JP2019020636A - 現像装置および画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、現像装置で発生したクラウドトナーを像保持体に対向する位置で回収する場合と比較して、像保持体の表面に対するクラウドトナーの付着を抑制することを目的とする。
請求項2に係る発明は、前記開口部は、前記現像部材側から前記筐体の外側に向けて、前記開放部から離れる方向に延びる流路により構成されていることを特徴とする請求項1に記載の現像装置である。
請求項3に係る発明は、前記開口部を通過する気体に含まれるトナーを捕捉する捕捉部材をさらに備えることを特徴とする請求項1または2に記載の現像装置である。
請求項4に係る発明は、前記捕捉部材は、気体が流通可能な部材により構成され、前記開口部を遮るように設けられることを特徴とする請求項3に記載の現像装置である。
請求項5に係る発明は、前記開口部は、前記現像部材側から前記筐体の外側に向けて延びる流路により構成され、前記捕捉部材は、前記流路における前記現像部材側の端部よりも前記筐体の外側に取り付けられることを特徴とする請求項4に記載の現像装置である。
請求項6に係る発明は、前記筐体は、前記収容部よりも前記回転方向の上流側にて当該収容部の鉛直下方から前記現像部材の外周面に向けて延びる延設部を有し、前記開口部は、前記延設部における前記現像部材の前記外周面に最近接した先端部に対して前記回転方向の上流側に設けられることを特徴とする請求項1に記載の現像装置である。
請求項7に係る発明は、前記筐体は、前記延設部の前記先端部から曲げられて前記現像部材の前記外周面に沿って前記回転方向の上流側に向けて延びる案内部をさらに有し、前記開口部は、前記案内部に設けられることを特徴とする請求項6に記載の現像装置である。
請求項8に係る発明は、前記開口部は、前記現像部材から現像剤を剥離させる剥離極よりも前記回転方向の上流側に設けられていることを特徴とする請求項6または7に記載の現像装置である。
請求項9に係る発明は、像保持体に対向し当該像保持体との対向位置で鉛直下方に移動するように回転し、当該像保持体の静電潜像を現像する現像部材と、前記像保持体よりも前記現像部材の回転方向の下流側にて現像剤を収容する収容部と、前記収容部よりも前記回転方向の上流側にて前記現像部材に近接し、当該現像部材の回転に伴って発生する気流を当該収容部に案内する案内部と、前記収容部の内外の圧力差によって当該収容部から前記案内部を通じて流出する気流を前記像保持体に到達する前に回収する回収部とを備える現像装置である。
請求項10に係る発明は、前記回収部は、前記現像部材の回転に伴って当該現像部材と前記像保持体との対向位置で生じる気流をさらに回収することを特徴とする請求項9に記載の現像装置である。
請求項11に係る発明は、前記回収部は、回収した気流に含まれるトナーを取り除いた後に、当該気流を前記像保持体から離れる方向へ排出することを特徴とする請求項9に記載の現像装置である。
請求項12に係る発明は、装置本体に回転可能に支持される像保持体と、前記像保持体に対向して回転し、鉛直上方から現像剤層が形成され、当該現像剤層により当該像保持体の静電潜像を現像し、残存した現像剤を鉛直下方に剥離する現像部材と、前記現像部材を内側に支持し、前記像保持体に面する位置が開放された開放部を有する筐体と、前記筐体の内側で、前記現像部材から剥離された現像剤を収容する収容部と、前記開放部における前記現像部材の回転方向の下流側の縁に設けられ、前記筐体の内部から前記像保持体側への現像剤の流出を抑制する流出抑制部材と、前記流出抑制部材よりも前記回転方向の下流側且つ前記収容部よりも当該回転方向の上流側にて前記現像部材側から前記筐体の外側に向けて開口する開口部とを備える画像形成装置である。
請求項13に係る発明は、前記筐体と一体として前記装置本体に着脱可能に構成され、前記開口部を通過する気体に含まれるトナーを捕捉する捕捉部材をさらに備えることを特徴とする請求項12に記載の画像形成装置である。
請求項14に係る発明は、装置本体に回転可能に支持される像保持体と、前記像保持体に対向し当該像保持体との対向位置で鉛直下方に移動するように回転し、当該像保持体の静電潜像を現像する現像部材と、前記像保持体よりも前記現像部材の回転方向の下流側にて現像剤を収容する収容部と、前記収容部よりも前記回転方向の上流側にて前記現像部材に近接し、当該現像部材の回転に伴って発生する気流を当該収容部に案内する案内部と、前記収容部の内外の圧力差によって当該収容部から前記案内部を通じて流出する気流を前記像保持体に到達する前に回収する回収部とを備える画像形成装置である。
