JP7057895B2 - 現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置 - Google Patents

現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置 Download PDF

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Description

この発明は、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の画像形成装置と、そこに設置される現像装置、及び、プロセスカートリッジと、に関するものである。
従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置において、トナーとキャリアとからなる2成分現像剤(添加剤等を添加する場合も含むものとする。)を収容した現像装置に、適宜に新しいキャリア(又は、2成分現像剤)を補給する技術(これをプレミックス現像方式という。)が広く知られている(例えば、特許文献1参照。)。
このようなプレミックス現像方式の現像装置は、現像装置内に新しいキャリア(又は、新しい2成分現像剤)が適宜に補給されて、現像装置内に収容された2成分現像剤の余剰分が入れ替わるように排出口から適宜に現像装置外に排出されるため、キャリアの経時劣化による出力画像の画質低下を防止することができる。
ここで、現像装置から排出された2成分現像剤は、クリーニング装置から排出された廃トナーが搬送される廃トナー搬送経路に向けて排出されて、廃トナーとともに廃トナー搬送経路を搬送されて、回収容器に回収されることになる。
一方、特許文献2等には、プレミックス現像方式ではない現像装置において、現像装置の内圧が高まって現像装置からトナーが飛散する不具合を防止することを目的として、現像装置の外部に通じる吸引口(吸込み口)を設けて、ポンプなどの吸引手段によって吸引口(吸引ダクト)から現像装置の内部の空気を吸引する技術が開示されている。
従来は、プレミックス現像方式の現像装置において、現像装置から排出された現像剤を廃トナー搬送経路に向けて排出する場合であって、現像装置の内圧の高まりによるトナー飛散を防止するために、現像装置の外部に通じる吸引口を設けて、吸引手段によって吸引口から現像装置の内部の空気を吸引する技術を採用した場合に、吸引手段による吸引によって廃トナー搬送経路から廃トナーが現像装置内に流入してしまう不具合が生じてしまっていた。
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、吸引手段による吸引によって廃トナーが現像装置内に流入してしまう不具合が生じにくい、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、キャリアとトナーとからなる現像剤を収容して、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、装置内に収容された現像剤が搬送され循環される現像剤搬送経路と、前記現像剤搬送経路にキャリア又は現像剤を供給する供給手段と、前記現像剤搬送経路の外部に現像剤を排出するための排出口と、略水平方向に延在する水平経路を具備するとともに、廃トナー搬送経路に連通口を介して連通して、前記排出口から排出された現像剤を前記廃トナー搬送経路に向けて排出するための現像剤排出経路と、吸引手段に接続されて、前記現像剤搬送経路から空気を吸引して装置外に向けて排出するための吸引口と、軸方向の一部にスクリュ部が形成されていない切欠き部が設けられて、前記水平経路において現像剤を略水平方向に搬送する排出スクリュと、を備えたものである。
本発明によれば、吸引手段による吸引によって廃トナーが現像装置内に流入してしまう不具合が生じにくい、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1における画像形成装置を示す全体構成図である。 作像部の要部を示す概略構成図である。 現像装置を示す拡大図である。 現像装置における、(A)第1現像剤搬送経路と第3現像剤搬送経路とを長手方向に示す概略図と、(B)第2現像剤搬送経路と第3現像剤搬送経路とを長手方向に示す概略図と、である。 現像装置において、(A)可撓性部材が落下経路を閉鎖した状態を示す概略図と、(B)可撓性部材が落下経路を開放した状態を示す概略図と、である。 変形例1としての現像装置において、(A)シャッタ部材が落下経路を閉鎖した状態を示す概略図と、(B)シャッタ部材が落下経路を開放した状態を示す概略図と、である。 この発明の実施の形態2における現像装置を示す図である。 図7の現像装置における、第2現像剤搬送経路と第3現像剤搬送経路と水平経路とを長手方向に示す概略図である。 変形例2としての現像装置の、水平経路を示す断面図である。 変形例3としての現像装置の、水平経路を示す断面図である。 変形例4としての現像装置の、水平経路を示す断面図である。 変形例5としての現像装置の、水平経路を示す断面図である。 この発明の実施の形態3における現像装置の、第2現像剤搬送経路と第3現像剤搬送経路と水平経路とを長手方向に示す概略図である。 変形例6としての現像装置の、第2現像剤搬送経路と第3現像剤搬送経路と水平経路とを長手方向に示す概略図である。
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。
<実施の形態1>
図1~図5にて、この発明の実施の形態1について詳細に説明する。
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、2は入力画像情報に基づいたレーザ光を発する書込み部、4はコンタクトガラス5上に載置された原稿の画像情報を読み込む原稿読込部、7は転写紙等のシートPが収容される給紙部、9はシートPの搬送タイミングを調整するレジストローラ(タイミングローラ)、である。
また、14は各感光体ドラム21の表面に形成されたトナー像を中間転写ベルト17上に重ねて転写する1次転写ローラ、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シートP上に転写するための2次転写ローラ、20Y、20M、20C、20BKは各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)に対応したプロセスカートリッジ(作像部)、である。
また、21は各色のプロセスカートリッジ20Y、20M、20C、20BKに設置された像担持体としての感光体ドラム、22は各感光体ドラム21の表面を帯電する帯電装置、23は各感光体ドラム21の表面に形成される静電潜像を現像する現像装置、24は各感光体ドラム21の表面電位を除電する除電装置、25は各感光体ドラム21の表面に残留する未転写トナーを回収するクリーニング装置、である。また、30はシートP上に2次転写されたトナー像(未定着画像)を定着する定着装置、を示す。
また、各プロセスカートリッジ20Y、20C、20M、20BKの上方には、各色(イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック)に対応した現像剤(トナーとキャリアとを含む2成分現像剤である。)を現像装置23に供給するための供給手段(現像剤容器28と現像剤補給装置80とで構成されている。)がそれぞれ設置されている(図2参照)。
プロセスカートリッジ20Y、20C、20M、20BKは、画像形成装置本体1に対して着脱可能(交換可能)に構成されていて、その交換時期がくるとユーザーによって交換作業がおこなわれることになる。
