JP4367137B2 - 現像装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は，プリンタ，コピー機等の画像形成装置及びその画像形成装置に設けられる現像装置に関する。さらに詳細には，像担持体と現像ローラとがカウンター回転される現像装置及び画像形成装置に関するものである。

従来，トナーによって感光体の静電潜像を現像する方式の画像形成装置では，トナーの一部が現像装置と感光体との隙間からもれ，装置内に飛散する場合があるという問題があった。この飛散トナー等が粉煙状態となると，装置内の空気の流れに乗って装置内各部へ移動しかねない。そして例えば，現像装置や感光体の周囲に付着し蓄積して，用紙やセンサ等を汚す原因となることがある。そこで，画像形成装置に粉煙吸引ダクトや排気ファンを設けてエアフィルタで回収することにより，粉煙が装置内各部に蓄積するのを防止することが行われている。こうした装置では，排気ファン等による装置の大型化やコストアップは必至であった。

これに対し，ファンを利用しないで粉煙を減少させるように工夫された現像装置も考案されている（例えば，特許文献１，特許文献２参照。）。特許文献１に記載の現像装置では，感光体と２本の現像ローラとで囲まれた領域が，ほぼ閉じた空間となるため高圧となりがちであり，その部分の空気を逃がすための通気孔がハウジングに設けられている。また，特許文献２に記載の現像装置では，現像ローラと現像剤撹拌ローラと現像剤流れ規制板とで囲まれる空間が高圧となりがちであり，現像剤流れ規制板に通気孔が設けられている。これらの方法では，現像装置の内部に発生する圧力差を緩和させる。これにより，現像ローラが感光体へ対向するように開口している現像装置の開口部からの，空気の吹き出しを減少させて，現像装置外への粉煙の飛散を抑制している。
特許第３２４７９６３号公報（第２−３図） 特許第３２６８２０６号公報（第１図）

前記した従来の現像装置は，いずれも現像装置内部の気圧差の発生を抑制し，現像装置開口部からの気流の吹き出しを減少させている。しかしながら，現像ローラや感光体の回転とともに発生する空気の流れを完全に抑制することは困難である。特に，近年では，装置の高速化から各ローラの回転スピードが上昇しており，小型軽量化やコストダウンのため排気ファンを備えない画像形成装置では，現像装置から外部への空気の吹き出しを抑制することはさらに困難になってきている。このため，この気流に乗って粉煙が現像装置外部へ飛散し，ハウジング上面等に堆積するおそれがあるという問題点があった。

特に２成分トナーでは，帯電不足による浮遊トナーが発生しがちである。さらに，画質向上のためのトナーの小粒化によっても浮遊トナーは増加する傾向にある。これらの浮遊トナーが現像装置外部まで飛散すると，ハウジング上面端部からプロセスユニットの端部まで回り込むおそれがある。その場合には，帯電チャージャが汚れることにより，その帯電性能を劣化させるおそれがあるという問題点があった。

本発明は，前記した従来の現像装置が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは，現像装置から飛散した粉煙の堆積によって，他の構成部分へ悪影響を与えることを防止する現像装置及び画像形成装置を提供することにある。

この課題の解決を目的としてなされた本発明の現像装置は，像担持体に近接して回転する現像ローラと，現像ローラを像担持体に対する現像部分を除いて覆い，内部にトナーを貯留するハウジングとを有する現像装置であって，ハウジングには，像担持体に対する現像部分より現像ローラの回転の下流側であって，現像ローラにおける画像形成領域の少なくとも一方の外部の非画像形成領域に対向する位置に開口が設けられるとともに，現像ローラに対してその長手方向に外れた箇所に戻り用開口が設けられており，ハウジングの開口および戻り用開口を覆い，開口を戻り用開口に連通させるダクト部材を有しているものである。

本発明の現像装置によれば，現像ローラの回転の下流側に開口が設けられているので，現像ローラの回転に引きずられて発生する気流は開口から現像ローラ外部に吹き出す。このとき，この開口が非画像形成領域に対向する位置に設けられているので，浮遊トナー等の粉煙は気流に乗って外部へ流れ出すが，現像に係る正常なトナーが流れ出すことはない。さらに，戻り用開口とダクト部材とを有しているので，開口から外部へ吹き出す気流はダクト部材によって望ましい位置へ導かれ，戻り用の開口から現像装置内へ戻される。従って，粉煙を含む気流を外部へ出すことなく，現像装置から飛散した粉煙の堆積によって，他の構成部分へ悪影響を与えることが防止されている。

さらに本発明の現像装置では，ダクト部材には，開口から戻り用開口に至るまでの間の位置に，気流中のトナーを分離して集積するバッファ部が設けられていることが望ましい。
このようにすれば，現像装置へと戻される気流はトナーが含まれないものとなるので，現像装置中の粉煙量が抑制される。