請求項2に係る発明によれば、開口部が開放部に近づく方向に延びる流路により構成されている場合と比較して、開放部に面して配置される像保持体にクラウドトナーがより及びにくくなる。
請求項3に係る発明によれば、捕捉部材を設けない場合と比較して、筐体の外側へのトナーの排出を抑制することができる。
請求項4に係る発明によれば、捕捉部材を気体が流通可能な部材により構成しない場合と比較して、開口部を通過する気体に含まれるトナーを効率的に回収することができる。
請求項5に係る発明によれば、捕捉部材を開口部における現像部材側の端部に取り付ける場合と比較して、捕捉部材の詰まりを抑制することができる。
請求項6に係る発明によれば、開口部を延設部の先端部に対して現像部材の回転方向の下流側に設ける場合と比較して、収容部から開口部へ現像剤がこぼれ落ちることが抑制される。
請求項7に係る発明によれば、開口部を延設部の先端部に対して現像部材の回転方向の下流側に設ける場合と比較して、収容部から開口部へ現像剤がこぼれ落ちることが抑制される。
請求項8に係る発明によれば、開口部が剥離極よりも回転方向の下流側に設けられている場合と比較して、剥離極により剥離されたトナーが開口部に直接落下することが抑制される。
請求項9に係る発明によれば、像保持体との対向位置で鉛直下方に移動するように回転する現像部材を用いた現像装置において、現像装置で発生したクラウドトナーを像保持体に対向する位置で回収する場合と比較して、像保持体の表面に対するクラウドトナーの付着を抑制することができる。
請求項10に係る発明によれば、現像部材と像保持体との対向位置で発生したクラウドトナーを回収することができる。
請求項11に係る発明によれば、回収した気流に含まれるトナーを取り除かない場合と比較して、現像装置から排出される気流による汚染を抑制することができる。
請求項12に係る発明によれば、現像装置で発生したクラウドトナーを像保持体に対向する位置で回収する場合と比較して、像保持体の表面に対するクラウドトナーの付着を抑制することができる。
請求項13に係る発明によれば、捕捉部材を設けない場合と比較して、筐体の外側へのトナーの排出を抑制することができる。
請求項14に係る発明によれば、現像装置で発生したクラウドトナーを像保持体に対向する位置で回収する場合と比較して、像保持体の表面に対するクラウドトナーの付着を抑制することができる。
図1は、本実施の形態が適用される画像形成装置1の構成の一例を示した図である。同図に示す画像形成装置1は、単色プリンタであり、画像データに対応して画像形成を行う画像形成部10と、画像形成装置1全体の動作制御や例えばパーソナルコンピュータ(PC)等との通信、画像データに対して行う画像処理等を実行する制御部5とを備えている。
また、画像形成装置1は、画像形成部10に対して記録材を供給する記録材供給部41と、画像が形成された記録材を積載する記録材積載部42と、画像形成部10に対してトナーを供給するトナーカートリッジ45とを備えている。
帯電器13は、感光体ドラム12の表面に接触する帯電ロールを有しており、帯電ロールに電圧を印加して感光体ドラム12の表面を予め定めた電位に帯電する。
現像装置15は、内部に、例えば磁性を有するキャリアと予め決められた色に着色されたトナーとを含む所謂二成分現像剤を収容し、この現像剤を用いて感光体ドラム12上の静電潜像を現像する。本実施の形態の現像装置15は、画像形成装置1の装置本体に対して着脱自在に構成され、各部品の寿命等に応じて交換される。なお、本実施の形態の現像装置15の構成については後段にて詳細に説明する。
クリーナ16は、例えばブレードにより構成され、感光体ドラム12の表面に押し付けられることで、感光体ドラム12の表面に付着した転写残トナーを感光体ドラム12の表面から削り取っている。
その後、トナー像が転写された記録材は、感光体ドラム12の表面から剥離され、定着器30まで搬送される。定着器30に搬送された記録材上のトナー像は、定着器30によって熱および圧力による定着処理を受けて記録材上に定着される。そして、定着画像が形成された記録材は、記録材積載部42に搬送される。
一方、転写後に感光体ドラム12の表面に付着しているトナーは、転写終了後に感光体ドラム12の表面からクリーナ16によって除去される。
このようにして、画像形成処理がプリント枚数分のサイクルだけ繰り返して実行される。
本実施の形態の現像装置15は、内部に現像剤や現像装置15を構成する各部品を収容し、感光体ドラム12の外周面に対向する位置が開放された開放部510を有する現像ハウジング51と、開放部510を介して感光体ドラム12に対向するように配置され、感光体ドラム12上の静電潜像を現像剤により現像する現像部材の一例としての現像ロール52とを有している。
