JP2024078644A - 現像装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】現像容器の内部から外部に現像剤が飛散することを抑制する。【解決手段】現像装置は、現像容器と、現像剤担持体と、を備え、現像剤担持体は、シャフトと、トナーを外周面に担持して回転するスリーブと、現像剤担持体の軸線に沿って延びるマグネットと、を有し、現像容器は、ダクトと、現像剤担持体の上方で開口し、現像容器の内部とダクトの内部とを連通させる吸気口と、吸気口を覆う第１フィルターと、を有し、第１フィルターのうち現像剤担持体の軸線方向の一方側の端縁および他方側の端縁は、それぞれ、軸線方向と直交する方向から見て、マグネットと対向する範囲内に位置する。【選択図】図５

Description

本発明は、現像装置および画像形成装置に関する。

従来の現像装置は、トナーを含む現像剤を収容する現像容器を備える。また、従来の現像装置は、像担持体にトナーを供給する現像剤担持体を備える。このような現像装置は、たとえば、特許文献１に開示されている。

特開２０１４－１９１３４２号公報

現像容器の内部から外部にトナーが飛散する場合がある。現像装置を備える画像形成装置において、現像装置からの現像剤の飛散量が多くなると、画像形成装置の機内での現像剤による汚染が許容範囲を超えるという不都合が生じる。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、現像容器の内部から外部に現像剤が飛散することを抑制することが可能な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。

本発明の第１の局面による現像装置は、トナーを含む現像剤を収容し、像担持体と対向する位置に開口を有する現像容器と、現像容器の内部に配置され、開口から現像容器の外部に露出し、トナーを担持して像担持体に供給する現像剤担持体と、を備える。現像剤担持体は、シャフトと、シャフトを中心に回転可能に支持され、トナーを外周面に担持して回転するスリーブと、スリーブの内側に配置され、現像剤担持体の軸線に沿って延びるマグネットと、を有する。現像容器は、現像容器の内部から外部に空気を流出させるダクトと、現像剤担持体の上方で開口し、現像容器の内部とダクトの内部とを連通させる吸気口と、吸気口を覆う第１フィルターと、を有する。第１フィルターのうち現像剤担持体の軸線方向の一方側の端縁および他方側の端縁は、それぞれ、軸線方向と直交する方向から見て、マグネットと対向する範囲内に位置する。

本発明の第２の局面による画像形成装置は、上記現像装置を備える。

本発明の構成では、現像容器の内部から外部に現像剤が飛散することを抑制できる。

実施形態による現像装置を備える画像形成装置の概略図である。 実施形態による現像装置を含む画像形成部およびその周辺の概略図である。 実施形態による現像装置の内部を上方から見た図である。 実施形態による現像装置の断面図（現像ローラーの軸線と垂直な平面で切断した断面図）である。 実施形態による現像装置の第１フィルターの配置位置を示す模式図である。 実施形態の効果を確認するために行った実験結果を示す図である。

以下、本発明の一実施形態による画像形成装置ついて、タンデム方式のカラーレーザープリンターを例にとって説明する。ただし、本発明に適用可能な画像形成装置はカラーレーザープリンターに限らない。モノクロプリンターおよび複合機など、種々の画像形成装置に本発明を適用できる。なお、以下の説明では、画像形成装置が設置される平坦な床面に垂直な方向を上下方向と定義する。

＜画像形成装置の全体構成＞
図１に示すように、本実施形態の画像形成装置１００は、メイン搬送路ＭＰを備える。また、画像形成装置１００は、シートカセットＣＡを備える。シートカセットＣＡは、画像形成装置１００の本体に対して着脱可能である。シートカセットＣＡには、印刷ジョブで使用するシートＳが収容される。メイン搬送路ＭＰは、シートカセットＣＡからのシートＳの供給位置Ｐ０から、転写位置Ｐ１および定着位置Ｐ２を経由し、排出トレイＥＴに至る。

印刷ジョブでは、シートカセットＣＡのシートＳが供給位置Ｐ０からメイン搬送路ＭＰに供給される。画像形成装置１００は、メイン搬送路ＭＰに沿ってシートＳを搬送する。そして、画像形成装置１００は、搬送中のシートＳに画像を印刷する。言い換えると、画像形成装置１００は、搬送中のシートＳにトナー像を転写する。転写位置Ｐ１において、搬送中のシートＳに対するトナー像の転写が行われる。

画像形成装置１００は、シアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの４色分の画像形成部１を備える。各画像形成部１は、対応する色のトナー像を形成する。以下、或る１つの画像形成部１に着目して構成を説明する。各画像形成部１の基本的な構成は互いに同じである。したがって、他の画像形成部１の構成説明については、以下の説明を援用するものとして省略する。

画像形成部１は、図２に示すように、現像装置２を備える。画像形成部１は、現像装置２に加え、感光体ドラム１１と、帯電装置１２と、露光装置１３と、清掃装置１４と、を備える。感光体ドラム１１は「像担持体」に相当する。

画像形成部１による画像形成時、感光体ドラム１１が回転する。図２では、感光体ドラム１１は時計回りに回転する。また、帯電装置１２は、感光体ドラム１１の外周面を帯電させる。露光装置１３は、感光体ドラム１１の外周面を露光し、感光体ドラム１１の外周面上に静電潜像を形成する。そして、現像装置２は、感光体ドラム１１の外周面にトナーを供給し、静電潜像をトナー像に現像する。なお、感光体ドラム１１の外周面上のトナー像は、後述する中間転写ベルト３に１次転写される。清掃装置１４は、中間転写ベルト３に転写されずに感光体ドラム１１の外周面上に残留したトナーを除去する。

また、図１に示すように、画像形成装置１００は、中間転写ベルト３を備える。中間転写ベルト３は、無端状のベルトである。中間転写ベルト３は、複数のローラー３０によって、張架され、回転可能に支持される。中間転写ベルト３は、感光体ドラム１１の外周面に接触し、その状態で、図中の矢印Ｄ１で示す方向に回転（周回）する。

複数のローラー３０は、駆動ローラー３０１を含む。複数のローラー３０のうち１つが駆動ローラー３０１である。駆動ローラー３０１は、ベルトモーター（図示せず）に連結され、ベルトモーターから駆動力が伝達されて回転する。中間転写ベルト３は、駆動ローラー３０１が回転することにより、従動して回転する。他のローラー３０は、中間転写ベルト３に従動して回転する。