さらに本発明は，像担持体と，像担持体に近接して回転する現像ローラと，現像ローラを像担持体に対する現像部分を除いて覆い，内部にトナーを貯留するハウジングとを有し，像担持体の潜像を現像ローラにより現像して画像を得る画像形成装置において，ハウジングには，像担持体に対する現像部分より現像ローラの回転の下流側であって，現像ローラにおける画像形成領域の少なくとも一方の外部の非画像形成領域に対向する位置に開口が設けられるとともに，現像ローラに対してその長手方向に外れた箇所に戻り用開口が設けられており，ハウジングの開口および戻り用開口を覆い，開口を戻り用開口に連通させるダクト部材を有することを特徴とする画像形成装置にも及ぶ。

さらに本発明の画像形成装置においても，ダクト部材には，開口から戻り用開口に至るまでの間の位置に，気流中のトナーを分離して集積するバッファ部が設けられていることが望ましい。

本発明の現像装置及び画像形成装置によれば，現像装置から飛散した粉煙の堆積によって，他の構成部分へ悪影響を与えることが防止されている。

以下，本発明を具体化した最良の形態について，添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本形態は，タンデム方式の画像形成装置とそれに含まれる現像装置に本発明を適用したものである。

本形態の画像形成装置１は，図１にその概略を示すように，タンデム構成のカラープリンタである。中間転写ベルト１１が，複数の張架ローラ１２によって回転可能に保持され，その周囲に各色用の画像形成ユニット２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｂｋ，および２次転写ローラ１３が並べられている。各色の画像形成ユニット２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｂｋはいずれも同様の構成であり，それぞれ像担持体２１および現像装置２２を備えている。各色の画像形成ユニット２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｂｋには，このほかに，帯電装置，露光装置，クリーナ装置等が含まれ，各色のトナー像を中間転写ベルト１１上に形成できるようになっている。これらは，一般的な構成であるので，説明は省略する。なお，各現像装置２２は，画像形成装置１に対して脱着可能にカートリッジ化されている。

現像装置２２は，図２〜図４に示すように，各色のトナーを内蔵したハウジング２３に，像担持体２１に対向する開口部２４が設けられ，そこから現像ローラ２５の一部が露出している。現像ローラ２５は，その長手方向の中央部に着磁領域２５Ｘが設けられ，両端部には，現像に関与しない非着磁領域２５Ｙが設けられた構成となっている。また，ハウジング２３には，現像ローラ２５の両非着磁領域２５Ｙの図中下側にそれぞれ第１開口２６，第２開口２７が設けられ，また現像ローラ２５より長手方向奥側には第３開口２８が設けられている。さらに，これら３つの開口２６，２７，２８を互いに連通させて，ダクト２９がハウジング２３の外側に取り付けられている。

ダクト２９は，図４に示すように，現像ローラ２５の長さにほぼ等しい樋状部分２９ａと，それに連結された略Ｌ字形状の筒状部分２９ｂとによって構成されている。図４に示したのは，ハウジング２３からダクト２９を取り外した状態である。樋状部分２９ａは，第１開口２６と第２開口２７とを覆って現像ローラ２５の長手方向に平行に設けられている。また，筒状部分２９ｂの先端部には，第３開口２８に相当する位置に開口３０が設けられている。ダクト２９をハウジング２３に取り付けると，この開口３０が第３開口２８に重なり，第１開口２６と第２開口２７と第３開口２８とがダクト２９を介して互いに連通された状態となる。ダクト２９をハウジング２３に密接させる場合には，筒状部分２９ｂのハウジング２３に接する側の面は無くてもよい。

さらに，筒状部分２９ｂの内部には，図５に示すように，複数の突起３１が形成されている。ダクト２９の内部を通過する空気流は，この突起３１にぶつかることで乱流となる。これによって，気流中のトナー等の粉煙が，図５に点ハッチングで示したように，ダクト２９の壁面等に堆積される。従って，この突起３１が気流中のトナーを分離して集積するバッファ部として機能する。

この画像形成装置１では，現像ローラ２５の回転方向は，開口部２４では図中上から下方向であり，図３に示すように，この開口部２４は像担持体２１によってほぼ塞がれている。このことから，現像ローラ２５の回転に引きずられて生じる気流は，現像ローラ２５の回転方向下流側に溜まる。そして，他に行き場がないため，図３と図４に示すように，第１開口２６と第２開口２７とから現像装置２２の外部へ吹き出し，ダクト２９の内部に吹き込む。一方，第３開口２８は現像ローラ２５や像担持体２１の回転の影響を受けない部分に設けられており，その位置のハウジング２３の内部では，第１開口２６や第２開口２７近傍に比較して気圧が低い状態となっている。これらから，排気ファン等によることなく，第１開口２６，第２開口２７からダクト２９を介して第３開口２８へと流れる気流が発生する。

