JP7206614B2 - 現像装置および画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、現像装置および画像形成装置に関する。

特許文献１には、トナーを含む現像剤を収容する現像容器２１と、現像容器２１内で現像剤を攪拌し、搬送する攪拌部材３０，３１と、を有する現像装置１１であって、現像容器２１の内部と外部とを連通させる空気放出部４２に対して現像容器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と共に、第２攪拌部材３１の攪拌・搬送動作により接触部材４３を介して振動が付与されるフィルタ４４と、を備える画像形成装置が開示されている。

特開２０１４－１３９６３０号公報

現像装置の内圧が上昇することによるクラウド現象を回避するために、現像装置の内部および外部を連結する通気部に単一の制限部材を設ける技術が存在している。しかしながら、現像部材の回転速度が増速傾向にあり、増速された場合に現像装置の内圧がさらに上昇してしまい、制限部材の目詰まりやトナーの透過が生じやすくなる。
本発明の目的は、通気部に単一の制限部材だけを設ける場合に比べて、クラウド現象の発生を軽減する装置を提供することにある。

請求項１に記載の発明は、現像剤を収容する収容部と、前記収容部からの空気の通過を許容する許容部と、前記許容部に設けられ、前記収容部の内部から外部に向けて現像剤の通過を制限するフィルタ構造を有する第１制限部と、前記許容部にて前記第１制限部よりも前記収容部の内部側かつ下方に設けられ、板状部材に設けられた複数の円形で形成された孔と、当該孔の周囲に設けられて当該収容部の内部側に向けて突起する突起部とを備えた、第１制御部よりも目の粗さが粗いフィルタ構造を有し、当該第１制限部に向けて当該第１制限部によって通過が制限される現像剤のうちの粒径が大きな現像剤の通過を制限する第２制限部と、前記第１制限部および前記第２制限部との間に形成される空隙であり、前記収容部の内部から外部に向けて流動する空気の流速を減速する第１減速部と、前記第２制限部によって形成され、前記突起部によって前記第１減速部に向けて流動する空気の流速を減速する第２減速部と、を備える現像装置である。
請求項２に記載の発明は、前記第２制限部は、前記第１制限部によって通過が制限される現像剤を通過させることを特徴とする請求項１記載の現像装置である。
請求項３に記載の発明は、前記許容部は、前記収容部の内部と外部とを連結し、当該収容部の内部の空気を外部に通過させることによって内部の圧力を低くすることを特徴とする請求項１記載の現像装置である。
請求項４に記載の発明は、像保持体と、当該像保持体に現像剤を用いて像を形成する現像装置とを備え、当該現像装置が、請求項１乃至３の何れかに記載の現像装置により構成された画像形成装置である。

請求項１の発明によれば、制限部の目詰まりやトナーが制限部から透過することによるクラウド現象の発生を軽減することができる。
請求項２の発明によれば、第１制限部の目詰まりやトナーが第１制限部から透過することによるクラウド現象の発生を軽減することができる。
請求項３の発明によれば、収容部の内部と外部の圧力を調整することができる。
請求項４の発明によれば、制限部の目詰まりやトナーの制限部からの透過によるクラウド現象の発生を軽減することができる。

本実施の形態が適用される画像形成装置の全体構成図である。 本実施の形態が適用される現像装置の構成を説明するための図である。 （ａ），（ｂ）は、本実施の形態が適用される第１制限部および第２制限部の構成を説明するための図である。 （ａ），（ｂ）は、本実施の形態が適用される第１制限部、第２制限部および空隙の作用を説明するための図である。 本実施の形態が適用される第２減速部の効果を説明するための図である。 （ａ）～（ｃ）は、第２制限部の変形例を説明するための図である。

＜画像形成装置１の説明＞
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本実施の形態が適用される画像形成装置１の全体構成図である。

図１に示す画像形成装置１は、所謂タンデム型のカラープリンタであり、画像データに基づき画像形成を行う画像形成部１０と、画像形成部１０に向けて用紙Ｐを供給する用紙供給部２０と、画像形成部１０によって用紙Ｐ上に形成された画像（トナー像）を定着させる定着部３０と、画像形成装置１全体の動作を制御する制御部４０とを備えている。

