JP2022061936A - フィルタ保持装置、現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置内の排出対象体が捕集対象体とともに装置外に排出されてしまう不具合を軽減する。【解決手段】装置内と装置外とを連通させる開口部２６ｋ１にフィルタ２６ｔが設置された現像装置２６（フィルタ保持装置）であって、開口部２６ｋ１は、装置内から装置外に向かう連通方向に延びる縁部２６ｋ１０が設けられている。フィルタ２６ｔは、開口部２６ｋ１に設置された状態で、装置外の側の単位体積当たりの重量密度が、装置内の側の単位体積当たりの重量密度に比べて、大きくなる。【選択図】図４

Description

この発明は、開口部にフィルタが設置されたフィルタ保持装置と、トナーが収容された現像装置と、プロセスカートリッジと、画像形成装置と、に関するものである。

従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置に設置される現像装置において、装置内の内圧上昇によるトナー飛散を防止することを目的として、現像ケースの上部に形成した開口部にフィルタを設置する技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

詳しくは、特許文献１における現像装置は、装置内の内圧が上昇しそうになっても、装置内の空気が、フィルタが設置された開口部を介して装置外に排出されるため、内圧上昇が抑止される。そして、そのように装置内の空気が装置外に排出されるときに、装置内で浮遊していたトナーが空気とともに装置外に排出されそうになっても、そのトナーがフィルタによって捕集されるため、装置外へのトナー飛散が抑止される。

従来の技術は、フィルタの側方から装置内のトナー（捕集対象体）が空気（排出対象体）とともに漏出してしまう可能性があった。そのような場合には、フィルタの機能が充分に発揮されずに、装置外にトナー（捕集対象体）が飛散しまうことになる。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、装置内の排出対象体が捕集対象体とともに装置外に排出されてしまう不具合が軽減される、フィルタ保持装置、現像装置、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にある。

この発明におけるフィルタ保持装置は、装置内と装置外とを連通させる開口部にフィルタが設置されたフィルタ保持装置であって、前記開口部は、装置内から装置外に向かう連通方向に延びる縁部を具備し、前記フィルタは、前記開口部に設置された状態で、装置外の側の単位体積当たりの重量密度が、装置内の側の単位体積当たりの重量密度に比べて、大きくなるものである。

本発明によれば、装置内の排出対象体が捕集対象体とともに装置外に排出されてしまう不具合が軽減される、フィルタ保持装置、現像装置、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ができる。

この発明の実施の形態における画像形成装置を示す全体構成図である。 作像部を示す断面図である。 現像装置を長手方向に示す図である。 （Ａ）現像装置の開口部にフィルタが設置された状態を示す拡大断面図と、（Ｂ）現像装置の開口部にフィルタが設置される前の状態を示す拡大断面図と、である。 別形態としてのフィルタを示す断面図である。 変形例１としての、現像装置の開口部にフィルタが設置された状態を示す拡大図である。 変形例２としての、現像装置の開口部にフィルタが設置された状態を示す拡大図である。 変形例３としての、現像装置の開口部にフィルタが設置された状態を示す拡大図である。 変形例４としての、（Ａ）フィルタを長手方向と短手方向とに示す拡大図と、（Ｂ）現像装置の開口部にフィルタが設置された状態を長手方向に示す拡大図と、である。 変形例５としての、現像装置の開口部にフィルタが設置された状態を示す拡大図である。

以下、この発明を実施するための形態について、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１における全体の構成・動作について説明する。
本実施の形態における画像形成装置１は、複数のプロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫが中間転写ベルト４０に対向するように並設されたタンデム型のカラー画像形成装置である。また、複数のプロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫの感光体ドラム２１に対向するようにフィルタ保持装置（フィルタ付き装置）としての現像装置２６（図２参照）が設置されている。

図１において、１は画像形成装置としてのカラー複写機の装置本体、２は原稿を原稿読込部３に搬送する原稿搬送部、３は原稿の画像情報を読み込む原稿読込部、４は入力画像情報に基づいたレーザ光を発する書込み部（露光部）、を示す。
また、２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫは各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応したプロセスカートリッジ、４０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、を示す。
また、６１は用紙等のシートＰが収納される給紙装置、６５は中間転写ベルト４０上に形成されたトナー像をシートＰに転写する２次転写ローラ、６６はシートＰ上の未定着画像を定着する定着装置、を示す。
また、７０は複数のプロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫに対応した各現像装置２６に各色のトナーを補給するためのトナー容器、８０はクリーニング装置２３（図２参照）や中間転写ベルトクリーニング装置８１で回収された未転写トナーが廃トナーとして回収される廃トナー回収容器、を示す。

ここで、図２をも参照して、各プロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫは、それぞれ、像担持体としての感光体ドラム２１、帯電装置２２、クリーニング装置２３、が一体化されたものである。そして、各プロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫは、寿命に達したときに画像形成装置本体１から取り外されて、新品のものに交換される。
また、各現像装置２６は、各プロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫの感光体ドラム２１にそれぞれ対向するように設置されている。そして、現像装置２６は、寿命に達したときに画像形成装置本体１から取り外されて、新品のものに交換される。なお、画像形成装置本体１に対する現像装置２６の着脱操作と、画像形成装置本体１に対するプロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫの着脱操作と、はそれぞれ別々に独立しておこなうことができる。
各プロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫにおける感光体ドラム２１（像担持体）上では、それぞれ、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）のトナー像が形成される。

以下、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。
まず、原稿は、原稿搬送部２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３のコンタクトガラス上に載置される。そして、原稿読込部３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。
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、書込み部４に送信される。そして、書込み部４からは、各色の画像情報に基づいたレーザ光Ｌ（露光光）が、それぞれ、対応するプロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫの感光体ドラム２１（図２参照）の表面に向けて照射される。

