JP5942006B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、像担持体に現像剤を供給する現像装置を備えた画像形成装置に関する。

一般的に、電子写真方式の画像形成装置では、画像情報に基づく光を像担持体（感光体ドラム）の周面に照射して静電潜像を形成し、この静電潜像に現像装置からトナーを供給して形成したトナー像を用紙に転写した後、定着処理が施されるという手順で画像形成が行われている。

近年、画像形成装置において高速処理化やカラー印刷化に伴い装置構成が複雑になると共に、高速処理化に対応するために現像装置内での現像ローラーやトナー攪拌部材の高速回転が要求され、これにより現像装置の内圧が大気圧より高い正圧になり易くなっている。現像装置内が正圧になると、現像装置内から像担持体へトナーが供給される際、トナーの一部が、浮遊し像担持体に対向する現像装置のトナー供給口から漏出し、飛散トナーとなって画像形成装置の内部を汚染する虞がある。

そこで、トナーの飛散を解消する従来の現像装置として、現像ローラーの外周面の一部を覆う現像容器等の被覆部材との間に形成された気流路と、気流路に気流を形成する吸引ファンと、気流中のトナーを捕集するトナーフィルターと、を備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この現像装置では、現像容器内の空気を吸引ファンで吸引することにより現像工程が高速化してもトナーの浮遊が抑えられている。

また、従来の現像装置として、現像ローラーの下方に対向する現像容器の壁部に設けられた空気導入部（空気流入孔）と、空気導入部から現像容器内に流入した空気を導入して空気中の浮遊トナーを取り除く集塵ボックスと、を備えたものが知られている（例えば、特許文献２参照）。この現像装置では、集塵ボックス内の複数の邪魔板が蛇行する流路を形成し、導入された空気中の浮遊トナーが邪魔板に衝突することで慣性集塵され、浮遊トナーが取り除かれた空気が空気流出口から外部に排出されるようになっている。

特開２００２−２７８２６８号公報 特開２０１０−２７６９５４号公報

しかしながら、上記した特許文献１に記載の現像装置では、現像容器内に浮遊するトナーを現像容器の外部に吸引する専用のファンが必要であり、装置が大型化するという問題があった。

また、上記した特許文献２に記載の現像装置では、現像容器内の浮遊トナーが、空気導入部（空気流入孔）から外部に漏れ出る虞があった。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、装置が大型化することなく簡単な構成で現像容器内の浮遊トナー等の漏出を防止する現像装置を備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

上記した目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、トナーを含む現像剤を収容する現像容器と、前記現像容器内で現像剤を攪拌し、搬送する攪拌部材と、を有する現像装置と、前記現像装置に接続されるインナーユニットと、を備え、前記現像装置は、前記現像容器の内部と外部とを連通させる空気放出部に対して前記現像容器内の前記攪拌部材に接触可能な状態で設けられる接触部材と、前記接触部材に支持され、前記現像容器の内部から外部に流出する空気中の現像剤を捕集すると共に、前記攪拌部材の攪拌・搬送動作により前記接触部材を介して振動が付与される現像剤付着部材と、前記現像容器内に収容される余剰の現像剤を排出する現像剤排出部と、を備え、前記空気放出部は、前記現像容器と一体形成される放出容器の上部に設けられ、前記接触部材は、前記空気放出部内に挿入され、その下端部を前記攪拌部材に接触可能な状態で設けられる接触本体部と、前記接触本体部と一体形成され、前記空気放出部の上端部に嵌合する接触嵌合部と、を有し、前記インナーユニットは、前記現像装置の前記接触本体部の上端部に接続される排気管と、前記現像装置の前記現像剤排出部に接続される現像剤回収ボトルと、を有している。

この構成によれば、正圧になった現像容器内において浮遊トナーや現像剤を含む空気は、空気放出部に設けられた接触部材を通過して現像容器内部から外部に流れて行く。この際、浮遊トナーや空気中の現像剤は現像剤付着部材に捕集される。したがって、現像容器の外部への現像剤等の漏出が防止され、空気のみが外部に放出される。これにより、現像容器内の圧力を下げることができる。さらに、攪拌部材に接触可能に設けられた接触部材は攪拌部材の動作によって振動し、この振動が現像剤付着部材に付与される。これにより、捕集された現像剤等は、現像剤付着部材から引き離され、再び現像容器内に戻されるため、現像剤付着部材が持つ現像剤等の捕集性能を維持することができる。以上のように、現像剤付着部材を支持した接触部材を空気放出部に設けるという簡単な構成で、現像容器内の内圧によって現像剤等が、現像容器の外部に漏れ出すことを防止することができる。

この場合、前記接触部材は、弾性材で筒形状に形成されており、前記現像剤付着部材は、前記接触本体部に固定されるフィルターであることが好ましい。

この構成によれば、接触部材は、弾性を有しているため、攪拌部材の動作によって付与された振動をある程度吸収する。これにより、攪拌部材から振動が付与されても、空気放出部に対する接触部材の取付状態を維持することができる。また、適度な振動をフィルターに与えることができるため、フィルターに捕集された現像剤等を再び放出容器（現像容器）内に振い落すことによりフィルターの目詰まりが防止され、フィルターの捕集性能を適切に維持することができる。

