JP6638533B2 - 現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置 - Google Patents

Description

この発明は、像担持体の表面に形成される潜像を現像する現像装置と、それを備えたプロセスカートリッジ及び画像形成装置と、に関するものである。

従来から、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置に設置される現像装置において、現像ローラ（現像剤担持体）の近傍に装置外に通じるように排気口（開口部）を設けて、その排気口をフィルタで覆うように構成されたものが知られている（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、現像ローラ（現像剤担持体）と現像ケースとの隙間から吸い込まれる空気が、フィルタを介して排気口（開口部）からそのまま排気されるように、吸込み気流が流動する経路に、フィルタに覆われた排気口が形成されている。これにより、フィルタには現像剤が捕集されて排気口から空気のみが排気されることになり、現像装置の内部の圧力が吸込み気流によって上昇してトナー飛散が生じる不具合が軽減されることになる。

上述した従来の現像装置は、現像剤担持体の近傍（吸込み気流が流動する経路）にフィルタに覆われた開口部（排気口）が形成されているため、現像剤担持体から離れた現像剤収容部の上方の位置にフィルタに覆われた開口部が形成される場合に比べて、現像剤収容部の内部で浮遊する現像剤（主として、トナーである。）によってフィルタに目詰まりが生じる不具合が軽減される効果が大いに期待できる。
しかし、現像剤担持体の近傍（吸込み気流が流動する経路）で浮遊する現像剤（主として、トナーである。）によってフィルタに目詰まりが生じる可能性があった。そして、そのようにフィルタが目詰まりしてしまった場合には、フィルタを介して開口部から排気がされにくくなってしまい、現像装置の内圧が高まってトナー飛散が生じやすくなってしまう。

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、現像剤担持体の近傍に形成された開口部を覆うフィルタに目詰まりが生じにくく、トナー飛散が安定的に軽減される、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。

この発明における現像装置は、現像剤が収容されて、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、前記像担持体に対向して、所定の回転方向に回転する現像剤担持体と、前記現像剤担持体の近傍において当該現像装置の外部に通じるように現像ケースに形成された開口部と、前記開口部を覆うように設置されて、現像剤を捕集して空気を通過できるように構成されたフィルタと、前記現像剤担持体に担持された現像剤に接触して振動することにより前記フィルタの表面を叩く叩き部材と、を備えたものである。

本発明によれば、現像剤担持体の近傍に形成された開口部を覆うフィルタに目詰まりが生じにくく、トナー飛散が安定的に軽減される、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。 作像部を示す構成図である。 現像装置を長手方向にみた概略断面図である。 現像装置の要部を示す概略拡大図である。 叩き部材を長手方向にみた概略図である。 比較例としての、現像装置の要部を示す概略拡大図である。

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。
図１において、１は画像形成装置としてのタンデム型カラー複写機、３は原稿を原稿読込部に搬送する原稿搬送部、４は原稿の画像情報を読み込む原稿読込部、５は出力画像が積載される排紙トレイ、７は転写紙等の記録媒体Ｐが収容される給紙部、９は記録媒体Ｐの搬送タイミングを調整するレジストローラ、１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫは各色（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像担持体としての感光体ドラム、１３は各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面に形成される静電潜像を現像する現像装置、１４は各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上に形成されたトナー像を記録媒体Ｐ上に重ねて転写する１次転写バイアスローラ、を示す。
また、１７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、１８は中間転写ベルト１７上のカラートナー像を記録媒体Ｐ上に転写するための２次転写バイアスローラ、２０は記録媒体Ｐ上の未定着画像を定着する定着装置、２８は各色（イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック）のトナー（トナー粒子）を現像装置１３に供給する各色のトナー容器、を示す。

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。 なお、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面でおこなわれる作像プロセスについては、図２をも参照することができる。
まず、原稿は、原稿搬送部３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４のコンタクトガラス上に載置される。そして、原稿読込部４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。

詳しくは、原稿読込部４は、コンタクトガラス上の原稿の画像に対して、照明ランプから発した光を照射しながら走査させる。そして、原稿にて反射した光を、ミラー群及びレンズを介して、カラーセンサに結像する。原稿のカラー画像情報は、カラーセンサにてＲＧＢ（レッド、グリーン、ブルー）の色分解光ごとに読み取られた後に、電気的な画像信号に変換される。さらに、ＲＧＢの色分解画像信号をもとにして画像処理部で色変換処理、色補正処理、空間周波数補正処理等の処理をおこない、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのカラー画像情報を得る。

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、書込み部に送信される。そして、書込み部からは、各色の画像情報に基づいたレーザ光Ｌ（図２を参照できる。）が、それぞれ、対応する感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面に向けて発せられる。

