JP2015034965A - 現像装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】現像装置の隙間から現像剤が吹き出して媒体などが汚れる可能性を低減させる。【解決手段】現像剤保持体３４０は、円筒状の部材であり、現像剤を保持して回転しながら、静電潜像が形成された像保持体にこの現像剤を供給する。収容器３４１は、現像剤保持体３４０を収容する。排出路形成部材３４２は、現像剤保持体３４０の外周面に沿って現像剤保持体３４０の一部を覆うとともに、収容器３４１内からこの収容器３４１外へ空気を排出する排出路３４３をこの収容器３４１の内壁面との間に形成する。排出路形成部材３４２は、現像剤保持体３４０の外周面が通過する位置のうち最も高い位置である頂上部Ｔを覆い、この頂上部Ｔよりも像保持体に近い位置に排出路３４３の排出口３４３２を設ける。【選択図】図３

Description

本発明は、現像装置および画像形成装置に関する。

特許文献１には、カバーと現像剤担持体との間に均一な幅の間隙を形成し、カバーの現像領域に近い先端は、複数の磁極のうちの規制部材に対向する規制極よりも現像剤搬送方向下流側に配置された搬送極よりも上流側に配置され、現像剤担持体とカバーの先端との間に空気が流出する出口が形成される他に、カバーに空気の入口を形成し、規制部材及び現像剤担持体に沿って、入口から出口に向かう一方向の空気の流れを形成する、という条件を満たすようにカバーが形成された現像装置が記載されている。
特許文献２には、像担持体との対向位置を通過した現像剤担持体とケースとの間から装置内に気体が流入されて、その流入された気体が開口部から装置外に排出されるように気体の流路を形成したことを特徴とする現像装置が記載されている。

特開２００８−３９９６５号公報 特開２００５−３４６０３５号公報

本発明は、現像装置の隙間から現像剤が吹き出して媒体などが汚れる可能性を低減させることを目的とする。

本発明の請求項１に係る現像装置は、現像剤を保持して回転しながら、静電潜像が形成された像保持体に当該現像剤を供給する円筒状の現像剤保持体と、前記現像剤保持体を収容する収容器と、前記現像剤保持体の外周面に沿って設けられ、当該外周面が通過する位置のうち最も高い位置である頂上部を覆うとともに、前記収容器内から当該収容器外へ空気を排出する排出路を当該収容器の内壁面との間に形成する排出路形成部材であって、当該頂上部よりも前記像保持体に近い位置に当該排出路の排出口を設けた排出路形成部材とを有する。

本発明の請求項２に係る現像装置は、請求項１に記載の態様において、前記排出路は、前記像保持体に向けて形成されることを特徴とする。
本発明の請求項３に係る現像装置は、請求項１または２に記載の態様において、前記収容器は、前記現像剤保持体の一部を露出させ前記像保持体と対向させる開口部を有し、前記排出口は、前記開口部に隣接して形成されることを特徴とする。
本発明の請求項４に係る現像装置は、請求項１から３のいずれか１項に記載の態様において、前記排出口は、前記現像剤保持体の回転軸方向の全域にわたって設けられていることを特徴とする。
本発明の請求項５に係る現像装置は、請求項１から４のいずれか１項に記載の態様において、前記排出路形成部材は、前記現像剤保持体の外周面のうち、四分の一以上を覆うことを特徴とする。
本発明の請求項６に係る現像装置は、請求項１から５のいずれか１項に記載の態様において、前記排出路に空気が流入する流入口は、前記現像剤保持体の回転軸よりも低い位置に設けられることを特徴とする。
本発明の請求項７に係る現像装置は、請求項１から６のいずれか１項に記載の態様において、前記現像剤保持体の回転軸方向に沿って設けられ、当該現像剤保持体に前記現像剤を供給する第１供給部と、前記第１供給部を隔てて前記回転軸方向に沿って設けられ、端部から当該第１供給部に前記現像剤を供給する供給部であって、当該第１供給部へ空気を通過させる通路が形成された第２供給部とを有し、前記排出路は、前記回転軸方向において前記通路の圧力損失が小さい部分ほど狭く形成されていることを特徴とする。
本発明の請求項８に係る現像装置は、請求項７に記載の態様において、前記第２供給部は、前記回転軸方向において前記通路の圧力損失が小さい部分に前記現像剤を計測する計測装置を備える
ことを特徴とする
本発明の請求項９に係る画像形成装置は、請求項１から８のいずれか１項に記載の現像装置と、静電潜像を保持し、前記現像装置から前記現像剤を供給される像保持体と、前記現像装置から供給された現像剤で現像された像を前記像保持体から媒体に転写する転写手段とを具備することを特徴とする。

請求項１、９に係る発明によれば、本発明に係る排出路形成部材を有しない場合に比べて、現像装置の隙間から現像剤が吹き出して媒体などを汚す可能性が低減する。
請求項２にかかる発明によれば、排出路が像保持体向けて形成されない場合に比較して、現像装置を画像形成装置に組み込んだ際に、現像装置および像保持体の周囲に浮遊する現像剤の処理が容易になる。
請求項３にかかる発明によれば、排出口が開口部に隣接しない場合に比較して、排出路を通じて排出される空気が開口部近くに浮遊する現像剤と共に処理されやすい。
請求項４にかかる発明によれば、現像剤保持体の回転軸方向の全域にわたって排出口が設けられていない場合に比べて、媒体などを汚す可能性が低減する。
請求項５にかかる発明によれば、排出路形成部材が現像剤保持体の外周面のうち四分の一以上を覆わない場合に比べて、媒体などを汚す可能性が低減する。
請求項６にかかる発明によれば、排出路に空気が流入する流入口が現像剤保持体の回転軸よりも低い位置に設けられていない場合に比べて、媒体などを汚す可能性が低減する。
請求項７にかかる発明によれば、現像剤保持体の回転軸方向にわたって排出路の形状を変えない場合に比べて、第２供給部から第１供給部への通路の圧力損失が小さい部分に対応する部分に集中して現像剤が排出されるのを緩和することができる。
請求項８にかかる発明によれば、現像剤保持体の回転軸方向にわたって排出路の形状を変えない場合に比べて、回転軸方向において計測装置が設けられた部分に対応する部分に集中して現像剤が排出されるのを緩和することができる。