一方、４つの感光体ドラム２１は、それぞれ、図１、図２の時計方向に回転している。そして、まず、感光体ドラム２１の表面は、帯電装置２２（帯電ローラ）との対向位置で、一様に帯電される（帯電工程である。）。こうして、感光体ドラム２１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２１の表面は、それぞれの書込み部４によるレーザ光の照射位置に達して、その位置で画像情報に基づいた静電潜像が形成される（露光工程である。）。

イエロー成分に対応したレーザ光は、紙面左側から１番目のプロセスカートリッジ２０Ｙの感光体ドラム２１の表面に照射される。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２１の回転軸方向（主走査方向）に走査される。こうして、帯電装置２２にて帯電された後の感光体ドラム２１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、シアン成分のレーザ光は、紙面左から２番目のプロセスカートリッジ２０Ｃの感光体ドラム２１の表面に照射されて、シアン成分の静電潜像が形成される。マゼンタ成分に対応したレーザ光は、紙面左から３番目のプロセスカートリッジ２０Ｍの感光体ドラム２１の表面に照射されて、マゼンタ成分に対応した静電潜像が形成される。ブラック成分のレーザ光は、紙面左から４番目のプロセスカートリッジ２０ＢＫの感光体ドラム２１の表面に照射されて、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２１の表面は、それぞれ、現像装置２６との対向位置に達する。そして、各現像装置２６から感光体ドラム２１上に各色のトナーが供給されて、感光体ドラム２１上の潜像が現像される（現像工程である。）。
その後、現像工程後の感光体ドラム２１の表面は、それぞれ、中間転写ベルト４０との対向位置に達する。ここで、それぞれの対向位置には、中間転写ベルト４０の内周面に当接するように１次転写ローラ２４が設置されている。そして、１次転写ローラ２４の位置で、中間転写ベルト４０上に、感光体ドラム２１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次転写工程である。）。

そして、１次転写工程後の感光体ドラム２１の表面は、それぞれ、クリーニング装置２３との対向位置に達する。そして、クリーニング装置２３で、感光体ドラム２１上に残存する未転写トナーが回収される（クリーニング工程である。）。なお、クリーニング装置２３で回収された未転写トナーは、不図示の廃トナー搬送経路を通過して、廃トナー回収容器８０内に回収される。
その後、感光体ドラム２１の表面は、除電装置の位置で残留電位が除電されて、感光体ドラム２１における一連の作像プロセスが終了する。

他方、感光体ドラム２１上の各色の画像が重ねて転写された中間転写ベルト４０の表面は、図中の矢印方向に走行して、２次転写ローラ６５の位置に達する。そして、２次転写ローラ６５の位置で、シートＰ上に中間転写ベルト４０上のフルカラーの画像が２次転写される（２次転写工程である。）。
その後、中間転写ベルト４０の表面は、中間転写ベルトクリーニング装置８１の位置に達する。そして、中間転写ベルト４０上の未転写トナーが中間転写ベルトクリーニング装置８１に回収されて、中間転写ベルト４０上の一連の転写プロセスが完了する。
なお、中間転写ベルトクリーニング装置８１で回収された未転写トナーは、不図示の廃トナー搬送経路を通過して、廃トナー回収容器８０内に回収される。

ここで、２次転写ローラ６５の位置に搬送されるシートＰは、給紙装置６１からレジストローラ６４等を経由して搬送されるものである。
詳しくは、シートＰを収納する給紙装置６１から、給紙ローラ６２により給送されたシートＰが、搬送路を通過した後に、レジストローラ６４の位置に導かれる。レジストローラ６４の位置に達したシートＰは、中間転写ベルト４０上のトナー像とタイミングを合わせて、２次転写ローラ６５の位置に向けて搬送される。

その後、フルカラー画像が転写されたシートＰは、定着装置２０の位置に導かれる。そして、定着装置２０において、定着ローラと加圧ローラとのニップにて、カラー画像がシートＰ上に定着される。
そして、定着工程後のシートＰは、排紙ローラ６９によって装置本体１外に出力画像として排出された後に、排紙トレイ５上にスタックされて、一連の画像形成プロセスが完了する。

次に、図２及び図３にて、画像形成装置の作像部について詳述する。
なお、画像形成装置本体１に設置される４つの作像部は、作像プロセスに用いられるトナーの色が異なる以外はほぼ同一構造であるので、プロセスカートリッジや現像装置などの構成部材における符号のアルファベット（Ｙ、Ｍ、Ｃ、ＢＫ）を除して図示する。

図２に示すように、プロセスカートリッジ２０は、主として、像担持体としての感光体ドラム２１と、帯電装置２２と、クリーニング装置２３と、がケースに一体的に収納されている。
感光体ドラム２１は、負帯電性の有機感光体であって、ドラム状導電性支持体上に感光層等を設けたものである。
帯電装置２２は、導電性芯金の外周に中抵抗の弾性層を被覆してなる帯電ローラである。そして、この帯電装置２２（帯電ローラ）に電源部から所定の電圧が印加されて、これにより対向する感光体ドラム２１の表面を一様に帯電する。
クリーニング装置２３には、感光体ドラム２１に当接するクリーニングブレード２５ａ及びクリーニングローラ２５ｂが設置されている。クリーニングブレード２５ａは、ウレタンゴム等のゴム材料からなり、感光体ドラム２１表面に所定角度かつ所定圧力で当接している。クリーニングローラ２５ｂは、芯金上にブラシ毛が周設されたブラシローラである。