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、プロセスカートリッジ20Y、20M、20C、20BK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、原稿読込部4で、コンタクトガラス5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5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(黒色)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2に送信される。そして、書込み部2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21上に向けて発せられる。
一方、4つの感光体ドラム21は、それぞれ、図1及び図2の反時計方向に回転している。そして、まず、感光体ドラム21の表面は、帯電装置22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21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21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2において、4つの光源から画像信号に対応したレーザ光L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、図1の紙面左側から1番目のプロセスカートリッジ20Yの感光体ドラム21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21の回転軸方向(主走査方向、長手方向)に走査される。こうして、帯電装置22にて帯電された後の感光体ドラム21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番目のプロセスカートリッジ20Mの感光体ドラム21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番目のプロセスカートリッジ20Cの感光体ドラム21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番目のプロセスカートリッジ20BKの感光体ドラム21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21の表面は、それぞれ、現像装置23との対向位置に達する。そして、各現像装置23から感光体ドラム21上に各色のトナーが供給されて、感光体ドラム21上の潜像が現像されてトナー像が形成される(現像工程である。)。
詳しくは、図2を参照して、上方の現像ローラ23a1の磁極による磁力で汲み上げられた現像剤Gは、ドクターブレード23cによって適量化された後に、感光体ドラム21との対向部である現像領域(2つの現像ローラ23a1、23a2と感光体ドラム21との対向領域である。)に搬送される。そして、現像領域において穂立ちされたキャリアC(現像剤G)が感光体ドラム21を摺擦する。このとき、キャリアCに混合されているトナーTは、キャリアCとの摩擦によって負帯電されている。これに対して、キャリアCは正帯電されている。また、現像ローラ23a1、23a2は、電源部から所定の現像バイアスが印加されている。これによって、現像ローラ23a1、23a2と感光体ドラム21との間に電界が形成されて、負帯電されたトナーTが電界によって感光体ドラム21上の画像部にのみ選択的に付着してトナー像を形成する。現像剤Gは上方の現像ローラ23a1から下方の現像ローラ23a2に移動するように搬送されて、現像工程後の現像剤Gが下方の現像ローラ23a2から離脱されて現像装置23内(第2現像剤搬送経路B2)に戻されることになる。
その後、現像工程後の感光体ドラム21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次転写ローラ14が設置されている。そして、1次転写ローラ14の位置で、中間転写ベルト17上に、感光体ドラム21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、1次転写工程後の感光体ドラム21の表面は、それぞれ、クリーニング装置25との対向位置に達する。そして、クリーニング装置25で、感光体ドラム21上に残留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21の表面は、除電装置24を通過して、感光体ドラム21における一連の作像プロセスが終了する。
他方、各感光体ドラム21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1の時計方向に走行して、2次転写ローラ18との対向位置に達する。そして、2次転写ローラ18との対向位置で、シート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の表面は、中間転写ベルトクリーニング装置の位置に達する。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装置に回収されて、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次転写ローラ18との間(2次転写ニップである。)に搬送されるシート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るものである。
詳しくは、シートPを収納する給紙部7から、給紙ローラ8により給送されたシートPが、搬送ローラに搬送されて、レジストローラ9に導かれる。レジストローラ9に達したシート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シートPは、搬送ベルトによって定着装置30に導かれる。定着装置30では、定着ローラ(熱源としてのヒータが内設されている。)と加圧ローラとのニップにて、シートP上のトナー像(カラー画像)が加熱・溶融されてシートP上に定着される。
そして、定着工程後のシートPは、排紙ローラによって、画像形成装置1外に出力画像として排出されて、一連の画像形成プロセスが完了する。
次に、図2~図4等を用いて、画像形成装置における、プロセスカートリッジ20(作像部)、現像剤容器28、現像剤補給装置80、吸引手段75、77、78(吸引装置)、について説明する。
なお、各プロセスカートリッジ20Y、20C、20M、20BKはほぼ同一構造であって、各現像剤容器28や各現像剤補給装置80や吸引手段75、77、78、もほぼ同一構造であるために、図2にてプロセスカートリッジ、現像剤容器、現像剤補給装置、第2吸引装置、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、プロセスカートリッジ20は、像担持体としての感光体ドラム21、帯電装置22、現像装置23、クリーニング装置25が一体化されたものであって、プレミックス現像方式(キャリア又は2成分現像剤の補給・排出を適宜におこなう現像方式である。)が採用されている。
像担持体としての感光体ドラム21は、負帯電の有機感光体であって、回転駆動機構によって反時計方向に回転駆動される。
帯電装置22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。帯電装置22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。なお、本実施の形態1では、帯電装置22として帯電ローラを用いたが、帯電装置22としてコロナ放電方式のワイヤ帯電器を用いることもできる。
