JP5386129B2 - 現像装置および画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置内に配設され像担持体に向けてトナーを供給するように構成された現像装置およびこの現像装置が適用された画像形成装置に関するものである。

従来、特許文献１に記載されているような、画像形成装置に適用される現像装置が知られている。この現像装置は、像担持体である感光体ドラムの周面にトナーを供給して当該感光体ドラムの周面に予め形成されている静電潜像に沿ったトナー像を形成させるものである。かかる現像装置においては、現像槽内のトナーを攪拌するための攪拌スクリューが設けられ、この攪拌スクリューの軸心回りの回転によってトナーは、攪拌されつつ内部に磁石が設けられた現像スリーブへ向けて搬送される。この現像スリーブに到達したトナーは、当該現像スリーブの回転と磁石との協働によって磁気ブラシとしての磁気穂を形成するため、この磁気穂の回転および前記攪拌スクリューの回転によって外気が吸引されて現像槽内の圧力が上昇する。

そして、現像装置内の圧力が上昇した状態になると、今度は現像槽内の空気が隙間を通って外部に排出されるため、この気流に同伴してトナーが外部に漏洩し、画像形成装置内を汚染するという不都合が生じることになる。

かかる不都合を解消するべく、特許文献１の現像装置にあっては、現像装置にフィルタを備えたダクトを付設し、吸引ファンの駆動でこのダクトを介して現像装置内の空気を吸引するようになされている。こうすることで現像装置内の圧力上昇が抑えられるとともに、気流に同伴したトナーは、フィルタによって捕捉されるため、トナーが現像装置外へ飛散することが防止される。

なお、現像装置内からのトナーの漏洩を防止するものとして、特許文献１の他に特許文献２に記載のものも知られている。特許文献２に記載のものは、現像装置のケーシングの天板に回転式の円筒形のエアフィルタと、当該エアフィルタに付着したトナーを清掃するブラシが設けられている。
特開平８−２２０８８２号公報 特開２００７−２４８６２９号公報

しかしながら、特許文献１に記載の現像装置にあっては、フィルタが目詰まりし易くそれの新旧交換でランニングコストが嵩むという問題点を有している。また、請求項２に記載の現像装置にあっては、回転式の円筒形のエアフィルタや、当該エアフィルタに付着したトナーを清掃するブラシが設けられる等、構造が複雑であり、ランニングコストに加えて部品コストも嵩むという問題点を有している。

本発明は、上記のような状況に鑑みなされたものであって、部品コストおよびランニングコストを削減した上で、内部の圧力の上昇に起因したトナーの漏洩を有効に抑え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している。

請求項１記載の発明（現像装置）は、トナーおよびキャリアを含む現像剤を収容するケーシングと、前記ケーシング内に配置され、前記現像剤を攪拌しながら搬送する攪拌搬送部材と、前記ケーシング内に配置され、周方向に複数の磁極が固定配置された円筒状磁石体と、前記円筒状磁石体に外嵌され回転可能なスリーブと、を備え、前記攪拌搬送部材から搬送された前記現像剤を担持し、対向して配置される現像ローラに前記トナーを供給する磁気ブラシローラと、前記ケーシングにおいて、前記円筒状磁石体の前記複数の磁極のうちの一の磁極のピーク位置に対向する箇所に穿設され、ケーシング内の圧を逃がすための圧抜き孔と、一端側が前記圧抜き孔に接続され、他端側が外部へ開口した流路を有するダクト部と、を備え、前記流路は、前記一端側から他端側に向けて蛇行した流路であり、前記ダクト部は、前記ケーシングの上面側に設けられていることを特徴とするものである。

かかる構成によれば、ケーシング内は、攪拌搬送部材の駆動による外気の巻き込みやトナーおよびキャリアを含む現像剤が搬送されることで生じる摩擦熱等による温度上昇によって圧力が上昇するため、内部の空気はダクト部を通って外部へ導出される。このとき、圧抜き孔を介して空気を外部へ導出するダクト部は、流路が蛇行した蛇行流路とされているため、ケーシング内から外部へ向かう気流中に含まれているトナーは、蛇行流路の途中でダクト部の内壁面に衝突して沈下する、いわゆる慣性集塵の作用により気流中から取り除かれる。従って、ダクト部からはトナーが取り除かれて清浄化された気流が画像形成装置内に排出されることになる。また、かかる構成によれば、ダクト部がケーシングの上面側に設けられていることにより、ケーシング内でダクト部へ向かうトナーを含んだ気流は上昇するため、気流の他のトナーとの干渉が最小限に抑えられ、気流中の同伴トナー量の増加が抑えられる。

請求項２記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記圧抜き孔が前記ケーシングに複数穿設され、前記ダクト部の一端側は、前記複数の圧抜き孔を全て覆うように形成されていることを特徴とするものである。

かかる構成によれば、ケーシングに穿設された複数の圧抜き孔は、ダクト部の一端側によって全てが覆われているため、圧抜き孔を通って排出されたトナーを含む空気は、全てダクト内に捕捉され、トナーが取り除かれて清浄化される。

請求項３記載の発明は、トナーおよびキャリアを含む現像剤を収容するケーシングと、前記ケーシング内に配置され、前記現像剤を攪拌しながら搬送する攪拌搬送部材と、前記ケーシング内に配置され、周方向に複数の磁極が固定配置された円筒状磁石体と、前記円筒状磁石体に外嵌され回転可能なスリーブと、を備え、前記攪拌搬送部材から搬送された前記現像剤を担持し、対向して配置される現像ローラに前記トナーを供給する磁気ブラシローラと、前記ケーシングにおいて、前記円筒状磁石体の前記複数の磁極のうちの一の磁極のピーク位置に対向する箇所に穿設され、ケーシング内の圧を逃がすための圧抜き孔と、一端側が前記圧抜き孔に接続され、他端側が外部へ開口した流路を有するダクト部と、を備え、前記流路は、前記一端側から他端側に向けて蛇行した流路であり、前記ダクト部は、前記圧抜き孔を挟んで対向するように前記ケーシングから上方向に立設された第１壁および第２壁を含み、該第１壁と第２壁との対向面間が前記流路とされ、前記第１壁の対向面からは前記第２壁へ向けて第１板が突設され、前記第２壁の対向面からは前記第１壁へ向けて第２板が突設され、前記第１板および第２板の先端と相手方の対向面との間には空間が設けられ、且つ、前記第１板と前記第２板とは突設している高さ位置が異なることを特徴とするものである。