図２、図３に示すように、現像装置２６は、主として、現像剤担持体としての現像ローラ２６ａ、現像ローラ２６ａに対向する第１搬送スクリュ２６ｂ１（第１搬送部材）、仕切部材２６ｅを介して第１搬送スクリュ２６ｂ１に対向する第２搬送スクリュ２６ｂ２（第２搬送部材）、現像ローラ２６ａに対向して現像ローラ２６ａ上に担持された現像剤の量を規制するドクターブレード２６ｃ（現像剤規制部材）、等で構成される。
なお、本実施の形態における現像装置２６は、フィルタ２６ｔ（トナーフィルタ）を保持するフィルタ保持装置としても機能するが、これについては後で詳しく説明する。

現像装置２６内には、キャリアとトナーとからなる現像剤（２成分現像剤）が収容されている。
現像ローラ２６ａは、感光体ドラム２１に対して微小なギャップをあけて対向して現像領域を形成するように構成されている。現像ローラ２６ａは、図３に示すように、内部に固設されてローラ外周面上に複数の極（磁極）を形成するマグネット２６ａ１と、マグネット２６ａ１の周囲を回転するスリーブ２６ａ２と、で構成される。

搬送部材としての搬送スクリュ２６ｂ１、２６ｂ２は、現像装置２６の内部に収容された現像剤を長手方向に搬送して循環経路（図３にて破線矢印で示す循環経路である。）を形成する。すなわち、第１搬送スクリュ２６ｂ１による第１搬送経路Ｂ１と、第２搬送スクリュ２６ｂ２による第２搬送経路Ｂ２と、による現像剤の循環経路が形成されている。
第１搬送経路Ｂ１と第２搬送経路Ｂ２とは仕切部材２６ｅ（壁部）によって隔絶されていて、２つの搬送経路Ｂ１、Ｂ２の長手方向両端部は互いに連通口２６ｆ、２６ｇを介して連通している。具体的に、図３を参照して、第１搬送経路Ｂ１の搬送方向上流側の端部と、第２搬送経路Ｂ２の搬送方向下流側の端部と、が第１連通口２６ｆを介して連通している。また、第１搬送経路Ｂ１の搬送方向下流側の端部と、第２搬送経路Ｂ２の搬送方向上流側の端部と、が第２連通口２６ｇを介して連通している。すなわち、仕切部材２６ｅは、長手方向両端部を除く位置に配設されている。
第１搬送スクリュ２６ｂ１（第１搬送経路Ｂ１）は現像ローラ２６ａに対向するように配設され、第２搬送スクリュ２６ｂ２（第２搬送経路Ｂ２）は仕切部材２６ｅを介して第１搬送スクリュ２６ｂ１（第１搬送経路Ｂ１）に対向するように配設されている。第１搬送スクリュ２６ｂ１は、現像剤を長手方向に搬送しながら、現像ローラ２６ａに向けて現像剤を供給するとともに、現像ローラ２６ａから離脱した現像工程後の現像剤を回収する。第２搬送スクリュ２６ｂ２は、第１搬送経路Ｂ１から搬送された現像工程後の現像剤と、補給口２６ｄから補給されたフレッシュなトナーと、を長手方向に搬送しながら撹拌・混合する。
本実施の形態において、２つの搬送スクリュ２６ｂ１、２６ｂ２は、水平方向に並設されている。２つの搬送スクリュ２６ｂ１、２６ｂ２は、いずれも、回転軸にスクリュ部が巻装されたものである。

先に述べた作像プロセスを、現像工程を中心にしてさらに詳しく説明する。
現像ローラ２６ａは、図２中の矢印方向に回転している。現像装置２６内の現像剤は、図３に示すように、間に仕切部材２６ｅを介在するように配設された第１搬送スクリュ２６ｂ１及び第２搬送スクリュ２６ｂ２の矢印方向の回転によって、トナー容器７０からトナー補給経路を経て補給口２６ｄから補給されたトナーとともに撹拌混合されながら長手方向に循環する（図３中の破線矢印方向の循環である。）。
そして、摩擦帯電してキャリアに吸着したトナーは、現像ローラ２６ａ上に形成された剤汲上げ極によって、キャリアとともに現像ローラ２６ａ上に汲み上げられる。現像ローラ２６ａ上に担持された現像剤は、図２中の矢印方向に搬送されて、ドクターブレード２６ｃとの対向位置に達する。そして、現像ローラ２６ａ上の現像剤は、この位置で現像剤量が適量化された後に、感光体ドラム２１との対向位置（現像領域である。）まで搬送される。そして、現像領域に形成された電界によって、感光体ドラム２１上に形成された潜像にトナーが吸着される。その後、現像ローラ２６ａ上に残った現像剤はスリーブの回転にともない第１搬送経路Ｂ１の上方に達して、この位置で現像ローラ２６ａから離脱される。ここで、現像領域における電界は、現像用の電源によって現像ローラ２６ａに印加される所定の電圧（現像バイアス）と、帯電工程と露光工程とによって感光体ドラム２１の表面に形成される表面電位（潜像電位）と、によって形成されるものである。

なお、トナー容器７０内のトナーは、現像装置２６内のトナーの消費にともない、トナー補給経路（不図示）を経由して補給口２６ｄから現像装置２６内に適宜に補給されるものである。現像装置２６内のトナーの消費は、現像装置２６内の現像剤のトナー濃度（現像剤中のトナーの割合である。）を磁気的に検知するトナー濃度センサ（不図示）によって検知される。
また、補給口２６ｄは、第２搬送スクリュ２６ｂ２の長手方向（図３の左右方向である。）の一端であって、第２搬送スクリュ２６ｂ２（第２搬送経路Ｂ２）の上方に設けられている。