画像形成部１０は、一定の間隔を置いて並列的に配置される４つの画像形成ユニット１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ（「画像形成ユニット１１」とも総称する）を備えている。各画像形成ユニット１１は、静電潜像を形成してトナー像を保持する感光体ドラム１２と、この感光体ドラム１２の周囲に順次配設されている各種の電子写真用デバイスとが一体的に形成され、所謂カートリッジ化されている。

この一体的に形成される電子写真用デバイスには、例えば、感光体ドラム１２の表面を予め定めた電位で帯電する帯電器１３と、帯電器１３によって帯電された感光体ドラム１２を各色の画像データに基づき露光する露光装置１４と、感光体ドラム１２上に形成された静電潜像を現像する現像装置１５と、転写後の感光体ドラム１２の表面を清掃する清掃部１６とを備えている。
なお、カートリッジ化に際して、例えば現像装置１５だけを個別の構造とし、感光体ドラム１２のカートリッジとは別の構造体とすることもできる。

また、画像形成部１０は、各画像形成ユニット１１の感光体ドラム１２にて形成された各色トナー像が多重転写される中間転写ベルト１７と、各画像形成ユニット１１にて形成された各色トナー像を中間転写ベルト１７に順次転写（一次転写）する一次転写ロール１８と、中間転写ベルト１７上に重畳して転写された各色トナー像を記録材である用紙Ｐに一括転写（二次転写）する二次転写ロール１９とを備えている。

像保持体の一例としての感光体ドラム１２は、金属製の薄肉の円筒形ドラムの表面に有機感光層（図示せず）が形成されている。
帯電器１３は、感光体ドラム１２の表面に接触する帯電ロールを有しており、帯電ロールに電圧を印加して感光体ドラム１２の表面を予め定めた電位に帯電する。
露光装置１４は、帯電器１３によって帯電された感光体ドラム１２に、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）やレーザ等を用いて選択的に光書き込みを行うことで、静電潜像を形成する。

現像装置１５は、感光体ドラム１２に形成された静電潜像を現像してトナー像として可視化する。この現像装置１５は、内部に現像剤を収容している。本実施の形態の現像装置１５は、画像形成装置１の装置本体に対して着脱自在に構成され、各部品の寿命等に応じて交換される。

ここで、現像装置１５では、現像剤として、例えば、一成分現像剤または二成分現像剤を用いることが可能である。一成分現像剤とは、予め決められた色に着色されたトナーだけを含む現像剤である。一方、二成分現像剤とは、磁性を有するキャリアと、予め決められた色に着色されたトナーとを含む現像剤である。以下、本実施の形態の説明では、二成分現像剤を用いた場合として説明する。

清掃部１６は、転写後且つ帯電前の感光体ドラム１２の表面に付着されている付着物（トナー等）を除去する。例えば、清掃部１６は、ブレードにより構成され、感光体ドラム１２の表面に押し付けられることで、感光体ドラム１２の表面に付着した転写残トナーをこの表面から削り取っている。

一次転写ロール１８は、導電性を有するゴムロール等で構成されている。また、一次転写ロール１８は、感光体ドラム１２に接触して配置されており、感光体ドラム１２の回転に従動して回転する。この一次転写ロール１８には、トナーの帯電極性とは逆極性の転写バイアスが印加される。

用紙供給部２０は、用紙Ｐを収容する収容容器と、用紙Ｐを収容容器から繰り出す繰り出し機構とを有している。また、用紙供給部２０は、繰り出した用紙Ｐを、感光体ドラム１２と一次転写ロール１８とが対向する転写部および定着部３０を介して外部に搬送する搬送機構（図示せず）を有している。

定着部３０は、互いに接触した状態で回転する一対の回転体を備えている。そして、定着部３０は、これら２つの回転体の少なくとも一方を加熱するとともに、これら２つの回転体の間に形成される定着ニップ部に用紙Ｐを挿通させる。