また、上記した目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、トナーを含む現像剤を収容する現像容器と、前記現像容器内で現像剤を攪拌し、搬送する攪拌部材と、を有する現像装置と、前記現像装置に接続されるインナーユニットと、を備え、前記現像装置は、前記現像容器の内部と外部とを連通させる空気放出部に対して前記現像容器内の前記攪拌部材に接触可能な状態で設けられる接触部材と、前記接触部材に支持され、前記現像容器の内部から外部に流出する空気中の現像剤を捕集すると共に、前記攪拌部材の攪拌・搬送動作により前記接触部材を介して振動が付与される現像剤付着部材と、前記現像容器内に収容される余剰の現像剤を排出する現像剤排出部と、を備え、前記空気放出部は、前記現像容器と一体形成される放出容器の上部に設けられ、前記接触部材は、前記空気放出部内に挿入され、その下端部を前記攪拌部材から離間した位置に設けられる筒状本体部と、前記筒状本体部と一体形成され、前記空気放出部の上端部に嵌合する筒状嵌合部と、から構成される筒状部材と、前記筒状部材の内部に配置され、下端部を前記攪拌部材に接触可能に設けられるアーム部と、を有し、前記現像剤付着部材は、前記アーム部の上端部に設けられ、前記筒状本体部の上端部を弁座として前記筒状部材を開閉可能な空気調節弁であり、前記インナーユニットは、前記現像装置の前記筒状本体部の上端部に接続される排気管と、前記現像装置の前記現像剤排出部に接続される現像剤回収ボトルと、を有している。

この場合、前記空気調節弁は、下方に向かって窄まるような略円錐形状に形成され、前記排気管の内径よりも小径となるように形成されていることが好ましい。

これらの構成によれば、現像剤付着部材としての空気調節弁には、攪拌部材の動作による振動が接触部材のアーム部を介して伝わる。アーム部の振動に連動するように空気調節弁が開弁または閉弁することにより、現像容器内の圧力を調節が行われる。また、現像容器内の圧力を調節する際に現像剤等は空気調節弁に衝突する。すなわち、空気調節弁は、衝突した現像剤等を慣性集塵する。これにより、現像容器内の正圧を解消することができると共に、空気調節弁に慣性集塵（捕集）された現像剤等を再び放出容器（現像容器）内に振い落すことにより、空気調節弁が有する現像剤等の捕集性能を適切に維持することができる。

この場合、前記現像剤排出部は、前記放出容器の下部で前記空気放出部に対向する位置に設けられているが好ましい。

この構成によれば、空気放出部は、放出容器の上部に設けられているため、現像容器の内部と外部との連通状態維持を担保することができる。また、空気放出部と現像剤排出部とは、互いに対向する位置に設けられているため、現像剤付着部材に捕集された後、放出容器（現像容器）内に落下した現像剤等を、余剰の現像剤として現像剤排出部から現像容器の外部に排出することができる。

また、この場合、前記攪拌部材は、軸方向周りに回転する回転軸部と、前記回転軸部の周面から径方向に突出する螺旋状の羽根と、を有していることが好ましい。

この構成によれば、接触部材は、回転軸部の回転に伴い、羽根に対する接触と非接触とを繰り返すことにより、振動する。これにより、現像剤付着部材に捕集された現像剤等は再び現像容器内に戻されるため、現像剤等が現像容器外に漏出することを防止することができる。

本発明によれば、現像容器内の正圧が解消され、現像容器内の浮遊トナーが、現像容器外に漏れ出すことを防止することができる。

本発明の第１実施形態に係るカラープリンターの内部構造を模式的に示す断面図である。 本発明の第１実施形態に係る現像装置の内部構造を示す断面図である。 本発明の第１実施形態に係る現像装置の第１攪拌部材および第２攪拌部材を平面から見た断面図である。 本発明の第１実施形態に係る現像装置の漏出防止機構を側面から見た断面図である。 本発明の第２実施形態に係る現像装置の漏出防止機構を側面から見た断面図である。

（第１実施形態）
以下、添付した図面を参照して、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置としてのカラープリンターについて説明する。なお、以下の説明では、便宜上、図１において矢印で示した向きを基準とする。

図１を参照して、カラープリンター１の全体の構成について説明する。図１は、第１実施形態に係るカラープリンター１の内部構造を模式的に示す断面図である。

カラープリンター１は、箱型形状のプリンター本体２を備えており、プリンター本体２の下部には用紙（図示せず）を収納した給紙カセット３が設けられ、プリンター本体２の上部には排紙トレイ４が設けられている。また、プリンター本体２の上部には、プリンター本体２内部の空気を外部に排気（主に排熱）する排気ファン５０が設けられている。

プリンター本体２の上部には、プリンター本体２に対して着脱される中間転写ユニット５が設けられている。中間転写ユニット５は、複数のローラー間に架設される中間転写ベルト６を備えており、中間転写ベルト６の下方には、レーザー・スキャニング・ユニット（ＬＳＵ）で構成される露光器７が配置されている。プリンター本体２の中央部には、中間転写ベルト６の下部に沿って４個の画像形成部８がトナーの色ごとに設けられている。

各画像形成部８には、感光体ドラム９が回転可能に設けられており、感光体ドラム９の周囲には、帯電器１０と、現像装置１１と、一次転写部１２と、クリーニング装置１３と、除電器１４とが、一次転写のプロセス順に配置されている。各現像装置１１の上方には、各画像形成部８と対応する４個のトナーコンテナ１５が、トナーの色ごと（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に設けられている。なお、各現像装置１１には、各色のトナーと磁性キャリアとを混合した二成分現像剤（以下、単に「現像剤」という。）が所定量充填されており、充填された現像剤中のトナーの割合が規定値を下回った場合にはトナーコンテナ１５から現像装置１０にトナーが補給される。また、プリンター本体２には、４個の現像装置１１に対応して４個のインナーユニット５１が設けられている。なお、インナーユニット５１については後で詳細に説明する。