以下、本実施の形態において特徴的な、フィルタ保持装置としての現像装置２６の構成・動作について詳しく説明する。
図２、図４（Ａ）等を参照して、本実施の形態における現像装置２６は、装置内と装置外とを連通させる開口部２６ｋ１にフィルタ２６ｔが設置されたフィルタ保持装置としても機能している。
詳しくは、現像装置２６の現像ケース２６ｋ（筐体）の天井部には、内外に貫通する開口部２６ｋ１（通気路）が形成されている。そして、その開口部２６ｋ１を塞ぐようにフィルタ２６ｔが設けられている。フィルタ２６ｔは、粉体としてのトナーを捕集して通気するためのものである。
換言すると、現像装置２６の内部から外部に向けて空気を送出するための開口部２６ｋ（通気路）が、現像ケース２６ｋに形成されている。そして、その開口部２６ｋを取付け部として、フィルタ２６ｔが設置されている。このフィルタ２６ｔは、トナーＴやキャリアＣの粒径よりも小さなメッシュからなり、空気のみが通過できるように形成されている。
なお、本実施の形態では、開口部２６ｋ１は略矩形に開口しており、フィルタ２６ｔ（単体の状態のものである。）は略長方体状に形成されている。

ここで、現像領域の下流側における現像ローラ２６ａと現像ケース２６ｋとのギャップＨ（ケーシングギャップ）は、０．６～１．０ｍｍの範囲内になるように設定されている。
ケーシングギャップＨが０．６ｍｍより小さくなってしまうと、現像ローラ２６ａに担持された現像工程後の現像剤が、現像ローラ２６ａと現像ケース２６ｋとのギャップＨにスムーズに搬送されずに、そこから溢れて現像装置２６の外部に漏出してしまいやすくなる。
これに対して、ケーシングギャップＨが１．０ｍｍより大きくなってしまうと、現像ローラ２６ａに担持された現像剤が現像ケース２６ｋの内周面に摺接しにくくなって、ポンプ作用による現像装置２６の内部に向けての吸込み気流が形成されにくくなり、現像装置２６からのトナー飛散（現像領域の周囲へのトナー飛散である。）が生じやすくなってしまう。
ケーシングギャップＨを適正な範囲に維持することで、現像剤の漏出やトナー飛散を軽減することができる。
さらに、上述したケーシングギャップＨにおける吸込み気流によって、現像装置２６の内圧は高まる傾向にあり、内圧が高まってしまうと現像装置２６の隙間からトナー飛散が生じてしまうことになる。これに対して、本実施の形態では、フィルタ２６ｔが設置された開口部２６ｋ１が設けられているため、トナーを捕集して外部への飛散を防止しながら通気のみをおこなって、現像装置２６の内圧の上昇を抑えている。すなわち、現像装置２６の内圧の上昇によるトナー飛散を防止している。

ここで、本実施の形態において、フィルタ２６ｔは、開口部２６ｋ１に設置された状態で、装置外の側（図４（Ｂ）の上方である。）の単位体積当たりの重量密度が、装置内の側（図４（Ｂ）の下方である。）の単位体積当たりの重量密度に比べて、大きくなる。
詳しくは、フィルタ２６ｔは、開口部２６ｋ１に設置されていない単体の状態（図４（Ｂ）の状態である。）で、一端側（図４（Ｂ）の下方である。）の単位体積当たりの重量密度が、他端側（図４（Ｂ）の上方である。）の単位体積当たりの重量密度に比べて、小さくなるように形成されている。
すなわち、フィルタ２６ｔは、外力が作用しない単体の状態で、単位体積当たりの重量密度が、均一ではなくて、通気方向（連通方向）に重量密度が低い部分と高い部分とが形成されている。さらに換言すると、フィルタ２６ｔは、単位体積当たりの重量密度の勾配を有している。

さらに具体的に、本実施の形態において、フィルタ２６ｔは、開口部２６ｋに設置されていない単体の状態で、単位体積当たりの重量密度が低い低密度部２６ｔ２が一端側に形成されて、単位体積当たりの重量密度が高い高密度部２６ｔ１が他端側に形成された２層構造体である。
すなわち、フィルタ２６ｔにおいて、一端側の低密度部２６ｔ２は、目が粗くて比較的ふわふわした状態で、他端側の高密度部２６ｔ１は、目が詰まった状態になっている。したがって、本実施の形態におけるフィルタ２６ｔは、単体の状態では、低密度部２６ｔ２のトナー捕集力に比べて高密度部２６ｔ１のトナー捕集力が高くなる。

ここで、本実施の形態における現像装置２６において、開口部２６ｋ１には、装置内から装置外に向かう連通方向（通気方向であって、図２、図４（Ａ）の上下方向である。）に延びる縁部２６ｋ１０（壁部）が形成されている。
そして、フィルタ２６ｔは、一端側（重量密度が低い側である。）が装置内の側（図４（Ａ）の下方である。）に位置して、他端側（重量密度が高い側である。）が装置外の側（図４（Ａ）の上方である。）に位置するように、開口部２６ｋ１に設置される。そして、開口部２６ｋ１に設置されたフィルタ２６ｔは、一端側（重量密度が低い側である。）が縁部２６ｋ１０との接触によって連通方向に対して交差する方向（図４（Ａ）の黒矢印方向である。）に圧縮される。
具体的に、図４（Ａ）に示すように、フィルタ２６ｔは、低密度部２６ｔ２が縁部２６ｋ１０によって図４（Ａ）の黒矢印方向（交差する方向）に圧縮された状態で、開口部２６ｋ１に設置される。
なお、図４（Ａ）では、フィルタ２６ｔ（低密度部２６ｔ２）が圧縮されて開口部２６ｋ１に設置（嵌合）された状態を２次元的に図示した。しかし、実際には、フィルタ２６ｔ（低密度部２６ｔ２）は、略矩形の縁部２６ｋ１０との接触によって四方から圧縮されている。