ところで，一般に粉煙となるのは，帯電が正常に行われなかった逆帯電トナーや弱帯電トナーなどからなる浮遊トナーであることが多い。特に，２成分トナーを使用した場合には浮遊トナーが多く発生しがちである。これらの粉煙は，現像ローラ２５の両端部の非着磁領域２５Ｙの周辺に特に多く浮遊する。一方，この非着磁領域２５Ｙ付近には，現像に寄与するトナーは存在しない。これらのことから，第１開口２６や第２開口２７から吹き出す気流に乗ってダクト２９へと運ばれるトナーは，非着磁領域２５Ｙ付近に漂う粉煙となった不要なもののみである。現像に必要なトナーが溢れ出すおそれはない。さらに，この気流がダクト２９の内部で壁面や筒状部分２９ｂの突起３１等にぶつかって，粉煙がダクト２９の内部に堆積される。そして，粉煙を含まないきれいな気流となって，第３開口２８から現像装置２２の内部に返される。

また，取付スペースに制限がある場合は，ダクト２９の樋状部分２９ａをもっと小さく形成してもよい。あるいは，図６に示すように，第１開口２６を省略して，第２開口２７のみを第３開口２８と連通させる小さなダクト３２を設けるようにしてもよい。また，ダクト２９，３２の途中にフィルタを設けて，粉煙を確実に捕獲するようにしてもよい。

以上詳細に説明したように，本発明の画像形成装置１によれば，現像装置２２のハウジング２３に第１開口２６，第２開口２７，第３開口２８が設けられ，これらがダクト２９によって連通されている。さらに，第１開口２６と第２開口２７とは，現像ローラ２５の両端部の非着磁領域２５Ｙの近傍で，現像ローラの回転方向下流側に設けられ，第３開口２８はこれらに比較して気圧の低くなる位置に設けられているので，第１開口２６，第２開口２７からダクト２９を介して第３開口２８へと流れる気流が発生する。従って，現像ローラ２５の周辺に発生した粉煙は，この気流に乗せられて，ダクト２９へ誘導される。また，ダクト２９の内部には複数の突起３１が設けられているので，乱流を発生させ，粉煙をダクト２９内に堆積させる。これにより，感光体に対向する開口部からの気流の吹き出しとともに飛散する粉煙を誘導し，堆積による他の構成部分への悪影響が防止された画像形成装置１となっている。

なお，本最良の形態は単なる例示にすぎず，本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に，その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良，変形が可能である。
例えば，ダクト２９の形状はこれらに限らず，各開口を連通させて気流を導くものであればよい。また第３開口２８の位置は，図の位置に限らず，現像ローラ２５からやや離れた位置に設けられればよい。
また例えば，上記の形態では，ダクト２９はハウジング２３とは別に形成して取り付けるものとしたが，ハウジング２３と一体的に形成してもよい。
また例えば，カラープリンタに限らず，モノクロプリンタ，コピー機，ファクシミリ等の画像形成装置にも適用できる。

本形態の画像形成装置の概略を示す説明図である。 現像装置の外観を示す斜視図である。 現像装置を示す断面図である。 現像装置を示す説明図である。 ダクトの内部を示す断面図である。 現像装置の他の例を示す説明図である。

符号の説明

１ 画像形成装置
２１ 像担持体
２２ 現像装置
２３ ハウジング
２５ 現像ローラ
２６ 第１開口（開口）
２７ 第２開口（開口）
２８ 第３開口（戻り用開口）
２９ ダクト（ダクト部材）
３１ 突起（バッファ部）

Claims (4)

1. 像担持体に近接して回転する現像ローラと，前記現像ローラを像担持体に対する現像部分を除いて覆い，内部にトナーを貯留するハウジングとを有する現像装置において，
   前記ハウジングには，
   像担持体に対する現像部分より前記現像ローラの回転の下流側であって，前記現像ローラにおける画像形成領域の少なくとも一方の外部の非画像形成領域に対向する位置に開口が設けられるとともに，
   前記現像ローラに対してその長手方向に外れた箇所に戻り用開口が設けられており， 前記ハウジングの開口および前記戻り用開口を覆い，前記開口を前記戻り用開口に連通させるダクト部材を有することを特徴とする現像装置。
2. 請求項１に記載する現像装置において，
   前記ダクト部材には，前記開口から前記戻り用開口に至るまでの間の位置に，気流中のトナーを分離して集積するバッファ部が設けられていることを特徴とする現像装置。
3. 像担持体と，前記像担持体に近接して回転する現像ローラと，前記現像ローラを前記像担持体に対する現像部分を除いて覆い，内部にトナーを貯留するハウジングとを有し，前記像担持体の潜像を前記現像ローラにより現像して画像を得る画像形成装置において，
   前記ハウジングには，
   像担持体に対する現像部分より前記現像ローラの回転の下流側であって，前記現像ローラにおける画像形成領域の少なくとも一方の外部の非画像形成領域に対向する位置に開口が設けられるとともに，
   前記現像ローラに対してその長手方向に外れた箇所に戻り用開口が設けられており， 前記ハウジングの開口および前記戻り用開口を覆い，前記開口を前記戻り用開口に連通させるダクト部材を有することを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項３に記載する画像形成装置において，
   前記ダクト部材には，前記開口から前記戻り用開口に至るまでの間の位置に，気流中のトナーを分離して集積するバッファ部が設けられていることを特徴とする画像形成装置。

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