画像形成装置１は、制御部４０による動作制御の下で、一連の画像形成処理を実行する。すなわち、ＰＣやスキャナなどから取得した画像データは、画像処理部（図示せず）により画像処理が施され、各色の画像データとなって露光装置１４に送られる。そして、各画像形成ユニット１１では、露光装置１４による露光を受け、現像装置１５により現像されて、感光体ドラム１２上にトナー像を形成する。各画像形成ユニット１１の感光体ドラム１２に形成された各色トナー像は、一次転写ロール１８により中間転写ベルト１７上に順次、静電転写（一次転写）され、各色トナーが重畳された重畳トナー像が形成される。中間転写ベルト１７上の重畳トナー像は、中間転写ベルト１７の移動に伴って二次転写ロール１９が配置された二次転写領域に搬送される。転写後に感光体ドラム１２の表面に付着しているトナーは、転写終了後に感光体ドラム１２の表面から清掃部１６によって除去される。
一方、用紙供給部２０によって、用紙Ｐが重畳トナー像の搬送タイミングに合わせて給紙され、二次転写領域に搬送される。そして、中間転写ベルト１７上の重畳トナー像は、二次転写部にて二次転写ロール１９が形成する転写電界により、搬送されてきた用紙Ｐ上に一括して静電転写（二次転写）される。重畳トナー像が静電転写された用紙Ｐは、定着部３０まで搬送され、定着部３０によって用紙Ｐ上に定着される。定着後の用紙Ｐは、画像形成装置１の排出部に設けられた用紙積載部に搬送される。
このようにして、画像形成処理がプリント枚数分のサイクルだけ繰り返して実行される。

＜現像装置１５の説明＞
続いて、図２を用いて現像装置１５について詳細に説明する。図２は、本実施の形態が適用される現像装置１５の構成を説明するための図である。

本実施の形態の現像装置１５は、現像筐体５１と、現像筐体５１の内部に収容されている現像ロール５２、第１攪拌部材５３、第２攪拌部材５４および層形成部材５５と、現像筐体５１に取り付けられているシール部材５６と、空気通過許容部６０とを有している。
ここで、現像筐体５１は、現像剤を収容する収容部の一例であり、内部に現像装置１５を構成する各部品を備えている。現像ロール５２は、感光体ドラム１２上の静電潜像を現像剤により現像する。第１攪拌部材５３および第２攪拌部材５４は、現像剤を攪拌して現像ロール５２に搬送する。また、層形成部材５５は、現像ロール５２の表面に付着する現像剤の厚さを規制してこの表面に現像剤層を形成する。また、シール部材５６、現像筐体５１からの現像剤の外部への流出を抑制する。さらに、空気通過許容部６０は、収容部からの空気の通過を許容する許容部の一例として機能する。

現像筐体５１は、箱状部材であり、感光体ドラム１２の外周面に対向する位置が開放された開放部５１０を有している。また、現像筐体５１は、内部において、現像ロール５２に対して開放部５１０の側（以下、「開放部側」と呼ぶ）とは反対側（以下、「反開放部側」と呼ぶ）の下方に、それぞれが軸方向（図の紙面と垂直する方向）に沿って配置されている第１攪拌室５１１、第２攪拌室５１２、およびこれらを仕切る仕切壁５１３を有している。

ここで、第１攪拌室５１１および第２攪拌室５１２は、現像剤が収容される収容部の一例として機能し、第１攪拌室５１１には第１攪拌部材５３が配置され、第２攪拌室５１２には第２攪拌部材５４が配置される。

現像ロール５２は、開放部５１０にて感光体ドラム１２に対向するように配置されている。また、現像ロール５２は、現像スリーブ５２１と、磁石ロール５２２とを有している。

現像スリーブ５２１は、軸方向に筒が伸びる円筒状に形成され、不図示の駆動機構により、感光体ドラム１２の回転方向（矢印Ａ方向）とは反対方向の矢印Ｂ方向に回転可能に配置される。なお、本実施の形態の説明において、現像ロール５２の回転方向とは、この現像スリーブ５２１の回転方向を示す。また、現像スリーブ５２１には、現像バイアスを供給する不図示の現像電源が接続されている。

磁石ロール５２２は、軸方向に柱が伸びる円柱状に形成され、現像スリーブ５２１の内周に配置され、回転はしない。また、磁石ロール５２２は、複数の磁石を有する。具体的には、磁石ロール５２２には、第１攪拌室５１１から現像剤を汲み上げる汲み上げ極、層形成部材５５とともに現像剤の厚さを規制して現像スリーブ５２１の外周面に現像剤層を形成する層形成極、現像剤層を搬送する搬送極、感光体ドラム１２にトナーを転移させ静電潜像を現像させる現像極、および現像剤を現像スリーブ５２１から剥離させる剥離極が、円周方向に順に配置されている。