画像形成装置１００は、１次転写ローラー３１を備える。１次転写ローラー３１は、シアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの各色に１つずつ割り当てられる。すなわち、１次転写ローラー３１の設置数は複数（４つ）である。各１次転写ローラー３１は、中間転写ベルト３の内周側の領域に配置される。各１次転写ローラー３１は、中間転写ベルト３を挟んで、対応する色の感光体ドラム１１と対向して配置される。

画像形成装置１００は、２次転写ローラー３２を備える。２次転写ローラー３２は、中間転写ベルト３の外周面に対して転写位置Ｐ１で圧接する。２次転写ローラー３２は、駆動ローラー３０１との間で中間転写ベルト３を挟み、中間転写ベルト３との間に転写ニップを形成する。転写位置Ｐ１において転写ニップが形成される。メイン搬送路ＭＰは、転写ニップを経由する。

印刷ジョブでは、転写位置Ｐ１（すなわち、転写ニップ）に向けてシートＳが搬送される。搬送中のシートＳは転写ニップを通過する。すなわち、中間転写ベルト３は、各感光体ドラム１１との接触位置よりも中間転写ベルト３の回転方向の下流側において、搬送中のシートＳに接触する。

各画像形成部１は、対応する色のトナー像を形成する。各１次転写ローラー３１は、中間転写ベルト３の外周面にトナー像を１次転写する。すなわち、中間転写ベルト３は、各感光体ドラム１１からトナー像の１次転写を受ける。

中間転写ベルト３は、各感光体ドラム１１から１次転写されたトナー像を外周面に担持して回転する。シートＳが転写ニップを通過中、中間転写ベルト３の外周面にシートＳが接触する。２次転写ローラー３２は、転写電圧電源（図示せず）から転写電圧の印加を受ける。２次転写ローラー３２は、中間転写ベルト３との間に転写電界を形成することにより、転写ニップを通過中のシートＳに対してトナー像を２次転写する。

また、画像形成装置１００は、清掃部４を備える。清掃部４は、中間転写ベルト３の外周面と対向して配置される。清掃部４は、転写位置Ｐ１よりも中間転写ベルト３の回転方向における下流側に配置される。清掃部４は、中間転写ベルト３の外周面を清掃する。具体的には、清掃部４は、中間転写ベルト３の外周面に接触するブレード（図示せず）を有する。清掃部４のブレードは、シートＳに転写されずに中間転写ベルト３の外周面上に残留したトナーを除去する。

また、画像形成装置１００は、定着部１０を備える。定着部１０は、加熱ローラーおよび加圧ローラーを含む。定着部１０は、定着位置Ｐ２に配置される。加熱ローラーは、ヒーターを内蔵する。加圧ローラーは、加熱ローラーに圧接する。加熱ローラーおよび加圧ローラーは、互いに圧接し、定着位置Ｐ２に定着ニップを形成する。

印刷ジョブでは、トナー像の転写処理を受けたシートＳが定着位置Ｐ２を通過する。すなわち、加熱ローラーと加圧ローラーとの間の定着ニップにシートＳが挟み込まれる。定着部１０は、定着位置Ｐ２を通過中のシートＳを加熱する。定着位置Ｐ２において、シートＳに対する加圧が行われる。定着部１０は、トナー像の転写処理を受けたシートＳに対して加熱および加圧を行うことにより、シートＳにトナー像を定着させる。定着処理後、シートＳは、排出トレイＥＴに排出される。

画像形成装置１００は、符号は省略するが、搬送部を備える。搬送部は、搬送ローラー対を含む。搬送ローラー対は、一対のローラーを含む。一対のローラーは、ローラー間に搬送ニップを有する。搬送ローラー対は、回転することにより、搬送ニップに進入したシートＳを搬送する。搬送部は、メイン搬送路ＭＰに沿ってシートＳを搬送する。また、搬送部は、後述する両面印刷搬送路ＤＰに沿ってシートＳを搬送する。

画像形成装置１００は、印刷ジョブとして、シートＳの片面にのみトナー像を印刷する片面印刷ジョブに加え、シートＳの両面にトナー像を印刷する両面印刷ジョブの実行が可能である。両面印刷ジョブを実行するため、画像形成装置１００は、両面印刷搬送路ＤＰを備える。

両面印刷搬送路ＤＰは、メイン搬送路ＭＰのうち定着位置Ｐ２よりもシート搬送方向下流側の分岐位置Ｐ３でメイン搬送路ＭＰから分岐する。そして、両面印刷搬送路ＤＰは、メイン搬送路ＭＰのうち転写位置Ｐ１よりもシート搬送方向上流側の合流位置Ｐ４でメイン搬送路ＭＰに合流する。

実行ジョブが片面印刷ジョブである場合、シートＳは転写ニップを１回だけ通過し、転写ニップを通過中のシートＳに対して転写処理が１回行われる。そして、１回目の転写処理後、シートＳがそのまま排出トレイＥＴに排出される。

実行ジョブが両面印刷ジョブである場合、シートＳの表裏面に対してそれぞれ１回ずつ転写処理を行うため、シートＳは転写ニップを２回通過する。具体的には、シートＳが転写ニップを１回目に通過するとき、シートＳの一方面に対して転写処理が行われる。１回目の転写処理後、シートＳの後端が分岐位置Ｐ３を通過した後であってシートＳが排出トレイＥＴに完全に排出される前、シートＳがスイッチバックされる。これにより、シートＳがその後端から両面印刷搬送路ＤＰに引き込まれる。

その後、両面印刷搬送路ＤＰに沿ってシートＳが搬送される。そして、両面印刷搬送路ＤＰのシートＳが合流位置Ｐ４からメイン搬送路ＭＰに戻される。メイン搬送路ＭＰに戻されたシートＳは、メイン搬送路ＭＰに沿って搬送され、転写ニップを再度通過する。このとき、シートＳの表裏面の向きが転写ニップを前回通過したときに対して逆向きに反転されている。これにより、シートＳが転写ニップを２回目に通過するとき、シートＳの一方面とは逆の他方面に対して転写処理が行われる。

また、画像形成装置１００は、制御部６を備える。制御部６は、ＣＰＵおよびＡＳＩＣなどの処理回路を含む。制御部６は、ＲＯＭおよびＲＡＭなどの記憶デバイスを含む。制御部６は、画像形成装置１００で実行される印刷ジョブを制御する。