かかる構成によれば、ダクト部内に蛇行流路を形成するに際し、圧抜き孔を挟んで対向するようにケーシングから流路を形成するべく上方向に第１および第２壁を立設するとともに、第１および第２壁から相手側へ向けてそれぞれ高さ位置の異なる第１および第２板をそれぞれ突設することにより、簡単な構造で安価に蛇行流路が形成される。従って、ダクト部そのものを全体的に蛇行させる場合に比較し装置コストの低減化を図ることができる。

請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明において、前記ケーシングの上方位置に当該ケーシングの上下方向に延びる壁面と対向して凹部を形成するように壁板が設けられ、前記壁面が前記第１壁であり、前記壁板が前記第２壁であることを特徴とするものである。

かかる構成によれば、ケーシングの上下方向に延びる壁面を利用してダクト部を形成させることにより、その分、ダクト部を形成させるための材料を節約することができ、装置コストの低減化に貢献する。

請求項５記載の発明は、トナーおよびキャリアを含む現像剤を収容するケーシングと、前記ケーシング内に配置され、前記現像剤を攪拌しながら搬送する攪拌搬送部材と、前記ケーシング内に配置され、周方向に複数の磁極が固定配置された円筒状磁石体と、前記円筒状磁石体に外嵌され回転可能なスリーブと、を備え、前記攪拌搬送部材から搬送された前記現像剤を担持し、対向して配置される現像ローラに前記トナーを供給する磁気ブラシローラと、前記ケーシングにおいて、前記円筒状磁石体の前記複数の磁極のうちの一の磁極のピーク位置に対向する箇所に穿設され、ケーシング内の圧を逃がすための圧抜き孔と、一端側が前記圧抜き孔に接続され、他端側が外部へ開口した流路を有するダクト部と、を備え、前記流路は、前記一端側から他端側に向けて蛇行した流路であり、前記ダクト部の他端側に取り付けられ、複数のスリットを具備する蓋体をさらに備えることを特徴とするものである。

かかる構成によれば、ダクト部の他端側が複数のスリットを備えた蓋体により閉止されるため、スリットを介した気流の排出を確保しつつ、他端部からの異物のダクト内への混入が防止される。

請求項６記載の発明（画像形成装置）は、トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体の表面へ向けてトナーを供給する前記現像ローラを備えた請求項１〜５のいずれか１項に記載の現像装置とを含むことを特徴とするものである。

かかる構成によれば、画像形成装置は、請求項１乃至５に記載の現像装置が有する作用効果を享受し得るものになる。

本発明に係る現像装置よれば、ケーシングの天板に設けられたダクト部の流路を蛇行させるという簡単な構成により、トナーのケーシングからの外部への飛散防止を有効に確保しつつ、従来用いられていたフィルタ等を用いない分、部品点数の削減を達成することができ、結果として現像装置の製造コストおよびランニングコストの低減化に貢献することができる。

また、本発明に係る画像形成装置によれば、当該画像形成装置を、請求項１乃至６に記載の現像装置が有する作用効果を享受し得るものにすることができる。

まず、本発明に係る現像装置が適用されたプリンタ（画像形成装置）１０の内部構造の概要について図１を基に説明する。図１は、プリンタ１０の内部構造の一実施形態を説明するための正面断面視の説明図である。なお、図１においてＸ−Ｘ方向を左右方向といい、特に−Ｘ方向を左方、＋Ｘ方向を右方という。

図１に示すように、本実施形態のプリンタ１０は、箱形を呈した装置本体１１内にコンピュータ等の外部機器から伝送された画像情報に基づき画像を形成する画像形成部１２と、この画像形成部１２によって形成され、用紙Ｐに転写された画像に定着処理を施す定着部１３と、転写用の用紙を貯留する用紙貯留部１４とが内装されているとともに、当該装置本体１１の上部に定着処理後の用紙Ｐが排出される用紙排出部１５が形成されることによって基本構成されている。

前記装置本体１１の上面適所には、用紙Ｐの出力条件等を入力操作するための図略の操作パネルが設けられている。この操作パネルには、図略の電源キーやスタートボタン、さらには出力条件を入力するための各種のキー等が設けられている。

前記画像形成部１２は、用紙貯留部１４から給紙された用紙Ｐにトナー画像を形成させるべく画像形成処理が実行される部分である。かかる画像形成部１２は、本実施形態では、上流側（図１における右側）から下流側へ向けて順次配設された、マゼンタ色の現像剤を用いるマゼンタ用ユニット１２Ｍと、シアン色の現像剤を用いるシアン用ユニット１２Ｃと、イエロー色の現像剤を用いるイエロー用ユニット１２Ｙと、ブラック色の現像剤を用いるブラック用ユニット１２Ｋとが備えられている。

そして、前記各ユニット１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙ，１２Ｋには、感光体ドラム１２１および現像装置２０がそれぞれ備えられている。感光体ドラム１２１は、周面に静電潜像およびこの静電潜像に沿ったトナー像（可視像）を形成させるためのものである。そして、各感光体ドラム１２１は、図１において反時計方向へ向けて回転しつつ対応した現像装置２０から現像剤の供給を受ける。各現像装置２０には、装置本体１１の前面側（図１の紙面の表側）に配設された図略のトナーカートリッジから現像剤が補給される。

なお、本実施形態においては、現像剤としてトナーとキャリアとからなる、いわゆる２成分系のものが採用されている。トナーは、着色剤、電荷制御剤およびワックス等の添加剤をバインダー樹脂中に分散させた粒径が６〜１２μｍの微粉体である。これに対してキャリアは、磁鉄鉱（Ｆｅ３Ｏ４）等の粒径が６０〜２００μｍの磁性粒子であり、トナーを帯電させるために使用される。そして、トナーは、図略のトナーカートリッジから現像装置２０に適宜補給される消耗品であるのに対し、キャリアは、予め所定量が現像装置２０内に装填されており、消耗することなく循環使用されるのが一般的である。