さらに詳しくは、図４（Ｂ）に示すように、フィルタ２６ｔは、単体の状態では交差方向の長さＮが、開口部２６ｋ１の開口幅Ｍ１、Ｍ２（交差方向の長さ）よりも大きく設定されている（Ｎ＞Ｍ１＞Ｍ２）。
そして、図４（Ａ）に示すように、フィルタ２６ｔは、開口部２６ｋ１の形状に合わせて圧縮された状態で、開口部２６ｋ１に密着して設置されることになる。具体的に、開口部２６ｋ１に設置されたフィルタ２６ｔは、高密度部２６ｔ１も多少は圧縮されることになるが、低密度部２６ｔ２が高い圧縮率で圧縮されることになる。そして、フィルタ２６ｔは、そのように開口部２６ｋ１に設置された状態であっても、高密度部２６ｔ１の単位体積当たりの重量密度が、低密度部２６ｔ２の単位体積当たりの重量密度に比べて、大きくなっている。

このように、本実施の形態における現像装置２６では、フィルタ２６ｔの装置外の側の単位体積当たりの重量密度が装置内の側のものに比べて大きくなっているため、フィルタ２６ｔの側方（開口部２６ｋ１との間である。）から現像装置２６内の空気（排出対象体）がトナー（捕集対象体）とともに漏出してしまう不具合が軽減される。また、本実施の形態では、フィルタ２６ｔが開口部２６ｋ１に密着して設置されるため、そのような不具合がさらに軽減される。したがって、先に説明したフィルタ２６ｔの機能が充分に発揮されて、現像装置２６の外部にトナー（捕集対象体）が飛散しまう不具合などが軽減される。
特に、フィルタ２６ｔは、単位体積当たりの重量密度が低くて圧縮されやすい部分が形成されているため、少なくともその部分における開口部２６ｋ１における密着性は確保されることになり、上述した効果が発揮されやすくなる。
また、通気方向（連通方向）の上流側から下流側にかけて重量密度が高くなるようにフィルタ２６ｔを形成することで、現像装置２６の内部から外部に向けての空気の流れが形成されやすくなる。そのため、現像装置２６の内圧上昇が効率的に抑止されることになるとともに、フィルタ２６ｔの全体的なトナー捕集性を高めることができて、さらにフィルタ２６ｔの目詰まりが生じにくくなる。
なお、フィルタ２６ｔは、開口部２６ｋ１に設置された状態（実使用状態）では、単位体積当たりの重量密度が低い部分（低密度部２６ｔ２）が圧縮されて重量密度が高められることになるが、単位体積当たりの重量密度が高い部分（高密度部２６ｔ１）ほどには高められることはない。

ここで、本実施の形態において、開口部２６ｋの縁部２６ｋ１０は、開口部２６ｋ１の開口面積が装置外の側から装置内の側に向けて（図４（Ａ）の上方から下方に向けて）、連続的に小さくなるように形成されている。
すなわち、縁部２６ｋ１０は、空気が装置外に排出される排出方向（通気方向）に対して、排出方向上流側から排出方向下流側に向けて、開口中央部から遠ざかるように傾斜している（傾斜面が形成されている。）。
このように縁部２６ｋ１０を構成することで、圧縮しやすい低密度部２６ｔ２を高い圧縮率で圧縮することが可能になり、開口部２６ｋ１に対する密着性を高めることができる。また、フィルタ２６ｔを現像装置２６の外部から組み付けやすくなるし、フィルタ２６ｔを現像装置２６から取り外しやすくなる。
また、縁部２６ｋ１０の傾斜の下端が、フィルタ２６ｔが現像装置２６内に脱落するのを防止する制限部として機能することになる。

本実施の形態では、フィルタ２６ｔは、現像装置２６の外部（装置外）から着脱されるように構成されている。
また、本実施の形態における現像装置２６は、フィルタ２６ｔが開口部２６ｋ１（縁部２６ｋ１０）から装置外に外れないようにフィルタ２６ｔの装置外側（重量密度が高い部分であって、高密度部２６ｔ１である。）に当接可能なストッパ部材２６ｒが、着脱可能に設置されている。

具体的に、フィルタ２６ｔの装着時には、図４（Ｂ）に示すように、現像装置２６（開口部２６ｋ１）の上方からフィルタ２６を白矢印方向に移動させて、図４（Ａ）に示すように、開口部２６ｋ１にフィルタ２６ｔを嵌め込むことになる。そして、フィルタ２６ｔが上方に外れてしまう不具合を防止するために、フィルタ２６ｔを上方から押えるようにストッパ部材２６ｒが現像ケース２６ｋにネジ９０によって固定される（ネジ締結される）。
なお、本実施の形態では、ストッパ部材２６ｒとして、内側に開口を有する板状部材を用いたが、ストッパ部材２６ｒはフィルタ２６の機能を損なわないものであればこれに限定されることなく、例えば、ストッパ部材２６ｒとして、網目の粗い網状部材を用いることもできる。
また、本実施の形態では、略長方体状のフィルタ２６ｔを用いたが、フィルタ２６ｔの形状はこれに限定されることなく、例えば、傾斜面を有する縁部２６ｋ１０の形状に合わせて、フィルタ２６ｔを四角錐状に形成しても良い。

なお、本実施の形態では、フィルタ２６ｔとして、高密度部２６ｔ１と低密度部２６ｔ２とからなる２層構造のものを用いた。
これに対して、図５に示すように、フィルタ２６ｔとして、開口部２６ｋ１に設置されていない単体の状態で、単位体積当たりの重量密度が一端側（装置内の側）から他端側（装置外の側）に向けて図５の矢印方向に漸増するように形成されたものを用いることもできる。
すなわち、このようなフィルタ２６ｔは、通気方向（排気方向）に沿って、単位体積当たりの重量密度が徐々に高くなるように形成されたものとなる。具体的に、図５に示すフィルタ２６ｔは、一端側の目が粗くて比較的ふわふわした状態で、他端側に向かうにつれて目が詰まった状態になる。
このようなフィルタ２６ｔは、例えば、単位体積当たりの重量密度が異なる複数の層を積層することで製造することができる。