実施形態に係る画像形成装置の全体構成を示す図。 現像装置の構成を示す図。 図２に示した領域を拡大した図。 排出口の構成を示す図。 排出口の厚さと現像装置の内圧との関係を示す図。 排出口の厚さと媒体などへのトナーの付着量との関係を示す図。 変形例における排出路の形状を示す図。 変形例における現像装置を示す図。 図８における矢視IX−IXから現像装置を見た図。 図８における矢視X−Xから現像装置を見た図。 図８における矢視XI−XIから現像装置を見た図。 現像剤保持体の収容器を撹拌室の側から見た図。 排出路の流入口を＋Ｚ方向に見た図。 変形例における障壁の形状を示す図。 変形例における障壁の形状を示す図。

１．実施形態
１−１．画像形成装置の全体構成
図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１の全体構成を示す図である。以下、図において、画像形成装置１の各構成の配置を説明するため、各構成が配置される空間をｘｙｚ右手系座標空間として表す。また、図に示す座標記号のうち、内側が白い円の中に黒い円を描いた記号は、紙面奥側から手前側に向かう矢印を表している。また、内側が白い円の中に交差する２本の線分を描いた記号は、紙面手前側から奥側に向かう矢印を表している。空間においてｘ軸に沿う方向をｘ軸方向という。また、ｘ軸方向のうち、ｘ成分が増加する方向を＋ｘ方向といい、ｘ成分が減少する方向を−ｘ方向という。ｙ、ｚ成分についても、上記の定義に沿ってｙ軸方向、＋ｙ方向、−ｙ方向、ｚ軸方向、＋ｚ方向、−ｚ方向を定義する。

同図に示すように、画像形成装置１は、制御部１１と、現像部１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋと、転写部１４と、定着部１５と、搬送部１６とを備えている。なお、符号のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋはそれぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーに対応した構成であることを意味している。現像部１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋのそれぞれは、用いるトナーが異なるのみであって、その構成に特段の差異はない。以下、現像部１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋのそれぞれを特に区別する必要がない場合には、トナーの色を示す符号末尾のアルファベットを省略して「現像部１３」と表記する。

制御部１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ソリッドステートドライブやハードディスクドライブなどの記憶手段を有し、ＣＰＵがこれらの記憶手段に記憶されているコンピュータプログラムを読み出して実行することにより画像形成装置１の各部を制御する。

搬送部１６は、容器と搬送ロールとを有する。容器には、予め定められたサイズにカットされた、媒体としての用紙Ｐが収容される。容器に収容されている用紙Ｐは、制御部１１の指示により搬送ロールによって１枚ずつ取り出され、用紙搬送路を経由して転写部１４へと搬送される。なお、媒体は用紙に限らず、例えば樹脂製のシートなどであってもよい。要するに、媒体は、表面に画像を記録し得るものであればよい。

各現像部１３は、像保持体３１と、帯電器３２と、露光装置３３と、現像装置３４と、一次転写ロール３５と、ドラムクリーナ３６とを備えている。像保持体３１は、電荷発生層や電荷輸送層を有する感光体ドラムであり、図示しない駆動部により図中の矢線Ｄ１３の方向に回転させられる。帯電器３２は像保持体３１の表面を帯電させる。露光装置３３はレーザ発光源やポリゴンミラーなど（いずれも図示せず）を備え、制御部１１の制御の下、画像データに応じたレーザ光を、帯電器３２により帯電させられた後の像保持体３１に向けて照射する。これにより、各像保持体３１には潜像が保持される。なお、上記の画像データは、制御部１１が図示しない通信部を介して外部装置から取得したものであってもよい。外部装置とは、例えば原画像を読み取る読取装置や画像を示すデータを記憶した記憶装置などである。現像装置３４は現像剤を像保持体３１に供給する。これにより像保持体３１には、画像が形成（現像）される。

一次転写ロール３５は転写部１４の中間転写ベルト４１が像保持体３１と対向する位置において予め定めた電位差を生じさせ、この電位差によって中間転写ベルト４１に画像を転写する。ドラムクリーナ３６は、画像の転写後に像保持体３１の表面に残留している未転写のトナーを取り除き、像保持体３１の表面を除電する。

転写部１４は、中間転写ベルト４１と、二次転写ロール４２と、ベルト搬送ロール４３と、バックアップロール４４と、ベルトクリーナ４９とを備えており、現像部１３によって形成された画像を用紙Ｐに転写する転写部である。中間転写ベルト４１は無端のベルト部材であり、ベルト搬送ロール４３およびバックアップロール４４はこの中間転写ベルト４１を張架する。ベルト搬送ロール４３およびバックアップロール４４の少なくとも１つには駆動部（図示せず）が備えられており、中間転写ベルト４１を図１の矢印Ｄ１４方向に移動させる。なお、駆動部を有さないベルト搬送ロール４３またはバックアップロール４４は、中間転写ベルト４１の移動に伴って回転する。中間転写ベルト４１が図１の矢印Ｄ１４方向に移動して回転することにより、中間転写ベルト４１上の画像は、二次転写ロール４２とバックアップロール４４とに挟まれる領域に移動させられる。