第１攪拌部材５３は、第１攪拌室５１１に配置され、第２攪拌部材５４は、第２攪拌室５１２に配置されている。そして、第１攪拌部材５３および第２攪拌部材５４によって、第１攪拌室５１１および第２攪拌室５１２内を現像剤が循環搬送されるように構成されている。

層形成部材５５は、現像ロール５２（現像スリーブ５２１）との間を通過する現像剤の量を規制することにより、現像スリーブ５２１の上に予め定められた厚さの現像剤層を形成する。層形成部材５５の外周面と現像スリーブ５２１の外周面とは、現像スリーブ５２１の軸方向に沿って予め定められた間隙を形成するように配置されている。
また、本実施の形態では、層形成部材５５は、現像ロール５２（現像スリーブ５２１）の中心に対して、開放部側下方から対向し、この位置から現像剤層の形成を行う。

シール部材５６は、開放部５１０を介して現像筐体５１の外部へ現像剤が流出することを抑制し、例えば可撓性を有する樹脂フィルム等により構成される。
本実施の形態では、シール部材５６は、現像ロール５２と感光体ドラム１２との対向位置よりも現像ロール５２の回転方向（矢印Ｂ方向）の上流側にて現像ロール５２の外周面に近接し、且つ感光体ドラム１２の外周面に接触するように、現像筐体５１の開放部５１０に取り付けられている。

空気通過許容部６０は、現像ロール５２の反開放部側下方かつ第１攪拌室５１１の反開放部側上方に形成されている。この空気通過許容部６０は、現像筐体５１の内部および外部を連結する排気口５１４と、この排気口５１４に設けられて、現像剤の外部への流出を抑制する本フィルタ６１と、この本フィルタ６１よりも内部側に設けられ、現像剤の外部への流出を抑制するプレフィルタ６２とを有している。この本フィルタ６１とプレフィルタ６２との間には、空隙Ｓが形成されている。

＜現像装置１５の現像動作＞
続いて、図２を参照して現像装置１５による現像動作について説明する。
現像装置１５では、第１攪拌部材５３および第２攪拌部材５４が回転し、現像筐体５１内で現像剤の攪拌搬送が行われている。この攪拌搬送により、現像剤を構成するトナーおよびキャリアは互いに摩擦し合い、トナーが負極性に、キャリアが正極性に、それぞれ帯電され、キャリアに対しトナーが静電吸着した状態となる。そして、現像剤が現像ロール５２との対向部に到達すると、磁石ロール５２２の汲み上げ極およびキャリアの間に働く磁力により、一部のキャリアおよびそれに静電吸着しているトナーが現像ロール５２側に転移する。すなわち、現像剤が現像スリーブ５２１に転移することになる。

次いで、現像スリーブ５２１に転移した現像剤は、現像スリーブ５２１の回転に伴って搬送される。そして、層形成部材５５との対向部を通過する際に、層形成極によって現像ロール５２および層形成部材５５の間に生じる磁界により現像スリーブ５２１上の現像剤の厚さが規制されて現像スリーブ５２１上に層の厚さが規制された現像剤層が形成される。なお、層形成部材５５の規制によって現像スリーブ５２１から剥離された現像剤は、重力によって第１攪拌室５１１に戻される。

次いで、層形成部材５５により形成された現像剤層は、現像スリーブ５２１の回転に伴って、感光体ドラム１２と現像スリーブ５２１とが対向する現像領域まで移動する。ここで、現像装置１５では、現像スリーブ５２１に対し予め定められた現像バイアスが印加されている。これにより、現像スリーブ５２１上の現像剤層から、感光体ドラム１２上の画像部にトナーが静電的に転移し、静電潜像が現像されて可視化される。

その後、現像領域を通過した現像スリーブ５２１上の現像剤層は、現像スリーブ５２１の回転に伴って現像筐体５１内に戻される。そして、磁石ロール５２２の剥離極および汲み上げ極によって形成される反発磁界により、戻された現像剤層は、現像スリーブ５２１の上から離脱して第１攪拌室５１１内に落下する。落下した現像剤は、再び第１攪拌部材５３、第２攪拌部材５４によって攪拌搬送されて、次の現像を待つことになる。