一方、４つの感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫは、それぞれ、図１の時計方向に回転している。そして、まず、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面は、帯電部１２（図２を参照できる。）との対向部で、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１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ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１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面は、それぞれのレーザ光Ｌの照射位置に達する。
書込み部において、４つの光源から画像信号に対応したレーザ光が各色に対応してそれぞれ射出される。各レーザ光は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色成分ごとに別の光路を通過することになる（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番目の感光体ドラム１１Ｙ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１１Ｙの回転軸方向（主走査方向）に走査される。こうして、帯電部１２にて帯電された後の感光体ドラム１１Ｙ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、マゼンタ成分に対応したレーザ光は、紙面左から２番目の感光体ドラム１１Ｍ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。シアン成分のレーザ光は、紙面左から３番目の感光体ドラム１１Ｃ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。ブラック成分のレーザ光は、紙面左から４番目の感光体ドラム１１ＢＫ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１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面は、それぞれ、現像装置１３との対向位置に達する。そして、各現像装置１３から感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上に各色のトナーが供給されて、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ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１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面は、それぞれ、中間転写ベルト１７との対向部に達する。ここで、それぞれの対向部には、中間転写ベルト１７の内周面に当接するように１次転写バイアスローラ１４が設置されている。そして、１次転写バイアスローラ１４の位置で、中間転写ベルト１７上に、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ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、転写工程後の感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面は、それぞれ、クリーニング部１５との対向位置に達する。そして、クリーニング部１５で、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ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。）。
その後、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面は、除電部を通過して、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ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１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上の各色のトナーが重ねて転写（担持）された中間転写ベルト１７は、図中の反時計方向に走行して、２次転写バイアスローラ１８との対向位置に達する。そして、２次転写バイアスローラ１８との対向位置で、記録媒体Ｐ上に中間転写ベルト１７上に担持されたカラーのトナー像が転写される（２次転写工程である。）。
その後、中間転写ベルト１７表面は、中間転写ベルトクリーニング部の位置に達する。そして、中間転写ベルト１７上に付着した未転写トナーが中間転写ベルトクリーニング部に回収されて、中間転写ベルト１７における一連の転写プロセスが終了する。

ここで、中間転写ベルト１７と２次転写バイアスローラ１８との間（２次転写ニップである。）に搬送される記録媒体Ｐは、給紙部７からレジストローラ９等を経由して搬送されたものである。
詳しくは、記録媒体Ｐを収納する給紙部７から、給紙ローラ８により給送された記録媒体Ｐが、搬送ガイドを通過した後に、レジストローラ９に導かれる。レジストローラ９に達した記録媒体Ｐは、タイミングを合わせて、２次転写ニップに向けて搬送される。

そして、フルカラー画像が転写された記録媒体Ｐは、その後に定着装置２０に導かれる。定着装置２０では、定着ローラと加圧ローラとのニップにて、カラー画像が記録媒体Ｐ上に定着される。
そして、定着工程後の記録媒体Ｐは、排紙ローラによって装置本体１外に出力画像として排出されて、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、図３等を用いて、画像形成装置における作像部について詳述する。
図２は、作像部を示す構成図であって、感光体ドラム１１の回転軸に直交する断面でみた図である。図３は、現像装置１３を長手方向にみた概略断面図（水平方向の断面図）である。
なお、各作像部はほぼ同一構造であるために、図２、図３（及び、後述する図４〜図６）にて作像部及び現像装置は符号のアルファベット（Ｙ、Ｃ、Ｍ、ＢＫ）を除して図示する。

図２に示すように、作像部は、像担持体としての感光体ドラム１１、帯電部１２、現像装置１３（現像部）、クリーニング部１５、等で構成される。
像担持体としての感光体ドラム１１は、負帯電の有機感光体であって、回転駆動機構によって時計方向に回転駆動される。

帯電部１２は、芯金上に、ウレタン樹脂、導電性粒子としてのカーボンブラック、硫化剤、発泡剤等を処方した中抵抗の発泡ウレタン層をローラ状に形成した弾性を有する帯電ローラである。帯電部１２の中抵抗層の材質としては、ウレタン、エチレン−プロピレン−ジエンポリエチレン（ＥＰＤＭ）、ブタジエンアクリロニトリルゴム（ＮＢＲ）、シリコーンゴムや、イソプレンゴム等に抵抗調整のためにカーボンブラックや金属酸化物等の導電性物質を分散したゴム材や、またこれらを発泡させたものを用いることもできる。
クリーニング部１５は、感光体ドラム１１に摺接するクリーニングブレードが設置されていて、感光体ドラム１１上の未転写トナーを機械的に除去・回収する。

現像装置１３は、現像剤担持体としての現像ローラ１３ａが感光体ドラム１１に僅かなギャップをあけて対向するように配置されていて、双方の対向部分には感光体ドラム１１と磁気ブラシ（穂立ちした状態の現像剤Ｇである。）とが接触する現像領域が形成される。現像装置１３内には、トナーＴとキャリアＣとからなる現像剤Ｇ（２成分現像剤）が収容されているそして、現像装置１３は、感光体ドラム１１の表面に形成される静電潜像を現像する（トナー像を形成する。）。なお、現像装置１３の構成・動作については、後で詳しく説明する。