＜現像装置の構成＞
以下、図２～図５を参照し、或る１つの現像装置２に着目して構成を説明する。各現像装置２の基本的な構成は互いに同じである。したがって、他の現像装置２の構成説明については、以下の説明を援用するものとして省略する。

図２に示すように、現像装置２は、感光体ドラム１１の外周面と対向して配置される。具体的には、現像装置２は、後述する現像ローラー２０の外周面と感光体ドラム１１の外周面とが対向するよう配置される。言い換えると、後述する現像ローラー２０は、感光体ドラム１１と隣接して配置される。なお、現像装置２は、画像形成装置１００の本体に対して着脱可能であってもよい。

現像装置２は、図３および図４に示すような構成を有する。現像装置２は、現像ローラー２０を備える。また、現像装置２は、現像容器２００を備える。現像容器２００は、トナーを含む現像剤を収容する。言い換えると、現像容器２００は、感光体ドラム１１に供給されるトナーを収容する。現像容器２００に収容される現像剤は、たとえば、磁性トナーを含む磁性一成分現像剤である。

現像ローラー２０は、現像容器２００の内部に配置される。現像容器２００は、感光体ドラム１１と対向する位置に開口２００Ａを有する。現像ローラー２０は、その外周面の一部を開口２００Ａから現像容器２００の外部に露出させる。現像ローラー２０は、その外周面にトナーを担持し、感光体ドラム１１の外周面にトナーを供給する。現像ローラー２０は「現像剤担持体」に相当する。

現像容器２００は、感光体ドラム１１の軸線（すなわち、感光体ドラム１１の回転軸）と平行な方向に延びる。すなわち、現像容器２００は、感光体ドラム１１の軸線と平行な方向を長手方向とする容器である。現像容器２００は、その長手方向が水平方向となるよう配置される。

現像容器２００は、第１攪拌室２０１と第２攪拌室２０２とを有する。第１攪拌室２０１と第２攪拌室２０２とは、仕切り部２０３によって仕切られる。また、現像容器２００は、第１連通部Ｃ１と第２連通部Ｃ２とを有する。

第１攪拌室２０１および第２攪拌室２０２は、現像容器２００の内部に設けられる。仕切り部２０３は、現像容器２００の内部のうち底部から上方に立設し、かつ、感光体ドラム１１の軸線と平行な方向に延びる。すなわち、仕切り部２０３は、現像容器２００の内部を感光体ドラム１１の軸線方向と直交する方向に仕切る。現像容器２００の内部のうち、仕切り部２０３に対して感光体ドラム１１の軸線方向と直交する方向の一方側が第１攪拌室２０１であり、仕切り部２０３に対して感光体ドラム１１の軸線方向と直交する方向の他方側が第２攪拌室２０２である。

第１攪拌室２０１は、現像剤補給管（図示せず）に接続される。第１攪拌室２０１は、現像剤補給管を介して、現像剤の補給を受ける。

第１攪拌室２０１には、第１攪拌スクリュー２０１１が配置される。第２攪拌室２０２には、第２攪拌スクリュー２０２１が配置される。第１攪拌スクリュー２０１１および第２攪拌スクリュー２０２１は、それぞれ、感光体ドラム１１の軸線と平行に延びる回転軸に羽根を螺旋状に巻き付けた構造を有する。第１攪拌スクリュー２０１１は、回転することにより、第１方向ｆ１（図３参照）に現像剤を攪拌しながら搬送する。第２攪拌スクリュー２０２１は、回転することにより、第２方向ｆ２（図３参照）に現像剤を攪拌しながら搬送する。図３では、第１攪拌室２０１および第２攪拌室２０２のそれぞれにおける現像剤の搬送方向を白抜き矢印で示す。

第１方向ｆ１の下流端（すなわち、第２方向ｆ２の上流端）に第１連通部Ｃ１が設けられ、第２方向ｆ２の下流端（すなわち、第１方向ｆ１の上流端）に第２連通部Ｃ２が設けられる。第１連通部Ｃ１は、第１攪拌室２０１の第１方向ｆ１の下流端と第２攪拌室２０２の第２方向ｆ２の上流端とを連通させる。第２連通部Ｃ２は、第２攪拌室２０２の第２方向ｆ２の下流端と第１攪拌室２０１の第１方向ｆ１の上流端とを連通させる。第１連通部Ｃ１では、第１攪拌室２０１から第２攪拌室２０２に向けて現像剤が搬送される。第２連通部Ｃ２では、第２攪拌室２０２から第１攪拌室２０１に向けて現像剤が搬送される。

現像ローラー２０は、現像容器２００の内部において、感光体ドラム１１と対向する位置に配置される。なお、現像容器２００は、現像ローラー２０と感光体ドラム１１とが対向する位置に開口２００Ａを有する。したがって、現像ローラー２０と感光体ドラム１１との間には、現像容器２００を成す側壁は存在しない。

現像ローラー２０は、現像容器２００の内部であって第２攪拌スクリュー２０２１の上方に配置される。なお、現像ローラー２０の配置位置は現像容器２００の内部であるが、現像ローラー２０の一部は開口２００Ａを介して現像容器２００から露出する。そして、現像ローラー２０の外周面のうち現像容器２００から露出する部分が感光体ドラム１１の外周面と対向する。

現像ローラー２０は、感光体ドラム１１と対向する領域において、その外周面にトナーを担持し、感光体ドラム１１に供給する。現像容器２００の第２攪拌室２０２にあるトナーが現像ローラー２０から感光体ドラム１１に供給される。感光体ドラム１１にトナーが供給されることにより、感光体ドラム１１の外周面上の静電潜像にトナーが付着し、静電潜像がトナー像に現像される。

現像ローラー２０は、回転可能に支持される。具体的には、現像ローラー２０は、その外周面が感光体ドラム１１の軸線と平行に延びる軸線回りに回転するよう支持される。図２および図４では、現像ローラー２０は反時計回りに回転する。

現像ローラー２０は、その軸線が感光体ドラム１１の軸線と平行となるよう現像容器２００の内部に配置される。現像ローラー２０は、シャフト２１と、スリーブ２２と、マグネット２３と、を有する。なお、図５は、現像ローラー２０をその軸線を含む平面で切断した断面図である。図５は、現像ローラー２０の断面構造を模式的に示す図であり、その形状および寸法などを正確に表すものではない。