そして、現像剤の内のキャリアは、トナーに比べて粒径および重量が大きいため、現像装置２０内から外部に漏洩し難いのに対し、トナーは粒径および重量が小さいため飛散して現像装置２０から外部に漏洩し易い。本発明は、かかるトナーの漏洩を効果的に防止することができるものである。

各感光体ドラム１２１の直下位置には帯電装置１２２がそれぞれ設けられているとともに、各帯電装置１２２のさらに下方位置には露光装置１２３が設けられている。そして、各感光体ドラム１２１は、前記帯電装置１２２によって周面が一様に帯電され、コンピュータ等から入力された画像データに基づく各色に対応したレーザー光が前記各露光装置１２３から帯電後の感光体ドラム１２１の周面に照射されることにより、各感光体ドラム１２１の周面に静電潜像が形成される。かかる静電潜像に現像装置２０から現像剤が供給されることにより、感光体ドラム１２１の周面にトナー像が形成される。

感光体ドラム１２１の上方位置には、当該各感光体ドラム１２１に当接するように駆動ローラ１２４ａおよび従動ローラ１２４ｂ間に張設された転写ベルト１２４が設けられている。この転写ベルト１２４は、各感光体ドラム１２１に対応して設けられた転写ローラ１２５によって感光体ドラム１２１の周面に押し付けられた状態で各感光体ドラム１２１と同期しながら駆動ローラ１２４ａと従動ローラ１２４ｂとの間を周回するようになっている。

従って、転写ベルト１２４が周回することによりその表面に対しマゼンタ用ユニット１２Ｍの感光体ドラム１２１によるマゼンタトナーのトナー像の転写が行なわれ、ついで転写ベルト１２４の同一位置にシアン用ユニット１２Ｃの感光体ドラム１２１によるシアントナーのトナー像の転写が重ね塗り状態で行なわれ、ついで転写ベルト１２４の同一位置にイエロー用ユニット１２Ｙの感光体ドラム１２１によるイエロートナーのトナー像の転写が重ね塗り状態で行なわれ、最後のブラック用ユニット１２Ｋの感光体ドラム１２１によるブラックトナーのトナー像の転写が重ね塗り状態で行なわれ、これらによって転写ベルト１２４の表面にカラーのトナー像が形成される。この転写ベルト１２４の表面に形成されたカラーのトナー像が用紙貯留部１４から搬送されてきた用紙Ｐに転写されることになる。

そして、各感光体ドラム１２１の図１における左方位置には当該感光体ドラム１２１の周面の残留トナーを除去して清浄化するクリーニング装置１２６が設けられている。クリーニング装置１２６によって清浄化処理された感光体ドラム１２１の周面は、新たな帯電処理のために帯電装置１２２へ向かうことになる。

クリーニング装置１２６で感光体ドラム１２１の周面から取り除かれた廃トナーは、所定の経路を通って図略のトナー回収ボトルに回収されて貯留される。

画像形成部１２の図１における左方位置には、上下方向に延びる用紙搬送路１１１が形成されている。この用紙搬送路１１１には、適所に所定対の搬送ローラ対１１２が設けられ、用紙貯留部１４からの用紙がこれらの搬送ローラ対１１２の駆動で駆動ローラ１２４ａに掛け回されている転写ベルト１２４へ向けて搬送される。かかる用紙搬送路１１１には、駆動ローラ１２４ａと対向した位置に転写ベルト１２４の表面と当接した第２転写ローラ１１３が設けられ、用紙搬送路１１１を搬送されつつある用紙Ｐが転写ベルト１２４と第２転写ローラ１１３とに押圧挟持されることによって転写ベルト１２４上のトナー像が当該用紙Ｐに転写される。

前記定着部１３は、画像形成部１２で転写された用紙上のトナー像に対し定着処理を施すものであり、内部に加熱源であるハロゲンランプ等の通電発熱体を備えた加熱ローラ１３１と、図１における左方でこの加熱ローラ１３１と対向配置された定着ローラ１３２と、この定着ローラ１３２および前記加熱ローラ１３１間に張設された定着ベルト１３３と、この定着ベルト１３３を介して前記定着ローラ４０と対向配置された加圧ローラ１３４とを備えて構成されている。

そして、前記転写ベルト１２４と第２転写ローラ１１３との間のニップ部を通過することにより転写ベルト１２４のトナー像が転写された状態で定着部１３へ供給された用紙Ｐは、加圧ローラ１３４と高温の定着ベルト１３３との間を通過しながら定着ベルト１３３からの熱を得て定着処理が施される。

定着処理の完了したカラー画像付の用紙Ｐは、定着部１３の上部から延設された排紙搬送路１１４を通って装置本体１１の頂部に設けられた用紙排出部１５の排紙トレイ１５１へ向けて排出される。

前記用紙貯留部１４は、装置本体１１の図１における右側壁に開閉自在に設けられた手差しトレイ１４１と、装置本体１１内における露光装置１２３より下方位置に挿脱可能に装着された用紙トレイ１４２とを備えて構成されている。用紙トレイ１４２には用紙束が貯留されるようになっている。

前記手差しトレイ１４１は、用紙Ｐを１枚ずつ手差し操作で画像形成部１２へ向けて給紙するためのものであり、普段は装置本体１１の図１における後壁面に収納されているが、手差しで給紙するときのみ、図１に示すように、壁面から引き出されて手差し給紙に供される。

前記用紙トレイ１４２は、上面が全面開口の箱体を備えて構成され、複数枚の用紙Ｐが積層されてなる用紙束Ｐ１が貯留可能になっている。かかる用紙トレイ１４２に貯留された用紙束Ｐ１の最上位の用紙Ｐは、下流端（図１における左端）の上面が用紙束Ｐ１からピックアップローラ１４３の駆動で用紙搬送路１１１へ向けて繰り出されるようになっており、１枚ずつ繰り出され用紙Ｐが搬送ローラ対１１２の駆動で用紙搬送路１１１を通って画像形成部１２における第２転写ローラ１１３と転写ベルト１２４との間のニップ部へ向けて送り込まれる。