二次転写ロール４２は、中間転写ベルト４１との電位差によって、中間転写ベルト４１上の画像を搬送部１６から搬送されてきた用紙Ｐに転写させる。ベルトクリーナ４９は、中間転写ベルト４１の表面に残留している未転写のトナーを取り除く。そして、転写部１４または搬送部１６は、画像が転写された用紙Ｐを定着部１５へと搬送する。定着部１５は、加熱によって用紙Ｐに転写された画像を定着させる。

１−２．現像装置の構成
図２は、現像装置３４の構成を示す図である。また、図３は、図２に示した領域Ｒ０を拡大した図である。図２に示すように、現像装置３４は、像保持体３１の外周面のうち、下方であって＋ｙ方向側に配置されており、現像剤保持体３４０と、２本のスクリュ３４９を有する。また、図３に示すように、現像装置３４は、収容器３４１と、排出路形成部材３４２とを有する。

収容器３４１は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのいずれかの色のトナーと、フェライト粉などの磁性キャリアを含む二成分現像剤を収容するとともに、現像剤保持体３４０および２本のスクリュ３４９を収容する。また、収容器３４１は、像保持体３１に対向した側に、現像剤保持体３４０の一部を露出させる開口部３４１０を有する。

現像剤保持体３４０は、現像剤を保持して回転しながら、静電潜像が形成された像保持体３１にその現像剤を供給する円筒状の部材である。現像剤保持体３４０は、収容器３４１の開口部３４１０を通して像保持体３１と対向するように設けられている。この現像剤保持体３４０は、磁界を発生させる磁界発生手段としてのマグネットローラと、表面に現像剤を保持する現像スリーブとを有する。マグネットローラは現像スリーブの内部に固定され、予め定められた角度位置に軸方向に沿って複数の磁極を形成する。現像スリーブがマグネットローラの磁極に応じた場所を通過するときに、現像スリーブ上の現像剤に対して磁力が作用する。

現像スリーブは、非磁性で円筒状の部材であり、マグネットローラの外周面の周囲を覆い、電圧が印加されて回転する。この現像スリーブが、図示しない駆動部により図２に示す矢印Ｄ０方向、すなわち、現像剤保持体３４０のうち、開口部３４１０から露出して像保持体３１に面した部分が鉛直方向下から上に向かう成分を持つ方向に回転させられることによって、マグネットローラから磁力の作用を受けた現像剤が矢印Ｄ０方向に搬送される。

２本のスクリュ３４９は、現像剤を攪拌しながら現像スリーブに供給する。供給されたこの現像剤は、マグネットローラが与える磁力により磁力線に沿って束状に配列し、いわゆる磁気ブラシを形成する。このように形成された磁気ブラシは、現像スリーブ上に保持され、現像スリーブの回転とともに像保持体３１に対向する位置に移動し、その穂先が像保持体３１の表面に接触することで、トナーは像保持体３１表面で露光装置３３により露光された部分、すなわち静電潜像の画線部に付着する。これにより、像保持体３１に画像が形成される。

排出路形成部材３４２は、現像剤保持体３４０の外周面に沿って現像剤保持体３４０の回転軸方向に延び現像剤保持体３４０の一部を覆うとともに、収容器３４１の内部から外部へ空気を排出する排出路３４３を収容器３４１の内壁面との間に形成する。排出路形成部材３４２は、収容器３４１の内壁面の一部分に設置されたリブ（図示せず）により、収容器３４１に支持される。排出路形成部材３４２は、現像剤保持体３４０の外周面が通過する位置のうち最も高い位置である頂上部Ｔを覆う。排出路３４３の排出口３４３２は、この頂上部Ｔよりも像保持体３１に近い位置に設けられている。

収容器３４１のうち、開口部３４１０の下辺側には、弁Ｖ１および弁Ｖ２が設けられている。弁Ｖ１は、現像剤保持体３４０が矢印Ｄ０方向に進むほど現像剤保持体３４０の表面との距離が短くなる角度で現像剤保持体３４０に接している。弁Ｖ１は、現像剤保持体３４０と開口部３４１０の下辺側との隙間から現像剤が像保持体３１に向かって吹き出し難くなるように空気の流れを制限する。また、弁Ｖ２は、像保持体３１に接することで、現像剤の拡散を抑制する。

層規制部材Ｂは、トリマーバーなどと呼ばれる部材であり、矢印Ｄ０方向に回転する現像剤保持体３４０の表面に形成された磁気ブラシに接触して一部を掻き落とし、磁気ブラシを決められた高さに近づくよう調整する。掻き落とされた現像剤はスクリュ３４９に戻る。高さが調整された磁気ブラシは、像保持体３１に対向する位置を通過して、像保持体３１の表面にトナーを供給した後、排出路形成部材３４２に覆われる領域Ｒに移動する。

排出路形成部材３４２には、弁Ｖ３が設けられている。弁Ｖ３は、現像スリーブが矢印Ｄ０方向に進むほど現像スリーブの表面との距離が短くなる角度で現像スリーブに接している。弁Ｖ３は、現像剤保持体３４０と開口部３４１０の上辺側との隙間から現像剤が像保持体３１に向かって吹き出し難くなるように空気の流れを制限する。

このように、弁Ｖ１および弁Ｖ３によって、収容器３４１の内部の空気は開口部３４１０から像保持体３１に向かう方向に流れ難くなるように制限されている。そして、弁Ｖ３を通過して頂上部Ｔに至る磁気ブラシは、空気を巻き込んで収容器３４１の内部に進むため、収容器３４１の内圧は上昇する。