シャフト２１は、感光体ドラム１１の軸線と平行に延びる。すなわち、現像容器２００は、シャフト２１の軸線と平行な方向を長手方向とする形状を有する。

スリーブ２２は、シャフト２１の軸線に沿って延びる円筒状に形成される。シャフト２１は、スリーブ２２に挿入される。スリーブ２２は、シャフト２１を中心にシャフト２１の軸線回りに回転可能に支持される。たとえば、シャフト２１の軸線方向の両端には、シャフト２１に対して回転可能なフランジＦＬが配置される。フランジＦＬは、図示しないモーターから駆動力が伝達されて回転する。スリーブ２２は、フランジＦＬに固定され、フランジＦＬと共に回転する。

スリーブ２２は、感光体ドラム１１と対向する外周面を有する。すなわち、スリーブ２２の外周面が現像ローラー２０の外周面となる。スリーブ２２は、その外周面にトナーを担持して回転し、感光体ドラム１１にトナーを供給する。

マグネット２３は、スリーブ２２の内側に配置される。マグネット２３は、シャフト２１の周面に固定され、シャフト２１の軸線に沿って延びる。マグネット２３は、シャフト２１の周方向に複数の磁極を有する。マグネット２３の磁力により、現像ローラー２０の外周面（すなわち、スリーブ２２の外周面）にトナーが担持され、現像ローラー２０の外周面上に磁気ブラシが形成される。

また、現像装置２は、規制ブレード２１０を備える。規制ブレード２１０は、現像ローラー２０と感光体ドラム１１との対向領域に対し、現像ローラー２０の回転方向における上流側に配置される。規制ブレード２１０は、現像ローラー２０の軸線方向（すなわち、シャフト２１の軸線方向）において、現像ローラー２０の全域にわたって延びる。

規制ブレード２１０は、その先端部が現像ローラー２０の外周面（すなわち、スリーブ２２の外周面）に近接して配置される。規制ブレード２１０の先端部は、現像ローラー２０の外周面に対して所定間隔を隔てて対向する。

現像容器２００に収容される現像剤は、第１攪拌スクリュー２０１１および第２攪拌スクリュー２０２１がそれぞれ回転することにより、第１連通部Ｃ１と第２連通部Ｃ２とを介して、第１攪拌室２０１と第２攪拌室２０２との間を循環する。このとき、現像容器２００の現像剤は、攪拌されることにより帯電し、現像ローラー２０の外周面に担持されて磁気ブラシを形成する。磁気ブラシは、現像ローラー２０の外周面と規制ブレード２１０との間を通過することにより、規制ブレード２１０によって一定の層厚に規制される。

その後、現像ローラー２０の回転により、現像ローラー２０と感光体ドラム１１との対向領域に磁気ブラシが搬送される。なお、現像ローラー２０には、所定の現像電圧が印加される。これにより、現像ローラー２０と感光体ドラム１１との間に電位差が生じ、磁気ブラシ内のトナーが感光体ドラム１１に供給される。

＜現像ローラー周辺のトナー回収機構＞
以下、図４および図５を参照し、現像ローラー２０の周辺において飛散トナーを回収するためのトナー回収機構について説明する。なお、各現像装置２のトナー回収機構の基本的な構成は互いに同じである。したがって、以下では、或る１つの現像装置２のトナー回収機構に着目して構成を説明する。そして、他の現像装置２のトナー回収機構の構成説明については、以下の説明を援用するものとして省略する。

現像容器２００は、ダクト２２０と、吸気口２２１と、排気口２２２と、を備える。また、現像容器２００は、第１フィルター２３１と、第２フィルター２３２と、を備える。

ダクト２２０は、現像容器２００の内部から外部に空気を流出させる。図４では、ダクト２２０の内部における空気流通方向を白抜き矢印で示す。

ダクト２２０は、第２攪拌室２０２に隣接して配置される。ダクト２２０は、現像容器２００の長手方向（すなわち、現像ローラー２０の軸線方向）と交差する方向において、現像容器２００の内部での現像ローラー２０の配置領域を隔てて感光体ドラム１１と対向する。ダクト２２０は、現像容器２００に内部に接続される。具体的には、ダクト２２０は、第２攪拌室２０２に接続される。ダクト２２０は、第２攪拌室２０２の内部の空気を外部に流出させる。

吸気口２２１は、現像容器２００の内部（すなわち、第２攪拌室２０２の内部）とダクト２２０の内部とを連通する開口であり、ダクト２２０の空気流通方向の上流端に位置する開口である。吸気口２２１は、第２攪拌室２０２の上部に形成されることにより、現像ローラー２０の上方で開口する。すなわち、吸気口２２１は、現像ローラー２０と対向する。吸気口２２１を介して、現像容器２００の内部の空気がダクト２２０の内部に流入する。

また、吸気口２２１は、現像ローラー２０の軸線と平行な方向（すなわち、シャフト２１の軸線と平行な方向）を長手方向とする矩形状に形成される。ここで、吸気口２２１の長手方向の幅は、マグネット２３の長手方向（すなわち、シャフト２１の軸線方向）の幅よりも小さい。すなわち、吸気口２２１の長手方向の一方側の内縁は、マグネット２３の当該一方側の端縁よりも内側（マグネット２３の長手方向における中心側）に位置し、吸気口２２１の長手方向の他方側の内縁は、マグネット２３の当該他方側の端縁よりも内側に位置する。

排気口２２２は、たとえば、現像容器２００の背部に配置される。排気口２２２は、ダクト２２０の内部と外部とを連通する。ダクト２２０の内部の空気は、排気口２２２を介して、外部に流出される。

なお、図示しないが、排気口２２２は、画像形成装置１００の本体内に設置される他の排気経路と接続されても良い。さらに、当該他の排気経路は、排気ファンに接続されてもよい。これにより、排気ファンを駆動することにより、現像容器２００の内部の吸気を強制的に、ダクト２２０を介して外部に排出できる。