プリンター本体２の一方（図１において右側）には、用紙の搬送経路１６が設けられている。搬送経路１６の上流端には給紙部１７が設けられ、搬送経路１６の中流部には中間転写ベルト６の一方に二次転写部１８が設けられ、搬送経路１６の下流部には、プリンター本体２に対して着脱される定着ユニット１９が設けられ、搬送経路１６の下流端には排紙口２０が設けられている。

次に、このような構成を備えたカラープリンター１の画像形成動作について説明する。カラープリンター１に電源が投入されると、各種パラメーターが初期化され、定着ユニット１９の温度設定等の初期設定が実行される。そして、カラープリンター１に接続されたコンピューター等から画像データが入力され、印刷開始の指示がなされると、以下のようにして画像形成動作が実行される。

まず、帯電器１０によって感光体ドラム９の表面が帯電された後、露光器７からのレーザー光（矢印Ｐ参照）により感光体ドラム９に対して画像データに対応した露光が行われ、感光体ドラム９の表面に静電潜像が形成される。次に、この静電潜像は、現像装置１１により対応する色のトナー像に現像される。このトナー像は、一次転写部１２において中間転写ベルト６の表面に一次転写される。以上の動作を各画像形成部８が順次繰り返すことによって、中間転写ベルト６上にフルカラーのトナー像が形成される。なお、感光体ドラム９上に残留したトナーおよび電荷は、クリーニング装置１３および除電器１４によって除去される。

一方、給紙部１７によって給紙カセット３または手指しトレイ（図示せず）から取り出された用紙は、上記した画像形成動作とタイミングを合わせて二次転写部１８へと搬送され、二次転写部１８において、中間転写ベルト６上のフルカラーのトナー像が用紙に二次転写される。トナー像を二次転写された用紙は、搬送経路１６を下流側へと搬送されて定着ユニット１９に進入し、定着ユニット１９において用紙にトナー像が定着される。トナー像が定着された用紙は、排紙口２０から排紙トレイ４の上に排出される。

次に、図２および図３を参照して現像装置１１について説明する。図２は、第１実施形態に係る現像装置１１の内部構造を示す断面図であり、図３は、第１攪拌部材３０および第２攪拌部材３１を平面から見た断面図である。なお、以下の説明では１つの現像装置１１について例示するが、他の現像装置１１の構成についても同様であるためその説明を省略する。

図２に示すように、現像装置１１は、樹脂製の現像容器２１により外観が構成され、上部右側面には開口部２２が形成されている。

また、現像容器２１内の下部には、現像容器２１の長手方向（図２の紙面垂直方向）に延びるように仕切壁２３が立設されている。仕切壁２３によって、現像容器２１内の下部は、第１搬送路２４と第２搬送路２５とに区画されている。第１搬送路２４と第２搬送路２５とは、互いに平行に設けられている。また、仕切壁２３の長手方向の両端部には、第１搬送路２４と第２搬送路２５とを連通させる上流側連通部２６および下流側連通部２７（図３参照）が形成されている。なお、本実施形態において上流側および下流側は、第２搬送路２５における現像剤の搬送方向（図３の矢印Ｑ参照）を基準として規定されている。

図２および図３に示すように、現像装置１１は、第１搬送路２４に配置される第１攪拌部材３０と、第２搬送路２５に配置される第２攪拌部材３１と、第２攪拌部材３１の上方に配置される磁気ローラー３２と、磁気ローラー３２の右斜め上方において磁気ローラー３２に対向配置される現像ローラー３３と、磁気ローラー３２の周面に近接して配置される穂切りブレード３４と、現像容器２１から現像剤が漏出することを防止する漏出防止機構３５と、を有している。

第１攪拌部材３０および第２攪拌部材３１は、それぞれ回転軸部３０ａ，３１ａの周面に径方向に突出する螺旋状のスクリュー羽根３０ｂ，３１ｂが固定されて構成されている。各回転軸部３０ａ，３１ａは、現像容器２１の軸方向の両端部に設けられた上流側壁部２１ａと下流側壁部２１ｂに回転自在に軸支されている。各スクリュー羽根３０ｂ，３１ｂは、上流側連通部２６および下流側連通部２７に対向する位置にまで形成されている。また、スクリュー羽根３０ｂとスクリュー羽根３１ｂとは、互いに同じピッチで、逆方向の位相となるように形成されている。

また、第２攪拌部材３１の回転軸部３１ａの下流側（下流側壁部２１ｂ近傍）には、径方向に突出する螺旋状の逆螺旋羽根３１ｃが設けられている。逆螺旋羽根３１ｃは、スクリュー羽根３１ｂと略同じ外周長さ（外径）で、スクリュー羽根３１ｂとは逆方向の位相となるように形成され、且つ、スクリュー羽根３１ｂよりピッチが小さい２〜３巻きの羽根で形成されている。

第１攪拌部材３０および第２攪拌部材３１は、第１搬送路２４および第２搬送路２５において互いに平行に配設され、軸方向周りに回転されることで、トナーコンテナ１５（図１参照）から供給されるトナーと磁性キャリアとを混合・攪拌する。これにより、トナーは、所定のレベルに帯電され、磁性キャリアに保持される。

第１搬送路２４には、第１攪拌部材３０に対向してトナー濃度センサー（図示せず）が配置されており、トナー濃度センサーの検知結果に基づいてトナーコンテナ１５から現像剤補給口２１ｃを介して第１搬送路２４にトナーおよび磁性キャリアが補給されるようになっている。なお、トナー濃度センサーとしては、例えば、現像容器２１内における現像剤の透磁率を検出する透磁率センサーが用いられる。