クリーニング装置25は、感光体ドラム21に圧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21上の未転写トナーを機械的に除去・回収する。クリーニング装置25の内部に回収された未転写トナーは、搬送コイルによってクリーニング装置25の外部に搬送されて、廃トナー搬送経路71を経て回収容器70の内部に廃トナーとして回収される。
現像装置23は、現像剤担持体としての2つの現像ローラ23a1、23a2が開口部A(現像ケースに形成されている。)を介して感光体ドラム21に近接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21と磁気ブラシとが接触する現像領域が形成される。現像装置23内には、トナーTとキャリアCとからなる現像剤G(2成分現像剤であって、添加剤等も含まれる。)が収容されている。そして、現像装置23は、感光体ドラム21上に形成される静電潜像を現像する(トナー像を形成する。)。
ここで、本実施の形態1における現像装置23は、プレミックス現像方式のものであって、現像剤補給装置80を介して現像剤容器28から現像装置23の内部に適宜に新品の現像剤G(トナーT及びキャリアC)が供給されるとともに、劣化した現像剤G(主としてキャリアCである。)が排出口23jから現像剤搬送経路B1~B3の外部に排出されて、落下経路23p(現像剤排出経路)を経て連通口23r(図5参照)から現像装置23の外部に排出される。連通口23rは、廃トナー搬送経路71の開口に接続されている。そして、連通口23rから排出された現像剤Gは、廃トナー搬送経路71を搬送されて、回収容器70の内部に廃現像剤として回収される。
したがって、廃トナー搬送経路71では、クリーニング装置25から排出された廃トナーとしてのトナー(未転写トナー)と、現像装置23から排出された廃現像剤としての現像剤G(劣化現像剤)と、が回収容器70に向けて搬送されて、その廃トナーと廃現像剤とが回収容器70に回収されることになる。
なお、本実施の形態では、4つのプロセスカートリッジ20Y、20C、20M、20BKが、それぞれ装置本体1に固設された1つの廃トナー搬送経路71に対して着脱可能に構成されている。そして、回収容器70には、4つのプロセスカートリッジ20Y、20C、20M、20BKの廃トナーと廃現像剤とが回収されることになる。
図2を参照して、現像剤容器28は、その内部に現像装置23内に補給するための現像剤G(トナーT及びキャリアC)を収容している。そして、現像剤容器28は、現像装置23に新品のトナーTを補給するように機能するとともに、現像装置23に新品のキャリアCを補給するように機能する。具体的に、現像装置23に設置された磁気センサ(第3現像剤搬送経路B3に設置されている。)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、現像剤補給装置80の搬送スクリュ82を回転駆動して、貯留部81に貯留された現像剤Gを落下経路部85に向けて搬送して、落下経路部85から現像装置23内に向けて現像剤Gを自重落下させて補給する。
以下、現像装置23の構成・動作について詳述する。
図3、図4を参照して、現像装置23は、2つの現像ローラ23a1、23a2(現像剤担持体)、3つの搬送スクリュ23b1~23b3(搬送部材)、ドクターブレード23c(現像剤規制部材)、等で構成されている。また、現像装置23内には、現像剤Gを搬送して循環する現像剤搬送経路B1~B3が形成されている。
現像ローラ23a1、23a2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23a12、23a22が回転駆動機構によって図2、図3の時計方向に回転されるように構成されている。現像ローラ23a1、23a2のスリーブ23a12、23a22内には、スリーブ23a12、23a22の周面に現像剤Gの穂立ちを生じるように磁界を形成するマグネット23a11、23a21が固設されている。マグネット23a11、23a21から発せられる法線方向磁力線に沿うように、現像剤G中のキャリアCがスリーブ23a12、23a22上にチェーン状に穂立ちする。このチェーン状に穂立ちしたキャリアCに帯電したトナーTが付着されて、磁気ブラシが形成される。磁気ブラシは、スリーブ23a12、23a22の回転によってスリーブ23a12、23a22と同方向(時計方向)に移送される。
ドクターブレード23cは、現像領域の上流側に設置されていて、第1の現像ローラ23a1上の現像剤を適量に規制する。
3つの搬送スクリュ23b1~23b3は、軸部上に螺旋状にスクリュ部が形成されたものであって、現像剤搬送経路B1~B3において現像剤Gを長手方向(図3の紙面垂直方向、図4の左右方向であって、現像ローラ23a1、23a2の回転軸方向に一致する方向である。)に循環しながら撹拌・混合する。
第1搬送スクリュ23b1は、上方の現像ローラ23a1に対向するように配設されていて、上方の現像ローラ23a1に現像剤Gを供給する。第2搬送スクリュ23b2は、第1搬送スクリュ23b1の下方であって下方の現像ローラ23a2に対向する位置に配設されていて、下方の現像ローラ23a2から離脱された現像剤G(現像工程後の現像剤Gである。)を搬送する。第3搬送スクリュ23b3は、第2搬送スクリュ23b2によって搬送されて中継部(第3中継部23h)を介して流入された現像剤Gを第1現像剤搬送経路B1(第1搬送スクリュ23b1による現像剤搬送経路)の上流側に搬送する。
第1搬送スクリュ23b1(第1現像剤搬送経路B1)と第2搬送スクリュ23b2(第2現像剤搬送経路B2)とは、現像ローラ23a1、23a2と同様に、その回転軸方向が水平方向に対して平行になるように設置されている。これに対して、第3搬送スクリュ23b3(第3現像剤搬送経路B3)は、図4の左方が低くて右方が高くなるように、回転軸方向が水平方向に対して傾斜して設置されている。
さらに詳しくは、第1搬送スクリュ23b1による第1現像剤搬送経路B1と、第2搬送スクリュ23b2による第2現像剤搬送経路B2と、第3搬送スクリュ23b3による第3現像剤搬送経路B3と、は壁部によって隔絶されている。そして、第3現像剤搬送経路B3の下流側と、第1現像剤搬送経路B1の上流側と、は第1中継部23fを介して連通している。また、第1現像剤搬送経路B1の下流側と、第2現像剤搬送経路B2の下流側と、は第2中継部23g(落下経路部)を介して連通している。また、第2現像剤搬送経路B2の下流側と、第3現像剤搬送経路B3の上流側と、は第3中継部23hを介して連通している。そして、これらの中継部23f、23g、23hで、それぞれ、異なる搬送スクリュが設置された現像剤搬送経路への現像剤Gの受け渡しがおこなわれることになる。
なお、これらの中継部23f、23g、23hにおける現像剤Gの搬送性(受け渡し)を向上させるために、受け渡す側の搬送スクリュ23b1~23b3の下流側の位置に、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。
また、第1現像剤搬送経路B1の上方(天井部)には、現像装置23内に新たにトナーTとともにキャリアCを供給する供給手段として機能する現像剤容器28及び現像剤補給装置80に連通する補給口23eが形成されている。
このような構成により、3つの搬送スクリュ23b1~23b3が設置された現像剤搬送経路B1~B3によって、現像装置23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。