第１フィルター２３１は、吸気口２２１に配置される。第１フィルター２３１は、現像容器２００の内部からダクト２２０の内部に流入する空気に含まれる現像剤を捕集する。

第１フィルター２３１は、吸気口２２１の開口方向から見て、吸気口２２１の全域を隙間なく覆う。第１フィルター２３１は、吸気口２２１の全域を覆うため、吸気口２２１の開口形状と略同じ外形形状を有する。すなわち、第１フィルター２３１は、現像ローラー２０の軸線と平行な方向（すなわち、シャフト２１の軸線と平行な方向）を長手方向とする矩形状に形成される。

たとえば、第１フィルター２３１は、不織布であり、ニードルパンチ法を用いて形成される。第１フィルター２３１を構成する不織布は、繊維径が１０μｍ～２０μｍの円形断面の繊維で形成される。また、第１フィルター２３１を構成する不織布は、約１ｍｍの厚みを有する。

第２フィルター２３２は、ダクト２２０の内部に配置される。すなわち、第２フィルター２３２は、第１フィルター２３１よりも、ダクト２２０の内部における空気流通方向の下流側に配置される。第２フィルター２３２は、第１フィルター２３１を通過した空気に含まれる現像剤を捕集する。

第２フィルター２３２は、ダクト２２０の内部の空気流通方向と交差する方向における開口形状と略同じ外形形状を有する。これにより、ダクト２２０の内部における空気流通経路が第２フィルター２３２によって塞がれる。

たとえば、第２フィルター２３２は、不織布であり、スパンボンド法を用いて形成される。第２フィルター２３２を構成する不織布は、繊維径が２０μｍ～４０μｍの円形断面の繊維で形成される。また、第２フィルター２３２を構成する不織布は、約０．２ｍｍの厚みを有する。

第２フィルター２３２は、第１フィルター２３１よりも、フィルターの目が細かい。言い換えると、第２フィルター２３２は、第１フィルター２３１よりも、現像剤の捕集効率が高い。さらに言い換えると、第２フィルター２３２よりもト現像剤の捕集効率が低いフィルターが第１フィルター２３１として使用される。これにより、第１フィルター２３１によって大量の現像剤が捕集されることを抑制でき、第１フィルター２３１の目詰まりが発生し難くなる。第１フィルター２３１での現像剤の捕集効率が低くても、第１フィルター２３１よりも空気流通方向下流側に第２フィルター２３２を配置することにより、現像容器２００から現像剤が漏洩することを抑制できる。

また、現像容器２００は、遮断部材２４０を備える。遮断部材２４０は、フィルム状の部材である。遮断部材２４０は、ＰＥＴ樹脂（ポリエチレンテレフタラート）からなるＰＥＴ板で形成される。遮断部材２４０は、現像ローラー２０の軸線と平行な方向（すなわち、シャフト２１の軸線と平行な方向）を長手方向とする矩形状に形成される。

遮断部材２４０は、現像容器２００のうち第２攪拌室２０２から、現像容器２００の内壁と現像ローラー２０の外周面（すなわち、スリーブ２２の外周面）との間を経由し、吸気口２２１に至る空気流通経路を遮断する。すなわち、遮断部材２４０は、第２攪拌室２０２のうち第２攪拌スクリュー２０２１の設置位置から、現像容器２００の内壁と現像ローラー２０の外周面との間を経由し、吸気口２２１に向かう空気の流通を遮断する。

遮断部材２４０は、現像容器２００の内壁に取り付けられる。遮断部材２４０は、現像容器２００の内壁に対する取付側とは反対側の先端部を現像ローラー２０の外周面（すなわち、スリーブ２２の外周面）に接触させる。これにより、遮断部材２４０により、現像容器２００の内壁と現像ローラー２０の外周面との間を経由して吸気口２２１に至る空気流通経路が遮断される。

遮断部材２４０を設けることにより、現像容器２００の内部（具体的には、第２攪拌室２０２）から吸気口２２１に至る空気流通経路が遮断される。その結果、第２攪拌室２０２の現像剤が不必要に吸気口２２１から吸引されることを抑制できる。

ここで、現像装置２は、振動発生部２５０を備える。たとえば、振動発生部２５０は、図示しないが、振動モーターおよび制御基板などを含む。また、振動発生部２５０は、現像容器２００の背面に隣接して配置される。

振動発生部２５０は、少なくとも第１フィルター２３１を振動させる。たとえば、振動発生部２５０は、第１フィルター２３１および第２フィルター２３２を両方振動させる。すなわち、振動発生部２５０は、第１フィルター２３１および第２フィルター２３２の両方に接続される。

現像装置２に振動発生部２５０を設置し、第１フィルター２３１を振動させることにより、第１フィルター２３１に付着した現像剤を第１フィルター２３１から落下させることができる。すなわち、第１フィルター２３１の目詰まりを抑制できる。また、第２フィルター２３２を振動させることにより、第２フィルター２３２の目詰まりも抑制できる。

たとえば、現像容器２００は、保持部材２３０を有する。保持部材２３０は、第１フィルター２３１および第２フィルター２３２を保持する。振動発生部２５０は、保持部材２３０に接続される。すなわち、振動発生部２５０は、保持部材２３０を振動させる。これにより、第１フィルター２３１および第２フィルター２３２の両方を振動させることができる。

＜第１フィルターの配置位置＞
以下、図５を参照し、第１フィルター２３１の配置位置について説明する。なお、第１フィルター２３１の配置位置は、現像ローラー２０のマグネット２３との位置関係に基づき定められる。

以下の説明では、第１フィルター２３１のうち、長手方向の最も一方側の端縁に符号２３１１を付して第１端縁２３１１と称し、長手方向の最も他方側の端縁に符号２３１２を付して第２端縁２３１２と称する。第１フィルター２３１の長手方向は、現像ローラー２０の軸線方向に相当し、現像ローラー２０の軸線と平行な方向（すなわち、シャフト２１の軸線と平行な方向）である。マグネット２３は、シャフト２１の軸線に沿って延びる。したがって、マグネット２３は、現像ローラー２０の軸線と平行な方向（すなわち、シャフト２１の軸線と平行な方向）を長手方向とする。

また、以下の説明では、第１フィルター２３１の長手方向の幅（すなわち、第１端縁２３１１から第２端縁２３１２までの幅）を幅Ｗ１で表記する。マグネット２３の長手方向の幅を幅Ｗ２で表記する。