＜空気通過許容部６０の説明＞
続いて、図３（ａ），（ｂ）を参照して空気通過許容部６０の構成について詳細に説明する。図３（ａ）は、本実施の形態が適用される空気通過許容部６０の全体構成を説明するための図であり、図３（ｂ）は、プレフィルタ６２の構成を説明するための部分断面図である。

空気通過許容部６０を構成する排気口５１４は、現像筐体５１の内部と外部とを連結し、現像筐体５１の内部の空気を外部に放出させる機能を有する。この排気口５１４は、現像装置１５の現像筐体５１の一部を突出させ、現像装置１５の内部から外部に向けて空気を送出するための流路を形成している。

排気口５１４の外部側に設けられる本フィルタ６１は、現像筐体５１の内部から外部に向けて現像剤の通過を制限する第１制限部として機能し、排気口５１４の開口をフィルタ構造によって通気可能に塞いでいる。この本フィルタは、微細なトナーやキャリアの粒を捕捉可能であり、かつ空気は流通可能となるように構成されている。本実施の形態では、本フィルタ６１は、例えば、複数枚の目が粗い金属網または樹脂網を重ねることによって構成され、全体として目の粗さ（メッシュ）が細かくなるように構成されたフィルタである。本フィルタ６１のメッシュの細かさは、トナーやキャリアの粒径よりも小さくなるように形成されている。

排気口５１４の内部側に設けられるプレフィルタ６２は、現像筐体５１の内部から外部に向けて現像剤の通過を制限する第２制限部として機能とし、排気口５１４の開口をフィルタ構造によって通気可能に塞いでいる。そして、プレフィルタ６２は、排気口５１４にて、本フィルタ６１よりも現像筐体５１の内部側に配置されており、本フィルタ６１とプレフィルタ６２とによって空隙Ｓを形成している。このプレフィルタ６２は、本フィルタ６１（第１制限部の一例）に向けてこの本フィルタ６１によって通過が制限される現像剤より粒径が大きな現像剤の通過を制限する第２制限部として機能する。このような機能を有するプレフィルタ６２は、例えば、本フィルタ６１よりも目の粗さが粗いフィルタ構造を有している。

このプレフィルタ６２は、例えば、板状部材６２１と、板状部材６２１に設けられた複数の通気孔６２２と、この通気孔６２２の周囲に設けられた複数の突出部６２３とを有している。図３（ｂ）に示す例では、板状部材６２１に通気孔６２２を切り欠いて突出させて突出部６２３が形成されている。この例では、突出部６２３は、板状部材６２１に対して略垂直方向に、現像筐体５１の内部側に向けて突起している。通気孔６２２は、例えば円形で形成され、通気孔６２２の径は、本フィルタ６１によって捕捉されるトナーの粒径よりも大きく形成され、具体的には例えば直径が０．６ｍｍ程度で形成されている。これらによって、プレフィルタ６２は、本フィルタ６１によって捕捉されるトナーより大きなトナーを捕捉可能である。突出部６２３は、例えば円形で形成された通気孔６２２の回りを囲うように、例えば円空柱状で形成される。

空隙Ｓは、現像筐体５１の内部から外部に向けて流動し排気口５１４から排気されようとする空気の流速を減速する第１減速部として機能しており、空気流が持つ流動エネルギーを低減することで、この空気の流速を減速する。なお、プレフィルタ６２の複数の突出部６２３は、排気口５１４から排気されようとする現像筐体５１の内部の空気を減速させる第２減速部として機能している。

＜空気通過許容部６０の作用＞
まず、本実施の形態に関係する、いわゆるクラウド現象について説明する。
画像形成部１０にて画像の形成を行う際には、図２に示すように、感光体ドラム１２が矢印Ａ方向に回転するとともに、現像ロール５２（現像スリーブ５２１）が矢印Ｂ方向に回転する。これに伴って、現像ロール５２の周囲では、現像ロール５２の外周面に沿って現像ロール５２の移動方向に移動する空気流が生じる。この空気流は、開放部５１０よりも矢印Ｂ方向の下流側に移動し、現像筐体５１と現像ロール５２との隙間を通過して、第１攪拌室５１１内へ移動する。