以下、図２〜図４を基に本実施形態に係る現像装置２０について説明する。図２および図３は、本発明に係る現像装置２０の一実施形態を示す斜視図であって、図２は、全体斜視図であり、図３は、図２に示す現像装置２０を長手方向の略中央部で破断した状態の破断斜視図である。また、図４は、図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。なお、図２〜図４においてＸ−Ｘ方向を左右方向、Ｙ−Ｙ方向を前後方向といい、特に−Ｘ方向を左方、＋Ｘ方向を右方、−Ｙ方向を前方、＋Ｙ方向を後方という。

図２〜図４に示すように、本実施形態に係る現像装置２０は、前後方向に長尺のケーシング２１の中に現像剤を攪拌するトナー攪拌機構３０と、このトナー攪拌機構３０によって攪拌処理された現像剤を感光体ドラム１２１の周面に向けて供給するトナー供給機構４０と、ケーシング２１の内外と連通した上でトナーがケーシング２１から漏洩するのを防止するダクト部５０とを備えて構成されている。

前記ケーシング２１は、図２に示すように、長さ寸法（前後寸法）が搬送される用紙Ｐの紙幅寸法より若干長めに設定されている。かかるケーシング２１は、図３に示すように、前記トナー攪拌機構３０が装着される下部ケーシング２２と、この下部ケーシング２２の上部に設けられた、前記トナー供給機構４０が装着される上部ケーシング２３とからなる２段構造で構成されている。かかるケーシング２１の後端部には、図略の駆動モータから駆動力をトナー攪拌機構３０およびトナー供給機構４０に伝達するためのギヤ機構２９が設けられている。

前記下部ケーシング２２は、左右幅寸法が上部ケーシング２３のそれより長尺に設定されている。かかる下部ケーシング２２は、右端部が上部ケーシング２３の右端部より右方に向けて突出した−Ｙ方向からの正面視で右上に向かって凸の円弧状の円弧壁２２１を有しているとともに、左端位置には下部左面壁２２２が設けられ、これら円弧壁２２１の下端縁部と下部左面壁２２２の下端縁部との間に底板２２３が架設されている。

これら円弧壁２２１、下部左面壁２２２および底板２２３は、いずれも構造材としての前方壁部材２１１および後方壁部材２１２（図２）間に架設されている。

かかる下部ケーシング２２内には、図３および図４に示すように、左右方向の中央部に前後方向へ延びた隔壁２５が設けられ、この隔壁２５によって下部ケーシング２２内は左右で二分されている。これら下部ケーシング２２内の二分された一方側（右側）には後述する第１スパイラルフィーダ（攪拌搬送部材）３１が設けられているとともに、同他方側（左側）には後述する第２スパイラルフィーダ（攪拌搬送部材）３２が設けられている。

前記上部ケーシング２３は、前記下部ケーシング２２の円弧壁２２１の左縁部から左方へ向かって先上がりに傾斜した傾斜壁（第１壁）２３１と、この傾斜壁２３１の上縁部から前方へ向かって水平に延設された天板２３２と、前記下部ケーシング２２の下部左面壁２２２の上縁部から上方に向かって延設された上部左面壁２３３とを有している。

これら傾斜壁２３１、天板２３２および上部左面壁２３３は、いずれも構造材としての前記前方壁部材２１１および後方壁部材２１２間に架設されている。

かかる上部ケーシング２３には、図３および図４における前面における天板２３２の前縁部と上部左面壁２３３の上縁部との間に、所定の上下寸法で前後方向に長尺の、前記感光体ドラム１２１の周面と対向するトナー供給開口２３４が開口され、上部ケーシング２３内に送り込まれた現像剤は、トナー供給機構４０の駆動によりトナー供給開口２３４を介し感光体ドラム１２１の周面へ供給される。

また、上部ケーシング２３には、その傾斜壁２３１の基端部から上方に向かって垂直壁（第２壁）２３５が立設されている。この垂直壁２３５は、前方および後方壁部材２１１，２１２間に架設され、これによって当該垂直壁２３５と前記傾斜壁２３１との間に前後方向へ延びたＶ字溝２６が形成されている。このＶ字溝２６を含んで後に詳述するダクト部５０が形成されている。

前記トナー攪拌機構３０は、図３および図４に示すように、下部ケーシング２２内の隔壁２５より右方位置で前後方向に延びた第１スパイラルフィーダ３１と、隔壁２５より左側で第１スパイラルフィーダ３１と平行に配設された第２スパイラルフィーダ３２とを備えている。図略の現像剤受け入れ開口を介してトナーカートリッジから下部ケーシング２２内に供給された現像剤は、第１スパイラルフィーダ３１の駆動回転によって前方に向かって搬送されるようになっている。

一方、前記隔壁２５には、その左端および右端に連絡開口２５１（図４）がそれぞれ設けられている。そして、第１スパイラルフィーダ３１の駆動で下部ケーシング２２内の隔壁２５の右側の空間を前方に向けて搬送された現像剤は、前方の連絡開口２５１を通って隔壁２５の左側の空間に搬入される。左側の空間へ搬入された現像剤は、ここで第２スパイラルフィーダ３２の駆動により後方に向けて搬送されつつ、一部が下部ケーシング２２の隔壁２５の左側と上部ケーシング２３との間に形成された前後方向に長尺の汲み上げ空間２７を通って後述の第１現像ローラ４１の時計方向へ向かう駆動回転により上部ケーシング２３へ向けて汲み上げられる。一方、汲み上げられなかった残部は後方の連絡開口２５１を通って隔壁２５の右側の空間に戻され循環搬送される。

前記トナー供給機構４０は、トナー攪拌機構３０の駆動で下部ケーシング２２内から上部ケーシング２３内へ汲み上げるとともに、この汲み上げられたトナーを感光体ドラム１２１へ供給するためのものである。かかるトナー供給機構４０は、上部ケーシング２３の下部右側で前記第２スパイラルフィーダ３２の直上位置に対向配置された前後方向に延びる第１現像ローラ４１（磁気ブラシローラ）と、上部ケーシング２３内における第１現像ローラ４１の左斜め上方で当該第１現像ローラ４１と平行に、かつ、周面同士が僅かな隙間を介して互いに対向するように配設された第２現像ローラ４２（現像ローラ）と、先端縁部が第１現像ローラ４１の左面に所定の隙間を介して対向するように配設された層厚規制部材４３とを備えて構成されている。