第１フィルター２３１の幅Ｗ１は、マグネット２３の幅Ｗ２以下である。第１フィルター２３１の幅Ｗ１は、マグネット２３の幅Ｗ２よりも小さくてもよいし、マグネット２３の幅Ｗ２と同じであってもよい。図５では、第１フィルター２３１の幅Ｗ１をマグネット２３の幅Ｗ２よりも小さくて図示する。

ここで、第１端縁２３１１および第２端縁２３１２は、それぞれ、現像ローラー２０の軸線方向と直交する方向（すなわち、シャフト２１の軸線方向と直交する方向）から見て、マグネット２３と対向する範囲内に位置する。なお、現像ローラー２０の軸線方向と直交する方向から見て、第１フィルター２３１とマグネット２３との間にはスリーブ２２が介在する。すなわち、第１フィルター２３１は、現像ローラー２０の軸線方向と直交する方向から見て、全域にわたって、スリーブ２２を挟んでマグネット２３と対向する。

さらに言い換えると、第１フィルター２３１の長手方向の一方側の端縁である第１端縁２３１１は、マグネット２３の長手方向の一方側（同側）の端縁よりも、長手方向の一方側（外側）に突出しない。第１フィルター２３１の長手方向の他方側の端縁である第２端縁２３１２は、マグネット２３の長手方向の他方側（同側）の端縁よりも、長手方向の他方側（外側）に突出しない。

たとえば、図５に示すように、第１フィルター２３１の幅Ｗ１がマグネット２３の幅Ｗ２よりも小さい場合には、第１端縁２３１１の位置をマグネット２３の同側の端縁位置よりも内側とし、第２端縁２３１２の位置をマグネット２３の同側の端縁位置よりも内側とすることができる。なお、図示しないが、第１端縁２３１１および第２端縁２３１２のうち、一方をマグネット２３の同側の端縁位置よりも内側とし、他方をマグネット２３の同側の端縁位置と同じとしてもよいし。

また、図示しないが、第１フィルター２３１の幅Ｗ１がマグネット２３の幅Ｗ２と同じ場合には、第１端縁２３１１の位置をマグネット２３の同側の端縁位置と同じとし、第２端縁２３１２の位置をマグネット２３の同側の端縁位置と同じとすればよい。

本実施形態の構成では、第１フィルター２３１に付着した現像剤が第１フィルター２３１から落下したとき、その現像剤が現像容器２００の内部から外部に飛散することを抑制できる。具体的には、現像ローラー２０のスリーブ２２のうちマグネット２３と対向する範囲内には磁気ブラシが形成される。このため、現像ローラー２０の軸線方向と直交する方向から見て、第１フィルター２３１の第１端縁２３１１および第２端縁２３１２がそれぞれマグネット２３と対向する範囲内に位置するということは、第１端縁２３１１および第２端縁２３１２がそれぞれ磁気ブラシと対向する範囲内に位置するということである。言い換えると、現像ローラー２０の軸線方向と直交する方向から見て、第１フィルター２３１の全域が磁気ブラシと対向するということである。

これにより、第１フィルター２３１は現像ローラー２０の上方に位置し、第１フィルター２３１の下方に磁気ブラシが形成されるので、第１フィルター２３１から落下した現像剤は磁気ブラシに向かう。第１フィルター２３１から現像剤が落下すると、その現像剤が磁気ブラシに取り込まれる。現像ローラー２０の軸線方向と直交する方向から見て、第１フィルター２３１の第１端縁２３１１および第２端縁２３１２がそれぞれマグネット２３と対向する範囲内に位置していれば、磁気ブラシに取り込まれない現像剤が減り、現像容器２００の内部から外部への現像剤の飛散を抑制できる。特に、現像容器２００の長手方向の両端における現像容器２００の内部から外部への現像剤の飛散を抑制できる。その結果、画像形成装置１００の機内が現像容器２００から飛散した現像剤で汚染されることを抑制できる。

以下、上記効果を確認するために行った実験について説明する。

確認実験では、第１フィルター２３１として、繊維径が１０μｍ～２０μｍの円形断面の繊維で形成した不織布を使用した。第２フィルター２３２として、繊維径が２０μｍ～４０μｍの円形断面の繊維で形成した不織布を使用した。

また、確認実験では、長手方向の幅Ｗ２が３３２ｍｍのマグネット２３を有する現像ローラー２０を使用した。さらに、確認実験では、第１フィルター２３１の長手方向の幅Ｗ１を１５６ｍｍ～３７２ｍｍの範囲で振り、第１フィルター２３１の短手方向の幅を５ｍｍ～２０ｍｍの範囲で振った。すなわち、確認実験では、互いにサイズ（形状）が異なる複数種の第１フィルター２３１を使用した。吸気口２２１の長手方向および短手方向の各サイズ（開口形状）は、使用する第１フィルター２３１のサイズに合わせた。

そして、確認実験では、第１フィルター２３１のサイズ（吸気口２２１のサイズ）が互いに異なる複数種の各構成について、印字率２０％で６０万枚の印刷を行い、現像容器２００の外部における現像剤の飛散状態を目視で確認した。

確認実験では、図６に示すように、実験１～実験２１を行った。第１フィルター２３１のサイズが各実験で互いに異なる。また、確認実験では、任意のタイミングで、第１フィルター２３１を振動させた。具体的には、実験１～４では、第１フィルター２３１を振動させなかった。実験５～１７では、印刷枚数が４０００枚増加する毎に第１フィルター２３１を振動させた。実験１８～２１では、印刷枚数が１０００枚増加する毎に第１フィルター２３１を振動させた。

なお、確認実験では、現像容器２００の上部への現像剤の飛散（図６では、上部飛散と表記）による汚染を目視で確認するとともに、現像容器２００の長手方向の端部への現像剤の飛散（図６では、端部飛散と表記）による汚染を目視で確認した。図６に示す上部飛散については、現像剤の飛散による汚染が略無かった場合を「〇」で表記し、現像剤の飛散による汚染が軽微であった場合を「△」で表記し、現像剤の飛散で汚染した場合を「×」で表記する。図６に示す端部飛散については、現像剤の飛散による汚染が略無かった場合を「〇」で表記し、現像剤の飛散で汚染した場合を「×」で示す。