このように、現像筐体５１では、空気流によって現像装置１５の外部から第１攪拌室５１１内に空気が流入する。そして、現像装置１５の外部から第１攪拌室５１１内に空気が流入することで現像筐体５１内の気圧（内圧）が上昇し、現像装置１５の外部と比較して高圧となる。ここで、現像筐体５１内では、第１攪拌部材５３、第２攪拌部材５４による現像剤の攪拌や現像筐体５１へのトナーの供給等により現像筐体５１の内部で現像剤が舞い上がり、いわゆるクラウドトナーが発生している。そして、この現像筐体５１内の気圧が高圧になると、例えば開放部５１０から、クラウドトナーが漏れ出す、いわゆる「クラウド現象」が生じ、画像形成装置１の機内をトナーで汚染させてしまう。

そこで、本実施の形態では、現像装置１５の内圧が現像装置１５の外部の圧力（外圧）よりも高くなった際、この内圧を下げるために、現像装置１５の内部および外部を連結する空気通過許容部６０を現像装置１５に設けている。すなわち、この現像筐体５１の内外の圧力差によって、空気通過許容部６０を通って現像装置１５の内部から外部へ向かう空気流を生じさせ、現像装置１５の内圧を下げている。

ここで、空気通過許容部６０に相当する箇所に、例えば本フィルタ６１と同様な単一のフィルタだけを設ける場合を考える。この単一のフィルタだけによっても、クラウドトナーを捕捉し、クラウド現象を抑制することが可能である。しかしながら、近年、現像ロール５２の回転速度が増速傾向にあり、増速された場合に現像装置１５の内圧がさらに上昇してしまう。かかる場合には、単一のフィルタだけでは、この単一のフィルタの目詰まりが激しくなり、空気通過の能力が低下し、現像装置１５からのクラウドトナーの漏れを抑制できなくなる。

そこで、本実施の形態では、現像装置１５の空気通過許容部６０にて、微細な現像剤（例えば、トナーやキャリアの粒）の通過を制限する本フィルタ６１の配置に加え、本フィルタ６１によって通過が制限される現像剤より粒径が大きな現像剤の通過を制限するプレフィルタ６２を、この本フィルタ６１よりも内部側に設けている。

次に、図４（ａ），（ｂ）、図５を参照して、プレフィルタ６２を設けたことによる空気通過許容部６０の作用について説明する。
図４（ａ），（ｂ）は、プレフィルタ６２を設けたことによる空気通過許容部６０の作用を説明するための図である。図４（ａ）は、空気通過許容部６０における空気の流れを説明するための図であり、図４（ｂ）は、空気通過許容部６０にて現像剤の通過が制限される作用を説明するための図である。また、図５は、本実施の形態が適用されるプレフィルタ６２の効果を説明するための図である。

クラウドトナーを含む空気は、空気通過許容部６０を通過する際に、図に示す内部から外部へ移動し、プレフィルタ６２、空隙Ｓ、および本フィルタ６１の順に移動する。
まず、図４（ａ）に示すように、クラウドトナーを含む空気の一部が、突出部６２３および板状部材６２１によって形成される凹字状空間と衝突し、空気の一部の流れが止まる。これによって、突出部６２３に沿って通気孔６２２に向かう空気の量が減少し、空気の流速が突出部６２３によって下がることとなる。また、図４（ｂ）に示すように、空気とともに流動する粒の大きなトナーやキャリアは、プレフィルタ６２に捕捉され、プレフィルタ６２の通過が制限される。この結果、空気および微細なトナーの粒だけがプレフィルタ６２（通気孔６２２）を通過し、空隙Ｓに流入する。

空隙Ｓに流入した微細なトナーの粒を含む空気は、図４（ａ）に示すように、空隙Ｓを通過することによって、自身が持つ流動エネルギーが低減される。この結果、プレフィルタ６２を通過する前より、空気の流速がさらに減速される。

続いて、さらに減速された空気が、本フィルタ６１に到達する。図４（ｂ）に示すように、さらに減速された空気とともに流動した微細なトナーの粒が本フィルタ６１のメッシュによって捕捉される。その結果、微細なトナーの粒が取り除かれ、空気だけが排気口５１４から通過し、現像筐体５１の外部に排出される。