排出路形成部材３４２は、例えば、図３に示すように、現像剤保持体３４０の全外周面のうち、頂上部Ｔに位置する部分を含む四分の一以上の領域Ｒを覆っている。そして、収容器３４１の内部の空気は、図３に示す矢印Ｄ１方向に沿って、排出路３４３の流入口３４３１に入り、排出路３４３の排出口３４３２から像保持体３１に向かう矢印Ｄ２方向に沿って排出される。これにより、収容器３４１の内圧の上昇は抑制される。本実施形態においては、開口部３４１０に隣接して排出口３４３２が形成されている。

１−３．排出口の構成
図４は、排出口３４３２の構成を示す図である。図４には、図３に示す矢視IV−IVから＋ｙ方向に現像装置３４を見た図が記載されている。図４に示すように、排出路３４３の排出口３４３２は、その幅ｗ０が現像剤保持体３４０の回転軸方向の幅ｗ１よりも長く、現像剤保持体３４０の回転軸方向の全域にわたって設けられている。そして、排出口３４３２の厚さｔは、０．２ｍｍ以上２ｍｍ以下である。

１−４．実験結果
図５は、排出口３４３２の厚さｔと現像装置３４の内圧との関係を示す図である。図５には、収容器３４１の内部の空気における飛散したトナーの濃度［ｐｐｍ］に対する現像装置３４の内部における圧力上昇［Ｐａ］の関係が、排出口３４３２の厚さｔ［ｍｍ］ごとにそれぞれ示されている。図５に示すように、従来技術には、排出路３４３が形成されていないため排出口３４３２がなく厚さｔ＝０［ｍｍ］である。この従来技術では、例えば、トナー濃度が３００ｐｐｍ程度のとき、現像装置の内部が５０Ｐａも圧力上昇する。

一方、本発明に係る画像形成装置１のように、厚さｔ＝０．５ｍｍの排出口３４３２を有する排出路３４３が形成されていると、例えば、トナー濃度が３００ｐｐｍ程度のとき、現像装置の内部の圧力上昇は、２７Ｐａ程度に抑えられる。この傾向は、排出口３４３２の厚さｔが厚くなるほど、顕著になり、厚さｔ＝１．０ｍｍの排出口３４３２を有する排出路３４３が形成されている場合では、トナー濃度が３００ｐｐｍ程度のとき、現像装置の内部の圧力上昇が１３Ｐａ程度となる。これは、同じ流量が排出口から排出される場合に、排出口の断面積が大きいほど圧力損失が抑えられるからである。

図６は、排出口３４３２の厚さｔと媒体などへのトナーの付着量との関係を示す図である。図６には、現像剤中の磁性キャリアの割合を百分率で示すＴＣ［％］とに対する画像以外のトナーの付着量［ｍｇ］の関係が、排出口３４３２の厚さｔ［ｍｍ］ごとにそれぞれ示されている。画像以外のトナーの付着量とは、要するに、トナーによる予期しない汚れであり、現像装置３４からトナーが吹き出すことなどによって引き起こされる。図６に示すように、従来技術は、排出口３４３２がなく、ＴＣ＝１１％程度のときにトナー付着量が２２ｍｇ程度である。

一方、本発明に係る画像形成装置１のように、厚さｔ＝０．５ｍｍの排出口３４３２を有する排出路３４３が形成されていると、例えば、ＴＣ＝１１％程度のとき、トナー付着量は、１６ｍｇ程度に抑えられる。この傾向は、排出口３４３２の厚さｔが厚くなるほど、顕著になり、厚さｔ＝１．０ｍｍの排出口３４３２を有する排出路３４３が形成されている場合では、ＴＣ＝１０％程度のとき、トナー付着量が１０ｍｇ程度となる。これは、同じ流量が排出口から排出される場合に、排出口の断面積が大きいほど流速は低下するため、排出される空気に含まれたトナーが媒体などを汚す可能性が抑えられるからである。

以上、説明した通り、現像装置３４には、排出路３４３が形成されているので、現像装置３４の隙間から現像剤が吹き出して媒体などを汚す可能性が低減される。

また、像保持体３１の周囲は、現像剤を含んだ空気が浮遊、滞留し易いから、像保持体３１の近くには、これら滞留する空気を吸引する吸引装置が設けられていることが多い。上述したように、排出路３４３は、像保持体３１に向けて形成されているので、上述した吸引装置が設けられている場合には、新たに別の処理装置を設けなくてもこの吸引装置によって、現像装置３４の収容器３４１内の現像剤を含む空気が処理される。
また、排出路３４３の排出口３４３２は、収容器３４１の開口部３４１０に隣接して形成されている。すなわち、排出路３４３が開口部３４１０に隣接する位置まで延びている。したがって、排出口３４３２から排出された現像剤を含む空気が、開口部３４１０近くで浮遊する現像剤とともに吸引装置で効率的に処理される。

また、形成された排出路３４３は、現像剤保持体３４０の外周面に沿って形成されるとともに、この外周面が通過する位置のうち最も高い位置である頂上部Ｔを覆うので、排出路３４３の流入口３４３１から流入する空気は、頂上部Ｔを越えるまで重力に逆らって流れる。したがって、流入する空気が頂上部Ｔを越えるまでに、空気に含まれる現像剤が重力によって分離し易く、排出される空気に含まれたトナーが媒体などを汚す可能性が抑えられる。

２．変形例
以上が実施形態の説明であるが、この実施形態の内容は以下のように変形し得る。また、以下の変形例を組み合わせてもよい。

２−１．変形例１
上述した実施形態において、排出路３４３は、像保持体３１に向けて形成されていたが、頂上部Ｔよりも像保持体３１に近い位置に設けられているのであれば、像保持体３１に向けて形成されていなくてもよい。

