JP6788972B2 - 現像装置および画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、現像装置およびこの現像装置を用いた画像形成装置に関する。

複写機やプリンタ等の画像形成装置において、画像形成装置を構成する画像形成部の現像装置から装置内にトナーが飛散する。飛散したトナーは、帯電チャージャなどに付着し、故障の原因となる。このトナーの飛散を低減するために、飛散したトナーを回収するためのフィルタやファンなどを設けるといった対策を行う必要がある。

特開平８−１８５０４６号公報

本発明の実施の形態が解決しようとする課題は、現像剤に含まれるトナーの飛散を低減する現像装置及びこの現像装置を用いた画像形成装置を提供することである。

そこで上記課題を達成するため、本発明の実施形態では次のような手段を講じている。
開口が形成され、現像剤を収容する筐体と、複数の磁極部を有し、前記筐体に回転可能に設けられ、前記筐体の開口から一部が露出する現像ローラと、前記筐体の開口よりも前記現像ローラの回転方向下流側に設けられ、前記筐体内に形成される第１の開口部と、前記筐体の開口よりも前記現像ローラの回転方向下流側であって前記第1の開口部よりも前記現像ローラの回転方向上流側に設けられ、前記複数の磁極部のうち少なくとも一つに対向する第２の開口部と、前記第１の開口部から流入した空気が前記第２の開口部から、前記第2の開口部が対向する前記磁極部に向けて排出するように前記第１の開口部と前記第２の開口部とを繋ぐ経路を形成するガイド部と、有する現像装置である。

本実施の形態における画像形成装置を概略的に示す断面図。 本実施の形態における画像形成部を概略的に示す断面図。 本実施の形態におけるレジストローラと定着器と転写部の関係を概略的に示す説明図。 本実施の形態における現像装置を概略的に示す断面図。 本実施の形態における現像装置の開口を概略的に示す断面図。 本実施の形態における現像装置の現像ローラと開口の下端部を概略的に説明する説明図。 本実施の形態における現像装置の風の流れを概略的に説明する説明図。 本実施の形態における現像装置のキャリアとトナーの動きを概略的に説明する説明図。 本実施の形態におけるシートを有しない現像装置を概略的に示した説明図。

以下に本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。なお、本実施の形態では画像形成装置としてＭＦＰ（Ｍｕｌｔｉ−Ｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌｓ）を例に挙げて説明をする。

本実施の形態を図１乃至図８を参照して説明する。図１は、実施形態に係るＭＦＰ１００の構成例を概略的に示す断面図である。図１に示すようにＭＦＰ１００は、スキャナ部１、プリンタ部２、操作パネル４およびシステム制御部５を有する。

システム制御部５はＭＦＰ１００を構成するスキャナ部１、プリンタ部２、操作パネル４等を制御する。システム制御部５は、ＣＰＵとＲＯＭとＲＡＭから構成される。

スキャナ部１は、例えば、ＭＦＰ１００の本体上側に設置され、原稿の画像を読み取って画像データに変換する装置である。スキャナ部１は、周知の構成を有し、読取面における原稿の画像を画像データに変換する例えばＣＣＤラインセンサなどにより構成する。スキャナ部１は、移動しながら原稿台ガラス（図示せず）に載置された原稿をスキャンするものであっても良いし、移動せずに、自動原稿送り装置（ＡＤＦ:Ａｕｔｏ Ｄｏｃｕｍｅｎｔ Ｆｅｅｄｅｒ）が搬送する原稿の画像を読み取るものであっても良い。スキャナ部１は、システム制御部５により制御される。

プリンタ部２は、記録媒体としての用紙Ｐに画像を形成する。本実施の形態では、プリンタ部２は、電子写真方式の画像形成部である。プリンタ部２は、カラー画像の場合、複数種類（例えば、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）、消色（Ｄ）の５種類）のトナーを用いて画像を形成する。イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）のトナーは所定の定着温度以上の熱を加えても、消色することができない消色不可能なトナーである。消色トナー（Ｄ）は定着温度を超える所定温度以上の加熱によって消色可能なトナーである。消色トナー（Ｄ）の色は、例えば濃い青色や黒色である。なお、プリンタ部２による画像の生成を行う周知構成についての詳細は、後述する。

この実施態様で使用する消色トナーは、例えばバインダー樹脂に、色材を含有させてなる。消色可能な色材は、呈色性化合物、顕色剤、消去剤を含む。呈色性化合物は、例えばロイコ染料が挙げられる。顕色剤は、例えばフェノール類が挙げられる。消去剤は、加熱されると呈色性化合物と相溶し、顕色剤と親和性を有さない物質が挙げられる。消色可能な色材は、呈色性化合物と顕色剤との相互作用により発色し、消色温度以上の加熱により呈色性化合物と顕色剤との相互作用が絶たれるため、消色される。