前記層厚規制部材４３は、第１現像ローラ４１の軸心回りの時計方向への回転により汲み上げ空間２７から汲み上げられて第１現像ローラ４１の周面に付着した現像剤を所定の厚みに規制するものである。すなわち、第１現像ローラ４１の回転に応じて当該第１現像ローラ４１の周面に付着した現像剤が、層厚規制部材４３の先端縁部と第１現像ローラ４１の周面との間の隙間を潜ることにより、第２現像ローラ４２に供給される現像剤が予め設定された層厚になる。

前記第１現像ローラ４１は、前方壁部材２１１および後方壁部材２１２（図２）貫通した第１ローラ軸４１１回りに同心で相対回転可能に軸支されているとともに、前記第２現像ローラ４２は、同第２ローラ軸４２１回りに同心で回転可能に軸支されている。

そして、第１現像ローラ４１は、図略の駆動モータの駆動力がギヤ機構２９を介して第１ローラ軸４１１へ伝達されることにより第１ローラ軸４１１回りに時計方向に向けて相対回転するとともに、第２現像ローラ４２は、この第１現像ローラ４１の回転に前記図略のギヤ機構２９を介して従動し、第２ローラ軸４２１回りに時計方向に向け同期回転する。

前記第１現像ローラ４１は、図４に示すように、周面に形成された薄層で、かつ、非磁性の例えばアルミニウム等からなる筒状のスリーブ４１ａと、このスリーブ４１ａが外嵌される円筒状磁石体４１ｂとからなっている。前記スリーブ４１ａは、第１ローラ軸４１１と同心で対回転可能であるのに対し、円筒状磁石体４１ｂは、端部のＤカットで回転しないようにケーシング２１に装着された第１ローラ軸４１１に固定され、これによってスリーブ４１ａが回転しても回転しない。

図４には、円筒状磁石体４１ｂの各磁極のピークの位置を示している。すなわち、円筒状磁石体４１ｂには、第１ローラ軸４１１から第２現像ローラ４２に向けて形成された第１エヌ極Ｎ１と、第１ローラ軸４１１から略垂直に上方に向けて形成された第１エス極Ｓ１と、この第１エス極Ｓ１の図４における直右方において第１ローラ軸４１１から上方に向かって右方に斜めに形成された第２エヌ極Ｎ２と、第１ローラ軸４１１から略水平に図４における右方に向けて形成された第２エス極Ｓ２と、第１ローラ軸４１１から略垂直に下方に向けて形成された第３エス極Ｓ３と、第１ローラ軸４１１から下方に向かって図４における左方へ斜めに形成された第３エヌ極Ｎ３と、第１ローラ軸４１１から図４における左方へ向けて略水平に形成された第４エス極Ｓ４とがそれぞれ設定されている。

一方、第２現像ローラ４２の内部には、第１現像ローラ４１と対向する位置に第１エヌ極Ｎ１と対向する対対向極（具体的にはエス極）を備えた磁石が設けられている。この磁石は、第１現像ローラ４１の場合と同様に、第２現像ローラ４２の周面部分を形成するスリーブが回転しても回転しないように構成されている。

そして、前記スリーブ４１ａの第１ローラ軸４１１回りの時計方向に向かう回転により、第３エス極Ｓ３の位置で当該スリーブ４１ａの周面へ汲み上げられた現像剤は、第３エヌ極Ｎ３極と第４エス極Ｓ４との間の位置で層厚規制部材４３を通過し、これによって層厚が規制された状態になる。この層厚の規制された現像剤は、第４エス極Ｓ４の位置を介して第２現像ローラ４２と対向した第１エヌ極Ｎ１の位置へ搬送され、ここで第１エヌ極Ｎ１と対向した第２現像ローラ４２の対向極に吸引され、これによって第２現像ローラ４２の周面にトナー層が形成される。このトナー層は、第２現像ローラ４２の第２ローラ軸４２１回りの回転により感光体ドラム１２１との対向位置まで運ばれ、ここで感光体ドラム１２１の周面に供給される。

そして、第１エヌ極Ｎ１の位置でスリーブ４１ａの周面から第２現像ローラ４２の周面に吸着されなかったトナーを含む現像剤は、スリーブ４１ａの時計方向へ向かう回転により第１エス極Ｓ１、第２エヌ極Ｎ２および第２エス極Ｓ２の位置を通って下部ケーシング２２の隔壁２５の図４における左側（すなわち汲み上げ空間２７）に回収される。また、第２現像ローラ４２から感光体ドラム１２１に供給されなかったトナーは、磁気ブラシで摺擦されつつ第１現像ローラ４１のスリーブ４１ａの周面に戻され、前記同様に汲み上げ空間２７に回収される。この場合、本実施形態においては、第２エス極Ｓ２と第３エス極Ｓ３との間の距離を広く確保し、これによって第２および第３エス極Ｓ２，Ｓ３間に無磁極領域を形成させるようにしているため、第４エス極Ｓ４を通過した現像剤は、磁力の影響を受けることなくスリーブ４１ａの周面から容易に剥がれ落ちる。

なお、第２および第３エス極Ｓ２，Ｓ３間の距離を十分に広く確保し得ない場合であっても、第２および第３エス極Ｓ２，Ｓ３間に位置した現像剤は、同極間に形成された反発磁界に誘導されてスリーブ４１ａの周面から容易に剥がれ落ちる。

前記第２現像ローラ４２を軸支している第２ローラ軸４２１には、その両端部に相対回転可能に同心で位置決めコロ４４（図４に二点差線で表示）がそれぞれ外嵌されている。かかる位置決めコロ４４は、外径寸法が前記第２現像ローラ４２の外径寸法より若干大きめに設定され、これによって左右一対の位置決めコロ４４が感光体ドラム１２１の周面に当接された状態で、第２現像ローラ４２の周面と感光体ドラム１２１の周面との間に所定寸法の隙間が形成される。そして、第２現像ローラ４２の周面に積層されている現像剤の内のトナーは、この隙間を介して感光体ドラム１２１の周面に供給される。