図１を参照して、トナー容器２８は、その内部に現像装置１３内に供給するためのトナーＴを収容している。具体的に、現像装置１３に設置された磁気センサによって検知されるトナー濃度（現像剤Ｇ中のトナーの割合である。）の情報に基いて、トナー搬送管を介して、トナー容器２８から現像装置１３内に向けて補給口１３ｄ（図３を参照できる。）からトナーＴを適宜に供給する。
なお、トナーＴの供給は、トナー濃度の情報に限定されず、感光体ベルトや中間転写ベルト等に形成されたトナー像の反射率等から検知される画像濃度の情報に基づいて実施されてもよい。また、これらの異なる情報を組み合わせて、トナーＴの供給の実施を判断してもよい。

以下、画像形成装置における現像装置１３について詳述する。
図２、図３を参照して、現像装置１３は、現像剤担持体としての現像ローラ１３ａ、搬送部材としての供給スクリュ１３ｂ１（第１搬送部材）、搬送部材としての搬送スクリュ１３ｂ２（第２搬送部材）、現像剤規制部材としての丸棒ドクタ１３ｃ、壁部としての仕切り部材１３ｅ、現像ケース１３ｊの開口部１３ｊ１を覆うフィルタ１３ｋ、叩き部材１３ｒ、等で構成されている。これらの部材１３ａ、１３ｂ１、１３ｂ２、１３ｃ、１３ｅ、１３ｋ、１３ｒは、現像ケース１３ｊ（ハウジング）に内包されている。
現像剤担持体としての現像ローラ１３ａは、アルミニウム、真鍮、ステンレス、導電性樹脂等の非磁性体を円筒形に形成してなるスリーブ１３ａ２が回転駆動機構によって供給スクリュ１３ｂ１、搬送スクリュ１３ｂ２とともに図２に示す矢印方向に回転されるように構成されている。図３を参照して、現像ローラ１３ａのスリーブ１３ａ２内には、スリーブ１３ａ２の周面に複数の磁極（Ｓ１極、Ｎ１極、Ｓ２極、Ｎ２極、Ｎ３極）を形成するマグネット１３ａ１が固設されている。現像ローラ１３ａ上に担持された現像剤Ｇは、現像ローラ１３ａの所定の回転方向（図２の反時計方向である。）の回転にともなって搬送されて、丸棒ドクタ１３ｃ（現像剤規制部材）の位置に達する。そして、現像ローラ１３ａ上の現像剤Ｇは、この位置で適量に規制された後に、感光体ドラム１１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（現像電界）によって、感光体ドラム１１上に形成された潜像にトナーが吸着される。

図２（及び、図４）を参照して、マグネット１３ａ１によって現像ローラ１３ａ（スリーブ１３ａ２）の周囲に形成される複数の磁極は、感光体ドラム１１との対向位置に形成されたＮ１極（主磁極）、Ｎ１極の下流側（現像ローラ１３ａの回転方向下流側）であって現像ケース１３ｊの上部にかかる位置に形成されたＳ２極（搬送磁極）、Ｓ２極の下流側であって現像ローラ１３ａの斜め上方に形成されたＮ２極（剤離れプレ磁極）、Ｎ２極とＮ３極とに挟まれる位置であって第１搬送経路Ｂ１の上方に形成された剤離れ磁極（Ｎ極）、剤離れ磁極の下流側であって第１搬送経路Ｂ１の上方に形成されたＮ３極（剤離れ後磁極）、供給スクリュ１３ｂ１との対向位置から丸棒ドクタ１３ｃとの対向位置の近傍にかけて形成されたＳ１極（汲上げ磁極）、等で構成される。
まず、Ｓ１極（汲上げ磁極）が磁性体としてのキャリアに作用して、第１搬送経路Ｂ１に収容された現像剤Ｇが現像ローラ１３ａ上に汲上げられる。現像ローラ１３ａ上に担持された現像剤Ｇは、その一部が現像剤規制部材としての丸棒ドクタ１３ｃの位置で掻き取られて、第１搬送経路Ｂ１に戻される。一方、Ｓ１極による磁力が作用する丸棒ドクタ１３ｃの位置で、丸棒ドクタ１３ｃと現像ローラ１３ａとのドクターギャップを通過して現像ローラ１３ａ上に担持された現像剤Ｇは、Ｎ１極（主磁極）の位置で穂立ちして現像領域において磁気ブラシとなって感光体ドラム１１に摺接する。こうして、現像ローラ１３ａに担持された現像剤Ｇ中のトナーＴが感光体ドラム１１上の潜像に付着する。その後、Ｎ１極の位置を通過した現像剤Ｇは、Ｓ２極、Ｎ２極によって剤離れ磁極（Ｎ極）の位置まで搬送される。そして、剤離れ磁極の位置で、反発磁界（現像ローラ１３ａから離れる方向に作用する磁界である。）がキャリアに作用して、現像ローラ１３ａ上に担持されていた現像工程後の現像剤Ｇが現像ローラ１３ａから脱離される。脱離後の現像剤Ｇは、第１搬送経路Ｂ１内に落下して供給スクリュ１３ｂ１によって第１搬送経路Ｂ１の下流に向けて搬送される。