さらに、現像装置15は、現像ハウジング51内等で発生したクラウドトナーを回収する回収機構60を有している。
また、現像ハウジング51の内部には、それぞれが感光体ドラム12の軸方向に沿って配置され現像剤が収容される収容部の一例としての第1攪拌室511、第2攪拌室512、および、これらを仕切る仕切壁513が形成されている。第1攪拌室511は、現像ロール52よりも鉛直下方に位置している。
なお、本実施の形態の説明において、現像ロール52よりも鉛直下方とは、現像ロール52の軸中心を通る水平面よりも下方を意味し、同様に、現像ロール52よりも鉛直上方とは、現像ロール52の軸中心を通る水平面よりも上方を意味する。いずれの場合も、鉛直方向から見た場合に現像ロール52自身との重なりはなくてもよい。
ここで、現像スリーブ522は、円筒状に形成され、不図示の駆動機構により矢印B方向に回転可能に配置される。なお、本実施の形態の説明において、現像ロール52の回転方向とは、この現像スリーブ522の回転方向のことである。この例では、現像スリーブ522は、感光体ドラム12との対向位置にて鉛直下方向(図中上から下へ向かう方向)に移動するように回転する。ここで、鉛直下方向に移動とは、感光体ドラム12との対向位置における現像スリーブ522の移動方向が、少なくとも鉛直下向き成分を含むことを意味する。
また、現像スリーブ522には、現像バイアスを供給する不図示の現像電源が接続されている。
磁石ロール521は、複数の磁石を有する。具体的には、磁石ロール521には、現像ハウジング51の第1攪拌室511から現像剤を汲み上げる汲み上げ極521a、層形成部材54とともに現像剤の厚さを規制して現像スリーブ522の外周面に現像剤層を形成する層形成極521b、現像剤層を搬送する搬送極521c、感光体ドラム12にトナーを転移させ静電潜像を現像させる現像極521d、および現像剤を現像スリーブ522から剥離させる剥離極の一例としての剥離極521eが、円周方向に順に配置されている。
また、本実施の形態では、層形成部材54は、現像ロール52(現像スリーブ522)に対して、鉛直上方から対向している。言い換えると、層形成部材54は、現像ロール52(現像スリーブ522)に対して、鉛直上方側から現像剤層の形成を行う。
この例では、第1シール部材55は、現像ロール52と感光体ドラム12との対向位置よりも現像ロール52の回転方向上流側にて現像ロール52の外周面に近接し、且つ感光体ドラム12の外周面に接触するように、現像ハウジング51に取り付けられている。
現像装置15では、第1攪拌部材531および第2攪拌部材532が回転し、現像ハウジング51内で現像剤の攪拌搬送が行われている。この攪拌搬送により、現像剤を構成するトナーおよびキャリアは互いに摩擦し合うことになり、トナーが負極性に、キャリアが正極性に、それぞれ帯電される。この結果、攪拌搬送される現像剤において、キャリアに対しトナーが静電吸着した状態となる。そして、攪拌搬送される現像剤が現像ロール52との対向部に到達すると、磁石ロール521に設けられた汲み上げ極521aと現像剤に含まれるキャリアとの間にはたらく磁力により、一部のキャリアが現像ロール52側に転移する。このとき、転移するキャリアにはトナーが静電吸着しているため、結果として現像剤が現像ロール52側に転移することになる。
また、現像ロール52と感光体ドラム12との対向位置では、現像ロール52(現像スリーブ522)の表面に形成された現像剤層から感光体ドラム12にトナーが転移する際に、トナーが浮遊して感光体ドラム12の周囲にクラウドトナーが発生する場合がある。
これに対し、本実施の形態の現像装置15では、クラウドトナーを回収機構60にて回収することにより、感光体ドラム12等へのクラウドトナーの付着を抑制している。
本実施の形態では、ホルダ部材61に形成される流路613および排出口615により、現像ロール52側から現像装置15の外側に向けて開口する開口部が構成される。
同様に、現像ロール52と感光体ドラム12との対向位置において発生したクラウドトナーを含む気体は、気流P1および気流P3にて案内され、回収機構60に到達する。
また、本実施の形態では、回収機構60を延設部515および案内部517とは別体のホルダ部材61により形成したが、延設部515や案内部517自身に現像ハウジング51内等で発生したクラウドトナーを回収する機構を設けてもよい。例えば、案内部517に貫通孔を設け、この貫通孔にて現像ハウジング51内等で発生したクラウドトナーを回収する構成としてもよい。
Claims (14)
- 像保持体に対向して回転し、鉛直上方から現像剤層が形成され、当該現像剤層により当該像保持体の静電潜像を現像し、残存した現像剤を鉛直下方に剥離する現像部材と、