具体的に、図4(A)を参照して、第1現像剤搬送経路B1では、第1搬送スクリュ23b1によって現像剤Gが右方から左方に向けて長手方向(水平方向)に搬送されながら上方の現像ローラ23a1に現像剤Gが供給される。第1現像剤搬送経路B1の上流側では、第1中継部23fを介して、第3現像剤搬送経路B3から現像剤Gが供給(流入)される。第1現像剤搬送経路B1の下流側では、第2中継部23gを介して第2現像剤搬送経路B2の下流側に現像剤Gが供給(流入)されて、補給口23eを介して新たな現像剤Gが適宜に補給される。
また、図4(B)を参照して、第2現像剤搬送経路B2では、下方の現像ローラ23a2から離脱された現像剤Gが、第2搬送スクリュ23b2によって右方から左方に向けて長手方向(水平方向)に搬送される。第2現像剤搬送経路B2の下流側では、第2中継部23gを介して、第1現像剤搬送経路B1から現像剤Gが供給(流入)される。
また、図4(A)及び図4(B)を参照して、第3現像剤搬送経路B3の上流側では、第3中継部23hを介して、第2現像剤搬送経路B2から現像剤Gが供給(流入)される。この第3中継部23hから流入される現像剤Gには、第2搬送スクリュ23b2によって回収された現像工程後の現像剤Gに、補給口23eから適宜に補給される新しい現像剤Gが含まれることになる。そして、第3現像剤搬送経路B3では、第3搬送スクリュ23b3によって現像剤Gが左方から右方に向けて長手方向(傾斜方向)に搬送されて、その下流側で第1中継部23を介して第1現像剤搬送経路B1に現像剤Gが供給されることになる。
ここで、図2、図5(B)等を参照して、第3現像剤搬送経路B3の壁部(複数の搬送スクリュのうち1つの搬送スクリュによる現像剤搬送経路の壁部である。)には、その位置に搬送される現像剤Gの剤面が所定高さを超えたときに、その現像剤Gを現像剤搬送経路B1~B3の外部に排出するための排出口23jが形成されている。
詳しくは、排出口23jは、第3中継部23hの近傍であって、第2搬送スクリュ23b2に対して第3搬送スクリュ23b3を介した側で略垂直方向に起立する壁部(感光体ドラム21から最も離れた現像装置23の背面に相当する壁部である。)に形成されている。排出口23jは、略矩形状の貫通穴であって、現像剤補給装置80によって現像剤搬送経路B1~B3内に新しい現像剤Gが補給されて現像剤搬送経路B1~B3内の現像剤量が増加して現像剤Gの剤面(上面)が所定高さ(排出口23jの下端の位置である。)を超えたときに、その余剰分の現像剤Gを回収容器70に向けて排出するためのものである。このように、トナーTの母体樹脂や外添剤によって汚染されて劣化したキャリアCが自動的に現像装置23の外部に排出されるので、経時においても画像品質の劣化を抑止することができる。
このように、本実施の形態1では、プレミックス現像方式の現像装置23を用いているため、現像装置23におけるキャリアCの劣化のスピードが見かけ上遅くなって、現像剤Gの交換サイクルを長期化することができる。
なお、図2を参照して、本実施の形態1における現像剤容器28は、略箱状の容器であって、排出口を開閉するシャッタや、搬送スクリュ285や、撹拌部材286、等が設けられている。
現像剤容器28は、ユーザーの手動操作によって、略水平方向を着脱方向として現像剤補給装置80(画像形成装置1)に対して着脱される。現像剤容器28の底部には、現像剤容器28の内部に収容された現像剤Gを現像剤補給装置80の貯留部81に向けて排出するための、排出口が下方に向けて開口するように形成されている。また、現像剤容器28には、現像剤補給装置80に対する着脱方向と同じ方向に移動して排出口を開閉するシャッタが設けられている。
ここで、図2、図4(B)、図5等を参照して、本実施の形態1における現像装置23には、吸引手段75、77、78(吸引装置)に接続されて、現像剤搬送経路B1~B3から空気を吸引して現像装置23外に向けて排出するための吸引口23kが形成されている。詳しくは、吸引口23kは、第3現像剤搬送経路B3の天井部であって、排出口23jの下流側(第3搬送スクリュ23b3の搬送方向下流側である。)に相当する位置に、長手方向に延在するように形成されている。
さらに具体的に、吸引手段75、77、78(吸引装置)は、現像装置23の外部に連通する吸引口23kから現像剤搬送経路B1~B3(現像装置23の内部)の空気を吸引するものであって、吸引ファン75、吸引ダクト77、フィルタ78(トナーフィルタ)、等で構成されている。吸引ダクト77は、その一端側開口が現像装置23(第3現像剤搬送経路B3)の天井部の位置でフィルタ78を介して内部に連通していて、その他端側開口が吸引ファン75に接続されている。このような構成により、吸引ファン75が稼働されることにより、現像剤搬送経路B1~B3内の空気が吸引されて、現像剤搬送経路B1~B3(現像装置23の内部)の内圧の上昇が抑えられるため、現像装置23における現像ケースの隙間などから外部にトナーが飛散する不具合が抑止される。特に、本実施の形態1では、図3の黒矢印で示すように、現像ケースの開口部Aから現像ローラ23a2の回転に沿うように現像装置23の内部に空気が吸い込まれて吸込み気流が生じやすいことなどから、現像装置23の内圧が高まりやすいため、吸引手段75、77、78による減圧が有用になる。
なお、フィルタ78は、吸引口23kを覆うように設置されていて、吸引口23kから現像剤Gを現像装置23の外に通過させることなく空気のみを通過させるものである。すなわち、フィルタ78は、吸引手段によって吸引される空気にトナーT(現像剤G)が混ざっていても、それらが現像装置23の外部に飛散しないように捕集して、空気のみを通過させるものである。このようなフィルタ78としては、PFA(テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体)などのフッ素樹脂からなる多孔質膜で形成された公知のものを用いることができる。
以下、図5等を参照して、本実施の形態1における現像装置23の、特徴的な構成・動作について詳述する。
図5は、現像装置23の長手方向端部(図4の左方端部である。)を示す概略断面図である。
先に図2、図4(B)等を用いて説明したように、本実施の形態1における現像装置23は、プレミックス現像方式のものであって、排出口23j、現像剤排出経路としての落下経路23p、が設置されている。排出口23jは、現像剤搬送経路B1~B3の外部に現像剤G(劣化した現像剤)を排出するための開口である。現像剤排出経路としての落下経路23pは、排出口23jから排出された現像剤Gを廃トナー搬送経路71に向けて排出するためのものである。落下経路23p(現像剤排出経路)は、その上流側端部が排出口23jを介して第3現像剤搬送経路B3に連通していて、その下流側端部が連通口23rを介して廃トナー搬送経路71に連通している。落下経路23pは、垂直方向(又は、安息角を超えて傾斜する方向)に延在するように形成されている。そして、排出口23jから排出された現像剤Gは、落下経路23pを自重落下(又は、滑落)して、連通口23rから現像装置23外に排出され、廃トナー搬送経路71に流入されることになる。
なお、廃トナー搬送経路71には、所定方向に回転駆動される廃トナー搬送スクリュ72が内設されている。これにより、廃トナー搬送経路71に流入された現像剤は、クリーニング装置25から流入された廃トナーとともに、廃トナー搬送スクリュ72によって回収容器70に向けて図5の破線矢印方向に搬送されることになる。
また、本実施の形態1における現像装置23には、先に図2等を用いて説明したように、吸引手段75、77、78(吸引装置)に接続された吸引口23kが設けられている。吸引口23kは、現像剤搬送経路B1~B3から空気を吸引して現像装置23外に向けて排出するためのものである。これにより、現像装置23の内圧の上昇が低減されて、現像装置23からにトナー飛散が軽減されることになる。
ここで、図5を参照して、本実施の形態1における現像装置23は、連通口23rから吸引口23kに至る空気の流れを制限する制限手段としての可撓性部材23m(可撓性シート部材)が、落下経路23p(現像剤排出経路)に設けられている。