以下、このように構成された現像装置２０に付設されるダクト部５０について図５および図６を基に説明する。図５および図６は、ダクト部５０の一実施形態を示す斜視図であり、図５は分解斜視図、図６は組み立て図である。そして、特に図６については、図６（Ａ）が組み立て斜視図であり、図６（Ｂ）が図６（Ａ）の断面図である。なお、図５および図６におけるＸおよびＹによる方向表示は、図２の場合と同様（−Ｘ：左方、＋Ｘ：右方、−Ｙ：前方、＋Ｙ：後方）である。

まず、図５に示すように、ダクト部５０は、ケーシング２１の傾斜壁２３１と垂直壁２３５とによって形成された前記Ｖ字溝２６と、このＶ字溝２６の垂直壁２３５側に固定されたＶ字溝２６の全長に亘る下部邪魔板５１と、Ｖ字溝２６の上面開口を閉止する蓋体５２と、この蓋体５２の裏面から下方へ向かって突設された当該蓋体５２の全長に亘る垂下板５３と、この垂下板５３の右面から右方に向かって突設された当該垂下板５３の全長に亘る上部邪魔板５４とを備えている。前記傾斜壁２３１は、本発明に係る天板の一部を構成している。

前記Ｖ字溝２６における傾斜壁２３１の下部位置には、前後方向に向けて所定ピッチで並設された複数の流通孔（圧抜き孔）２６１が設けられている。ケーシング２１内で発生した気流は、この流通孔２６１を通ってＶ字溝２６内に導入され、Ｖ字溝２６内の蛇行流路２６２を通って外部へ排出される。

前記下部邪魔板５１は、垂直壁２３５の上下方向の略中央部の左面側に取り付けられている。かかる下部邪魔板５１は、その右縁部から下方に向けて延設された延設部５１１を有し、この延設部５１１がネジ止めその他で垂直壁２３５に固定されることにより、下部邪魔板５１がＶ字溝２６内に装着される。このような下部邪魔板５１は、左右方向の板幅寸法が、取り付け位置におけるＶ字溝２６の溝幅寸法より若干短めに設定されている。従って、Ｖ字溝２６内で下部邪魔板５１の左端縁部と傾斜壁２３１の右面との間に気流を通す流路が形成されている。

前記蓋体５２は、長さ寸法がケーシング２１の前方壁部材２１１（図２参照、図５および図６では図示を省略）および後方壁部材２１２間の内寸法より僅かに短めに設定されているとともに、左右方向の幅寸法がＶ字溝２６の上面開口の左右寸法より若干大きめに設定されている。

一方、傾斜壁２３１における垂直壁２３５の上縁面と同一高さ位置には、直角に切りかかれた状態の角溝２３１ａが設けられている。そして、蓋体５２は、左縁部がこの角溝２３１ａに嵌め込まれ、かつ、右縁部が垂直壁２３５の上縁部に支持されることによってＶ字溝２６を閉止した状態になる。

また、前後の壁部材２１１，２１２には、上面が垂直壁２３５の上縁面と同一高さレベルの突条２１３が互いに対向方向に向けてそれぞれ突設されている（なお、図５および図６では前方壁部材２１１側の突条２１３の図示を省略している）。かかる各突条２１３の上面には、上方に向かって突設された位置決め突起２１３ａがそれぞれ設けられている。

一方、蓋体５２の前後の端部には、前記各位置決め突起２１３ａに対応した位置に当該位置決め突起２１３ａに外嵌する位置決め孔５２１がそれぞれ穿設されている。従って、各位置決め孔５２１を対応した位置決め突起２１３ａに外嵌することにより、蓋体５２は、位置ずれが阻止された状態でＶ字溝２６の上面開口を閉止することができる。

また、蓋体５２の右縁面の適所には、前後方向一対の係止板片５２２がオーバーハング状態で突設されている。各係止板片５２２は、中央部に穿設された係止孔５２２ａをそれぞれ有している。

一方、垂直壁２３５における前記各係止板片５２２に対応した位置には、前記係止孔５２２ａが外嵌される、上面に傾斜面が形成された係止突起２３５ａがそれぞれ設けられている。そして、各係止板片５２２の係止孔５２２ａが、対応した係止突起２３５ａにそれぞれ嵌め込まれることにより、蓋体５２は、図６（Ａ）に示すように、外れ止め状態でＶ字溝２６に装着されることになる。

さらに、蓋体５２の左右方向の中央位置には、左右方向に長尺の多数のスリット５２３が前後方向に並設されている。流通孔２６１を通ってＶ字溝２６内に導入された気流は、これらのスリット５２３を通って外部に排出される。

前記垂下板５３は、蓋体５２の裏面側における左端縁から傾斜壁２３１の角溝２３１ａ左右幅寸法分だけ右方へ寄った位置に設けられている。かかる垂下板５３の上下寸法は、垂直壁２３５の上縁部と下部邪魔板５１との間の距離と略等しくなるように設定されている。

前記上部邪魔板５４は、前記垂下板５３の上下方向の中央部から右方へ向かって突設されている。かかる上部邪魔板５４の左右幅寸法は、垂下板５３と垂直壁２３５との間の内寸法より若干短めに設定されている。

そして、蓋体５２がＶ字溝２６の上面開口を閉止した状態では、図６（Ａ）および図６（Ｂ）に示すように、Ｖ字溝２６内に流通孔２６１からスリット５２３へ向かう蛇行流路２６２が形成された状態になっている。

従って、現像装置２０が稼働中には、第１および第２スパイラルフィーダ３１，３２の駆動による空気の巻き込みおよびトナー攪拌時の摩擦熱によるケーシング２１内の空気の温度上昇に起因して高くなったケーシング２１内の圧力は、現像装置２０が停止されることによる外気の巻き込み停止等によってケーシング２１内の空気が気流となり、Ｖ字溝２６を通って外部に排出されることになる。