なお、上述した６つの磁極は、現像ローラ１３ａのマグネット１３ａ１に着磁された５つの極（Ｓ１極、Ｎ１極、Ｓ２極、Ｎ２極、Ｎ３極である。）によって形成されたものである。そして、６つの磁極のうち、剤離れ磁極（Ｎ極）だけは、マグネット１３ａ１に着磁された極によって直接的に形成されたものではなく、同極（本実施の形態では、Ｎ極である。）となる２つの磁極（Ｎ２極とＮ３極とである。）に挟まれて形成されたものである。

図２等を参照して、現像剤規制部材としての丸棒ドクタ１３ｃは、現像ローラ１３ａの下方に配設された非磁性の円柱状部材である。そして、現像ローラ１３ａは図２の反時計方向に回転して、感光体ドラム１１は図２の時計方向に回転する。
このような構成により、記録媒体Ｐの搬送経路の短縮化と、画像形成装置本体１の水平方向の小型化と、を目的として、中間転写ベルト１７の下方に感光体ドラム１１を配設した場合であっても、現像ギャップにおいて感光体ドラム１１に対して現像ローラ１３ａの回転方向を順方向とすることができるために、丸棒ドクタ１３ｃを現像ローラ１３ａの上方に配設して感光体ドラム１１に対する現像ローラ１３ａの回転方向が逆方向になる場合に比べて、現像ギャップにおける現像時間を充分に確保することができて現像能力を高めることができる。

２つの搬送部材（供給スクリュ１３ｂ１と搬送スクリュ１３ｂ２とである。）は、現像装置１３内に収容された現像剤Ｇを長手方向（図２の紙面垂直方向であって、図３の左右方向である。）に循環しながら撹拌・混合する。
第１搬送部材としての供給スクリュ１３ｂ１は、現像ローラ１３ａの下方であって現像ローラ１３ａに対向する位置に配設されていて、現像剤Ｇを長手方向（回転軸方向）に水平に搬送して（図３の破線矢印に示す右方から左方への搬送である。）、汲上げ磁極（Ｓ１極）の位置で現像ローラ１３ａ上に現像剤Ｇを供給するとともに、剤離れ磁極（Ｎ極）の位置で現像ローラ１３ａから離脱して落下した現像剤Ｇを軸方向下流側に向けて搬送する。供給スクリュ１３ｂ１は、図２の時計方向に回転する。

第２搬送部材としての搬送スクリュ１３ｂ２は、供給スクリュ１３ｂ１の下方であって供給スクリュ１３ｂ１を介して現像ローラ１３ａに対向する位置に配設されている。そして、第２搬送経路Ｂ２において現像剤Ｇを長手方向に水平に搬送する（図３の破線矢印に示す左方から右向への搬送である。）。なお、本実施の形態では、搬送スクリュ１３ｂ２の回転方向が、供給スクリュ１３ｂ１の回転方向に対して逆方向（図２の反時計方向である。）になるように設定されている。なお、現像ローラ１３ａ（スリーブ１３ａ２）、供給スクリュ１３ｂ１、搬送スクリュ１３ｂ２の軸部の一端側（図３の右側の端部である。）には、それぞれ、ギアが設置されていて、これらがギア列を形成して、それらの部材１３ａ、１３ｂ１、１３ｂ２を上述した回転方向に回転させることになる。
そして、搬送スクリュ１３ｂ２は、供給スクリュ１３ｂ１による第１搬送経路Ｂ１の軸方向下流側から第２連通部１３ｇ（第２中継部）を介して現像剤が循環される。そして、搬送スクリュ１３ｂ２は、その現像剤Ｇを供給スクリュ１３ｂ１による第１搬送経路Ｂ１の軸方向上流側に第１連通部１３ｆ（第１中継部）を介して搬送する（図３の破線矢印に示す搬送である。）。
供給スクリュ１３ｂ１、搬送スクリュ１３ｂ２は、現像ローラ１３ａや感光体ドラム１１と同様に、回転軸がほぼ水平になるように配設されている。また、供給スクリュ１３ｂ１と搬送スクリュ１３ｂ２とは、いずれも、軸部に外径がスクリュ部（所定の同じスクリュピッチで、条数が１条で形成されたものである。）が螺旋状に巻装されたものである。なお、スクリュ部は、現像剤の搬送を安定させるため、その条数を複数にしてもよく、特に、供給スクリュ１３ｂ１のスクリュ部の条数を複数にしてもよい。