磁気ローラー３２は、現像容器２１に回転不能に支持されるローラー軸部３２ａと、ローラー軸部３２ａに固定される断面扇形状の磁極部材３２ｂと、ローラー軸部３２ａおよび磁極部材３２ｂを内包する非磁性の回転スリーブ３２ｃと、から構成されている。回転スリーブ３２ｃは、軸方向（図２の紙面垂直方向）の両端部が現像容器２１に回転自在に軸支されており、図２において反時計方向に回転する。

また、磁気ローラー３２は、バイアス制御回路を介して現像バイアス電源（いずれも図示せず）に接続されている。磁気ローラー３２には、現像バイアス電源から直流電圧（以下、Ｖｍａｇ（ＤＣ）という。）および交流電圧（以下、Ｖｍａｇ（ＡＣ）という。）が印加される。

現像ローラー３３は、現像容器２１に回転不能に支持される固定軸部３３ａと、磁気ローラー３２と対向する位置に設けられる現像磁極部材３３ｂと、非磁性の金属材料で円筒状に形成される現像スリーブ３３ｃと、から構成されている。現像スリーブ３３ｃは、固定軸部３３ａに回転自在に保持されており、図２において反時計方向に回転する。

また、磁石から成る現像磁極部材３３ｂは、現像スリーブ３３ｃと所定の間隔だけ隔てて固定軸部３３ａに固定されている。なお、現像磁極部材３３ｂは、対向する磁極部材３２ｂの磁極（主極）と異極性である。また、現像ローラー３３は、磁気ローラー３２に対して所定のギャップ（以下「対向部Ｒ」という。）を有して対向配置されている。さらに、現像ローラー３３の一部は、現像容器２１の開口部２２から露出して、感光体ドラム９に対向している。

現像ローラー３３は、バイアス制御回路を介して現像バイアス電源（いずれも図示せず）に接続されており、現像ローラー３３には、現像バイアス電源から直流電圧（以下、Ｖｓｌｖ（ＤＣ）という。）および交流電圧（以下、Ｖｓｌｖ（ＡＣ）という。）が印加される。

穂切りブレード３４は、現像ローラー３３と磁気ローラー３２との対向位置よりも磁気ローラー３２の回転方向上流側において、図２において右方向に下傾した状態で現像容器２１に設けられている。また、穂切りブレード３４の先端部は、磁気ローラー３２表面との間に僅かなギャップを有した状態で、磁気ローラー３２の軸方向に沿って配置されている。

なお、漏出防止機構３５については、後で詳細に説明する。

図示は省略するが、各攪拌部材３０，３１（回転軸部３０ａ，３１ａ）、磁気ローラー３２（回転スリーブ３２ｃ）および現像ローラー３３（現像スリーブ３３ｃ）の軸方向一端には、それぞれギヤが取り付けられている。各ギヤは、ギヤ列（図示せず）を介してモーター等の駆動装置に接続されており、駆動装置を回転駆動させることで、攪拌部材３０，３１、磁気ローラー３２および現像ローラー３３が一体に回転するようになっている。

次に、現像剤の搬送について説明する。トナーコンテナ１５から供給されたトナーは、第１搬送路２４および第２搬送路２５で磁性キャリアと混合される。そして、現像剤は、第１攪拌部材３０および第２攪拌部材３１によって攪拌されながら軸方向に搬送される。詳細には、帯電した現像剤は、第１攪拌部材３０の回転によって第１搬送路２４内を搬送され（図３の矢印Ｐ参照）、仕切壁２３の上流側に設けられた上流側連通部２６から第２搬送路２５内に進入し、第２攪拌部材３１の回転によって第２搬送路２５内を搬送される（図３の矢印Ｑ参照）。そして、現像剤には、下流側に形成された逆螺旋羽根３１ｃによって逆方向の搬送力が付与される。このため、現像剤の大部分は塞き止められ、仕切壁２３の下流側に設けられた下流側連通部２７から再び第１搬送路２４内に進入する。つまり、現像剤は第１搬送路２４と第２搬送路２５とを循環する。

攪拌されつつ循環して帯電された現像剤は、第２攪拌部材３１によって磁気ローラー３２に搬送される。搬送された現像剤によって磁気ローラー３２上に磁気ブラシ（図示せず）が形成される。磁気ローラー３２上の磁気ブラシは、穂切りブレード３４によって層厚規制された後、磁気ローラー３２と現像ローラー３３との対向部Ｒに搬送される。そして、磁気ローラー３２に印加されるＶｍａｇ（ＤＣ）と現像ローラー３３に印加されるＶｓｌｖ（ＤＣ）との電位差ΔＶ、および磁界によって、現像ローラー３３上にトナー薄層が形成される。すなわち、磁気ローラー３２に担持された現像剤からトナーのみが、現像ローラー３３に供給される。

なお、現像ローラー３３上のトナー薄層の層厚は、現像剤の抵抗や磁気ローラー３２と現像ローラー３３との回転速度差等によっても変化するが、電位差ΔＶによって制御することができる。電位差ΔＶを大きくすると現像ローラー３３上のトナー薄層は厚くなり、電位差ΔＶを小さくすると薄くなる。現像時における電位差ΔＶの範囲は一般的に１００Ｖ〜３５０Ｖ程度が適切である。

