JP2014224893A - 現像装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】現像剤の飛散が発生するのを効率的に抑制できる現像装置を提供する。【解決手段】この発明の現像装置２は、現像ローラ２２およびハウジング２１を備える。現像ローラ２２は現像剤２３を表面に吸着・保持して回転する。ハウジング２１は現像剤２３および現像ローラ２２を収容する。ハウジング２１の現像ローラ２２の軸方向全域に形成された第１の開口部２１Ａを通して現像ローラ２２が感光体ドラム１に対向される。第１の開口部２１Ａの両端部近傍の現像剤２３の噴出が発生する位置と対応付けて、ハウジング２１における現像ローラ２２が感光体ドラム１に近接して対向する位置よりも現像ローラ２２の回転方向下流側の位置に第２の開口部２１Ｂが形成される。第２の開口部２１Ｂに、現像剤２３の通過を阻止するフィルタ部材２５が配置される。【選択図】 図１

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置またはそれらの複合機等の画像形成装置および現像装置を備えた画像形成装置に関する。

複写機、プリンタ等の画像形成装置において、トナーと磁性キャリアとからなる２成分現像剤（外添剤等を添加する場合も含むものとする。）や、トナーのみからなる１成分現像剤（外添剤等を添加する場合も含むものとする。）を収容して現像工程を行う現像装置が多く用いられている。そして、このような現像装置では、現像剤や現像ローラを収容するハウジング内部の圧力が上昇して装置外に現像剤が飛散する問題が知られている。

現像剤飛散が発生する理由は次のようなものである。

現像装置のハウジングには、感光体ドラムに対して現像ローラを対向して設置するための開口が設けられている。この開口に設置された現像ローラが回転することにより現像ローラに連れ回って気流が発生し、ハウジング内に気体が流れ込むことでハウジングの内圧が上昇する。ハウジング内の内圧が上昇すると、内外の圧力差によって、装置を構成する部品間の隙間から装置内に浮遊する現像剤が噴出することになる。

特に、近年の高速化された画像形成装置においては、現像ローラの回転数が高く、ハウジング内の圧力上昇が大きくなるので、現像剤の飛散は無視できないものになっている。このような場合には、現像装置を構成する部品間にモルトプレンや起毛材料から成るシール部材を設置していても、充分に現像剤飛散を抑止できない場合が多い。すなわち、現像剤はその粒径が微細であるために、シール性が不充分な僅かな隙間から噴出してしまう。特に、近年の現像装置では、高画質化を目的として、より微細な小径トナーが多く用いられているため、現像剤飛散はさらに無視できないものになっている。

このような現像剤飛散の問題に対処するため、特許文献１では、現像装置を大型化することなくハウジング内圧の上昇を解消して、現像剤の粉煙による画像形成装置内の汚染を防ぐために、ハウジングにおける現像ローラの回転方向下流側の位置に開口部を形成し、開口部に現像剤の通過を阻止するフィルタを設けることが開示される。

また、特許文献２および特許文献３では、現像ローラの上方を覆うハウジングから気体が流入し、流入した気体が現像装置の外部と連通する第２の開口部を介して排出されるタイプの現像装置が開示される。

特開２０００−１２２４１８号公報 特開２００９−３６８７５号公報 特開２００９−２２３０７５号公報

特許文献１のタイプの現像装置によれば、現像装置に開口部（現像ローラが設置される開口とは異なる）を設けているので、ハウジング内の圧力上昇を抑止する効果がある程度期待できる。

しかしながら、特許文献１の技術によれば、開口部が現像ローラの下方を覆うハウジングに設けられているために、ハウジング内に収容された現像剤によって開口部が埋没してしまい、開口部として機能しない可能性がある。したがって、ハウジングに浮遊する現像剤は、現像ローラの回転によって感光体ドラムに対向する開口から飛散したり、構成部品間の隙間等から飛散したりする可能性が高い。すなわち、ハウジング内には、フィルタが設けられた開口部からハウジング内の気体を確実に排出する気流が発生しないために、現像剤飛散を確実に抑止することができない。

また、特許文献２、３のタイプの現像装置は、ハウジング内の上部に空間が存在する構成ため、気流が発生しやすい構成であるが、単にハウジングの上部に気体を排出するための開口部を設けるだけでは効率よくハウジング内の気流を現像装置外に排出することが難しい。特に気流は、現像ローラに吸着・保持された現像剤の移動や分布と密接に関係して発生するため、気体を排出するための開口部を適切に配置する必要がある。