図１に示す構成例において、プリンタ部２は、給紙部として、給紙カセット２０（２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ）を有する。たとえば、各給紙カセット２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃは、ＭＦＰ１００本体の下部に挿脱可能な状態で設けられる。これらの給紙カセット２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃは、それぞれに設定した種類（例えば、サイズ、紙質）の用紙Ｐを収容する。また、これら給紙カセット２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃに例えばサイズの異なる用紙Ｐを収容した後に各サイズを対応する給紙カセットそれぞれに設定することも可能である。各給紙カセット２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃには給紙部センサが設けられている。給紙部センサは、給紙トレイ２２に収容されている用紙の収容量を検知する。この給紙部センサは例えば赤外線センサである。他に周知のマイクロスイッチを用いるなど、機械式のセンサも使用可能である。この給紙部センサは検知結果を後述のシステム制御部５へと送信する。また、プリンタ部２は、他の給紙部として、周知の手差しトレイ（図示せず）などを有してもよい。なお、本実施形態において、例えば、給紙カセット２０Ａには画像形成を行うために白紙の用紙Ｐが載置される。そして、給紙カセット２０Ｂには、消去を目的とした用紙Ｐが載置されても良い。換言すると、給紙カセット２０Ｂには、消色可能なトナーによって既に画像が形成された用紙Ｐが載置される。この場合、用紙に形成された画像を消去するための消色手段が別途必要となる。

各給紙カセット２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃが収容する用紙Ｐに関する設定情報などは、不揮発性メモリに記憶される。プリンタ部２は、設定情報に従って印刷処理に使用する用紙Ｐを収容する給紙カセットを選択する。プリンタ部２は、選択した給紙カセットから給紙した用紙Ｐに画像を印刷する。なお、プリンタ部２が手差しトレイを有する場合、操作パネル４から入力された手差しトレイにセットされた用紙Ｐのサイズを前述の不揮発性メモリに記憶すればよい。

なお、以下の画像形成の説明において、用紙は給紙部２０から後述する排紙部３０へと搬送されるため、給紙部２０側を用紙搬送方向に対しての上流側とし、排紙部３０側を用紙搬送方向に対しての下流側とする。

図１に示す搬送ローラ２２は、プリンタ部２内で用紙の搬送路に沿って配置され用紙Ｐを給紙部２０から排紙部３０へ搬送する。搬送ローラ２２は図示しないモータによって駆動される。搬送ローラ２２は、ピックアップローラ２１Ａ、２１Ｂ、又は２１Ｃにより対応する給紙カセット２０Ａ、２０Ｂ、又は２０Ｃから供給された用紙Ｐを後述する転写部２８よりも上流側に配置されるレジストローラ２４へ搬送する。レジストローラ２４は、後述する中間転写ベルト２７から用紙Ｐに画像を転写するタイミングで、当該用紙Ｐを転写位置へ搬送する。

以下に画像形成の詳細について説明する。なお、図１に示す、現像装置２５０を有する画像形成部２５と、周知の露光部２６と周知の中間転写ベルト２７、及び、周知の転写部２８とで、画像を形成する画像形成手段として機能する。画像形成部２５は、用紙に転写する画像を形成する。図１に示すカラー画像を生成する構成例において、後に詳述するが、画像形成部２５Ｙは、原稿画像が色分解されてイエローに対応する画像をイエローのトナーで形成する。画像形成部２５Ｍは、同様にマゼンタのトナーで対応する画像を形成する。画像形成部２５Ｃは、シアンのトナーで対応する画像を形成する。画像形成部２５Ｋは、ブラックのトナーで対応する画像を形成する。そして、各画像形成部２５Ｙ、２５Ｍ、２５Ｃ、２５Ｋは、各色のトナー画像を中間転写ベルト２７上で重ね合わせて転写する。他方、画像形成部２５Ｄは、消色可能なトナーで、用紙を再利用する場合に使用され、消去可能な原稿画像を形成する。前述のように消色可能なトナーの色は濃い青色や黒色である。従って、画像形成部２５Ｄで形成される画像は、モノクロ（単色）画像である。また、各画像形成部２５Ｙ、２５Ｍ，２５Ｃ，２５Ｋ，２５Ｄは、それぞれ、周知の感光体ドラム２１０と、周知の一次転写ローラ２２０、周知の帯電チャージャ２４０、周知のクリーナー部２３０及び現像装置２５０等を有している。図２に示すように、感光体ドラム２１０の周囲には、感光体ドラム２１０の回転方向ｎの上流側から順に、感光体ドラム２１０と中間転写ベルト２７を挟んで配置される一次転写ローラ２２０、感光体ドラム２１０からトナー残りを除去するクリーナー部２３０、感光体ドラム２１０を帯電させる帯電チャージャ２４０、感光体ドラム２１０に現像剤のトナーを供給して以下に説明する感光体ドラム上に形成された静電潜像を可視化する現像装置２５０が配置される。なお、画像形成部２５Ｄは、用紙を再利用する場合のみに使用されるが、使用するトナーのみが異なり、構成および動作が他の画像形成部と同様なので、以下の説明では同時に説明する。