この制限手段としての可撓性部材23mは、現像剤Gが通過しないときに落下経路23p(現像剤排出経路)の一部の断面を塞ぐものである。可撓性部材23mは、落下経路23pを常に閉鎖するのではなくて、落下経路23pを適宜に開放して現像剤Gを通過させる。
詳しくは、制限手段としての可撓性部材23mは、厚さが0.05~1.0mm程度のPET(ポリエチレンテレフタレート)などの樹脂材料からなる可撓性を有するシート状の部材である。図5(A)に示すように、可撓性部材23mは、その周囲が落下経路23pの内壁面に密接するように設置されていて、その一端が落下経路23pの内壁面に片持ち支持されている。すなわち、可撓性部材23mは、落下経路23pの内壁面に貼着された部分を基点にして、落下経路23pを開閉可能に構成されている。
そして、図5(A)に示すように、可撓性部材23mの位置に現像剤G(排出口23jから排出された現像剤Gである。)が堆積していない状態のときに、可撓性部材23m(制限手段)は、可撓性部材23mのコシと、吸引手段75、77、78によって吸引口23kから現像装置23内の空気が吸引されることと、により落下経路23pの突出部(破線で囲んだ部分である。)に当接して落下経路23pを閉鎖することになる。したがって、この状態のときには、吸引手段75、77、78による吸引によって、廃トナー搬送経路71から落下経路23pを介して現像剤搬送経路B1~B3に空気とともに廃トナーが流入することはない。すなわち、連通口23rから吸引口23kに至る空気の流れが制限されることになる。
これに対して、図5(B)に示すように、可撓性部材23mの位置に現像剤Gがある程度堆積した状態になると、その現像剤Gの重さによって、可撓性部材23m(制限手段)は、可撓性部材23mのコシと、吸引手段75、77、78による吸引力と、に抗するように落下経路23pを開放することになる。これにより、開放された落下経路23pから廃棄用の現像剤Gが、廃トナー搬送経路71に向けて現像装置23から排出されることになる。なお、この状態のとき、可撓性部材23mは、堆積した現像剤Gに押動されて、必要最小限の範囲で落下経路23pを開放することになるため、落下経路23pを介して現像剤搬送経路B1~B3に多くの空気や廃トナーが流入することはない。
このように、本実施の形態1では、落下経路23p内に現像剤Gがある程度溜まった状態になったときにのみ落下経路23pを開放する可撓性部材23m(制限手段)を設けているため、吸引ファン75(吸引手段)を稼働して吸引口23kから現像装置23の内部の空気を吸引しても、廃トナー搬送経路71内の廃トナー(クリーニング装置25で回収された未転写トナーである。)が現像剤搬送経路B1~B3の内部に空気とともに流入してしまう不具合を軽減することができる。そのため、排出口23jが廃トナーで塞がれてしまって現像剤Gがスムーズに排出されなくなる不具合や、吸引口23kが廃トナーで塞がれてしまって現像装置23の内部の空気がスムーズに吸引されなくなる不具合や、補給口23eが廃トナーで塞がれてしまって現像装置23内に現像剤Gがスムーズに供給されなくなる不具合や、異なる色の廃トナーが現像剤搬送経路B1~B3のトナーに混色してしまって異常画像が生じる不具合、が軽減されることになる。さらに、トナー飛散が生じて画像形成装置1の内部がトナーで汚染されてしまい、装置が故障したり出力画像が汚れてしまう不具合が軽減されるとともに、排出口23jから余剰の現像剤Gを排出しにくくなってしまい、キャリアの経時劣化による出力画像の画質低下が生じたり現像装置23の駆動トルクが上昇してしまう不具合が軽減されることになる。
特に、回収容器70は、クリーニング装置25から廃トナー搬送経路71を介して搬送された廃トナー(未転写トナー)が内部に回収されていて、その内部に回収されたトナーが浮遊して、それらの浮遊トナーが連通口23rを介して現像装置23内に流入する可能性もあるため、可撓性部材23mを設置する効果は大きい。
また、本実施の形態では、落下経路23p(現像剤排出経路)において排出口23jから充分に離れた位置に可撓性部材23m(制限手段)を設けているため、排出口23jから排出された現像剤Gを一時的に貯留するスペースを充分に確保することができて、排出口23jからの現像剤の排出性を妨げることはない。
また、可撓性部材23mを落下経路23pに設けることで、可撓性部材23m上に堆積する現像剤Gの重さを利用した開放動作をおこなうことができる。
また、可撓性部材23mを廃トナー搬送経路71の開口部(連通口23rに繋がる開口部である。)に設置すれば、交換作業が比較的頻繁におこなわれる現像装置23(プロセスカートリッジ)の部品コストを低減することができる。
<変形例1>
図6(A)は、変形例1としての現像装置23においてシャッタ部材23nが落下経路23pを閉鎖した状態を示す概略図であって、図6(B)は、シャッタ部材23nが落下経路23pを開放した状態を示す概略図であって、それぞれ本実施の形態1における図5(A)、図5(B)に対応する図である。
図6に示すように、変形例1における現像装置23には、連通口23rから吸引口23kに至る空気の流れを制限する制限手段として、可撓性部材23mの代わりに、シャッタ部材23nが用いられている。
図6に示すように、制限手段としてのシャッタ部材23nは、開閉手段としてのモータ120によって落下経路23pを開閉可能に構成されていて、所定のタイミング(例えば、補給口23eから現像装置23内に新しい現像剤Gが供給されるタイミングである。)で落下経路23pを開放するように制御部100によって制御される。
詳しくは、シャッタ部材23nは、金属材料又は樹脂材料で形成されて、ある程度の剛性を有する略矩形の板状部材であって、回転軸を中心に回動可能に現像ケースに保持されている。シャッタ部材23nは、その周囲が落下経路23pの内壁面に密着するように設置されている。シャッタ部材23nの回転軸はモータ120のモータ軸に接続されていて、モータ120の正逆方向の回転にともないシャッタ部材23nが回転軸を中心に時計方向・反時計方向に回転して、排出口23jの開閉がおこなわれることになる。
なお、シャッタ部材23nと落下経路23pの内壁面との密着性を高めるために、シャッタ部材23nと落下経路23pの内壁面のいずれかにシール材を設置することが好ましい。
さらに具体的に、図6(A)に示すように、シャッタ部材23nの位置に多くの現像剤Gが堆積していないときに、制御部100によるモータ120の制御によって、シャッタ部材23n(制限手段)は、落下経路23pを閉鎖することになる。したがって、この状態のときには、落下経路23pを介して現像剤搬送経路B1~B3内に空気とともに廃トナーが流入することはない。
これに対して、図6(B)に示すように、シャッタ部材23nの位置にある程度多くの現像剤Gが堆積した状態になると、制御部100によるモータ120の制御によって、シャッタ部材23n(制限手段)は、落下経路23pを開放することになる。これにより、開放された落下経路23pから廃棄用の現像剤Gが、廃トナー搬送経路71に向けて現像装置23から排出されることになる。なお、このときにシャッタ部材23nが回動する角度は、廃棄用の現像剤Gが排出される必要最小限の角度に設定されているため、開放された落下経路23pを介して現像装置23の内に多くの空気及び廃トナーが流入することはない。
そして、このように制限手段としてシャッタ部材23nを用いた場合にも、上述した本実施の形態1のものと同様の効果を得ることができる。