なお、供給スクリュ１３ｂ１による第１搬送経路Ｂ１と、搬送スクリュ１３ｂ２による第２搬送経路Ｂ２と、は仕切り部材１３ｅ（壁部）によって隔絶されている。
図３を参照して、供給スクリュ１３ｂ１による第１搬送経路Ｂ１の上流側と、搬送スクリュ１３ｂ２による第２搬送経路Ｂ２の下流側と、は第１連通部１３ｆを介して連通している。搬送スクリュ１３ｂ２による第２搬送経路の下流側に達した現像剤Ｇが、第１連通部１３ｆの近傍に留まって盛り上がって、第１連通部１３ｆを介して供給スクリュ１３ｂ１による第１搬送経路Ｂ１の上流側に搬送（供給）されることになる。
また、図３を参照して、供給スクリュ１３ｂ１による第１搬送経路Ｂ１の下流側と、搬送スクリュ１３ｂ２による第２搬送経路Ｂ２の上流側と、は第２連通部１３ｇを介して連通している。そして、供給スクリュ１３ｂ１による第１搬送経路Ｂ１の下流側に達した現像剤Ｇ（第１搬送経路Ｂ１にて現像ローラ１３ａ上に供給されなかった現像剤Ｇや、第４磁極の位置で現像ローラ１３ａから離脱・落下した現像剤Ｇである。）が、第２連通部１３ｇにて自重落下して、第２搬送経路Ｂ２の上流側に達することになる。
なお、第１連通部１３ｆにおける現像剤の搬送性（第２搬送経路Ｂ２から第１搬送経路Ｂ１への重力方向に逆らった現像剤Ｇの受け渡しである。）を向上させるために、搬送スクリュ１３ｂ２の下流側の位置（第１連通部１３ｆに対応する位置である。）に、パドル形状部や、スクリュの巻き方向が逆方向に形成されたスクリュ部、を設けることもできる。

このような構成により、２つの搬送部材（供給スクリュ１３ｂ１、搬送スクリュ１３ｂ２）によって、現像装置１３において現像剤Ｇを長手方向に循環させる循環経路が形成されることになる。すなわち、現像装置１３が稼動されると、装置内に収容された現像剤Ｇは図３中の破線矢印の方向に流動する。
そして、このように、現像ローラ１３ａに対する現像剤Ｇの循環経路（第１搬送経路Ｂ１と第２搬送経路Ｂ２とである。）を、水平方向ではなく、垂直方向に形成することで、現像装置１３の水平方向のサイズを小さくすることができる。特に、複数の現像装置１３（作像部）が水平方向に並設されるタンデム型のカラー画像形成装置１では、複数の現像装置１３（作像部）の水平方向のサイズを小さくすることで、全体の水平方向のサイズを効果的に小さくすることができる。

なお、搬送スクリュ１３ｂ２による搬送経路中には、装置内を循環する現像剤Ｇのトナー濃度を検知する磁気センサが設置されている。そして、磁気センサによって検知されるトナー濃度の情報に基いて、トナー容器２８から補給口１３ｄ（第２連通部１３ｇに対して長手方向外側に配設されている。）を介して現像装置１３内に向けて新品のトナーＴが供給される。
また、図３を参照して、補給口１３ｄ（トナー補給口）は、搬送スクリュ１３ｂ２による第２搬送経路Ｂ２の上流側の上方であって、現像領域から離れた位置（現像ローラ１３ａの長手方向の範囲の外側である。）に配設されている。そして、トナー容器２８から排出された新品のトナーＴが、補給口１３ｄから現像装置１３の内部に向けて適宜に補給される（図３の白矢印方向の補給である。）。このように補給口１３ｄを第２連通部１３ｇの近傍に設置することで、第２搬送経路Ｂ２において、その下流側に向けて、第２連通部１３ｇから自重落下して供給された現像剤Ｇに対して、比較的長い時間をかけて補給トナーの分散・混合を充分におこなうことができる。
なお、本実施の形態では、補給口１３ｄを第２搬送経路Ｂ２中に配設したが、補給口１３ｄの位置はこれに限定されることなく、例えば、第１搬送経路Ｂ１を長手方向に伸ばして下流側の上方に配置することもできる。

なお、本実施の形態において用いられる現像剤Ｇとしては、公知のものを用いることができる。
例えば、トナーＴ（現像剤Ｇ中のトナー、トナー容器２８中のトナーである。）として、重合トナーであって、体積平均粒径が５．８μｍ程度の小径トナーを用いることができる。
また、現像剤Ｇ中のキャリアＣとして、重量平均粒径が２０〜６０μｍになるように形成された小径キャリアを用いることができる。

以下、本実施の形態における現像装置１３の、特徴的な構成・動作について説明する。
図２、図４を参照して、本実施の形態における現像装置１３は、現像ローラ１３ａ（現像剤担持体）の近傍において現像装置１３の外部に通じるように現像ケース１３ｊに開口部１３ｊ１が形成されている。
そして、現像剤Ｇを捕集して空気を通過できるように構成されたフィルタ１３ｋが、その開口部１３ｊ１を覆うように設置されている。

詳しくは、図４を参照して、開口部１３ｊ１は、現像領域（現像ローラ１３ａが感光体ドラム１１に対向する位置である。）に対して回転方向の下流側の位置（図４の破線で囲んだ部分Ａである。）で、現像ローラ１３ａと現像ケース１３ｊとの隙間から、現像ローラ１３ａの回転に沿って現像装置１３の内部（第１搬送経路Ｂ１）に向けて吸い込まれた空気を、そのまま現像装置１３の外部に排出できる位置に配置されている。
すなわち、開口部１３ｊ１は、現像装置１３において現像領域の下流側の吸込み気流が流動する経路に配置されていて、現像ローラ１３ａと現像ケース１３ｊとの隙間から吸い込まれた空気が図４の黒矢印方向に流動して、その空気が現像装置１３の外部に排出されることになる。
さらに具体的に、開口部１３ｊ１は、現像ケース１３ｊ（現像装置１３）の背面（感光体ドラム１１に対向しない側の略垂直壁面である。）の上部（現像ローラ１３ａの最上部とほぼ同じ高さである。）に配置されて、水平方向に開口するように形成されている。