このとき、前記気流に同伴してトナーの一部もケーシング２１内から流出されることになるが、流通孔２６１を通ってＶ字溝２６内へ導入された気流は、Ｖ字溝２６内に形成された下部邪魔板５１および上部邪魔板５４による蛇行流路２６２を通過して蛇行することになるため、気流中のトナーは下部邪魔板５１および上部邪魔板５４と衝突して落下したり付着したりし（するいわゆる慣性集塵の作用を受けることになり）、結果としてスリット５２３から外部に排出される気流中のトナーは減少する。

このように、Ｖ字溝２６に蛇行流路２６２が形成されたダクト部５０を設けることにより、たとえケーシング２１内からの気流がＶ字溝２６を通って外部に排出されても、気流に同伴したトナーは払い落とされるため、プリンタ１０内の空間が飛散したトナーで汚染されるような不都合の発生を有効に防止することができる。

以上詳述したように、本発明に係る現像装置２０は、プリンタ１０に装着され、感光体ドラム１２１の周面へ向けてトナーを供給することにより当該周面に現像処理を施すものであり、充填されたトナーを感光体ドラム１２１へ向けて供給する第１および第２現像ローラ４１，４２と、これら第１および第２現像ローラ４１，４２へ向けてトナーを攪拌しながら搬送する第１および第２スパイラルフィーダ３１，３２とが所定のケーシング２１に内装されているとともに、ケーシング２１の天板２３２には、ケーシング２１内の圧を逃がすために外部と連通したダクト部５０が設けられ、ダクト部５０には蛇行流路２６２が形成されている。

かかる構成の現像装置２０によれば、ケーシング２１内が第１および第２スパイラルフィーダ３１，３２の駆動回転等で外気を巻き込み圧力が上昇しても、第１および第２スパイラルフィーダ３１，３２が停止されたときに内部の空気はダクト部５０を通って外部へ導出されるが、ダクト部５０には蛇行流路２６２が形成されているため、ケーシング２１内から外部へ向かう気流中に含まれているトナーは、蛇行途中でダクト部５０の内壁面に衝突して沈下する、いわゆる慣性集塵の機能が発揮され、これによってダクト部５０からは清浄化された気流が導出される。

このように、ダクト部５０の流路を蛇行させるという簡単な構成により、トナーの現像装置のケーシング２１からの外部への飛散防止を有効に確保した上で、従来用いられていたフィルタ等を用いない分、製造コストおよびランニングコストの低減化に貢献することができ、結果として現像装置２０の製造コストおよびランニングコストの低減化に貢献することができる。

そして、ダクト部５０は、ケーシング２１の上面側に設けられているため、ケーシング２１内でダクト部５０へ向かうトナーを含んだ気流は上昇することになり、気流の他のトナーとの干渉が最小限に抑えられ、気流中の同伴トナー量の増加を抑えることができる。

また、傾斜壁（天板）２３１には、複数の流通孔２６１が穿設され、ダクト部５０は、流通孔２６１を全て覆うように形成されているため、第１および第２スパイラルフィーダ３１，３２の駆動によってトナーが跳ね上がり、ダクト部５０から外部に放出されるような不都合の発生が防止された上で気流のみを複数の流通孔２６１を通して外部へ導出することができる。

そして、上記の実施形態においては、ダクト部５０は、天板２３２から延設された傾斜壁２３１と、この傾斜壁２３１と対向するように立設された垂直壁２３５と、これら傾斜壁２３１および垂直壁２３５から千鳥状になるように互いに相手方に向かって突設された下部邪魔板５１および上部邪魔板５４とを備えているため、ダクト部５０そのものを曲折して全体的に蛇行させる場合に比較し、簡単な構造で安価に蛇行流路２６２を形成することができる。

本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、以下の内容をも包含するものである。

（１）上記の実施形態においては、本発明に係る現像装置２０が適用される画像形成装置としてプリンタ１０を例に挙げて説明したが、プリンタ１０に限らず、複写機であってもよいし、ファクシミリ装置であってもよい。

（２）上記の実施形態においては、カラー印刷が可能な画像形成装置を例に挙げて説明したが、これに限らずモノクロ印刷用の画像形成装置に本発明に係る現像装置２０を適用してもよい。

（３）上記の実施形態においては、ダクト部５０に２枚の邪魔板（下部邪魔板５１および上部邪魔板５４）が設けられているが、１枚であってもよいし、３枚以上であってもよい。

（４）上記の実施形態において、蛇行流路２６２の下流端にフィルタを設けてもよい。こうすることで、蛇行流路２６２を通る気流は、当該蛇行流路２６２内において所定量のトナーが取り除かれた状態でフィルタに到達するため、負荷の軽減でフィルタが目詰まりし難くなる。従って、一定期間内におけるフィルタの新旧交換頻度を少なくすることができ、結果としてフィルタを採用した場合のランニングコストの低減化に貢献することができる。

本発明に係る現像装置が適用されたプリンタの内部構造の一実施形態を説明するための正面断面視の説明図である。 本発明に係る現像装置の一実施形態を示す全体斜視図である。 図２に示す現像装置を長手方向の略中央部で破断した状態の破断斜視図である。 図３のＩＶ−ＩＶ線視の断面図である。 ダクト部の一実施形態を示す分解斜視図である。 図５に示すダクト部の組み立て図であり、（Ａ）は、組み立て斜視図、（Ｂ）は、（Ａ）に示すダクト部の断面図である。