図７は、この変形例における排出路３４３ａの形状を示す図である。この変形例において、現像装置３４ａは、現像剤保持体３４０ａと、収容器３４１ａと、排出路形成部材３４２ａとを有する。現像装置３４ａが上述した現像装置３４と異なる点は、現像剤保持体３４０ａの上方を覆う収容器３４１ａのうち、像保持体３１（図７において図示せず）側の端部が、排出路形成部材３４２ａの像保持体３１側の端部よりも、像保持体３１から離れた位置にある点である。そのため、排出路３４３ａの排出口３４３２ａは、像保持体３１に向いていない。しかし、図７に示すように、収容器３４１ａおよび排出路形成部材３４２ａの上述した像保持体３１側の端部は、いずれも、頂上部Ｔより像保持体３１に近い位置にある。その結果、この変形例においても排出口３４３２ａは、この頂上部Ｔよりも像保持体３１に近い位置に存在する。したがって、上述した吸引装置が像保持体３１の周囲に設けられている場合には、新たに別の処理装置を設けなくてもこの吸引装置によって、現像装置３４ａの収容器３４１ａ内の空気が処理される。

２−２．変形例２
上述した実施形態において、排出路形成部材３４２は、現像剤保持体３４０の全外周面のうち、頂上部Ｔに位置する部分を含む四分の一以上を覆っていたが、排出路形成部材３４２が覆う現像剤保持体３４０の全周に対する割合は、四分の一以上でなくてもよい。例えば、排出路３４３に空気が流入する流入口３４３１が、現像剤保持体３４０の回転軸よりも低い位置に設けられていればよい。

２−３．変形例３
上述した実施形態において、排出路の形状はＸ軸方向の各位置において異なっていなかったが、Ｘ軸方向の各位置において気体の通り難さが異なるように排出路の形状を構成してもよい。この場合、収容器の形状のうち、現像剤を撹拌する部分の形状に応じて、排出路の厚さを変化させてもよい。なお、「排出路の厚さ」とは、収容器の内壁面と、排出路形成部材の外壁面との距離である。

図８は、この変形例における現像装置３４ｂを示す図である。現像装置３４ｂの内部には計測装置１７が固定されている。計測装置１７は、透磁率を計測することにより現像剤に含まれる磁性キャリアの濃度を計測する装置である。計測装置１７は、現像剤保持体３４０ｂの回転軸方向の全域にわたって設けられているのではなく、その一部の領域に設けられている。

図９は、図８における矢視IX−IXから現像装置３４ｂを見た図である。排出路形成部材３４２ｂは、現像剤保持体３４０ｂの外周面に沿って現像剤保持体３４０ｂの回転軸方向に延び現像剤保持体３４０ｂの一部を覆うとともに、収容器３４１ｂの内部から外部へ空気を排出する排出路３４３ｂを収容器３４１ｂの内壁面との間に形成する。収容器３４１ｂの内部の空気は、排出路３４３ｂの流入口３４３１ｂに流入し、排出口３４３２ｂから排出される。

図９（ａ）に示すように、この位置には計測装置１７が配置されていない。図９（ａ）における領域Ｒ１の拡大図が図９（ｂ）である。収容器３４１ｂは、第１蓋部３４１１、第２蓋部３４１２、および区画部材３４１３を有する。

現像剤保持体３４０ｂに供給される前の現像剤は、第１撹拌室３４８１および第２撹拌室３４８２（以下、特に区別の必要がない場合は、これらを総称して「撹拌室３４８」と記す）において、それぞれ２つのスクリュ３４９１，３４９２で撹拌されている。スクリュ３４９１，３４９２は、いずれも現像剤保持体３４０ｂの回転軸方向に沿って伸びる棒状の部材であり、回転するときに周面に設けられた羽根によって現像剤を撹拌するとともに搬送する。第１撹拌室３４８１および第２撹拌室３４８２は、いずれも現像剤保持体３４０ｂの回転軸方向に沿って設けられた部屋である。なお、上述した計測装置１７は、第２撹拌室３４８２のうち、回転軸方向のいずれかの位置に配置されているが、上述したとおり、図９に示す位置には配置されていない。

まず、現像剤はスクリュ３４９２により第２撹拌室３４８２において撹拌されるとともに、＋Ｘ方向に沿ってスクリュ３４９２の端部まで搬送され、この端部から第１撹拌室３４８１に備えられたスクリュ３４９１へ供給される。そして、現像剤はスクリュ３４９１により第１撹拌室３４８１において撹拌されるとともにスクリュ３４９２とは逆の−Ｘ方向に搬送される。スクリュ３４９１により−Ｘ方向に搬送される間、現像剤は現像剤保持体３４０ｂの回転軸方向の全域に向けて供給される。第１撹拌室３４８１とスクリュ３４９１とは、現像剤保持体の回転軸方向に沿って設けられ、この現像剤保持体に現像剤を供給する第１供給部の一例である。

第１蓋部３４１１および第２蓋部３４１２は、現像剤を撹拌する第１撹拌室３４８１と第２撹拌室３４８２とを上（＋Ｚ方向）から閉鎖する部材である。区画部材３４１３は、第１撹拌室３４８１と第２撹拌室３４８２とを区画する部材であり、例えば板状の部材を含む。

図９に示す位置において、第１蓋部３４１１と区画部材３４１３との間隔Ａ１は、例えば１〜５ミリメートルの狭い間隔である。一方、第２蓋部３４１２と区画部材３４１３ととは接しており、隙間が設けられていない。そのため、図９に示す位置において第２撹拌室３４８２に存在する空気は第１撹拌室３４８１へほとんど流れない。

図１０は、図８における矢視X−Xから現像装置３４ｂを見た図である。図１０（ａ）に示すように、この位置の第２撹拌室３４８２には計測装置１７が配置されている。図１０（ａ）における領域Ｒ２の拡大図が図１０（ｂ）である。