＜変形例１＞
図６に示すように、変形例１における現像装置２６は、開口部２６ｋ１の縁部２６ｋ１１、２６ｋ１２が、開口部２６ｋ１の開口面積が装置外の側から装置内の側に向けて段階的に小さくなるように形成されている。
詳しくは、開口部２６ｋ１は、装置外の側（図６の上側である。）に開口面積が大きな第１の縁部２６ｋ１１が形成されて、装置内の側（図６の下側である。）に開口面積が小さな第２の縁部２６ｋ１２が形成された２段状のものである。
そして、変形例１において、フィルタ２６ｔは、その高密度部２６ｔ１が第１の縁部２６ｋ１１に嵌合して、その低密度部２６ｔ２が第２の縁部２６ｋ１２に接触して黒矢印方向に圧縮されるように設置される。
このように構成した場合にも、現像装置２６内の空気がトナーとともにフィルタ２６ｔを介さずに装置外に排出されてしまう不具合を軽減することができる。また、変形例１のように、縁部２６ｋ１１、２６ｋ１２を段階的に開口面積が小さくなるように形成した場合にも、図４（Ａ）に示すように縁部２６ｋ１０を連続的に開口面積が小さくなるように形成した場合と同様に、装置外からの開口部２６ｋ１への着脱操作性が向上するとともに、縁部２６ｋ１１、２６ｋ１２の段差によりフィルタ２６ｔが装置内に脱落しにくくなる。

＜変形例２＞
図７に示すように、変形例２における現像装置２６は、フィルタ２６ｔが開口部２６ｋ１（縁部２６ｋ１０）から装置内に脱落するのを制限する制限部２６ｋ１５が形成されている。
詳しくは、現像ケース２６ｋにおける開口部２６ｋ１（縁部２６ｋ１０）には、その下方に、開口を狭める方向に突出する制限部２６ｋ１５が形成されている。
この制限部２６ｋ１５は、フィルタ２６ｔの一端側（重量密度が低い部分であって、低密度部２６ｔ２である。）が突き当たるように形成されている。
このように制限部２６ｋ１５を設けることで、開口部２６ｋ１に設置されたフィルタ２６ｔが現像装置２６の内部に落っこちてしまう不具合を防止することができる。また、開口部２６ｋ１におけるフィルタ２６ｔの上下方向の位置を定めやすくなる。

＜変形例３＞
図８に示すように、変形例３における現像装置２６にも、フィルタ２６ｔが開口部２６ｋ１（縁部２６ｋ１０）から装置外に外れないように、フィルタ２６ｔの装置外側（重量密度が高い部分であって、高密度部２６ｔ１である。）に当接可能なストッパ部材２６ｒ（フィルタカバー）が、着脱可能に設置されている。
ここで、変形例３におけるストッパ部材２６ｒは、装置外の側からフィルタ２６ｔ（高密度部２６ｔ１）に当接可能な複数の突起部２６ｒ１（リブ）が設けられている。具体的に、突起部２６ｒ１は、板状の部分（環状の板状部材ではなく、穴部は設けられていない。）から下方に突出するように形成されている。また、突起部２６ｒ１は、略長方体のフィルタ２６ｔをバランス良く押えるように、長手方向と短手方向とにそれぞれ間隔をあけて少なくとも４つ設けられている。
そして、ストッパ部材２６ｒは、複数の突起部２６ｒ１を除く部分が、フィルタ２６ｔに対して隙間をあけて対向するように形成されている。そして、現像装置２６内からフィルタ２６ｔを通過した空気が、このストッパ部材２６ｒとフィルタ２６ｔとの隙間から装置外に排気されることになる。
このように複数の突起部２６ｒ１が設けられたストッパ部材２６ｒでフィルタ２６ｔの中央部を押えることで、現像装置２６内から排出される空気によってフィルタ２６ｒの中央部が浮き上がってしまう不具合が軽減される。
なお、ストッパ部材２６ｒは、上述した隙間からの排気を妨げないように、その板状の部分の外縁の一部（例えば、四隅である。）のみが、パッチン止めなどにより現像装置２６に着脱可能に係止されることが好ましい。