ここで、図6を参照して、シャッタ部材23nは、供給手段(現像剤容器28、現像剤補給装置80)によって現像装置23内に新たに現像剤Gが供給される回数(又は、時間)が所定値に達するごとに落下経路23pを開放するように制御されている。具体的に、現像剤補給装置80から現像装置23に現像剤Gを供給するための搬送スクリュ82(図2参照)を回転駆動する補給モータ110が稼働される回数(又は、時間)が所定値に達したときに、現像装置23内に補給された新しい現像剤Gの総量が一定量に達して、排出口23jから排出されてシャッタ部材23n上に堆積される現像剤Gの量が所定値を超えるものとして、制限手段としてのシャッタ部材23nによって落下経路23pが開放されることになる。
なお、図6の変形例において、シャッタ部材23nの開閉制御は上述したものに限定されることはなく、シャッタ部材23n上に堆積される現像剤Gの量を、圧電センサなどの検知手段によって直接的に検知して、それらの検知結果に基いてシャッタ部材23nの開閉制御をおこなうこともできる。
以上説明したように、本実施の形態1における現像装置23(プロセスカートリッジ20)には、現像剤搬送経路B1~B3に現像剤G(又は、キャリア)を供給する供給手段28、80と、現像剤搬送経路B1~B3の外部に現像剤を排出するための排出口23jと、排出口23jから排出された現像剤Gを連通口23rから廃トナー搬送経路71に向けて排出するための落下経路23p(現像剤排出経路)と、吸引手段75、77、78に接続されて現像剤搬送経路B1~B3から空気を吸引して装置外に向けて排出するための吸引口23kと、が設けられている。そして、連通口23rから吸引口23kに至る空気の流れを制限する可撓性部材23m(制限手段)が設けられている。
これにより、吸引手段75、77、78による吸引によって廃トナーが現像装置23内に流入してしまう不具合を生じにくくすることができる。
<実施の形態2>
図7、図8にて、この発明の実施の形態2について詳細に説明する。
図7は、実施の形態2における現像装置23を示す図であって、前記実施の形態1における図5に対応する図である。また、図8は、現像装置23の要部を長手方向に示す図であって、前記実施の形態1における図4(B)に対応する図である。
本実施の形態2における現像装置23は、現像剤排出経路に略水平方向に延在する水平経路23qが設けられている点と、その水平経路23qに制限手段が設けられている点と、が前記実施の形態1のものとは相違する。
図7、図8に示すように、本実施の形態2における現像装置23には、水平経路23qと落下経路23pとからなる現像剤排出経路が設けられている。また、水平経路23qには、現像剤Gを略水平方向に搬送する排出スクリュ23dが設けられている。
そして、排出口23jから排出された廃棄用の現像剤Gは、水平経路23qに落下すると、所定方向に回転する排出スクリュ23dによって略水平方向に図8の右方から左方に搬送された後に、開口から落下経路23pを自重落下して連通口23rを介して廃トナー搬送経路71に流入されることになる。
ここで、本実施の形態2では、排出スクリュ23dが、連通口23rから吸引口23kに至る空気の流れを制限する制限手段として機能する。
詳しくは、排出スクリュ23dは、軸部にスクリュ部が螺旋状に巻装されたものであるため、回転することによって現像剤Gとともに空気をも搬送することになる。具体的に、排出スクリュ23dが回転駆動されることで、図8の右方から左方に向けての気流が生じることになる。そのため、吸引手段75、77、78による吸引口23kからの吸引があっても、水平経路23qにおいて排出口23jの側から下流側に生じる気流によって、連通口23rから排出口23jに向けて空気とともに廃トナーが流動しにくくなる。したがって、吸引手段75、77、78による吸引によって廃トナーが現像装置23内に流入してしまう不具合が生じにくくなる。
なお、このような効果をさらに確実に発揮させるために、排出スクリュ23dを覆う水平経路23qの内壁面と、排出スクリュ23dと、の隙間を小さく設定することが好ましい。
<変形例2>
図9は、変形例2としての現像装置23の水平経路23qを側方から示す断面図である。
図9に示すように、変形例2において、排出スクリュ23dは、軸方向の一部にスクリュ部23d1が形成されていない切欠き部23d2が設けられている。このように構成することにより、図9に示すように、切欠き部23d2が形成された部分では、排出スクリュ23dによる現像剤の搬送性が低下して、現像剤が滞留した状態になる。そして、その滞留した現像剤が水平経路23qの断面を塞ぐことにより、連通口23rから吸引口23kに至る空気の流れが制限されることになる。
なお、変形例2において、図9に示すように滞留した現像剤によって水平経路23qの断面を塞いだ状態を維持するために、排出スクリュ23dを、供給手段の駆動タイミングに合わせて回転駆動するように制御することが好ましい。具体的に、供給手段(現像剤容器28、現像剤補給装置80)によって現像装置23内に新たに現像剤Gが供給される回数(又は、時間)が所定値に達するごとに排出スクリュ23dを所定時間だけ回転駆動するように制御して、水平経路23q内の現像剤量を過不足ない状態にして、図9に示すように滞留した現像剤によって水平経路23qの断面を塞いだ状態を維持する。
変形例2のように構成した場合であっても、吸引手段75、77、78による吸引によって廃トナーが現像装置23内に流入してしまう不具合を生じにくくすることができる。
<変形例3>
図10は、変形例3としての現像装置23の水平経路23qを示す断面図であって、前記変形例2の図9に対応する図である。
図10に示すように、変形例3において、水平経路23qには、排出スクリュ23dの上方の位置に、現像剤を吸着可能な磁力発生手段としてのマグネット23sが設けられている。このように構成することにより、図10に示すように、マグネット23sが設置された部分では、マグネット23sに磁力によって吸着した現像剤と、排出スクリュ23dによって搬送される現像剤と、によって、水平経路23qの断面が塞がれることになる。これにより、連通口23rから吸引口23kに至る空気の流れが制限されることになる。
なお、変形例3においても、図10に示すようにマグネット23sに吸着した現像剤と、排出スクリュ23dによって搬送される現像剤と、によって水平経路23qの断面を塞いだ状態を維持するために、排出スクリュ23dを、供給手段の駆動タイミングに合わせて回転駆動するように制御することが好ましい。
変形例3のように構成した場合であっても、吸引手段75、77、78による吸引によって廃トナーが現像装置23内に流入してしまう不具合を生じにくくすることができる。
<変形例4>
図11(A)は、変形例4としての現像装置23の水平経路23qを示す断面図であって、前記変形例2の図9に対応する図である。また、図11(B)は、水平経路23qに設置される櫛歯状シート部材23tを、排出スクリュ23dの軸方向に沿った方向に見た概略図である。
図11に示すように、変形例4において、水平経路23qには、排出スクリュ23dの上方の位置に、排出スクリュ23dの上方の空間を遮蔽可能な櫛歯状シート部材23tが設けられている。
櫛歯状シート部材23tは、厚さが0.05~0.8mm程度のPET(ポリエチレンテレフタレート)などの樹脂材料からなる可撓性を有するシート状の部材である。そして、櫛歯状シート部材23tは、複数の切込み23t1が形成された先端部が、排出スクリュ23dの上部に摺接するように、水平経路23qの天井部に貼着されている。
このように構成することにより、図11に示すように、櫛歯状シート部材23tが設置された部分では、櫛歯状シート部材23tによって現像剤がせき止められて、水平経路23qの断面が塞がれることになる。これにより、連通口23rから吸引口23kに至る空気の流れが制限されることになる。ここで、櫛歯状シート部材23tには複数の切込み23t1が形成されているため、櫛歯状シート部材23tが排出スクリュ23dに当接しても、櫛歯状シート部材23tに全体的なネジレが生じたり、櫛歯状シート部材23tや排出スクリュ23dが破損したりする不具合は生じない。