図１０に示す位置において、第１蓋部３４１１と区画部材３４１３との間隔Ａ１は、図９（ｂ）に示した程度の間隔である。一方、図１０に示す位置において、第２蓋部３４１２と区画部材３４１３とは、図９に示す位置よりも離れており、上述した間隔Ａ１よりも大きな空間Ａ２となっている。そのため、図１０に示す位置において第２撹拌室３４８２に存在する空気は、図９に示す位置よりも第１撹拌室３４８１へ流れ易くなっている。つまり、空間Ａ２が設けられていることにより、第２撹拌室３４８２には第１撹拌室３４８１へ空気を通過させる通路が形成されている。そして、スクリュ３４９２と第２撹拌室３４８２とは、第１供給部を隔てて回転軸方向に沿って設けられ、端部からこの第１供給部に現像剤を供給する供給部であって、当該第１供給部へ空気を通過させる通路が形成された第２供給部の一例である。

空間Ａ２が設けられた理由は以下のとおりである。すなわち、図１０に示す位置には、計測装置１７が配置されている。計測装置１７が第２撹拌室３４８２の中にある現像剤の透磁率を安定して計測するためには、計測装置１７の計測位置において現像剤が決められた密度以上に存在していることが必要である。そのため、計測装置１７の計測位置では現像剤が滞留するようにスクリュ３４９２の羽根が減らされている。一方、搬送されることによって現像剤の量は変動しているが、滞留するように調整されている上記の計測位置においてはその変動幅も増加する。したがって、計測位置においては、増加した現像剤を収容するために図９に示す位置よりも大きな空間が必要となり、第２蓋部３４１２と区画部材３４１３との間に空間Ａ２を設ける必要がある。

なお、第２撹拌室３４８２内で空間Ａ２を設けつつ区画部材３４１３に沿って伸びる板状の部材を第２蓋部３４１２に設けることも可能であるが、撹拌される現像剤の中で姿勢を維持するための強度をその板状の部材が有するように構成することは一般的に困難である。

図１１は、図８における矢視XI−XIから現像装置３４ｂを見た図である。図１１（ａ）に示すように、この位置の第２撹拌室３４８２には計測装置１７が配置されていない。図１１（ａ）における領域Ｒ３の拡大図が図１１（ｂ）である。

図１１に示す位置において、第１蓋部３４１１と区画部材３４１３との間隔Ａ１は、図９（ｂ）に示した程度の間隔である。一方、図１１に示す位置において、第２蓋部３４１２と区画部材３４１３とは、図９に示す位置よりも離れており、図１０に示す位置よりも近い間隔Ａ３となっている。そのため、図１１に示す位置において第２撹拌室３４８２に存在する空気は、図９に示す位置よりも第１撹拌室３４８１へ流れ易くなっており、図１０に示す位置よりも第１撹拌室３４８１へ流れ難くなっている。

図１２は、現像装置３４ｂの収容器３４１ｂを撹拌室の側から見た斜視図である。第２蓋部３４１２は、Ｘ軸方向の各位置で異なる形状になるよう成形されている。

図１３は、排出路３４３ｂの流入口３４３１ｂを＋Ｚ方向に見た図である。図１３に示す領域Ｒ９は、第２蓋部３４１２が図９に示した形状を有する領域であり、領域Ｒ１０は、第２蓋部３４１２が図１０に示した形状を有する領域であり、領域Ｒ１１は、第２蓋部３４１２が図１１に示した形状を有する領域である。すなわち、第２撹拌室３４８２に形成された通路であって、第１撹拌室３４８１へ空気を通過させる通路の圧力損失は、領域Ｒ９よりも領域Ｒ１１の方が小さく、領域Ｒ１１よりも領域Ｒ１０の方が小さい。（なお、第２撹拌室３４８２のうち、上述した計測装置１７が配置されている領域は、図１０に示したとおり、上記通路の圧力損失が小さい領域Ｒ１０である。）

一方、流入口３４３１ｂを構成する排出路形成部材３４２ｂには、領域Ｒ１０において障壁３４４ａが、領域Ｒ１１において障壁３４４ｂがそれぞれ設けられている。障壁３４４ａおよび障壁３４４ｂ（以下、特に区別の必要がない場合は、これらを総称して「障壁３４４」と記す）は、いずれも矩形の部材であって、流入口３４３１ｂにおいて、排出路３４３ｂの厚さを調整する部材である。障壁３４４ａは、障壁３４４ｂに比べてＹ方向に長い。そのため、障壁３４４ｂが設けられた領域Ｒ１１よりも、障壁３４４ａが設けられた領域Ｒ１０の方が、流入口３４３１ｂにおける排出路３４３ｂの厚さが短い。すなわち、現像剤保持体３４０ｂの回転軸方向の各位置において、第１撹拌室３４８１へ空気を通過させる通路の圧力損失が小さい部分に対応する排出路３４３ｂの部分ほど、狭く形成されている。

第２撹拌室３４８２から第１撹拌室３４８１へ空気が通過する通路の圧力損失が小さい部分ほど、その下流にある排出路３４３ｂは狭く形成されているから、撹拌室３４８において空気が流れ易い部分では、排出路３４３ｂにおいて流れ難く調整される。この構成によって、排出路３４３ｂを空気が通過する速度は、現像剤保持体３４０ｂの回転軸方向（Ｘ軸方向）において均される。その結果、この空気によって現像剤が像保持体３１へ運ばれたとしても、この構成を有しない場合に比べて現像剤がＸ軸方向にわたって偏在し難い。すなわち、この構成を有することにより、回転軸方向のいずれかの位置に集中して現像剤が排出されることが緩和される。