前記現像部材を内側に支持し、前記像保持体に面する位置が開放された開放部を有する筐体と、
前記筐体の内側で、前記現像部材から剥離された現像剤を収容する収容部と、
前記開放部における前記現像部材の回転方向の下流側の縁に設けられ、前記筐体の内部から前記像保持体側への現像剤の流出を抑制する流出抑制部材と、
前記流出抑制部材よりも前記回転方向の下流側且つ前記収容部よりも当該回転方向の上流側にて前記現像部材側から前記筐体の外側に向けて開口する開口部と
を備える現像装置。 - 前記開口部は、前記現像部材側から前記筐体の外側に向けて、前記開放部から離れる方向に延びる流路により構成されていることを特徴とする請求項1に記載の現像装置。
- 前記開口部を通過する気体に含まれるトナーを捕捉する捕捉部材をさらに備え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。
- 前記捕捉部材は、気体が流通可能な部材により構成され、前記開口部を遮るように設けられることを特徴とする請求項3に記載の現像装置。
- 前記開口部は、前記現像部材側から前記筐体の外側に向けて延びる流路により構成され、
前記捕捉部材は、前記流路における前記現像部材側の端部よりも前記筐体の外側に取り付けられることを特徴とする請求項4に記載の現像装置。 - 前記筐体は、前記収容部よりも前記回転方向の上流側にて当該収容部の鉛直下方から前記現像部材の外周面に向けて延びる延設部を有し、
前記開口部は、前記延設部における前記現像部材の前記外周面に最近接した先端部に対して前記回転方向の上流側に設けられることを特徴とする請求項1に記載の現像装置。 - 前記筐体は、前記延設部の前記先端部から曲げられて前記現像部材の前記外周面に沿って前記回転方向の上流側に向けて延びる案内部をさらに有し、
前記開口部は、前記案内部に設けられることを特徴とする請求項6に記載の現像装置。 - 前記開口部は、前記現像部材から現像剤を剥離させる剥離極よりも前記回転方向の上流側に設けられていることを特徴とする請求項6または7に記載の現像装置。
- 像保持体に対向し当該像保持体との対向位置で鉛直下方に移動するように回転し、当該像保持体の静電潜像を現像する現像部材と、
前記像保持体よりも前記現像部材の回転方向の下流側にて現像剤を収容する収容部と、
前記収容部よりも前記回転方向の上流側にて前記現像部材に近接し、当該現像部材の回転に伴って発生する気流を当該収容部に案内する案内部と、
前記収容部の内外の圧力差によって当該収容部から前記案内部を通じて流出する気流を前記像保持体に到達する前に回収する回収部と
を備える現像装置。 - 前記回収部は、前記現像部材の回転に伴って当該現像部材と前記像保持体との対向位置で生じる気流をさらに回収することを特徴とする請求項9に記載の現像装置。
- 前記回収部は、回収した気流に含まれるトナーを取り除いた後に、当該気流を前記像保持体から離れる方向へ排出することを特徴とする請求項9に記載の現像装置。
- 装置本体に回転可能に支持される像保持体と、
前記像保持体に対向して回転し、鉛直上方から現像剤層が形成され、当該現像剤層により当該像保持体の静電潜像を現像し、残存した現像剤を鉛直下方に剥離する現像部材と、
前記現像部材を内側に支持し、前記像保持体に面する位置が開放された開放部を有する筐体と、
前記筐体の内側で、前記現像部材から剥離された現像剤を収容する収容部と、
前記開放部における前記現像部材の回転方向の下流側の縁に設けられ、前記筐体の内部から前記像保持体側への現像剤の流出を抑制する流出抑制部材と、
前記流出抑制部材よりも前記回転方向の下流側且つ前記収容部よりも当該回転方向の上流側にて前記現像部材側から前記筐体の外側に向けて開口する開口部と
を備える画像形成装置。 - 前記筐体と一体として前記装置本体に着脱可能に構成され、前記開口部を通過する気体に含まれるトナーを捕捉する捕捉部材をさらに備えることを特徴とする請求項12に記載の画像形成装置。
- 装置本体に回転可能に支持される像保持体と、
前記像保持体に対向し当該像保持体との対向位置で鉛直下方に移動するように回転し、当該像保持体の静電潜像を現像する現像部材と、
前記像保持体よりも前記現像部材の回転方向の下流側にて現像剤を収容する収容部と、
前記収容部よりも前記回転方向の上流側にて前記現像部材に近接し、当該現像部材の回転に伴って発生する気流を当該収容部に案内する案内部と、
前記収容部の内外の圧力差によって当該収容部から前記案内部を通じて流出する気流を前記像保持体に到達する前に回収する回収部と
を備える画像形成装置。
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