一方、フィルタ１３ｋは、現像装置１３の内側から開口部１３ｊ１を覆うように、現像ケース１３ｊに保持されている。詳しくは、フィルタ１３ｋは、開口部１３ｊ１に対して現像ローラ１３ａの回転方向の上流側と下流側との間で、後述する叩き部材１３ｒを介して現像ローラ１３ａに対向するように配置されている。フィルタ１３ｋは、公知のものであって、トナーＴ（現像剤Ｇ）を捕集して空気のみを通過できるように構成されている。

これらの構成により、現像領域の下流側からの吸込み気流によって現像装置１３の内圧が高まりそうになっても、フィルタ１３ｋによってトナーＴ（現像剤Ｇ）が外部に漏出する不具合を防止しつつ、フィルタ１３ｋを介して開口部１３ｊ１から空気が抜けて現像装置１３の内圧上昇が抑止されることになるため、現像装置１３の外部へのトナー飛散が軽減される。
特に、本実施の形態では、フィルタで覆われた開口部を、第１搬送経路Ｂ１（又は、第２搬送経路Ｂ２）に形成するのではなくて、現像ローラ１３ａの近傍（吸込み気流が流動する経路であって、第１搬送経路Ｂ１に直接的に対向しない位置である。）に形成しているため、第１搬送経路Ｂ１（又は、第２搬送経路Ｂ２）の内部で浮遊するトナーＴ（現像剤Ｇ）によってフィルタに目詰まりが生じる不具合が軽減されることになる。

また、本実施の形態における現像装置１３は、現像ローラ１３ａ（現像剤担持体）の周囲に形成される磁極によって現像ローラ１３ａの外周面から穂立ちするように担持された現像剤Ｇ（図４に図示した現像剤Ｇを参照できる。）が、開口部１３ｊ１に対して現像ローラ１３ａの回転方向の上流側（図４の破線で囲んだ部分Ａ）と下流側（図４の破線で囲んだ部分Ｂ）とでそれぞれ現像ケース１３ｊに接触するように構成されている。
具体的に、現像ローラ１３ａに担持された現像剤Ｇは、吸込み気流が流入される入口の部分ＡでＳ２極によって穂立ちして、現像ケース１３ｊの内壁面に摺接する状態になる。その後、現像ローラ１３ａに担持された現像剤Ｇは、Ｓ２極から離れて、穂立ちが和らいだ状態（現像剤の高さが低くなった状態）になる。そして、現像ローラ１３ａに担持された現像剤Ｇは、開口部１３ｊ１（フィルタ１３ｋ）との対向位置を通過して、第１搬送経路Ｂ１への入口の部分Ｂ（現像ケース１３ｊの保持部１３ｊ２が形成されている。）でＮ２極によって穂立ちして、現像ケース１３ｊ（保持部１３ｊ２）に摺接する状態になる。
このように構成することで、吸込み気流の入口の部分Ａで流入される空気の量が制限されるとともに、吸込み気流が流動する経路（部分Ａと部分Ｂとの間である。）で空気がポンプ作用によって流動されて開口部１３ｊ１からの排気が促進されるため、先に説明した現像装置１３の外部へのトナー飛散が軽減される効果がさらに確実に発揮されることになる。

ここで、図２、図４等を参照して、本実施の形態における現像装置１３には、現像ローラ１３ａ（現像剤担持体）に担持された現像剤Ｇに接触して振動することによりフィルタ１３ｋの表面を叩く叩き部材１３ｒが設置されている。
詳しくは、叩き部材１３ｒは、開口部１３ｊ１に対して現像ローラ１３ａの回転方向の下流側で、現像ケース１３ｊの保持部１３ｊ２に片持ち支持された略板状の可撓性部材である。本実施の形態では、叩き部材１３ｒとして、板厚が０．５ｍｍ程度のＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）からなるシート材を用いている。
そして、叩き部材１３ｒは、その近傍で現像ローラ１３ａの外周面から穂立ちするように担持された現像剤Ｇ（図４の部分Ｂの現像剤Ｇである。）に接触して図４の白両矢印方向に振動（搖動）する。そして、叩き部材１３ｒは、その振動周期でフィルタ１３ｋの表面（現像ローラ１３ａに対向する対向面である。）を叩いて、フィルタ１３ｋを加振する。換言すると、フィルタ１３ｋは、開口部１３ｊ１に対して現像ローラ１３ａの回転方向の上流側と下流側との間で、叩き部材１３ｒを介して現像ローラ１３ａに対向するように配置されていて、その対向面が叩き部材１３ｒによって叩かれて加振されることになる。これにより、フィルタ１３ｋの表面に付着して目詰まりしそうなトナーＴ（現像剤Ｇ）が振るい落とされることになる。

