体構成と同一であるので、この第２実施形態の画像形成装置の全体構成については図示および説明を割愛する。

第２実施形態は、現像装置における洩れ現像剤回収部の構成が、上述した第１実施形態と異なっている。以下、第２実施形態について、この洩れ現像剤回収部に注目して説明を行う。

また、洩れ現像剤回収部の構成は、ＹＭＣＫの各色について共通であるため、以下の説明では、符号に各色を表すＹＭＣＫの添え字を付すことを省略する。また、この洩れ現像剤回収部の説明において参照する感光体ドラムについても符号を単に１１とする。

図４は、第２実施形態の現像装置における洩れ現像剤回収部の周辺を拡大して示した拡大図である。

この図４に示す洩れ現像剤回収部１００は、第１の補足ロール１０１、第１の掻落し部材１０２、第２の補足ロール１０３、および第２の掻落し部材１０４を備えている。

第２実施形態では、第１の補足ロール１０１が本発明にいう第１の補足ロールの一例に相当し、第２の補足ロール１０３が本発明にいう第２の補足ロールの一例に相当する。また、第１の掻落し部材１０２が、本発明にいう掻落し部材の一例に相当する。

第１の補足ロール１０１は、軸方向Ｙに延びるロールであり、感光体ドラム１１との間に隙間を開けて配置されている。第１の補足ロール１０１は、第２現像ロール２４よりも上方において感光体ドラム１１に対向し、感光体ドラム１１への対向領域が下方から上方に移動する向き（矢印Ｋ１）に回転する。そして、第１の補足ロール１０１は、感光体ドラム１１との隙間からクラウドとなって洩れたトナーを周面に補足して感光体ドラム１１から離す方向（矢印Ｌ１方向）に搬送する。

第１の掻落し部材１０２は、第１の補足ロール１０１のうち、感光体ドラム１１側とは反対側の、上方から下方に移動する領域に先端が接しており、この周面に補足されて搬送されたトナーをこの周面から掻き落す。掻き落されたトナーは、矢印Ｌ１が示すように第１の補足ロール１０１と第２の補足ロール１０３との間の隙間から第２現像ロール２４へと落下する。

第２の補足ロール１０３は、軸方向Ｙに延びるロールであり、第１の補足ロール１０１との間に、この第１の補足ロール１０１と感光体ドラム１１との隙間よりも広い隙間を開けて配置されている。この第１の補足ロール１０１と第２の補足ロール１０３との間の隙間も、本発明にいう空気流路の一例に相当する。一方、この第２の補足ロール１０３と第１のカバー２１ａの端部は、この端部が第２の補足ロール１０３に接触しない程度に近接している。

第２の補足ロール１０３は、第１の補足ロール１０１の回転方向（矢印Ｋ１方向）と逆方向（矢印Ｋ２方向）に回転する。そして、第２の補足ロール１０３は、感光体ドラム１１との隙間や、第１の補足ロール１０１との隙間からクラウドとなって洩れたトナーを周面に補足して第１のカバー２１ａの端部から離す方向（矢印Ｌ２方向）に搬送する。

さらに、上記のように第１のカバー２１ａの端部に近接している第２の補足ロール１０３は、この第１のカバー２１ａの端部に付着したトナーについても、第２の補足ロール１０３の周面に触れる程度に堆積するとこの周面に補足して搬送する。これにより、第１のカバー２１ａの端部についても、トナーが堆積して大きな塊になる前の段階で搬送されることとなる。

第２の掻落し部材１０４は、第２の補足ロール１０３の周面の、第１の補足ロール１０１に対向して上方から下方に移動する部分に先端が接しており、この周面に補足されて搬送されて来るトナーをこの周面から掻き落す。掻き落されたトナーは、矢印Ｌ２が示すように、第１の補足ロール１０１から掻き落されたトナーと同様に第１の補足ロール１０１と第２の補足ロール１０３との間の隙間から第２現像ロール２４へと落下する。

第１の補足ロール１０１と第２の補足ロール１０３との間の隙間から第２現像ロール２４へと落下したトナーは、この第２現像ロール２４の矢印Ｆ方向の回転によって、矢印Ｍが示すように主空間２１０内部へと搬送される。そして、その搬送されたトナーは、さらに、案内部材２８２によってパドル部材２７（図２参照）に案内される。

このように、第２実施形態でも、クラウドとなって洩れたトナーが、第１の補足ロール２９１と第２の補足ロール２９３によって常時補足搬送され、堆積して塊となりボタ落ちが発生する前に、感光体ドラム１１から離れた箇所で第２現像ロール２４へと落される。落とされたトナーは、案内部材８２およびパドル部材２７（図２参照）によって第１搬送路２１１へと戻される。

また、第２実施形態でも、穂立ちによって主空間２１０内部へと掻き込まれた空気は、矢印Ｎが示すように、相対的に広い第１の補足ロール２９１と第２の補足ロール２９３の隙間から第１のカバー２１ａと第２のカバー２１ｂとの間の空間へと逃げる。