現像ローラー３３上に形成されたトナー薄層は、現像ローラー３３の回転によって感光体ドラム９との対向領域に搬送される。現像ローラー３３にはＶｓｌｖ（ＤＣ）およびＶｓｌｖ（ＡＣ）が印加されているため、感光体ドラム９との間の電位差によってトナーが飛翔し、感光体ドラム９上のトナー像が現像される。

現像に用いられずに残ったトナーは、再度現像ローラー３３と磁気ローラー３２との対向部Ｒに搬送され、磁気ローラー３２上の磁気ブラシによって回収される。そして、磁気ブラシは磁極部材３２ｂの同極部分で磁気ローラー３２から引き剥がされた後、第２搬送路２５内に落下する。

その後、トナー濃度センサーの検知結果に基づいて現像剤補給口２１ｃから所定量のトナーが補給され、第２搬送路２５および第１搬送路２４を循環する間に再び適正なトナー濃度で均一に帯電された現像剤となる。

ところで、対向部Ｒでは、現像に用いられなかったトナーが磁気ローラー３２上の磁気ブラシによって現像ローラー３３から引き剥がされるため、引き剥がされたトナーのうち磁気ローラー３２上に回収されなかったトナーが対向部Ｒの近傍に浮遊する。磁気ローラー３２および現像ローラー３３の回転により、現像容器２１内の対向部Ｒにおいて内圧が大気圧より高い正圧となっている。このため、対向部Ｒに浮遊するトナーが、その内圧によって、現像ローラー３３の外周面と現像容器２１の内壁面との間を通過して現像容器２１の開口部２２から漏出する虞がある。

そこで、第１実施形態に係る現像装置１１では、現像容器２１の内圧を下げ、且つ、現像容器２１内に収容される余剰の現像剤と共に浮遊トナーを排出する漏出防止機構３５により、浮遊トナーが現像容器２１の開口部２２から漏出することを防止している。

次に、図３および図４を参照して、漏出防止機構３５について詳細に説明する。図４は、第１実施形態に係る現像装置１１の漏出防止機構３５を側面から見た断面図である。

漏出防止機構３５は、第２搬送路２５を下流側に延長するように設けられる放出容器４０と、放出容器４０内に延出した第２攪拌部材３１の回転軸部３１ａの下流端部に設けられる排出羽根４１と、放出容器４０の上部に形成される空気放出部４２と、空気放出部４２を通って現像容器２１内の第２攪拌部材３１に接触可能な状態で設けられる接触部材４３と、接触部材４３に支持され、現像容器２１の内部から外部に流出する空気中の現像剤を捕集する現像剤付着部材としてのフィルター４４と、放出容器４０の下部に形成される現像剤排出部４５と、を有している。

放出容器４０は、第２搬送路２５の下流側の側面部から円筒状に延出し、現像容器２１と一体に形成されている。放出容器４０の内部には、第２搬送路２５に連なり、第２搬送路２５よりも細径の現像剤流路４６が形成されている。

第２攪拌部材３１の回転軸部３１ａは、第２搬送路２５の下流端部から更に現像剤流路４６内まで延設されている。現像剤流路４６内の回転軸部３１ａには、排出羽根４１が固定されている。排出羽根４１は、回転軸部３１ａの周面から径方向に突出し、スクリュー羽根３１ｂと同じ位相方向の螺旋状に形成されている。また、排出羽根４１は、スクリュー羽根３１ｂよりピッチおよび外周長さ（外径）が小さく形成されている。回転軸部３１ａの回転に伴ってスクリュー羽根３１ｂと排出羽根４１とは一体となって回転する。

図４に示すように、空気放出部４２は、放出容器４０の上壁から上方に向かって突出する円筒形状を成し、放出容器４０と一体に形成されている。空気放出部４２は、現像容器２１の内部と外部とを連通させ、現像剤流路４６とプリンター本体２内との間で空気を流通させるものである。なお、第１実施形態では、現像剤流路４６の真上に空気放出部４２を設けたが、余剰の現像剤の収容量、現像剤流路４６の内径の大きさに応じて、空気放出部４２を現像剤流路４６の真上の近傍に適宜配設してもよい。つまり、空気放出部４２は、現像剤流路４６内に存在する現像剤の上面よりも高い位置に設けられていればよい。

接触部材４３は、空気放出部４２内に挿入される接触本体部４７と、接触本体部４７と一体形成され、空気放出部４２の上端部に嵌合する接触嵌合部４８と、を有している。

接触本体部４７は、ゴム等の弾性を有する材料で、空気放出部４２内に挿入可能な外径を有する円筒形状に形成されている。接触嵌合部４８は、ゴム等の弾性を有する材料で、接触本体部４７より大径となる円筒形状に形成されている。詳細には、接触嵌合部４８は、接触本体部４７の上部外周面から径方向に突出するフランジ部４８ａと、フランジ部４８ａの径方向先端部から下方に延設される円筒部４８ｂと、から構成されている。

接触部材４３は、接触本体部４７が上方から空気放出部４２内に挿入され、空気放出部４２の上端面が接触部材４３のフランジ部４８ａの下面に当接するまで下方に押し込まれる。これにより、空気放出部４２の上部は、接触本体部４７の外周面と円筒部４８ｂの内周面との間に嵌合した状態となり、接触部材４３が空気放出部４２に取り付けられる。また、接触部材４３は、接触本体部４７の下端面を、現像剤流路４６内の第２攪拌部材３１の回転軸部３１ａに接触させた状態で空気放出部４２に取り付けられる。なお、接触部材４３は、接触本体部４７の下端部を、第２攪拌部材３１の排出羽根４１にのみ接触可能な状態（回転軸部３１ａには非接触）で空気放出部４２に取り付けられていてもよい。