このような構成により、現像ローラ１３ａの近傍（吸込み気流が流動する経路）で浮遊する現像剤Ｇ（主として、トナーＴである。）によってフィルタ１３ｋに目詰まりが生じてしまう不具合が確実に軽減されることになる。したがって、フィルタ１３ｋが目詰まりして、フィルタ１３ｋを介して開口部１３ｊ１から排気がされにくくなってしまい、現像装置１３の内圧が高まってトナー飛散が生じやすくなる不具合も確実に軽減されることになる。
本願発明者は、そのような本発明の効果を確認するために、（１）フィルタ１３ｋが新品であるときの現像装置１３の内圧、（２）叩き部材１３ｒを設置せずにフィルタ１３ｋに目詰まりが生じたときの現像装置１３の内圧、（３）叩き部材１３ｒを設置してフィルタ１３ｋを加振したときの経時における現像装置１３の内圧、をそれぞれ測定する実験をおこなった。その結果、上記（１）の内圧が４．２Ｐａであったのに対して、上記（２）の内圧が２５．０Ｐａであり、上記（３）の内圧が５．３Ｐａであった。このような実験結果から、上述したような叩き部材１３ｒを設置することによる効果が実験的にも確認された。

なお、叩き部材１３ｒを振動させるときの振幅を大きくするため（叩き部材１３ｒを効率的に振動させるため）には、その近傍で現像ローラ１３ａの外周面から穂立ちするように担持された現像剤Ｇ（図４の部分Ｂの現像剤Ｇである。）が、叩き部材１３ｒの先端部に近い側ではなくて、叩き部材１３ｒの根元部（保持部１３ｊ２に保持された部分である。）に近い側に接触するように構成することが好ましい。

ここで、図５（Ａ）を参照して、本実施の形態において、叩き部材１３ｒには、その上下方向に通じる切欠き部１３ｒ１が形成されている。詳しくは、叩き部材１３ｒは、破線で囲んだ根元部（現像ケース１３ｊの保持部１３ｊ２に貼着される部分である。）に対する先端部が、略櫛歯状に形成されている。
これにより、叩き部材１３ｒに叩かれてフィルタ１３ｋの表面から落下したトナーＴ（現像剤Ｇ）は、叩き部材１３ｒの表面に堆積されることなく、切欠き部１３ｒ１を通過して下方の第１搬送経路Ｂ１に向けて落下することになるため、叩き部材１３ｒやフィルタ１３ｋの機能が経時においても良好に維持されることになる。また、叩き部材１３ｒに複数の切欠き部１３ｒ１を形成することで、叩き部材１３ｒを設置することによって開口部１３ｊ１（フィルタ１３ｋ）に向けた空気の流動が妨げられる不具合も抑止されることになる。
なお、本実施の形態では、叩き部材１３ｒに上下方向に通じる切欠き部１３ｒ１を形成したが、図５（Ｂ）に示すように、叩き部材１３ｒに上下方向に通じる穴部１３ｒ２を形成することもできる。そして、そのような場合であっても、同様の効果を得ることができる。
また、叩き部材１３ｒの表面にトナーＴ（現像剤Ｇ）が堆積されないように、切欠き部１３ｒ１や穴部１３ｒ２は、叩き部材１３ｒの先端部側から根元部の近傍に至る広い範囲に形成されていることが好ましい。

また、図４を参照して、本実施の形態において、現像ケース１３ｊは、叩き部材１３ｒによって叩かれるフィルタ１３ｋの表面の下方に、現像剤Ｇ（主として、フィルタ１３ｋの表面から落下したトナーＴである。）が堆積する部分が存在しないように形成されている。
具体的に、現像ケース１３ｊは、叩き部材１３ｒを保持する保持部１３ｊ２（フィルタ１３ｋを保持するために現像装置１３の内部に向けて突起した部分である。）が、叩き部材１３ｒによって叩かれるフィルタ１３ｋの表面の下方に突出しないように形成されている。
これにより、叩き部材１３ｒに叩かれてフィルタ１３ｋの表面から落下したトナーＴ（現像剤Ｇ）は、フィルタ１３ｋや叩き部材１３ｒの近傍で堆積されることなく、その下方の第１搬送経路Ｂ１に向けて落下することになるため、叩き部材１３ｒやフィルタ１３ｋの機能が経時においても良好に維持されることになる。すなわち、図６に示すように、叩き部材１３ｒによって叩かれるフィルタ１３ｋの表面の下方に、現像剤Ｇが堆積する部分が存在しているような場合（保持部１３ｊ２がフィルタ１３ｋの表面の下方にまで突出している場合）には、その部分に現像剤Ｇが堆積してしまい、叩き部材１３ｒやフィルタ１３ｋの機能が経時において良好に維持されなくなってしまう。

以上説明したように、本実施の形態における現像装置１３は、現像ローラ１３ａ（現像剤担持体）の近傍において現像装置１３の外部に通じるように現像ケース１３ｊに形成された開口部１３ｊ１と、開口部１３ｊ１を覆うように設置されたフィルタ１３ｋと、現像ローラ１３ａに担持された現像剤Ｇに接触して振動することによりフィルタ１３ｋの表面を叩く叩き部材１３ｒと、が設けられている。
これにより、現像ローラ１３ａの近傍に形成された開口部１３ｊ１を覆うフィルタ１３ｋに目詰まりが生じにくく、トナー飛散を安定的に軽減することができる。