＜変形例４＞
図９（Ａ）に示すように、変形例４における現像装置２６に設置されるフィルタ２６ｔも、単体の状態で、略長方体状に形成されている。具体的に、フィルタ２６ｔは、単体の状態で、厚さ（連通方向の厚さ）がＺ１、長手方向（連通方向に直交する長手方向）の長さがＤ、短手方向（連通方向に直交する短手方向）の長さがＮ、となる長方体である。
ここで、変形例４において、フィルタ２６ｔは、開口部２６ｋ１（現像装置２６）に設置された状態で、連通方向に直交する長手方向における連通方向の厚さが、長手方向中央部に比べて長手方向両端部が薄くなる。
すなわち、図９（Ｂ）に示すように、開口部２６ｋ１に設置されたフィルタ２６ｔを長手方向（図２の紙面垂直方向に対応する方向である。）に見たときに、フィルタ２６ｔは、長手方向中央部の厚さＺ１に比べて、長手方向両端部の厚さＺ２が小さくなる（Ｚ１＞Ｚ２）。
詳しくは、変形例４における現像装置２６において、開口部２６ｋ１は、長手方向に見たときに、装置外の側（図９（Ｂ）の上側である。）に開口幅Ｄ´（フィルタ２６ｔの長手方向長さＤと同等か若干小さな長さである。）が大きな第１の縁部２６ｋ１１が形成されて、装置内の側（図９（Ｂ）の下側である。）に開口幅が小さな第２の縁部２６ｋ１２が形成された２段状のものである。また、第１の縁部２６ｋ１１の深さＺ２（連通方向の長さ）は、フィルタ２６ｔの厚さＺ１よりも小さく設定されている（Ｚ２＜Ｚ１）。
したがって、このように２段状の開口部２６ｋ１に設置されたフィルタ２６ｔは、長手方向両端部が段差の部分によって上下左右方向に押し潰された状態になる。これにより、フィルタ２６ｔの長手方向の長さＤの寸法公差が大きい場合であっても、上述した開口部２６ｋ１の段差によって長手方向両端部が確実に潰されて開口部２６ｋ１に密着することになる。そのため、現像装置２６内の空気がトナーとともに、開口部２６ｋ１とフィルタ２６ｔとの間から装置外に排出されてしまう不具合を軽減することができる。
なお、変形例４において、開口部２６ｋ１に設置されたフィルタ２６ｔを短手方向（図２の左右方向に対応する方向である。）に見たときに、フィルタ２６ｔは、図４（Ａ）に示すように形成された開口部２６ｋ１（テーパ状に形成された縁部）に、下方が寸法Ｍ２（＜Ｍ１≦Ｎ）に短手方向に圧縮された状態で設置されている。このように、フィルタ２６ｔの長手方向両端部のみ上下方向（厚さ方向）に潰して、短手方向両端部は上下方向（厚さ方向）に潰さないように構成したのは、短手方向を上下方向に潰してしまうと、低密度部２６ｔ２の圧縮の程度が大きくなり過ぎてフィルタ機能が低下してしまう可能性があるためである。

＜変形例５＞
図１０に示すように、変形例５における現像装置２６は、縁部２６ｋ１０が、開口部２６ｋ１の開口面積が装置内の側から装置外の側に向けて連続的に小さくなるように、テーパ状に形成されている。
また、変形例５において、フィルタ２６ｔは、高密度部２６ｔ１と低密度部２６ｔ２とからなる２層構造体のものではなくて、単位体積当たりの重量密度が略均一に形成された１層構造体のものである。
このように縁部２６ｋ１０（開口部２６ｋ１）を構成した場合、フィルタ２６ｔは、２層構造体のものはもちろんのこと、１層構造体のものであっても、開口部２６ｋ１に設置された状態で、装置外側の単位体積当たりの重量密度が装置内側のものに比べて大きくなる。すなわち、開口部２６ｋ１に設置されたフィルタ２６ｔは、装置外側の圧縮の程度が装置内側に比べて大きくなる。
そのため、フィルタ２６ｔの側方（開口部２６ｋ１との間である。）から現像装置２６内の空気（排出対象体）がトナー（捕集対象体）とともに漏出してしまう不具合が軽減される。また、本実施の形態では、フィルタ２６ｔが開口部２６ｋ１に密着して設置されるため、そのような不具合がさらに軽減される。したがって、フィルタ２６ｔの機能が充分に発揮されて、現像装置２６の外部にトナーが飛散しまう不具合などが軽減される。
また、通気方向（連通方向）の上流側から下流側にかけて重量密度が高くなるようにフィルタ２６ｔが設置されることで、現像装置２６の内部から外部に向けての空気の流れが形成されやすくなる。そのため、現像装置２６の内圧上昇が効率的に抑止されることになるとともに、フィルタ２６ｔの全体的なトナー捕集性を高めることができて、さらにフィルタ２６ｔの目詰まりが生じにくくなる。
なお、変形例５においても、縁部２６ｋ１０が、開口部２６ｋ１の開口面積が装置内側から装置外側に向けて段階的に小さくなるように、段状に形成することができる。

以上説明したように、本実施の形態における現像装置２６は、装置内と装置外とを連通させる開口部２６ｋ１にフィルタ２６ｔが設置されたフィルタ保持装置である。そして、開口部２６ｋ１は、装置内から装置外に向かう連通方向に延びる縁部２６ｋ１０が設けられている。フィルタ２６ｔは、開口部２６ｋ１に設置された状態で、装置外の側の単位体積当たりの重量密度が、装置内の側の単位体積当たりの重量密度に比べて、大きくなる。
これにより、現像装置２６内の空気（排出対象体）がトナー（捕集対象体）とともに装置外に排出されてしまう不具合を軽減することができる。

なお、本実施の形態では、現像装置２６をプロセスカートリッジ２０の構成部材とせずに、画像形成装置本体１に対して単独で着脱できるユニットとした。これに対して、現像装置２６をプロセスカートリッジ２０の構成部材の１つとして、画像形成装置本体１に対してプロセスカートリッジとして一体的に着脱されるように構成することもできる。
そして、このような場合にも、本実施の形態のものと同様の効果を得ることができる。
なお、本願において、「プロセスカートリッジ」とは、像担持体を帯電する帯電装置と、像担持体上に形成された潜像を現像する現像装置と、像担持体上をクリーニングするクリーニング装置と、のうち少なくとも１つと、像担持体と、が一体化されて、画像形成装置本体に対して着脱可能に構成されたユニットと定義する。

また、本実施の形態では、２つの搬送スクリュ２６ｂ１、２６ｂ２（搬送部材）が水平方向に並設されていて、ドクターブレード２６ｃが現像ローラ２６ａの下方に配置された現像装置２６に対して、本発明を適用した。しかし、本発明が適用される現像装置の構成はこれに限定されることなく、例えば、３つ以上の搬送部材が水平方向に並設された現像装置や、複数の搬送部材が上下方向に並設されている現像装置や、ドクターブレードが現像ローラの上方に配置された現像装置に対しても、本発明を適用することができる。
また、本実施の形態では、トナーとキャリアとからなる２成分現像剤を用いた現像装置２６に対して、本発明を適用した。これに対して、トナー（外添剤等も含む。）のみからなる１成分現像剤を用いた現像装置に対しても、本発明を適用することができる。
そして、それらのような場合にも、本実施の形態のものとほぼ同様の効果を得ることができる。