なお、以上の説明では、プレフィルタ６２は突出部６２３が現像筐体５１の内側に向けるように排気口５１４に設置されたものとしたが、突出部６２３が現像筐体５１の外側に向くように設置されてもよい。ここで、図５に示す棒グラフのうち、左側は突出部６２３が内側に向いている場合を示し、右側は突出部６２３が外側に向いている場合を示す。この図５に示す縦軸は、風量（ｍ／ｓ）である。この図５に示すように、例えば、突出部６２３が内側向きに設置された場合には、風量が８．９７ｍ／ｓまで減速されているが、突出部６２３が外側向きに設置された場合には、風量が２２．８ｍ／ｓとなり、突出部６２３が内側向きに設置された場合に比べて風量が大きい。このように、プレフィルタ６２に突出部６２３を設けることによって風量を減速させることが可能となるが、特に、プレフィルタ６２に形成される突出部６２３の向きを、現像筐体５１の内側に向けることで、風量の減速効果を高めることができ、これによって、空気の流れによる流動エネルギーが低減される。流動エネルギーが低減されると、粒径が大きな現像剤の通過の抑制効果を高めることができる。

以上説明したように、本実施の形態では、空気通過許容部６０の排気口５１４に、本フィルタ６１に加えてプレフィルタ６２を設けた。このプレフィルタ６２によって、トナーを含む空気が本フィルタ６１に到達する前に、微細なトナーの粒より大きなトナーやキャリアを捕捉して通過を制限している。これによって、本フィルタ６１だけが設けられた場合に発生する本フィルタ６１の目詰まりを軽減することができる。そして、本フィルタ６１の目詰まりを軽減した結果、現像筐体５１の外部への空気の排出が良好となり、現像装置１５の内圧の上昇によるクラウド現象の発生が抑制できる。また、本フィルタ６１の目詰まりを軽減することで、現像装置１５の寿命を延長させることが可能となる。

また、本実施の形態では、このプレフィルタ６２によって、プレフィルタ６２で捕捉された微細なトナーの粒より大きなトナーやキャリアが振動等により落下した場合において、それらの大きなトナーやキャリアが自重によって、再度、現像筐体５１に戻ることができる。また、トナー粒等がプレフィルタ６２を通過したが、本フィルタ６１で捕集されなかった場合において、それらのトナー粒等が自重によって、再度、空隙Ｓからプレフィルタ６２を通過して現像筐体５１に戻ることができる。これによって、トナー等の減少を抑制できる。また、トナー等の減少を抑制することで、現像装置１５の寿命を延長させることが可能となる。

さらに、本実施の形態では、プレフィルタ６２の突出部６２３および空隙Ｓにより、本フィルタ６１に到達する前に、空気の流速を２回に亘って下げている。空気が減速されると、本フィルタ６１に入るトナー粒等のエネルギーが下がり、トナー粒等が本フィルタ６１に沈澱することが避けられる。すなわち、エネルギーが低いトナー粒等は、本フィルタ６１によって捕捉されているトナー粒等を本フィルタ６１から押し出すことが抑制される。この結果、トナー粒等の現像装置１５から外部へ透過によるクラウド現象の発生が低減できる。また、本フィルタ６１にて、トナー粒が透過することを抑制することで、現像装置１５の寿命を延長させることが可能となる。

＜プレフィルタ６２の変形例＞
次に、図６（ａ）～（ｃ）を用いて、プレフィルタ６２の他の例について説明する。
図６（ａ）～（ｃ）は、プレフィルタ６２の変形例を説明するための図である。

前述した図３（ｂ）に示す例では、プレフィルタ６２の板状部材６２１に対して略垂直方向に突出部６２３を形成している。一方、図６（ａ）に示す変形例では、突出部６２６は、板状部材６２４（板状部材６２１と同様）に対して略垂直方向ではなく、角度をもって、板状部材６２４に対して斜めに形成されている。この斜めの方向は、通気孔６２５を狭くする方向であり、突出部６２６は、通気孔６２５の板状部材６２４側（外部側）を幅広に（径が大きくなるように）、通気孔６２５の内部側を幅狭に（径が小さくなるように）した、円錐台状の形状を有する。通気孔６２５の内部側の径を小さくすることで、流出しようとする空気の量を調整することができ、空気の減速効果を高めることが可能となる。