このため、第１の補足ロール２９１と第２の補足ロール２９３の隙間が、第１の補足ロール２９１と感光体ドラム１１の隙間よりも狭い場合と比較して、主空間２１０の内圧上昇が抑えられる。延いては、トナーのクラウドを含んだ空気の、このような内圧上昇に起因した不用意な洩れ出しが抑えられる。

ここで、第２実施形態では、第１の補足ロール２９１と第２の補足ロール２９３の隙間の位置が、次のような位置となっている。

図５は、第２実施形態における第１の補足ロールと第２の補足ロールの隙間の位置を説明する説明図である。

この図５には、第２現像ロール２４の表面に形成され、現像極で感光体ドラム１１（図４参照）への現像を終えた現像剤の穂立ちが、第２現像ロール２４の矢印Ｆ方向の回転に伴って移動し、やがてこの第２現像ロール２４の表面上に倒れる様子が示されている。

第２現像ロール２４の内部の第２磁石２４１（図３および図４参照）は、磁力線の出口や戻り口となる現像極や搬送極を有している。第２現像ロール２４の表面では、この現像極や搬送極で現像剤の穂立ちが形成される。穂立ちは、搬送極を過ぎると第２現像ロール２４の表面上に倒れる。一般に、現像装置では、この穂立ちをなす現像剤においてキャリアに付着していたトナーが、穂立ちが倒れるときの衝撃で舞い上がってクラウドが発生しがちである。

第２実施形態では、穂立ちの倒れで発生したトナーのクラウドの、第１の補足ロール１０１と第２の補足ロール１０３の隙間からの洩れが抑えられるように、この隙間の位置が、穂立ちの倒れによるクラウド発生地点よりも感光体ドラム１１寄りとなっている。

以下の（１）式は、第２現像ロール２４の回転方向（矢印Ｆ方向）について、現像極よりも下流側の搬送極から、第１の補足ロール１０１と第２の補足ロール１０３の隙間の中心までの距離を「Ｘ」としたときの、この距離「Ｘ」の範囲を示す式である。

０≦Ｘ≦（Ｒ＋ｋ・Ｒ・Ｗ）・・・（１）
この（１）式において、「Ｒ」は穂立ちの高さを表し、「Ｗ」は第２現像ロール２４の表面の回転角速度を表す。また、「ｋ」は定数であり１０〜１２の範囲となる。

この（１）式の最右辺が、搬送極から、穂立ちの倒れによるクラウド発生地点までの距離を表している。

第２実施形態では、第１の補足ロール１０１と第２の補足ロール１０３の隙間の位置が、この（１）式を満足する位置となっている。これにより、穂立ちの倒れで発生したトナーのクラウドのほとんどは、第２の補足ロール１０３および第１のカバー２１ａによって覆われた主空間２１０内を漂うこととなる。延いては、穂立ちの倒れで発生したトナーのクラウドの、第１の補足ロール１０１と第２の補足ロール１０３の隙間からの洩れが抑えられる。

尚、第２実施形態では、第１の補足ロール２９１と第１のカバー２１ａの端部との間には、第１の補足ロール２９１の回転方向と逆方向に回転する第２の補足ロール１０３のみが配置された形態が例示されている。しかしながら、第１の補足ロール２９１と、この第２の補足ロール１０３との間に、第１の補足ロール２９１の回転方向と同方向に回転する補足ロールを１個以上配置しても良い。

また、第１実施形態および第２実施形態のいずれでも、補足ロールを２つ備えた形態が示されている。しかしながら、補足ロールとして、第１実施形態における第１の補足ロール２９１や第２実施形態における第１の補足ロール１０１を１個だけ備えたものであっても良い。この場合、その１個の補足ロールと第１のカバー２１ａの端部との間に、その補足ロールと感光体ドラム１１との隙間よりも広い隙間が設けられることとなる。

また、第１実施形態および第２実施形態のいずれでも、搬送ロールとして、第１現像ロール２２および第２現像ロール２４の２つのロールが示されている。ただし、本発明はこれに限られるものではなく、搬送ロールは、１つのロールであってもよい。

また、第１実施形態および第２実施形態のいずれでも、本発明にいう画像形成装置の例として、帯電ロールおよびレーザ露光器を備えた構成が示されている。ただし、本発明にいう画像形成装置はこれに限られず、例えば、帯電ロールに代えてコロトロンやスコロトロンといったコロナ放電器を有するものであってもよい。また、例えば、レーザ露光器に代えて複数の発光ダイオードからなるアレイを有するものであってもよい。また、例えば、電極アレイによって画像に応じた電位を像保持体に直接に付与するものであってもよい。

また、第１実施形態および第２実施形態のいずれでも、画像形成装置の例としてタンデム型のカラープリンタが示されている。ただし、本発明にいう画像形成装置はこれに限られず、例えば、中間転写ベルトを有しないモノクロ専用プリンタであってもよい。