フィルター４４は、接触本体部４７の内側上端部に固定されている。フィルター４４は、浮遊トナーや空気中の現像剤を捕集し、空気のみを通過させることができるものである。なお、フィルター４４は、接触本体部４７の内側上下方向中間部に固定されていてもよいし、接触本体部４７の上端面に固定されていてもよい。

現像剤排出部４５は、ケース部４０の下壁に形成された円形の開口である。現像剤排出部４５は、上記した空気放出部４２に対向する位置で、且つ現像容器２１内に存在する現像剤の上面よりも低い位置に形成されている。現像剤排出部４５は、第２搬送路２５から現像剤流路４６に搬送された余剰の現像剤を現像容器２１の外部に排出するために形成されている。

上述したように、プリンター本体２の内部には、４個のインナーユニット５１が設けられている。各インナーユニット５１は、現像装置１１の接触部材４３に接続される排気管５２と、現像装置１１の現像剤排出部４５に接続される現像剤回収ボトル５３と、を有している。

各排気管５２は、その上流端を接触部材４３の接触本体部４７の上端部に接続されている。４本の排気管５２は、下流側で１本に合流され、排気ファン５０に接続されている。各現像剤回収ボトル５３には、現像剤排出部４５から排出された余剰の現像剤が排出され、貯留される。

次に、第１実施形態に係る現像装置１１の漏出防止機構３５の作用について説明する。上述したように、第２搬送路２５を搬送される現像剤は、第２攪拌部材３１の逆螺旋羽根３１ｃによって塞き止められる。塞き止められた大部分の現像剤は、下流側連通部２７に搬送されるが、現像容器２１内の余剰の現像剤は、下流側連通部２７に搬送されずに、逆螺旋羽根３１ｃの外縁を乗り越えて漏出防止機構３５（現像剤流路４６）に排出される。

第２攪拌部材３１（回転軸部３１ａ）の回転により、スクリュー羽根３１ｂと排出羽根４１とは一体となって回転しているため、現像剤流路４６内に搬送された余剰の現像剤は、図４において現像剤流路４６内を左方に搬送され、現像剤排出部４５を通過して現像剤回収ボトル５３に排出される。

ここで、上述したように、現像容器２１内では、対向部Ｒ（図２参照）付近において内圧が高くなっている。このため、対向部Ｒから、磁気ローラー３２の外周部と現像容器２１の内壁との間、第２搬送路２５および現像剤流路４６を経由して、空気放出部４２に至る空気流が形成される。

従って、対向部Ｒに浮遊するトナーは、対向部Ｒから空気放出部４２に至る空気流によって現像剤流路４６まで搬送される。現像剤流路４６内に搬送された浮遊トナーは、排出羽根４１の回転によって、余剰の現像剤と共に図４において現像剤流路４６内を左方に搬送され、現像剤排出部４５から現像剤回収ボトル５３に排出される。このように、漏出防止機構３５に空気放出部４２を設けるという簡単な構成で、対向部Ｒから空気放出部４２に至る空気流を形成することができ、現像容器２１内の浮遊トナーを余剰の現像剤と共に現像剤回収ボトル５３に回収することができる。

また、ここで、対向部Ｒに限らず現像容器２１内は正圧となっているため、現像剤流路４６に搬送された浮遊トナーや余剰の現像剤を含む空気は、空気放出部４２に設けられた接触部材４３を通過して放出容器４０（現像容器２１）内部から外部に流れて行く。この際、浮遊トナーや空気中の現像剤（現像剤等）はフィルター４４に捕集される。したがって、現像容器２１の開口部２２からの現像剤等の漏出が防止され、空気のみが放出容器４０（現像容器２１）の外部に放出される。放出された空気は、排気ファン５０の駆動により、排気管５２内に形成された気流に乗って、プリンター本体２の外部に排出される。これにより、現像容器２１内の圧力が下がるため、現像容器２１内の現像剤等が現像容器２１の外部に漏れ出すことを防止することができる。

なお、上述の説明では、排気ファン５０を駆動してインナーユニット５１の排気管５２に吸引力を作用させたが、現像容器２１内の正圧を利用して、現像容器２１内の空気を自然に排出するようにしてもよい。この場合、各排気管５２の下流端は、プリンター本体２の外面に開放しておく。

また、接触部材４３の接触本体部４７の下端面は、現像剤流路４６内の第２攪拌部材３１に接触しているため、第２攪拌部材３１が回転することにより、接触部材４３は振動する。詳細には、例えば、接触本体部４７の下端面が回転軸部３１ａに接触した状態において、回転軸部３１ａが回転して排出羽根４１が、接触本体部４７の下端面に接触し始めると、接触本体部４７は押し上げられる。さらに回転軸部３１ａが回転して、接触本体部４７が排出羽根４１を乗り越えると、押し上げが解除されて接触本体部４７は元の位置に下げられる。このように、第２攪拌部材３１の回転によって、接触本体部４７に対する押し上げとその解除とが繰り返されることで、接触部材４３に振動が付与される。すなわち、第２攪拌部材３１の回転に伴って排出羽根４１に対する接触と非接触とを繰り返すことにより、接触部材４３（主に接触本体部４７）に振動が付与される。なお、接触本体部４７の下端部が第２攪拌部材３１の排出羽根４１にのみ接触可能な場合でも、同様に、第２攪拌部材３１の回転に伴って接触本体部４７の下端部に対する排出羽根４１の接触と非接触とが繰り返され、接触本体部４７に振動が付与される。