マグネットから成る現像ローラは自重によって、両端部よりも中央部で変形量が大きくなるので、現像ローラ上での見掛けの磁力は両端部よりも中央部の方が強く、現像剤の汲み上げ量が多くなる。結果的に現像ローラ上に吸着・保持する現像剤量は、現像ローラの軸方向端部よりも中央部が多くなり、現像剤の移動に伴って両端部よりも中央部で強い気流が発生するので、中央部に流入する気体の流量が両端部よりも多くなる。気体流量が両端部よりも多い中央部は圧力が高くなるので、中央部に流入した気流が両端部の方に流れ込み易く、現像ローラの軸方向端部の現像剤とハウジングとの間に少しでも隙間があると、ハウジング内から外へ逆流する噴き出し気流が発生する。

本発明はこのような状況を鑑みてなされたものであり、気体を排出するために現像装置のハウジングに設ける開口部を適切に配置することによって、現像ローラの軸方向両端部近傍から気体が噴出することで現像剤飛散が発生するのを効率的に抑制できる現像装置ないしはそのような現像装置を備える画像形成装置を提供することを目的とする。

この発明の現像装置は、現像ローラおよびハウジングを備える。現像ローラは現像剤を表面に吸着・保持して回転する。ハウジングは現像剤および現像ローラを収容する。ハウジングの前記現像ローラの軸方向略全域に形成された第１の開口部を通して現像ローラが感光体ドラムに対向される。

第１の開口部の両端部近傍の現像剤の噴出が発生する位置と対応付けて、ハウジングにおける前記現像ローラが前記感光体ドラムに近接して対向する位置よりも第２の開口部が形成される。第２の開口部に、現像剤の通過を阻止するフィルタ部材が配置される。

この構成によると、現像ローラの軸方向両端部近傍から気体が噴出することでハウジング内部の圧力の上昇が効率良く低減される。このため、現像剤飛散が発生するのを抑制することができる。

また、第２の開口部に配置されたフィルタ部材により、第２の開口部は現像剤を通過させずに気流のみを通過させるので、気流はハウジング外部へ排出されても現像剤はハウジング外部へ排出されることなくハウジング内部へ回収され、第２の開口部からの現像剤の漏洩が発生しない。

第２の開口部が現像装置のハウジングで、現像ローラが画像形成に関与する第１の開口部と現像ローラの回転方向について逆側に配置され、さらに現像ローラの軸方向両端部側に配置されるため、万一現像剤がフィルタ部材を透過した場合でも、飛散範囲の拡大が阻止され、画像形成に対して現像剤飛散の影響を及ぼし難い現像装置を提供することができる。

また、本発明の現像装置は、第１の開口部の両端部近傍の現像剤の噴出が発生する位置と、第２の開口部の中心と、が前記現像ローラの軸方向に直交する方向に設定した仮想線上に位置する配置される。

この構成によると、第２の開口部が現像装置のハウジングで、現像ローラが画像形成に関与する第１の開口部と逆側に配置され、さらに現像ローラの軸方向両端部近傍に配置されるため、万一現像剤がフィルタ部材を透過した場合でも、飛散範囲の拡大が阻止され、画像形成に対して現像剤飛散の影響を及ぼし難い現像装置を提供することができる。

また、本発明では、第２の開口部が単一の開口から形成される。これによると、現像装置のハウジングに設ける第２の開口部を容易に形成することができる。第２の開口部のサイズが抑えられるので、ハウジングの強度を確保することができる。

あるいは、本発明では、第２の開口部が複数個の開口が前記現像ローラの軸方向に並ぶ開口群から形成される。この場合は、仮想線を挟み、現像ローラの軸方向端部側と中央部側に振り分けて開口群を構成する単一または複数個の開口が配置される。これによると、現像装置のハウジングに設ける第２の開口部を容易に形成することができる。第２の開口部のサイズが抑えられるので、複数個の開口を配置した場合でも、ハウジングの強度が確保される。

そして、複数個の開口群から形成される第２の開口部に対して単一のフィルタ部材を共用するようにすると、フィルタ部材の部品点数／物量を最小限にすることができる。

そして、本発明の画像形成装置は、静電潜像を保持する感光体ドラムと、感光体ドラムが保持する静電潜像を現像する現像手段と、を有し、現像手段として上記現像装置を用いたことを特徴としている。