なお、変形例4においても、図11に示すように櫛歯状シート部材23tによりせき止められた現像剤によって水平経路23qの断面を塞いだ状態を維持するために、排出スクリュ23dを、供給手段の駆動タイミングに合わせて回転駆動するように制御することが好ましい。
変形例4のように構成した場合であっても、吸引手段75、77、78による吸引によって廃トナーが現像装置23内に流入してしまう不具合を生じにくくすることができる。
<変形例5>
図12は、変形例5としての現像装置23の水平経路23qを示す断面図であって、前記変形例2の図9に対応する図である。
図12に示すように、変形例5において、排出スクリュ23dは、そのスクリュ部23d1が、回転方向全域にわたって水平経路23qの内壁面に密着するように形成されている。また、排出スクリュ23dは金属材料で形成されていて、水平経路23qはゴム材料で形成されている。すなわち、排出スクリュ23dと水平経路23qとがモーノポンプのように機能するように構成されている。
このように構成することにより、排出スクリュ23dが回転することによって、現像剤Gとともに空気が、図12の右方から左方に向けて流動することになるとともに、排出スクリュ23dと水平経路23qとの隙間は完全に遮蔽された状態になる。そのため、吸引手段75、77、78による吸引口23kからの吸引があっても、連通口23rから排出口23jに向けて空気とともに廃トナーが流動することはない。
変形例5のように構成した場合であっても、吸引手段75、77、78による吸引によって廃トナーが現像装置23内に流入してしまう不具合を生じにくくすることができる。
以上説明したように、本実施の形態2における現像装置23(プロセスカートリッジ20)には、現像剤搬送経路B1~B3に現像剤G(又は、キャリア)を供給する供給手段28、80と、現像剤搬送経路B1~B3の外部に現像剤を排出するための排出口23jと、排出口23jから排出された現像剤Gを連通口23rから廃トナー搬送経路71に向けて排出するための現像剤排出経路(水平経路23q及び落下経路23p)と、吸引手段75、77、78に接続されて現像剤搬送経路B1~B3から空気を吸引して装置外に向けて排出するための吸引口23kと、が設けられている。そして、連通口23rから吸引口23kに至る空気の流れを制限する排出スクリュ23d(制限手段)が設けられている。
これにより、吸引手段75、77、78による吸引によって廃トナーが現像装置23内に流入してしまう不具合を生じにくくすることができる。
<実施の形態3>
図13にて、この発明の実施の形態3について詳細に説明する。
図13は、実施の形態3における現像装置23の第2現像剤搬送経路B2と第3現像剤搬送経路B3と水平経路23qとを長手方向に示す概略図であって、前記実施の形態2における図8に対応する図である。
本実施の形態3における現像装置23は、連通口23rから吸引口23kに至る空気の流れを制限する制限手段が現像剤搬送経路B1~B3に設置されている点が、制限手段が現像剤排出経路に設置されている前記各実施の形態のものと相違する。
図13に示すように、本実施の形態3における現像装置23の第3現像剤搬送経路B3(1つの搬送スクリュとしての第3搬送スクリュ23b3による現像剤搬送経路である。)は、第3搬送スクリュ23b3の上方の位置であって、吸引口23kと排出口23jとの間の位置に、現像剤Gを吸着可能な磁力発生手段としてのマグネット23sが設けられている。
このように構成することにより、マグネット23sが設置された部分では、マグネット23sに磁力によって吸着した現像剤と、第3搬送スクリュ23b3によって搬送される現像剤と、によって、第3現像剤搬送経路B3の断面が塞がれることになる。これにより、連通口23rから吸引口23kに至る空気(特に、排出口23jから吸引口23kに向かう空気である。)の流れが制限されることになる。
したがって、吸引手段75、77、78による吸引によって廃トナーが現像装置23内に流入してしまう不具合を生じにくくすることができる。
なお、本実施の形態3では、水平経路23qと落下経路23pとによって現像剤排出経路を構成したが、前記実施の形態1のもののように現像剤排出経路を落下経路のみで構成する場合にも、ほぼ同様の効果を得ることができる。
<変形例6>
図14は、変形例6としての現像装置23の第2現像剤搬送経路B2と第3現像剤搬送経路B3と水平経路23qとを長手方向に示す概略図であって、本実施の形態3における図13に対応する図である。
図14に示すように、変形例6では、第3搬送スクリュ23b3の上方の位置であって、吸引口23kと排出口23jとの間の位置に、第3搬送スクリュ23b3の上方の空間を遮蔽可能な櫛歯状シート部材23tが設けられている。櫛歯状シート部材23tは、前記変形例4のもの(図11参照)と同様に、先端部(第3搬送スクリュ23b3に当接する部分である。)に複数の切込み23t1が形成されている。
このように構成することにより、櫛歯状シート部材23tが設置された部分では、櫛歯状シート部材23tによって現像剤がせき止められて、第3現像剤搬送経路B3の断面が塞がれることになる。これにより、連通口23rから吸引口23kに至る空気(特に、排出口23jから吸引口23kに向かう空気である。)の流れが制限されることになる。
したがって、変形例6においても、吸引手段75、77、78による吸引によって廃トナーが現像装置23内に流入してしまう不具合を生じにくくすることができる。
以上説明したように、本実施の形態3における現像装置23(プロセスカートリッジ20)には、現像剤搬送経路B1~B3に現像剤G(又は、キャリア)を供給する供給手段28、80と、現像剤搬送経路B1~B3の外部に現像剤を排出するための排出口23jと、排出口23jから排出された現像剤Gを連通口23rから廃トナー搬送経路71に向けて排出するための落下経路23p(現像剤排出経路)と、吸引手段75、77、78に接続されて現像剤搬送経路B1~B3から空気を吸引して装置外に向けて排出するための吸引口23kと、が設けられている。そして、連通口23rから吸引口23kに至る空気の流れを制限するマグネット23s(制限手段)が設けられている。
これにより、吸引手段75、77、78による吸引によって廃トナーが現像装置23内に流入してしまう不具合を生じにくくすることができる。
なお、前記各実施の形態では、現像剤G(2成分現像剤)が収容された現像剤容器28から現像剤Gが供給される2成分現像方式の現像装置23に対して、本発明を適用した。これに対して、キャリアCのみが収容されたキャリア容器と、トナーTのみが収容されたトナー容器と、からそれぞれ別のタイミングでキャリアCとトナーTとが供給される2成分現像方式の現像装置23に対しても、当然に本発明を適用することができる。
また、前記各実施の形態では、2つの現像ローラ23a1、23a2(現像剤担持体)が設置された現像装置23に対して、本発明を適用した。これに対して、1つ又は3つ以上の現像剤担持体が設置された現像装置に対しても、当然に本発明を適用することができる。
そして、それらのような場合であっても、前記各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、前記各実施の形態では、現像装置23が感光体ドラム21(像担持体)と帯電装置22とクリーニング装置25とともに、プロセスカートリッジ20として一体化されているものに対して、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、これらの構成部材21~23、25の全部又は一部が、それぞれ単体で画像形成装置本体1に対して着脱されるユニットして構成されている場合であっても、当然に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、前記各実施の形態のものと同様の効果を得ることができる。