１０ プリンタ（画像形成装置）
１１ 装置本体 １１１ 用紙搬送路
１１２ 搬送ローラ対 １１３ 第２転写ローラ
１１４ 排紙搬送路 １２ 画像形成部
１２Ｍ マゼンタ用ユニット １２Ｃ シアン用ユニット
１２Ｙ イエロー用ユニット １２Ｋ ブラック用ユニット
１２１ 感光体ドラム １２２ 帯電装置
１２３ 露光装置 １２４ 転写ベルト
１２４ａ 駆動ローラ １２４ｂ 従動ローラ
１２５ 転写ローラ １２６ クリーニング装置
１３ 定着部 １３１ 加熱ローラ
１３２ 定着ローラ １３３ 定着ベルト
１３４ 加圧ローラ １４ 用紙貯留部
１４１ 手差しトレイ １４２ 用紙トレイ
１４３ ピックアップローラ １５ 用紙排出部
１５１ 排紙トレイ ２０ 現像装置
２１ ケーシング ２１１ 前方壁部材
２１２ 後方壁部材 ２１３ 突条
２１３ａ 位置決め突起 ２２ 下部ケーシング
２２１ 円弧壁 ２２２ 下部左面壁
２２３ 底板 ２３ 上部ケーシング
２３１ 傾斜壁（第１壁（ケーシングの上下方向に延びる壁面））
２３１ａ 角溝
２３２ 天板 ２３３ 上部左面壁
２３４ トナー供給開口 ２３５ 垂直壁（第２壁（板壁））
２３５ａ 係止突起 ２５ 隔壁
２５１ 連絡開口 ２５３ 隔壁
２６ Ｖ字溝 ２６１ 流通孔（圧抜き孔）
２６２ 蛇行流路 ２７ 汲み上げ空間
２９ ギヤ機構 ３０ トナー攪拌機構
３１ 第１スパイラルフィーダ（攪拌搬送部材）
３２ 第２スパイラルフィーダ（攪拌搬送部材）
４０ トナー供給機構 ４１ 現像ローラ
４１ａ スリーブ ４１ｂ 円筒状磁石体
４１１ 第１ローラ軸 ４２ 現像ローラ
４２１ 第２ローラ軸 ４３ 層厚規制部材
４４ 位置決めコロ ５０ ダクト部
５１ 下部邪魔板 ５１１ 延設部
５２ 蓋体 ５２１ 位置決め孔
５２２ 係止板片 ５２２ａ 係止孔
５２３ スリット ５３ 垂下板
５４ 上部邪魔板 Ｎ１ 第１エヌ極
Ｎ２ 第２エヌ極 Ｎ３ 第３エヌ極
Ｓ１ 第１エス極 Ｓ２ 第２エス極
Ｓ３ 第３エス極 Ｓ４ 第４エス極
Ｐ 用紙 Ｐ１ 用紙束

Claims (6)

1. トナーおよびキャリアを含む現像剤を収容するケーシングと、
   前記ケーシング内に配置され、前記現像剤を攪拌しながら搬送する攪拌搬送部材と、
   前記ケーシング内に配置され、周方向に複数の磁極が固定配置された円筒状磁石体と、前記円筒状磁石体に外嵌され回転可能なスリーブと、を備え、前記攪拌搬送部材から搬送された前記現像剤を担持し、対向して配置される現像ローラに前記トナーを供給する磁気ブラシローラと、
   前記ケーシングにおいて、前記円筒状磁石体の前記複数の磁極のうちの一の磁極のピーク位置に対向する箇所に穿設され、ケーシング内の圧を逃がすための圧抜き孔と、
   一端側が前記圧抜き孔に接続され、他端側が外部へ開口した流路を有するダクト部と、を備え、
   前記流路は、前記一端側から他端側に向けて蛇行した流路であり、
   前記ダクト部は、前記ケーシングの上面側に設けられていることを特徴とする現像装置。
2. 前記圧抜き孔が前記ケーシングに複数穿設され、
   前記ダクト部の一端側は、前記複数の圧抜き孔を全て覆うように形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。
3. トナーおよびキャリアを含む現像剤を収容するケーシングと、
   前記ケーシング内に配置され、前記現像剤を攪拌しながら搬送する攪拌搬送部材と、
   前記ケーシング内に配置され、周方向に複数の磁極が固定配置された円筒状磁石体と、前記円筒状磁石体に外嵌され回転可能なスリーブと、を備え、前記攪拌搬送部材から搬送された前記現像剤を担持し、対向して配置される現像ローラに前記トナーを供給する磁気ブラシローラと、
   前記ケーシングにおいて、前記円筒状磁石体の前記複数の磁極のうちの一の磁極のピーク位置に対向する箇所に穿設され、ケーシング内の圧を逃がすための圧抜き孔と、
   一端側が前記圧抜き孔に接続され、他端側が外部へ開口した流路を有するダクト部と、を備え、
   前記流路は、前記一端側から他端側に向けて蛇行した流路であり、
   前記ダクト部は、前記圧抜き孔を挟んで対向するように前記ケーシングから上方向に立設された第１壁および第２壁を含み、該第１壁と第２壁との対向面間が前記流路とされ、
   前記第１壁の対向面からは前記第２壁へ向けて第１板が突設され、
   前記第２壁の対向面からは前記第１壁へ向けて第２板が突設され、
   前記第１板および第２板の先端と相手方の対向面との間には空間が設けられ、且つ、前記第１板と前記第２板とは突設している高さ位置が異なることを特徴とする現像装置。
4. 前記ケーシングの上方位置に当該ケーシングの上下方向に延びる壁面と対向して凹部を形成するように壁板が設けられ、前記壁面が前記第１壁であり、前記壁板が前記第２壁であることを特徴とする請求項３記載の現像装置。
5. トナーおよびキャリアを含む現像剤を収容するケーシングと、
   前記ケーシング内に配置され、前記現像剤を攪拌しながら搬送する攪拌搬送部材と、
   前記ケーシング内に配置され、周方向に複数の磁極が固定配置された円筒状磁石体と、前記円筒状磁石体に外嵌され回転可能なスリーブと、を備え、前記攪拌搬送部材から搬送された前記現像剤を担持し、対向して配置される現像ローラに前記トナーを供給する磁気ブラシローラと、
   前記ケーシングにおいて、前記円筒状磁石体の前記複数の磁極のうちの一の磁極のピーク位置に対向する箇所に穿設され、ケーシング内の圧を逃がすための圧抜き孔と、
   一端側が前記圧抜き孔に接続され、他端側が外部へ開口した流路を有するダクト部と、を備え、
   前記流路は、前記一端側から他端側に向けて蛇行した流路であり、
   前記ダクト部の他端側に取り付けられ、複数のスリットを具備する蓋体をさらに備えることを特徴とする現像装置。
6. トナー像を担持する像担持体と、
   前記像担持体の表面へ向けてトナーを供給する前記現像ローラを備えた請求項１〜５のいずれか１項に記載の現像装置と、
   を含むことを特徴とする画像形成装置。

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