接触部材４３に付与された振動は、フィルター４４に伝達される。これにより、フィルター４４に捕集された現像剤等は、フィルター４４から振い落され、再び放出容器４０（現像容器２１）内に戻される。このため、フィルター４４の目詰まりが防止され、フィルター４４が持つ現像剤等の捕集性能を長期間に亘って維持することができる。

以上の第１実施形態に係る現像装置１１によれば、フィルター４４を支持した接触部材４３を空気放出部４２に設けるという簡単な構成によって、現像容器２１内の現像剤等の漏出を防止することができる。また、簡単な構成であるため、プリンター本体２（カラープリンター１）や現像装置１１の大型化を抑制することができる。

また、第１実施形態に係る現像装置１１によれば、接触部材４３は弾性を有しているため、第２攪拌部材３１の回転動作によって付与された振動は、接触部材４３が弾性変形し、ある程度吸収される。したがって、接触本体部４７の下端部が排出羽根４１に対して接触と非接触とを繰り返すことにより付与された振動は、接触本体部４７の上端部に固定されたフィルター４４には適度に伝えられる。しかし、当該振動は、接触本体部４７と同様に弾性を有する接触嵌合部４８に到達するまでの間に大きく減衰するため、大きな（強い）振動が接触嵌合部４８に伝わることがない。これにより、当該振動が付与されても、空気放出部４２に対する接触部材４３（接触嵌合部４８）の取付状態を維持することができる。

さらに、第１実施形態に係る現像装置１１によれば、空気放出部４２は放出容器４０の上面に設けられているため、通常、現像容器２１内の現像剤上面よりも高い場所に位置することとなり、現像容器２１の内部と外部との連通状態維持を担保することができる。また、空気放出部４２と現像剤排出部４５とは、互いに対向する位置に設けられているため、フィルター４４に捕集された後、現像容器２１内に落下した現像剤等を、余剰の現像剤として現像剤排出部４５から現像剤回収ボトル５３に排出することができる。なお、現像剤排出部４５の形成位置は、必ずしも空気放出部４２の対向位置に限定されないが、上述したように余剰の現像剤の排出経路を考慮すると、対向位置に形成することが好ましい。

（第２実施形態）
次に、図５を参照して、第２実施形態に係るカラープリンター１について説明する。図５は、第２実施形態に係る現像装置１１の漏出防止機構６０を側面から見た断面図である。なお、第１実施形態に係るものと同一の構成については同一の符号を付し、その説明は省略する。

第２実施形態に係る現像装置１１の漏出防止機構６０は、接触部材６１の構造が第１実施形態に係る接触部材４３と異なっている。また、漏出防止機構６０は、第１実施形態におけるフィルター４４に代えて、現像剤付着部材として空気調節弁６２を有している。

漏出防止機構６０の接触部材６１は、空気放出部４２に取り付けられる筒状部材６３と、筒状部材６３の内部に配置され、下端部を現像剤流路４６内の第２攪拌部材３１に接触可能に設けられるアーム部６４と、を有している。

筒状部材６３は、第１実施形態における接触本体部４７および接触嵌合部４８と略同一形状を成す、筒状本体部６５および筒状嵌合部６６から構成されている。筒状本体部６５の下端部は、第２攪拌部材３１の排出羽根４１から離間した位置に設けられている点が、接触本体部４７と異なっている。また、筒状部材６３は、弾性材料に限らず、樹脂材料や金属材料等により形成されていてもよい。なお、その他、空気放出部４２に対する筒状部材６３の取り付け等は、第１実施形態に係るものと同一である。

アーム部６４は、弾性材料、樹脂材料または金属材料等により棒状に形成されている。アーム部６４は、その下端面を、現像剤流路４６内の第２攪拌部材３１の回転軸部３１ａに接触させた状態となっている。なお、排出羽根４１は、その下端部を、第２攪拌部材３１の排出羽根４１にのみ接触可能な状態（回転軸部３１ａには非接触）であってもよい。

また、空気調節弁６２は、弾性材料、樹脂材料または金属材料等により、下方に向かって窄まるような略円錐形状に形成され、アーム部６４の上端部に固定されている。また、空気調節弁６２は、筒状本体部６５に接続されたインナーユニット５１の排気管５２の内径よりも僅かに小径となるように形成されている。すなわち、空気調節弁６２は、排気管５２の内周面に対し僅かな隙間を有して配設され、排気管５２内を上下に摺動するように構成されている。これにより、空気調節弁６２は、筒状部材６３の筒状本体部６５の上端部を弁座として筒状部材６３の内部を開閉することができるように構成されている。

次に、第２実施形態に係る現像装置１１の漏出防止機構６０の作用について説明する。上述したように、現像容器２１内は正圧となっているため、現像剤流路４６に搬送された浮遊トナーや余剰の現像剤を含む空気は、空気放出部４２に設けられた筒状部材６３を通過して放出容器４０（現像容器２１）内部から外部に流れて行く。

接触部材６１のアーム部６４の下端面は、現像剤流路４６内において、第２攪拌部材３１の回転軸部３１ａに接触している（または排出羽根４１接触可能である）ため、第２攪拌部材３１の回転によって、アーム部６４に対する押し上げとその解除とが繰り返され、アーム部６４を介して空気調節弁６２に振動が伝達される。アーム部６４の振動に連動するように空気調節弁６２が開弁または閉弁することにより、現像容器２１内の圧力を調節、つまり現像容器２１内の内圧逃しが行われる。