なお、本願において、「プロセスカートリッジ」とは、像担持体を帯電する帯電装置と、像担持体上に形成された潜像を現像する現像装置と、像担持体上をクリーニングするクリーニング装置と、のうち少なくとも1つと、像担持体とが、一体化されて、画像形成装置本体に対して着脱可能に設置されるユニットと定義する。
なお、本発明が前記各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、前記各実施の形態の中で示唆した以外にも、前記各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、形状等は前記各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)、
20、20Y、20C、20M、20BK プロセスカートリッジ、
21 感光体ドラム(像担持体)、
23 現像装置、
23a1、23a2 現像ローラ(現像剤担持体)、
23b1 第1搬送スクリュ、
23b2 第2搬送スクリュ、
23b3 第3搬送スクリュ(1つの搬送スクリュ)、
23c ドクターブレード(現像剤規制部材)、
23d 排出スクリュ、
23d1 スクリュ部、 23d2 切欠き部、
23e 補給口、
23j 排出口、
23k 吸引口、
23m 可撓性部材(制限手段)、
23n シャッタ部材(制限手段)、
23p 落下経路(現像剤排出経路)、
23q 水平経路(現像剤排出経路)、
23r 連通口、
23s マグネット(磁界発生手段)、
23t 櫛歯状シート部材、
23t1 切込み、
28 現像剤容器(供給手段)、
71 廃トナー搬送経路、
75 吸引ファン(吸引手段)、
77 吸引ダクト(吸引手段)、
78 フィルタ、
80 現像剤補給装置(供給手段)、
B1 第1現像剤搬送経路(現像剤搬送経路)、
B2 第2現像剤搬送経路(現像剤搬送経路)、
B3 第3現像剤搬送経路(現像剤搬送経路)、
G 現像剤(2成分現像剤)、 T トナー、 C キャリア。
特開2005-292511号公報 特開2005-84557号公報

Claims (9)

  1. キャリアとトナーとからなる現像剤を収容して、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、
    装置内に収容された現像剤が搬送され循環される現像剤搬送経路と、
    前記現像剤搬送経路にキャリア又は現像剤を供給する供給手段と、
    前記現像剤搬送経路の外部に現像剤を排出するための排出口と、
    略水平方向に延在する水平経路を具備するとともに、廃トナー搬送経路に連通口を介して連通して、前記排出口から排出された現像剤を前記廃トナー搬送経路に向けて排出するための現像剤排出経路と、
    吸引手段に接続されて、前記現像剤搬送経路から空気を吸引して装置外に向けて排出するための吸引口と、
    軸方向の一部にスクリュ部が形成されていない切欠き部が設けられて、前記水平経路において現像剤を略水平方向に搬送する排出スクリュと、
    を備えたことを特徴とする現像装置。
  2. キャリアとトナーとからなる現像剤を収容して、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、
    装置内に収容された現像剤が搬送され循環される現像剤搬送経路と、
    前記現像剤搬送経路にキャリア又は現像剤を供給する供給手段と、
    前記現像剤搬送経路の外部に現像剤を排出するための排出口と、
    略水平方向に延在する水平経路を具備するとともに、廃トナー搬送経路に連通口を介して連通して、前記排出口から排出された現像剤を前記廃トナー搬送経路に向けて排出するための現像剤排出経路と、
    吸引手段に接続されて、前記現像剤搬送経路から空気を吸引して装置外に向けて排出するための吸引口と、
    前記水平経路において現像剤を略水平方向に搬送する排出スクリュと、
    を備え、
    前記水平経路は、前記排出スクリュの上方の位置に、前記排出スクリュの上方の空間を遮蔽可能な櫛歯状シート部材が設けられたことを特徴とする現像装置。
  3. 前記排出スクリュは、前記供給手段の駆動タイミングに合わせて回転駆動されることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の現像装置。
  4. キャリアとトナーとからなる現像剤を収容して、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、
    装置内に収容された現像剤が搬送され循環される現像剤搬送経路と、
    前記現像剤搬送経路にキャリア又は現像剤を供給する供給手段と、
    前記現像剤搬送経路の外部に現像剤を排出するための排出口と、
    略水平方向に延在する水平経路を具備するとともに、廃トナー搬送経路に連通口を介して連通して、前記排出口から排出された現像剤を前記廃トナー搬送経路に向けて排出するための現像剤排出経路と、
    吸引手段に接続されて、前記現像剤搬送経路から空気を吸引して装置外に向けて排出するための吸引口と、
    前記水平経路において現像剤を略水平方向に搬送する排出スクリュと、
    を備え、
    前記排出スクリュは、前記供給手段の駆動タイミングに合わせて回転駆動されることを特徴とする現像装置。
  5. 前記水平経路は、前記排出スクリュの上方の位置に、現像剤を吸着可能な磁力発生手段が設けら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. 前記排出スクリュは、そのスクリュ部が、回転方向全域にわたって前記水平経路の内壁面に密着するように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. キャリアとトナーとからなる現像剤を収容して、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、
    現像剤を長手方向に搬送する複数の搬送スクリュを具備して、装置内に収容された現像剤が搬送され循環される現像剤搬送経路と、
    前記現像剤搬送経路にキャリア又は現像剤を供給する供給手段と、
    前記複数の搬送スクリュのうち1つの搬送スクリュによる現像剤搬送経路の壁部に形成されて、前記現像剤搬送経路の外部に現像剤を排出するための排出口と、
    廃トナー搬送経路に連通口を介して連通して、前記排出口から排出された現像剤を前記廃トナー搬送経路に向けて排出するための現像剤排出経路と、
    前記1つの搬送スクリュによる現像剤搬送経路の天井部に形成されるとともに、吸引手段に接続されて、前記現像剤搬送経路から空気を吸引して装置外に向けて排出するための吸引口と、
    を備え、
    前記1つの搬送スクリュによる現像剤搬送経路は、前記1つの搬送スクリュの上方の位置であって、前記吸引口と前記排出口との間の位置に、前記1つの搬送スクリュの上方の空間を遮蔽可能な櫛歯状シート部材が設けられたことを特徴とする現像装置。
  8. 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7のいずれかに記載の現像装置と前記像担持体とが一体化されたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
  9. 請求項1~請求項7のいずれかに記載の現像装置と前記像担持体と前記廃トナー搬送経路とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
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