なお、この変形例において、障壁３４４は、排出路形成部材３４２ｂに設けられたが、収容器３４１ｂに設けられていてもよい。
また、障壁３４４は、排出路３４３ｂの流入口３４３１ｂに設けられたが、排出口３４３２ｂに設けられてもよく、排出路３４３ｂのいずれかの位置に設けられてもよい。

２−４．変形例４
上述した変形例３において、障壁３４４は矩形の部材であったが、形状は矩形に限られない。図１４は、この変形例における障壁３４４の形状を示す図である。流入口３４３１ｂを構成する排出路形成部材３４２ｂには、領域Ｒ１０において障壁３４４ａが、領域Ｒ１１において障壁３４４ｂが設けられている。障壁３４４ａは、領域Ｒ１０の中央に近い位置ほど厚み、すなわち、Ｙ軸方向の長さがある部材であり、中央から離れるにしたがって階段状に厚みが小さくなる形状を有している。また、障壁３４４ｂは、領域Ｒ１１の中央に近い位置ほど厚みがある部材であり、中央から離れるにしたがって連続的に厚みが小さくなる形状を有している。なお、これら障壁３４４は、それぞれの領域からはみ出ていてもよい。この構成により、排出路３４３ｂを空気が通過する速度は、Ｘ軸方向において均される。

２−５．変形例５
上述した変形例３、４において、障壁３４４は、排出路形成部材３４２ｂまたは収容器３４１ｂのいずれかに設けられていたが、例えばリブのように、排出路形成部材３４２ｂと収容器３４１ｂとの両方に接続されていてもよい。この場合、第２撹拌室３４８２から第１撹拌室３４８１へ空気が通過する通路の圧力損失が小さい部分ほど、障壁３４４が密に設けられていてもよい。

図１５は、この変形例における障壁３４４の形状を示す図である。図１５（ａ）には、収容器３４１ｂの側から排出路形成部材３４２ｂを見た図が示されている。排出路形成部材３４２ｂには、領域Ｒ９において複数の障壁３４４ｃが、領域Ｒ１０において複数の障壁３４４ｄがそれぞれ設けられている。

個々の障壁３４４はＸ軸方向に同じ幅を有しており、いずれも矢印Ｄ２方向（空気の排出方向）に沿って設けられている。ただし、領域Ｒ１０の障壁３４４ｄは、領域Ｒ９の障壁３４４ｃよりもＸ軸方向に密に設けられている。この構成により、排出路３４３ｂにおいて、領域Ｒ９よりも領域Ｒ１０の方が、空気が通過し難くなるため、排出路３４３ｂを空気が通過する速度は、Ｘ軸方向において均される。

なお、障壁３４４は、Ｘ軸方向に垂直な方向に沿って設けられなくてもよい。例えば、図１５（ｂ）に示すように、領域Ｒ１０において障壁３４４ｄは、流入口３４３１ｂの側よりも排出口３４３２ｂの側の方が、間隔が広がるように矢印Ｄ２方向に対して斜めに設けられていてもよい。この構成により、排出路３４３ｂを空気が通過する速度は、Ｘ軸方向においてさらに均される。

また、障壁３４４は、上述したものに限られず、例えば金網などでもよい。要するに障壁３４４は、排出路３４３ｂの断面積を狭くして圧力損失を生じさせ、流入口３４３１ｂから排出口３４３２ｂへ、気体を流れ難くするものであればよい。

１…画像形成装置、１１…制御部、１３…現像部、１４…転写部、１５…定着部、１６…搬送部、３１…像保持体、３２…帯電器、３３…露光装置、３４…現像装置、３４０…現像剤保持体、３４１…収容器、３４１０…開口部、３４１１…第１蓋部、３４１２…第２蓋部、３４１３…区画部材、３４２…排出路形成部材、３４３…排出路、３４３１…流入口、３４３２…排出口、３４４…障壁、３４８…撹拌室、３４８１…第１撹拌室、３４８２…第２撹拌室、３４９…スクリュ、３４９１…スクリュ、３４９２…スクリュ、３５…一次転写ロール、３６…ドラムクリーナ、４１…中間転写ベルト、４２…二次転写ロール、４３…ベルト搬送ロール、４４…バックアップロール、４９…ベルトクリーナ。

本発明の請求項２に係る現像装置は、請求項１に記載の態様において、前記排出路は、前記像保持体に向けて形成されることを特徴とする。
本発明の請求項３に係る現像装置は、請求項１または２に記載の態様において、前記収容器は、前記現像剤保持体の一部を露出させ前記像保持体と対向させる開口部を有し、前記排出口は、前記開口部に隣接して形成されることを特徴とする。
本発明の請求項４に係る現像装置は、請求項１から３のいずれか１項に記載の態様において、前記排出口は、前記現像剤保持体の回転軸方向の全域にわたって設けられていることを特徴とする。
本発明の請求項５に係る現像装置は、請求項１から４のいずれか１項に記載の態様において、前記排出路形成部材は、前記現像剤保持体の外周面のうち、四分の一以上を覆うことを特徴とする。
本発明の請求項６に係る現像装置は、請求項１から５のいずれか１項に記載の態様において、前記排出路に空気が流入する流入口は、前記現像剤保持体の回転軸よりも低い位置に設けられることを特徴とする。
本発明の請求項７に係る現像装置は、請求項１から６のいずれか１項に記載の態様において、前記現像剤保持体の回転軸方向に沿って設けられ、当該現像剤保持体に前記現像剤を供給する第１供給部と、前記現像剤保持体から前記第１供給部を隔てた位置に前記回転軸方向に沿って設けられ、前記回転軸方向の端部から当該第１供給部に前記現像剤を供給する供給部であって、当該第１供給部へ空気を通過させる通路が前記回転軸方向に沿って形成された第２供給部とを有し、前記排出路は、前記回転軸方向において前記端部を除く前記通路の圧力損失が最も小さい部分に対応する部分で、他の部分よりも圧力損失が大きくなるように形成されていることを特徴とする。
本発明の請求項８に係る現像装置は、請求項７に記載の態様において、前記第２供給部は、前記回転軸方向において前記通路の圧力損失が小さい部分に前記現像剤を計測する計測装置を備える
ことを特徴とする
本発明の請求項９に係る画像形成装置は、請求項１から８のいずれか１項に記載の現像装置と、静電潜像を保持し、前記現像装置から前記現像剤を供給される像保持体と、前記現像装置から供給された現像剤で現像された像を前記像保持体から媒体に転写する転写手段とを具備することを特徴とする。