また、現像容器２１内の圧力を調節する際に現像剤等は空気調節弁６２に衝突する。すなわち、空気調節弁６２は、衝突した現像剤等を慣性集塵する。

以上の第２実施形態に係る現像装置１１によれば、現像容器２１の開口部２２からの現像剤等の漏出が防止され、空気のみが現像容器２１の外部に放出される。これにより、現像容器２１内の圧力が下がるため、現像剤等が現像容器２１の外部に漏れ出すことを防止することができる。また、アーム部６４を介して空気調節弁６２に振動が付与されるため、空気調節弁６２に慣性集塵（捕集）された現像剤等を再び放出容器４０内に振い落すことができる。これにより、空気調節弁６２が有する現像剤等の捕集性能を適切に維持することができる。

なお、上述した漏出防止機構６０の接触部材６１において、アーム部６４を省略した構成としてもよい。この場合、現像容器２１の内圧の変化によって空気調節弁６２が開弁または閉弁され、現像容器２１内の圧力を調節が行われる。

なお、上記した本発明の各実施形態の説明は、本発明に係る現像装置１１およびこれを備えたカラープリンター１（画像形成装置）における好適な実施の形態を説明しているため、技術的に好ましい種々の限定を付している場合もあるが、本発明の技術範囲は、特に本発明を限定する記載がない限り、これらの態様に限定されるものではない。さらに、上記した本発明の各実施形態における構成要素は適宜、既存の構成要素等との置き換えが可能であり、且つ、他の既存の構成要素との組合せを含む様々なバリエーションが可能であり、上記した本発明の各実施形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。

１ カラープリンター（画像形成装置）
１１ 現像装置
３０ 第１攪拌部材
３１ 第２攪拌部材
３１ａ 回転軸部
４０ 放出容器
４１ 排出羽根（羽根）
４２ 空気放出部
４３，６１ 接触部材
４５ 現像剤排出部
４４ フィルター（現像剤付着部材）
４７ 接触本体部
４８ 接触嵌合部
５１ インナーユニット
５２ 排気管
５３ 現像剤回収ボトル
６２ 空気調節弁（現像剤付着部材）
６３ 筒状部材
６４ アーム部
６５ 筒状本体部
６６ 筒状嵌合部

Claims (6)

1. トナーを含む現像剤を収容する現像容器と、前記現像容器内で現像剤を攪拌し、搬送する攪拌部材と、を有する現像装置と、
   前記現像装置に接続されるインナーユニットと、を備え、
   前記現像装置は、
   前記現像容器の内部と外部とを連通させる空気放出部に対して前記現像容器内の前記攪拌部材に接触可能な状態で設けられる接触部材と、
   前記接触部材に支持され、前記現像容器の内部から外部に流出する空気中の現像剤を捕集すると共に、前記攪拌部材の攪拌・搬送動作により前記接触部材を介して振動が付与される現像剤付着部材と、
   前記現像容器内に収容される余剰の現像剤を排出する現像剤排出部と、を備え、
   前記空気放出部は、前記現像容器と一体形成される放出容器の上部に設けられ、
   前記接触部材は、
   前記空気放出部内に挿入され、その下端部を前記攪拌部材に接触可能な状態で設けられる接触本体部と、
   前記接触本体部と一体形成され、前記空気放出部の上端部に嵌合する接触嵌合部と、を有し、
   前記インナーユニットは、
   前記現像装置の前記接触本体部の上端部に接続される排気管と、
   前記現像装置の前記現像剤排出部に接続される現像剤回収ボトルと、を有していることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記接触部材は、弾性材で筒形状に形成されており、
   前記現像剤付着部材は、前記接触本体部に固定されるフィルターであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. トナーを含む現像剤を収容する現像容器と、前記現像容器内で現像剤を攪拌し、搬送する攪拌部材と、を有する現像装置と、
   前記現像装置に接続されるインナーユニットと、を備え、
   前記現像装置は、
   前記現像容器の内部と外部とを連通させる空気放出部に対して前記現像容器内の前記攪拌部材に接触可能な状態で設けられる接触部材と、
   前記接触部材に支持され、前記現像容器の内部から外部に流出する空気中の現像剤を捕集すると共に、前記攪拌部材の攪拌・搬送動作により前記接触部材を介して振動が付与される現像剤付着部材と、
   前記現像容器内に収容される余剰の現像剤を排出する現像剤排出部と、を備え、
   前記空気放出部は、前記現像容器と一体形成される放出容器の上部に設けられ、
   前記接触部材は、
   前記空気放出部内に挿入され、その下端部を前記攪拌部材から離間した位置に設けられる筒状本体部と、前記筒状本体部と一体形成され、前記空気放出部の上端部に嵌合する筒状嵌合部と、から構成される筒状部材と、
   前記筒状部材の内部に配置され、下端部を前記攪拌部材に接触可能に設けられるアーム部と、を有し、
   前記現像剤付着部材は、前記アーム部の上端部に設けられ、前記筒状本体部の上端部を弁座として前記筒状部材を開閉可能な空気調節弁であり、
   前記インナーユニットは、
   前記現像装置の前記筒状本体部の上端部に接続される排気管と、
   前記現像装置の前記現像剤排出部に接続される現像剤回収ボトルと、を有していることを特徴とする画像形成装置。
4. 前記空気調節弁は、下方に向かって窄まるような略円錐形状に形成され、前記排気管の内径よりも小径となるように形成されていることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記現像剤排出部は、前記放出容器の下部で前記空気放出部に対向する位置に設けられていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 前記攪拌部材は、軸方向周りに回転する回転軸部と、前記回転軸部の周面から径方向に突出する螺旋状の羽根と、を有していることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の画像形成装置。

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