また、本実施の形態では、フィルタ保持装置としての現像装置２６に対して本発明を適用したが、本発明が適用されるフィルタ保持装置はこれに限定されることなく、例えば、トナー容器７０、廃トナー回収容器８０、クリーニング装置２３、中間転写ベルトクリーニング装置８１、トナー補給装置、トナー搬送装置、など、内部にトナーなどの粉体が収容されたもののすべてに適用することができる。
また、本実施の形態では、捕集対象体としてのトナーを捕集して、排出対象体としての空気を装置外に排出するように構成されたフィルタ保持装置としての現像装置２６に対して本発明を適用したが、本発明が適用されるフィルタ保持装置（排出対象体と捕集対象体との組み合わせ）は、これに限定されることはない。例えば、捕集対象体としてのオゾンを捕集して、排出対象体としての空気（オゾンを含まない空気）を装置外に排出するように構成されたフィルタ保持装置としての画像形成装置本体１に対しても、本発明を適用することができる。
そして、それらのような場合にも、本実施の形態のものとほぼ同様の効果を得ることができる。

なお、本発明が本実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、各実施の形態の中で示唆した以外にも、各実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。

１ 画像形成装置（画像形成装置本体）、
２０、２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫ プロセスカートリッジ、
２１ 感光体ドラム（像担持体）、
２６ 現像装置（フィルタ保持装置）、
２６ａ 現像ローラ（現像剤担持体）、
２６ｋ 現像ケース、
２６ｋ１ 開口部（通気路）、
２６ｋ１０ 縁部（壁部）、
２６ｋ１１、２６ｋ１２ 縁部、
２６ｋ１５ 制限部、
２６ｔ フィルタ、
２６ｔ１ 高密度部、 ２６ｔ２ 低密度部、
２６ｒ ストッパ部材。

特開２０１４－１７８３４７号公報

Claims (15)

1. 装置内と装置外とを連通させる開口部にフィルタが設置されたフィルタ保持装置であって、
   前記開口部は、装置内から装置外に向かう連通方向に延びる縁部を具備し、
   前記フィルタは、前記開口部に設置された状態で、装置外の側の単位体積当たりの重量密度が、装置内の側の単位体積当たりの重量密度に比べて、大きくなることを特徴とするフィルタ保持装置。
2. 前記開口部に設置されていない単体の状態で、一端側の単位体積当たりの重量密度が、他端側の単位体積当たりの重量密度に比べて、小さくなるように形成されて、
   前記一端側が装置内の側に位置して前記他端側が装置外の側に位置するように前記開口部に設置され、前記一端側が前記縁部との接触によって前記連通方向に対して交差する方向に圧縮されていることを特徴とする請求項１に記載のフィルタ保持装置。
3. 前記フィルタは、
   前記開口部に設置されていない単体の状態で、単位体積当たりの重量密度が低い低密度部が前記一端側に形成されて、単位体積当たりの重量密度が高い高密度部が前記他端側に形成された２層構造体であって、
   前記低密度部が前記縁部によって前記交差する方向に圧縮された状態で、前記開口部に設置されたことを特徴とする請求項２に記載のフィルタ保持装置。
4. 前記縁部は、前記開口部の開口面積が装置外の側から装置内の側に向けて連続的又は段階的に小さくなるように形成されたことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のフィルタ保持装置。
5. 前記縁部は、前記開口部の開口面積が装置内の側から装置外の側に向けて連続的又は段階的に小さくなるように形成されたことを特徴とする請求項１に記載のフィルタ保持装置。
6. 前記フィルタは、単位体積当たりの重量密度が略均一に形成された１層構造体であることを特徴とする請求項５に記載のフィルタ保持装置。
7. 前記フィルタは、前記開口部に設置された状態で、前記連通方向に直交する長手方向における前記連通方向の厚さが、長手方向中央部に比べて長手方向両端部が薄くなることを特徴とする請求項１～請求項６のいずれかに記載のフィルタ保持装置。
8. 前記フィルタが前記開口部から装置内に脱落するのを制限する制限部を形成したことを特徴とする請求項１～請求項７のいずれかに記載のフィルタ保持装置。
9. 前記制限部は、前記フィルタの前記一端側が突き当たるように形成されたことを特徴とする請求項８に記載のフィルタ保持装置。
10. 前記フィルタが前記開口部から装置外に外れないように前記フィルタに当接可能なストッパ部材が、着脱可能に設置されたことを特徴とする請求項１～請求項９のいずれかに記載のフィルタ保持装置。
11. 前記ストッパ部材は、装置外の側から前記フィルタに当接可能な複数の突起部を具備して、前記複数の突起部を除く部分が前記フィルタに対して隙間をあけて対向するように形成されたことを特徴とする請求項１０に記載のフィルタ保持装置。
12. 前記フィルタは、装置外から着脱されることを特徴とする請求項１～請求項１１のいずれかに記載のフィルタ保持装置。
13. 装置内にトナーが収容されて、像担持体の表面に形成される潜像を現像する現像装置であって、
    請求項１～請求項１２のいずれかに記載のフィルタ保持装置であることを特徴とする現像装置。
14. 画像形成装置本体に対して着脱可能に設置されるプロセスカートリッジであって、
    請求項１３に記載の現像装置と前記像担持体とを一体的に備えたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
15. 請求項１～請求項１２のいずれかに記載のフィルタ保持装置、請求項１３に記載の現像装置、請求項１４に記載のプロセスカートリッジ、のうち少なくとも１つを備えたことを特徴とする画像形成装置。

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