また、第１実施形態および第２実施形態のいずれでも、画像形成装置の例としてプリンタが示されている。ただし、本発明にいう画像形成装置はプリンタに限られず、例えば、複写機やファクシミリであってもよい。

１ 画像形成装置
１Ａ 制御部
１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ 画像形成部
１１ 感光体ドラム
１２ 帯電器
１３ 露光器
１５ 一次転写器
１６ 感光体クリーナ
１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋ トナーカートリッジ
２０ 現像装置
２１ 収容器
２１ａ 第１のカバー
２１ｂ 第２のカバー
２１ｂ＿１ 開口
２２ 第１現像ロール
２４ 第２現像ロール
２５ 第１撹拌搬送部材
２６ 第２撹拌搬送部材
２７ パドル部材
２９，１００ 洩れ現像剤回収部
２１０ 主空間
２１１ 第１搬送路
２１２ 第２搬送路
２１３ 仕切部
２２１ 第１磁石
２４１ 第２磁石
２８１ 層規制部材
２８２ 案内部材
２９１，１０１ 第１の補足ロール
２９２，１０２ 第１の掻落し部材
２９３，１０３ 第２の補足ロール
２９４，１０４ 第２の掻落し部材
３０ 中間転写ベルト
３１，３２，３３，３４，３５ ベルト支持ロール
５０ 二次転写器
６０ 定着装置
６１ 加熱ロール
６２ 加圧ロール
７０ ベルトクリーナ
８０ 用紙搬送部
８１ 取出ロール
８２ 用紙搬送ロール
８４ レジストレーションロール
８６ 用紙排出ロール

Claims (5)

1. 静電潜像が形成され、上方から下方に移動する領域を含んで周回移動する像保持体の該領域に対向して配置され、該像保持体への対向領域が下方から上方に移動する向きに回転しながらトナーとキャリアとを含む現像剤を搬送して該像保持体上の静電潜像をトナーで現像する搬送ロールと、
   前記搬送ロールよりも上方において前記像保持体に対向し該像保持体への対向領域が下方から上方に移動する向きに回転して該像保持体との隙間から洩れるトナーを捕捉する第１の捕捉ロールと、
   前記像保持体との間に前記第１の捕捉ロールを挟み、該第１の捕捉ロールから離れた位置に該像保持体側の端部を有し該像保持体から離れる向きに広がって、上面が該像保持体から離れる向きに空気が流れる通気路の壁面を成す覆い部材と、
   前記第１の捕捉ロールの、上方から下方に移動する領域において該第１の捕捉ロールに接触し該第１の捕捉ロールに捕捉されたトナーを該第１の捕捉ロールから掻き落とす掻落し部材とを備えたことを特徴とする現像装置。
2. 前記第１の捕捉ロールと、前記覆い部材の前記像保持体側の端部との間に、該像保持体と該第１の捕捉ロールとの間の隙間よりも広い間隔の空気流路を有することを特徴とする請求項１記載の現像装置。
3. 前記第１の捕捉ロールと前記覆い部材との間に配置されて回転する第２の捕捉ロールをさらに備えたことを特徴とする請求項１又は２記載の現像装置。
4. 前記第２の捕捉ロールが、前記第１の捕捉ロールとの間に、該第１の捕捉ロールと前記像保持体との間の隙間よりも広い空気流路を空けた位置に配置され、該第１の捕捉ロールとの対向領域が上方から下方に移動する向きに回転するロールであることを特徴とする請求項１から３のうちのいずれか１項記載の現像装置。
5. 静電潜像が形成され、上方から下方に移動する領域を含んで周回移動する像保持体と、
   前記像保持体上の静電潜像をトナーで現像して該像保持体上にトナー像を形成する現像装置と、
   前記像保持体上のトナー像を用紙上に転写する転写装置と、
   用紙上に転写されたトナー像を該用紙上に定着する定着装置とを備え、
   前記現像装置が、
   前記像保持体の、上方から下方に移動する領域に対向して配置され、該像保持体への対向領域が下方から上方に移動する向きに回転しながらトナーとキャリアとを含む現像剤を搬送して該像保持体上の静電潜像をトナーで現像する搬送ロールと、
   前記搬送ロールよりも上方において前記像保持体に対向し該像保持体への対向領域が下方から上方に移動する向きに回転して該像保持体との隙間から洩れるトナーを捕捉する第１の捕捉ロールと、
   前記像保持体との間に前記第１の捕捉ロールを挟み、該第１の捕捉ロールから離れた位置に該像保持体側の端部を有し該像保持体から離れる向きに広がって、上面が該像保持体から離れる向きに空気が流れる通気路の壁面を成す覆い部材と、
   前記第１の捕捉ロールの、上方から下方に移動する領域において該第１の捕捉ロールに接触し該第１の捕捉ロールに捕捉されたトナーを該第１の捕捉ロールから掻き落とす掻落し部材とを備えた現像装置であることを特徴とする画像形成装置。

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