図１０に示す位置において、第１蓋部３４１１と区画部材３４１３との間隔Ａ１は、図９（ｂ）に示した程度の間隔である。一方、図１０に示す位置において、第２蓋部３４１２と区画部材３４１３とは、図９に示す位置よりも離れており、上述した間隔Ａ１よりも大きな空間Ａ２となっている。そのため、図１０に示す位置において第２撹拌室３４８２に存在する空気は、図９に示す位置よりも第１撹拌室３４８１へ流れ易くなっている。つまり、空間Ａ２が設けられていることにより、第２撹拌室３４８２には第１撹拌室３４８１へ空気を通過させる通路が形成されている。そして、スクリュ３４９２と第２撹拌室３４８２とは、現像剤保持体から第１供給部を隔てた位置に回転軸方向に沿って設けられ、回転軸方向の端部からこの第１供給部に現像剤を供給する供給部であって、第１供給部へ空気を通過させる通路が回転軸方向に沿って形成された第２供給部の一例である。

空間Ａ２が設けられた理由は以下のとおりである。すなわち、図１０に示す位置には、計測装置１７が配置されている。計測装置１７が第２撹拌室３４８２の中にある現像剤の透磁率を安定して計測するためには、計測装置１７の計測位置において現像剤が決められた密度以上に存在していることが必要である。そのため、計測装置１７の計測位置では現像剤が滞留するようにスクリュ３４９２の形状を変更し、現像剤の搬送能力を低下させて、現像剤が滞留するようにしている。現像剤が滞留するように調整されている上記の計測位置においては現像剤の量が増加する。この増加した現像剤を収容するために図９に示す位置よりも大きな空間が必要となり、第２蓋部３４１２と区画部材３４１３との間に空間Ａ２を設ける必要がある。

第２撹拌室３４８２から第１撹拌室３４８１へ空気が通過する通路の圧力損失が小さい部分ほど、その下流にある排出路３４３ｂは狭く形成されているから、撹拌室３４８において空気が流れ易い部分では、排出路３４３ｂにおいて流れ難く調整される。この構成によって、排出路３４３ｂを空気が通過する速度は、現像剤保持体３４０ｂの回転軸方向（Ｘ軸方向）において均される。その結果、第２撹拌室３４８２に浮遊している現像剤の粒子が、この空気によって、像保持体３１へ運ばれたとしても、この構成を有しない場合に比べて浮遊した現像剤がＸ軸方向にわたって偏在し難い。すなわち、この構成を有することにより、回転軸方向のいずれかの位置に集中して現像剤が排出されることが緩和される。

Claims (9)

1. 現像剤を保持して回転しながら、静電潜像が形成された像保持体に当該現像剤を供給する円筒状の現像剤保持体と、
   前記現像剤保持体を収容する収容器と、
   前記現像剤保持体の外周面に沿って設けられ、当該外周面が通過する位置のうち最も高い位置である頂上部を覆うとともに、前記収容器内から当該収容器外へ空気を排出する排出路を当該収容器の内壁面との間に形成する排出路形成部材であって、当該頂上部よりも前記像保持体に近い位置に当該排出路の排出口を設けた排出路形成部材と
   を有する現像装置。
2. 前記排出路は、前記像保持体に向けて形成される
   ことを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
3. 前記収容器は、前記現像剤保持体の一部を露出させ前記像保持体と対向させる開口部を有し、
   前記排出口は、前記開口部に隣接して形成される
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の現像装置。
4. 前記排出口は、前記現像剤保持体の回転軸方向の全域にわたって設けられている
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の現像装置。
5. 前記排出路形成部材は、前記現像剤保持体の外周面のうち、四分の一以上を覆う
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の現像装置。
6. 前記排出路に空気が流入する流入口は、前記現像剤保持体の回転軸よりも低い位置に設けられる
   ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の現像装置。
7. 前記現像剤保持体の回転軸方向に沿って設けられ、当該現像剤保持体に前記現像剤を供給する第１供給部と、
   前記第１供給部を隔てて前記回転軸方向に沿って設けられ、端部から当該第１供給部に前記現像剤を供給する供給部であって、当該第１供給部へ空気を通過させる通路が形成された第２供給部とを有し、
   前記排出路は、前記回転軸方向において前記通路の圧力損失が小さい部分ほど狭く形成されている
   ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の現像装置。
8. 前記第２供給部は、前記回転軸方向において前記通路の圧力損失が小さい部分に前記現像剤を計測する計測装置を備える
   ことを特徴とする請求項７に記載の現像装置。
9. 請求項１から８のいずれか１項に記載の現像装置と、
   静電潜像を保持し、前記現像装置から前記現像剤を供給される像保持体と、
   前記現像装置から供給された現像剤で現像された像を前記像保持体から媒体に転写する転写手段と
   を具備することを特徴とする画像形成装置。

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