まず、実験１～４では、第１フィルター２３１のサイズにかかわらず、現像容器２００の上部への現像剤の飛散により汚染が発生した。なお、実験１～４では、第１フィルター２３１の振動処理を実施していない。一方で、実験５～２１では、第１フィルター２３１の振動処理を実施している。第１フィルター２３１を振動させた場合には、汚染が発生する場合もあるが、汚染の発生が比較的抑制された。実験１～４で汚染が発生した理由としては、第１フィルター２３１に付着した現像剤がそのまま残り、それによって第１フィルター２３１の目詰まりが発生したためと考えられる。この結果から、第１フィルター２３１の振動処理を実施することにより、第１フィルター２３１に付着した現像剤が第１フィルター２３１から落下し、第１フィルター２３１の目詰まりを抑制できることが確認できた。

実験５、６では、現像ローラー２０の軸線方向と直交する方向から見て、第１端縁２３１１および第２端縁２３１２をそれぞれマグネット２３と対向する範囲内に配置した。具体的には、マグネット２３の長手方向の幅Ｗ２（＝３３２ｍｍ）に対し、実験５では、第１フィルター２３１の長手方向の幅Ｗ１を３１２ｍｍとし、実験６では、第１フィルター２３１の長手方向の幅Ｗ１を３３２ｍｍとした。

一方で、実験７、８では、現像ローラー２０の軸線方向と直交する方向から見て、第１端縁２３１１および第２端縁２３１２の少なくとも一方がマグネット２３と対向する範囲内には配置されていない。具体的には、実験７では、第１フィルター２３１の長手方向の幅Ｗ１を３５２ｍｍとし、実験８では、第１フィルター２３１の長手方向の幅Ｗ１を３７２ｍｍとした。

実験５、６では、上部飛散による汚染が無かった。さらに、実験５、６では、端部飛散による汚染が無かった。一方で、実験７、８では、上部飛散による汚染は無かったが、端部飛散による汚染が発生した。なお、実験５～８では、第１フィルター２３１の振動頻度は互いに同じである。また、実験５～８では、第１フィルター２３１の短手方向の幅は互いに同じであり、その幅は２０ｍｍである。

この結果から、現像ローラー２０の軸線方向と直交する方向から見て、第１端縁２３１１および第２端縁２３１２をそれぞれマグネット２３と対向する範囲内に配置すれば、現像容器２００の長手方向の両端における現像容器２００の内部から外部への現像剤の飛散を抑制できることが確認できた。すなわち、実験５、６では、実験７、８に比べて、第１フィルター２３１から落下した現像剤がより多く磁気ブラシに取り込まれたと言える。

実験９では、実験５、６と同様、印刷枚数が４０００枚増加する毎に第１フィルター２３１を振動させた。また、第１フィルター２３１の短手方向の幅を２０ｍｍとした。一方で、実験９では、第１フィルター２３１の長手方向の幅Ｗ１を１５６ｍｍと小さくした。

実験９では、上部飛散によって軽微な汚染が発生し、その点については、実験５、６よりも劣る。その理由としては、第１フィルター２３１のフィルター面積（すなわち、吸気口２２１の面積）が小さいため、第１フィルター２３１の振動処理の実施頻度が同じでは目詰まりが解消されなかったと考えられる。しかし、実験９では、実験５、６と同様、端部飛散による汚染が無かった。これにより、第１フィルター２３１の長手方向の幅Ｗ１（すなわち、吸気口２２１の長手方向の幅）を比較的小さくしても、効果が得られることが確認できた。

ただし、第１フィルター２３１の長手方向の幅Ｗ１を小さくするということは、第１フィルター２３１のフィルター面積を小さくするということである。すなわち、第１フィルター２３１の長手方向の幅Ｗ１を小さくするほど、目詰まりが発生し易くなる。しかし、第１フィルター２３１の振動処理の実施頻度を上げることにより、第１フィルター２３１の目詰まりは抑制される。

たとえば、実験９の結果から、第１フィルター２３１の長手方向の幅Ｗ１が１５６ｍｍであれば、印刷枚数が４０００枚増加する毎に第１フィルター２３１の振動処理を実施することにより、第１フィルター２３１の目詰まりは抑制される。これにより、第１フィルター２３１の長手方向の幅Ｗ１が１１０ｍｍ（すなわち、マグネット２３の長手方向の幅の約１／３）であれば、印刷枚数が２０００枚～３０００枚増加する毎に第１フィルター２３１の振動処理が行われるよう第１フィルター２３１の振動処理の実施頻度を変更することにより、第１フィルター２３１の目詰まりは抑制されると考えられる。

そこで、第１フィルター２３１の長手方向の幅Ｗ１としては、マグネット２３の長手方向の幅の１／３以上であることが好ましい。なお、第１フィルター２３１の長手方向の幅Ｗ１をマグネット２３の長手方向の幅の１／３よりも小さくすると、目詰まりを抑制するための振動処理を頻繁に実施させる必要があるなどの不都合が生じ得る。このため、第１フィルター２３１の長手方向の幅Ｗ１を小さくし過ぎることは現実的ではない。

また、実験１０～１３では、実験１～９よりも、第１フィルター２３１の短手方向の幅が小さい。実験１～９では、第１フィルター２３１の短手方向の幅が２０ｍｍであったのに対し、実験１０～１３では、第１フィルター２３１の短手方向の幅が１０ｍｍである。

実験１０、１１では、第１フィルター２３１の長手方向の幅Ｗ１が３１２ｍｍ～３３２ｍｍであり、現像ローラー２０の軸線方向と直交する方向から見て、第１端縁２３１１および第２端縁２３１２をそれぞれマグネット２３と対向する範囲内に配置した。実験１２、１３では、第１フィルター２３１の長手方向の幅Ｗ１が３５２ｍｍ～３７２ｍｍであり、現像ローラー２０の軸線方向と直交する方向から見て、第１端縁２３１１および第２端縁２３１２の少なくとも一方がマグネット２３と対向する範囲内には配置されていない。

なお、実験１０～１３では、印刷枚数が４０００枚増加する毎に第１フィルター２３１の振動処理を実施した。すなわち、実験１０～１３では、第１フィルター２３１の振動処理の実施頻度が実験５～９と同じである。