この構成によると、現像ローラの軸方向両端部近傍から気体が噴出することでハウジング内部の圧力の上昇が効率良く低減される。このため、現像剤飛散が発生するのを効率的に抑制する現像装置を備えた画像形成装置を提供することができる。

この発明によると、現像ローラの軸方向両端部近傍から気体が噴出することでハウジング内部の圧力の上昇が効率良く低減される。このため、現像剤飛散が発生するのを抑制することができる。

画像形成装置の要部であって感光体ドラムと現像装置を示す概略断面図である。 本発明の第１の実施形態に係る現像装置を示す上面図である。 本発明の第２の実施形態に係る現像装置を示す上面図である。

以下、図面を参照して本発明を実施するための形態を説明する。本発明は画像形成装置の関する。画像形成装置の構成を概説すると、給紙部、感光体ドラム、潜像形成手段、現像手段、転写手段、定着手段および排紙部を備える。感光体ドラムおよび転写手段は給紙部から排紙部へ至る所定の用紙搬送路に沿って配置される。

図１は画像形成装置の現像部の構成を示した概略断面図である。

図１に示すように、円筒形の感光体ドラム１の周囲部に、現像手段としての現像装置２が配設される。感光体ドラム１は回転自在であって潜像形成手段によって形成される静電潜像を保持する。現像装置２は感光体ドラム１が保持する静電潜像を現像剤によって現像する。現像剤は例えば磁性または非磁性のトナーが用いられる。

本発明は現像装置２のハウジング構造に特徴を有するものである。したがって、感光体ドラム１の周囲に配置される、その他の画像形成プロセスに必要な要素、例えば、帯電手段、クリーニング手段、除電手段、転写手段などは図示していない。

本発明の第１の実施形態を説明する。図２は第１の実施形態に係る現像装置を示す上面図である。

現像装置２は、現像ローラ２２およびハウジング２１を備える。

ハウジング２１の外観は、所定の方向に長さ方向を規定する方向がある箱型であり、一例として略直方体を呈する。ハウジング２１内には、円筒形の現像ローラ２２がその軸方向をハウジング２１の長手方向に一致させる配向にして回転自在に支持される。現像ローラ２２は、現像剤を表面に吸着・保持して回転する。ハウジング２１の底部には現像剤２３が収容されている。

ハウジング２１の長手方向に直交する方向について一端側（図３では左端側。）に、第１の開口部２１Ａが配設される。第１の開口部２１Ａは、現像ローラ２２の軸方向略全域に延びて形成される。現像ローラ２２はこの第１の開口部２１Ａを通して感光体ドラム１に対向される。

ハウジング２１における第１の開口部２１Ａの両端部近傍であって、現像剤収容部、すなわちハウジング２１の底部に近い箇所（図１では左端下部。）は、上述したように現像ローラ２２の回転に伴い、現像剤２３が噴出する可能性が高い。このため、この部分からの現像剤２３の漏れを防止するため第１の開口部２１Ａの両端部にサイドシール２４，２４が配設される。サイドシール２４，２４は適当な大きさにカットされた樹脂シートなどが好適であるが、粉末状の現像剤２３の噴出を堰き止められるものであれば材質は問わない。

サイドシール２４の取付方としては、図２に示すように、第１の開口部２１Ａの縁部に接着などで貼り付け、先端部が第１の開口部２１Ａ内に突出するように配設される。そのサイドシール２４の突出端の位置が、本発明でいう「現像剤の噴出が発生する位置」（符号Ｐで表示する。）となる。

図１、図２に示すように、この現像剤２３の噴出が発生する位置と対応付けて、ハウジング２１における現像ローラ２２が感光体ドラム１に近接して対向する位置よりも現像ローラ２２の回転方向下流側の位置に第２の開口部２１Ｂが形成される。本実施形態に限ると、第２の開口部２１Ｂは第１の開口部２１Ａよりも現像ローラ２２の回転方向下流側に位置している。

本実施形態では、図２に示すように、第２の開口部２１Ｂは単一の開口から形成される。これによると、現像装置２のハウジング２１に設ける第２の開口部２１Ｂを容易に形成することができる。また、第２の開口部２１Ｂのサイズが抑えられるので、ハウジング２１の強度を確保することができる。

そして、現像剤２３の噴出が発生する位置Ｐと、第２の開口部２１Ｂの中心と、が現像ローラ２２の軸方向に直交する方向に設定した仮想線Ｌ上に位置する。本実施形態では、第２の開口部２１Ｂは単一の開口から形成される。