また、図３（ａ）、（ｂ）に示す例では、プレフィルタ６２を単体で形成していたが、例えば、図６（ｂ）に示すような二枚の板など、複数の制限部によって形成してもよい。この図６（ｂ）に示す例では、図３（ｂ）に示したプレフィルタ６２を２枚（６２－１、６２－２）、設けている。さらに、この図６（ｂ）に示すプレフィルタ６２－１、プレフィルタ６２－２の各々における通気孔６２２－１、通気孔６２２－２は、その位置が内部側から外部側に向けて一致しているのではなく、互いにずれている。このように構成することで、プレフィルタ６２の機能を倍増させることができる他、プレフィルタ６２－１とプレフィルタ６２－２との間に空隙Ｓ２を形成することができ、空気流が持つ流動エネルギーを更に低減できる。

なお、プレフィルタ６２－１とプレフィルタ６２－２との各々の通気孔６２２－１、通気孔６２２－２のピッチは、それぞれ同寸法としても良いが、各々のフィルタにてピッチを変えることもできる。また、通気孔６２２－１、通気孔６２２－２の径の大きさなども変えても良い。さらに、プレフィルタ６２－１、プレフィルタ６２－２の各々の突出部６２３－１、突出部６２３－２の長さや向きなどの形状を変えることも可能である。なお、内部側の通気孔６２２－２を外部側の通気孔６２２－１に比べて大きくすることで、内部側のプレフィルタ６２－２で、より大きめの現像剤を捕捉し、外部側のプレフィルタ６２－１で小さめの現像剤を捕捉する等、本フィルタ６１の目詰まり抑制に対するより優れた効果も期待できる。

さらに、図６（ｂ）に示す例では、図３（ｂ）に示したプレフィルタ６２と同様なものを２枚、設けていたが、プレフィルタ６２の機能を複数の部材に分けて構成することも可能である。図６（ｃ）に示す例では、板状部材６３－１に複数の通気孔６３－２を設けた第１部材６３と、第１部材６３よりも内部側にて複数の突出部６４－３が形成された第２部材６４とを設けている。この第２部材６４は、板状部材６４－１の複数の箇所に、短冊状の孔６４－２を切り欠き、この切り欠き部分を内部側に切り上げて短冊状の突出部６４－３を形成している。短冊状の突出部６４－３は、図３（ｂ）に示したプレフィルタ６２の突出部６２３の機能を有する。このように構成することで、設計の自由度が増すとともに、第１部材６３と第２部材６４との間に空隙Ｓ３が形成されることで、空気流が持つ流動エネルギーの更なる低減効果が期待できる。

１…画像形成装置、１０…画像形成部、１５…現像装置、２０…用紙供給部、３０…定着部、４０…制御部、５１…現像筐体、５２…現像ロール、５３…第１攪拌部材、５４…第２攪拌部材、５１１…第１攪拌室、５１２…第２攪拌室、５１４…排気口、６０…空気通過許容部、６１…本フィルタ、６２…プレフィルタ

Claims (4)

1. 現像剤を収容する収容部と、
   前記収容部からの空気の通過を許容する許容部と、
   前記許容部に設けられ、前記収容部の内部から外部に向けて現像剤の通過を制限するフィルタ構造を有する第１制限部と、
   前記許容部にて前記第１制限部よりも前記収容部の内部側かつ下方に設けられ、板状部材に設けられた複数の円形で形成された孔と、当該孔の周囲に設けられて当該収容部の内部側に向けて突起する突起部とを備えた、第１制御部よりも目の粗さが粗いフィルタ構造を有し、当該第１制限部に向けて当該第１制限部によって通過が制限される現像剤のうちの粒径が大きな現像剤の通過を制限する第２制限部と、
   前記第１制限部および前記第２制限部との間に形成される空隙であり、前記収容部の内部から外部に向けて流動する空気の流速を減速する第１減速部と、
   前記第２制限部によって形成され、前記突起部によって前記第１減速部に向けて流動す
   る空気の流速を減速する第２減速部と、
   を備える現像装置。
2. 前記第２制限部は、前記第１制限部によって通過が制限される現像剤を通過させることを特徴とする請求項１記載の現像装置。
3. 前記許容部は、前記収容部の内部と外部とを連結し、当該収容部の内部の空気を外部に通過させることによって内部の圧力を低くすることを特徴とする請求項１記載の現像装置。
4. 像保持体と、当該像保持体に現像剤を用いて像を形成する現像装置とを備え、当該現像装置が、請求項１乃至３の何れかに記載の現像装置により構成された画像形成装置。

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