実験１０～１３では、上部飛散によって軽微な汚染が発生した。しかし、実験１０、１１では、端部飛散による汚染は発生しなかった。一方で、実験１２、１３では、端部飛散による汚染が発生した。この結果からも、現像ローラー２０の軸線方向と直交する方向から見て、第１端縁２３１１および第２端縁２３１２をそれぞれマグネット２３と対向する範囲内に配置することにより、現像容器２００の長手方向の両端における現像容器２００の内部から外部への現像剤の飛散を抑制できることが確認できた。

実験１４～１７では、実験１０～１３よりも、第１フィルター２３１の短手方向の幅が小さい。実験１４～１７では、第１フィルター２３１の短手方向の幅が５ｍｍである。

実験１４、１５では、第１フィルター２３１の長手方向の幅Ｗ１が３１２ｍｍ～３３２ｍｍであり、現像ローラー２０の軸線方向と直交する方向から見て、第１端縁２３１１および第２端縁２３１２をそれぞれマグネット２３と対向する範囲内に配置した。実験１６、１７では、第１フィルター２３１の長手方向の幅Ｗ１が３５２ｍｍ～３７２ｍｍであり、現像ローラー２０の軸線方向と直交する方向から見て、第１端縁２３１１および第２端縁２３１２の少なくとも一方がマグネット２３と対向する範囲内には配置されていない。

なお、実験１４～１７では、印刷枚数が４０００枚増加する毎に第１フィルター２３１の振動処理を実施した。すなわち、実験１４～１７では、第１フィルター２３１の振動処理の実施頻度が実験５～１３と同じである。

実験１４～１７では、上部飛散によって汚染が発生した。この結果から、第１フィルター２３１のフィルター面積が小さくなることにより、第１フィルター２３１の目詰まりが発生し易くなり、現像容器２００の内部から外部への現像剤の飛散が多くなると言える。

ただし、実験１４、１５では、端部飛散による汚染が無かったのに対し、実験１６、１７では、端部飛散による汚染が発生した。この結果からも、現像ローラー２０の軸線方向と直交する方向から見て、第１端縁２３１１および第２端縁２３１２をそれぞれマグネット２３と対向する範囲内に配置することにより、現像容器２００の長手方向の両端における現像容器２００の内部から外部への現像剤の飛散を抑制できることが確認できた。

実験１８～２１では、実験１４～１７と同様、実験１０～１３よりも、第１フィルター２３１の短手方向の幅が小さい。実験１８～２１では、第１フィルター２３１の短手方向の幅が５ｍｍである。

実験１８、１９では、第１フィルター２３１の長手方向の幅Ｗ１が３１２ｍｍ～３３２ｍｍであり、現像ローラー２０の軸線方向と直交する方向から見て、第１端縁２３１１および第２端縁２３１２をそれぞれマグネット２３と対向する範囲内に配置した。実験２０、２１では、第１フィルター２３１の長手方向の幅Ｗ１が３５２ｍｍ～３７２ｍｍであり、現像ローラー２０の軸線方向と直交する方向から見て、第１端縁２３１１および第２端縁２３１２の少なくとも一方がマグネット２３と対向する範囲内には配置されていない。

なお、実験１８～２１では、印刷枚数が１０００枚増加する毎に第１フィルター２３１の振動処理を実施した。すなわち、実験１８～２１では、実験５～１７よりも、第１フィルター２３１の振動処理の実施頻度が高い。

実験１８、１９では、上部飛散による汚染が無く、かつ、端部飛散による汚染が無かった。この結果から、第１フィルター２３１のフィルター面積が小さくても、第１フィルター２３１に対する振動処理の実施頻度を上げることにより、現像容器２００の内部から外部への現像剤の飛散を抑制できることが確認できた。

実験２０、２１では、上部飛散による汚染は発生したが、端部飛散による汚染が無かった。この結果から、現像容器２００の長手方向の両端における現像容器２００の内部から外部への現像剤の飛散については、現像ローラー２０の軸線方向と直交する方向から見て、第１端縁２３１１および第２端縁２３１２をそれぞれマグネット２３と対向する範囲内に配置することが有効と言える。

今回開示された実施形態は、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、上記実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

２ 現像装置
１１ 感光体ドラム（像担持体）
２０ 現像ローラー（現像剤担持体）
２１ シャフト
２２ スリーブ
２３ マグネット
１００ 画像形成装置
２００ 現像容器
２００Ａ 開口
２２０ ダクト
２２１ 吸気口
２３１ 第１フィルター
２３２ 第２フィルター
２４０ 遮断部材
２５０ 振動発生部

Claims (6)

1. トナーを含む現像剤を収容し、像担持体と対向する位置に開口を有する現像容器と、
   前記現像容器の内部に配置され、前記開口から前記現像容器の外部に露出し、前記トナーを担持して前記像担持体に供給する現像剤担持体と、を備え、
   前記現像剤担持体は、
   シャフトと、
   前記シャフトを中心に回転可能に支持され、前記トナーを外周面に担持して回転するスリーブと、
   前記スリーブの内側に配置され、前記現像剤担持体の軸線に沿って延びるマグネットと、を有し、
   前記現像容器は、
   前記現像容器の内部から外部に空気を流出させるダクトと、
   前記現像剤担持体の上方で開口し、前記現像容器の内部と前記ダクトの内部とを連通させる吸気口と、
   前記吸気口を覆う第１フィルターと、を有し、
   前記第１フィルターのうち前記現像剤担持体の軸線方向の一方側の端縁および他方側の端縁は、それぞれ、前記軸線方向と直交する方向から見て、前記マグネットと対向する範囲内に位置する、現像装置。
2. 前記第１フィルターを振動させる振動発生部を備える、請求項１に記載の現像装置。
3. 前記現像容器は、第２フィルターを有し、
   前記第２フィルターは、前記第１フィルターよりも、前記ダクトの内部における空気流通方向下流側に配置される、請求項１または２に記載の現像装置。
4. 前記第２フィルターは、前記第１フィルターよりも前記現像剤の捕集効率が高い、請求項３に記載の現像装置。
5. 前記現像容器の内壁と前記現像剤担持体の外周面との間を経由して前記吸気口に至る空気流通経路を遮断する遮断部材を備え、
   前記遮断部材は、前記現像容器の内壁に取り付けられ、前記現像容器の内壁に対する取付側とは反対側の先端部を前記現像剤担持体の外周面に接触させることにより、前記空気流通経路を遮断する、請求項１または２に記載の現像装置。
6. 請求項１または２に記載の現像装置を備える、画像形成装置。

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