図１に示すように、第２の開口部２１Ｂには、フィルタ部材２５が配置される。フィルタ部材２５は適当な大きさにカットした不織布などが好適であるが、材質は問わない。

本実施形態によると、現像ローラ２２の軸方向両端部近傍の第２の開口部２１Ｂから気体が噴出することでハウジング２１内部の圧力の上昇が効率良く低減される。このため、現像剤飛散が発生するのを抑制することができる。フィルタ部材２５は、現像剤２３を通過させずに気流のみを通過させるので、気流は現像装置２の外部へ排出されても現像剤２３は現像装置２の外部へ排出されることなくハウジング２１内部へ回収され、第２の開口部２１Ｂからの現像剤２３の漏洩が発生しない。

万一現像剤２３がフィルタ部材２５を透過した場合でも、現像ローラ２２が画像形成に関与する第１の開口部２１Ａと逆側（下流側）に配置され、さらに現像ローラ２２の軸方向両端部近傍に配置されるため、飛散範囲の拡大が阻止され、画像形成に対して現像剤飛散の影響を及ぼし難い現像装置２を提供することができる。

次に、本発明の第２の実施形態について説明する。

第２の実施形態に係る現像装置２が、第１の実施形態と異なるのは、図３に示すように、第２の開口部２１Ｂが、第２の開口部２１Ｂが複数個（本実施形態では、２個。）の開口が現像ローラ２２の軸方向に並ぶ開口群から形成されている。

上記第１の実施形態と同様に、現像剤２３の噴出が発生する位置Ｐと、第２の開口部２１Ｂの中心と、が現像ローラ２２の軸方向に直交する方向に設定した仮想線Ｌ上に位置する。本実施形態では、第２の開口部２１Ｂは、２個の開口から形成されるため、第２の開口部２１Ｂは仮想線Ｌを挟み、現像ローラ２２の軸方向端部側と中央部側に開口が１個ずつ振り分けて配置される。

これによると、現像装置２のハウジング２１に設ける第２の開口部２１Ｂを容易に形成することができる。また、第２の開口部２１Ｂのサイズが抑えられるので、複数個の開口部２１Ｂを配置した場合でも、ハウジング２１の強度が確保される。

ここで、図中に点線で示すように、複数個の開口から形成される第２の開口部２１Ｂに対して単一のフィルタ部材２５を共用するようにすると、フィルタ部材２５の部品点数／物量を最小限にすることができる。

上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

Ｐ…現像剤が噴出する位置
１…感光体ドラム
２…現像装置
２１…ハウジング
２１Ａ…第１の開口部
２１Ｂ…第２の開口部
２２…現像ローラ
２３…現像剤
２４，２４…サイドシール
２５…フィルタ部材

Claims (5)

1. 現像剤を表面に吸着・保持して回転する現像ローラと、
   現像剤および前記現像ローラを収容するハウジングと、を備え、
   前記ハウジングの前記現像ローラの軸方向略全域に形成された第１の開口部を通して前記現像ローラが感光体ドラムに対向される現像装置において、
   前記第１の開口部の両端部近傍の現像剤の噴出が発生する位置と対応付けて、前記ハウジングにおける前記現像ローラが前記感光体ドラムに近接して対向する位置よりも前記現像ローラの回転方向下流側の位置に第２の開口部を形成し、前記第２の開口部に、現像剤の通過を阻止するフィルタ部材が配置された、現像装置。
2. 前記第１の開口部の両端部近傍の現像剤の噴出が発生する位置と、前記第２の開口部の中心と、が前記現像ローラの軸方向に直交する方向に設定した仮想線上に位置する、請求項１に記載の現像装置。
3. 前記第２の開口部が単一の開口から形成される、請求項２に記載の現像装置。
4. 前記第２の開口部が複数個の開口が前記現像ローラの軸方向に並ぶ開口群から形成され、前記仮想線を挟み、前記現像ローラの軸方向端部側と中央部側に振り分けて前記開口群を構成する単一または複数個の開口が配置された、請求項２に記載の現像装置。
5. 静電潜像を保持する感光体ドラムと、
   前記感光体ドラムが保持する静電潜像を現像剤によって現像する現像手段と、
   を備えた画像形成装置において、
   前記現像手段として、請求項１〜４のいずれかに記載の現像装置を備えた、画像形成装置。

Images