なお、本実施の形態では、２つの搬送経路Ｂ１、Ｂ２が壁部を介して垂直方向に並設された現像装置１３に対して本発明を適用したが、本発明の適用はこれに限定されずに、例えば、３つ以上の搬送経路が設けられた現像装置や、複数の搬送経路が壁部を介して水平方向に並設された現像装置や、複数の搬送経路が現像剤担持体に対向するように並設された現像装置などに対しても、本発明を適用することができる。
そして、そのような場合にも、本実施の形態ものと同様にフィルタ１３ｋや叩き部材１３ｒを設置することで、本実施の形態とのもの同様の効果を得ることができる。

また、本実施の形態では、トナー容器２８から現像装置１３に向けてトナーＴを供給したが、トナー容器と類似形状の現像剤容器から現像剤Ｇ（トナーＴ及びキャリアＣ）を現像装置１３に向けて供給することもできる。その場合、現像装置１３から余剰の現像剤を適宜に排出する手段を設けることになる。
そして、それらのような場合であっても、本実施の形態のものと同様の効果を得ることができる。

また、本実施の形態においては、現像装置１３が単体で画像形成装置本体に着脱されるユニットして構成されている画像形成装置に対して、本発明を適用した。しかし、本発明の適用はこれに限定されることなく、作像部の一部又は全部がプロセスカートリッジ化されている画像形成装置に対しても、当然に本発明を適用することができる。その場合、作像部のメンテナンスの作業性が向上することになる。

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、本実施の形態の中で示唆した以外にも、本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）、
１１、１１Ｙ、１１Ｃ、１１Ｍ、１１ＢＫ 感光体ドラム（像担持体）、
１３ 現像装置（現像部）、
１３ａ 現像ローラ（現像剤担持体）、
１３ｂ１ 供給スクリュ（第１搬送部材、搬送部材）、
１３ｂ２ 搬送スクリュ（第２搬送部材、搬送部材）、
１３ｃ 丸棒ドクタ（現像剤規制部材）、
１３ｊ 現像ケース（ハウジング）、
１３ｊ１ 開口部、
１３ｊ２ 保持部、
１３ｋ フィルタ、
１３ｒ 叩き部材（可撓性部材）、
１３ｒ１ 切欠き部、
１３ｒ２ 穴部、
Ｂ１ 第１搬送経路、 Ｂ２ 第２搬送経路、
Ｇ 現像剤（２成分現像剤）、 Ｔ トナー、 Ｃ キャリア。

特開２００９−１１５９７０号公報

Claims (8)

1. 現像剤が収容されて、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、
   前記像担持体に対向して、所定の回転方向に回転する現像剤担持体と、
   前記現像剤担持体の近傍において当該現像装置の外部に通じるように現像ケースに形成された開口部と、
   前記開口部を覆うように設置されて、現像剤を捕集して空気を通過できるように構成されたフィルタと、
   前記現像剤担持体に担持された現像剤に接触して振動することにより前記フィルタの表面を叩く叩き部材と、
   を備えたことを特徴とする現像装置。
2. 前記開口部は、前記現像剤担持体が前記像担持体に対向する位置に対して前記回転方向の下流側の位置で、前記現像剤担持体と前記現像ケースとの隙間から、前記現像剤担持体の回転に沿って当該現像装置の内部に向けて吸い込まれた空気を、そのまま当該現像装置の外部に排出できる位置に配置され、
   前記現像剤担持体の周囲に形成される磁極によって前記現像剤担持体の外周面から穂立ちするように担持された現像剤が、前記開口部に対して前記回転方向の上流側と下流側とでそれぞれ前記現像ケースに接触するように構成され、
   前記叩き部材は、前記開口部に対して前記回転方向の下流側で前記現像ケースに片持ち支持された略板状の可撓性部材であって、その近傍で前記現像剤担持体の外周面から穂立ちするように担持された現像剤に接触して振動することを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
3. 前記フィルタは、前記開口部に対して前記回転方向の上流側と下流側との間で、前記叩き部材を介して前記現像剤担持体に対向するように配置されて、その対向面が前記叩き部材によって叩かれることを特徴とする請求項２に記載の現像装置。
4. 前記現像ケースは、前記叩き部材によって叩かれる前記フィルタの表面の下方に、現像剤が堆積する部分が存在しないように形成されたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の現像装置。
5. 前記現像ケースは、前記叩き部材を保持する保持部が、前記叩き部材によって叩かれる前記フィルタの表面の下方に突出しないように形成されたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の現像装置。
6. 前記叩き部材は、その上下方向に通じる切欠き部又は穴部が形成されたことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の現像装置。
7. 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１〜請求項６のいずれか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。
8. 請求項１〜請求項６のいずれかに記載の現像装置と前記像担持体とを備えたことを特徴とする画像形成装置。

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