以下に、電子写真方式での画像形成について詳述する。各画像形成部２５Ｙ、２５Ｍ、２５Ｃ、２５Ｋ、２５Ｄは、図示しないがそれぞれ電位センサおよび濃度センサなどの周知のセンサを有する。電位センサは、各画像形成部が有する周知の感光体ドラム２１０の表面電位を検知するセンサである。各画像形成部２５Ｙ、２５Ｍ、２５Ｃ、２５Ｋ、２５Ｄにおいて、帯電チャージャ２４０は、感光体ドラム２１０が後述する露光部２６により露光される前に、その表面を帯電する。システム制御部５は、帯電チャージャ２４０による帯電条件が変更できる。電位センサは、帯電チャージャ２４０により表面が帯電された感光体ドラム２１０における表面電位を検知する。濃度センサは、後述する中間転写ベルト２７上に転写したトナー像の濃度を検知する。また、濃度センサは、感光体ドラム２１０上に形成したトナー像の濃度を検知するものであっても良い。

露光部２６は、前述のように各画像形成部２５Ｙ、２５Ｍ、２５Ｃ、２５Ｋ、２５Ｄの帯電された感光体ドラム２１０上にレーザ光によりスキャナ部１で取得した原稿画像の静電潜像を形成する。各感光体ドラム２１０に形成する静電潜像は、各色のトナーで現像する画像である。即ち、露光部２６は、画像データに応じて制御する各画像形成部に対応したレーザ光をポリゴンミラーなどの光学系を介して各感光体ドラム２１０に照射する。露光部２６は、システム制御部５からの制御信号に応じてレーザ光のパワーを制御する。露光部２６は、レーザ光の発光を制御するためのパルス幅の変調量などもシステム制御部５からの制御信号に応じて制御する。

前述したように、各画像形成部２５Ｙ、２５Ｍ、２５Ｃ、２５Ｋ、２５Ｄは、それぞれの感光体ドラム２１０に形成された静電潜像を現像装置２５０による各色のトナーで現像する。各画像形成部２５Ｙ、２５Ｍ、２５Ｃ、２５Ｋ、２５Ｄは、感光体ドラム２１０上に可視像としてのトナー像を形成する。中間転写ベルト２７は、中間転写体である。前述の消色不可能なトナーでカラー画像を形成する場合には、各画像形成部２５Ｙ、２５Ｍ、２５Ｃ、２５Ｋは、感光体ドラム２１０上に形成したトナー像を中間転写ベルト２７上に転写（１次転写）する。具体的には、各画像形成部２５Ｙ、２５Ｍ、２５Ｃ、２５Ｋは、１次転写位置（例えば、感光体ドラム２１０と中間転写ベルト２７が接する部位）でトナー像に転写バイアスを与える。各画像形成部２５Ｙ、２５Ｍ、２５Ｃ、２５Ｋは、転写電流によって転写バイアスを制御する。各感光体ドラム２１０上のトナー像は、それぞれの１次転写位置で転写バイアスにより中間転写ベルト２７に転写される。システム制御部５は、各画像形成部が１次転写処理に用いる転写電流を制御する。他方、用紙を再利用する場合、即ち、消色可能トナーによりモノクロ画像を形成する場合には、画像形成部２５Ｄにより感光体ドラム２１０上に可視像としてのトナー像を形成する。このトナー像は前述のように中間転写ベルト２７に転写される。

転写部２８は、前記用紙Ｐの搬送路に沿って設けられた支持ローラ２８ａおよび２次転写ローラ２８ｂを有しており、中間転写ベルト２７上のトナー像を２次転写位置において前述のレジストローラ２４により転写タイミングを計って搬送される用紙Ｐに転写する。２次転写位置は、支持ローラ２８ａおよび２次転写ローラ２８ｂが中間転写ベルト２７を挟んで対向する位置である。転写部２８は、２次転写位置の中間転写ベルト２７に転写電流によって制御する転写バイアスを与える。転写部２８は、転写バイアスにより中間転写ベルト２７上のトナー像を用紙Ｐに転写する。システム制御部５は、２次転写処理に用いる転写電流を制御する。

上述の転写部２８の下流側に配置された定着器２９は、転写されたトナーを用紙Ｐに定着させる機能を有する。たとえば、実施形態において、定着器２９は、用紙Ｐに与える熱および圧力により用紙Ｐにトナー像を定着させる。

図１と図３に示す構成例では、定着器２９は、加熱源２９ａを内蔵したヒートローラ（加熱部）２９ｂと、加圧機構２９ｄによって加圧状態で接する加圧ローラ（加圧部）２９ｃとにより構成する。加熱源２９ａは、周知の温度制御可能なヒータであれば良い。たとえば、加熱源２９ａは、ハロゲンランプ等のランプヒータで構成しても良いし、誘導加熱（ＩＨ）方式のヒータであっても良い。また、加熱源２９ａは、複数のヒータで構成しても良い。さらに定着器２９は更にヒートローラ２９ｂの温度を測定するための温度センサ２９ｅを有する。温度センサ２９ｅはヒートローラ２９ｂの温度を後述のシステム制御部５へと送信する。システム制御部５は、温度センサ２９ｅから送られてきた温度をもとに加熱源２９ａを制御して、ヒートローラ２９ｂの温度を制御する。加圧機構２９ｄは加圧ローラ２９ｃをヒートローラ２９ｂへと押圧する。加圧機構２９ｄは弾性部材によって構成される。加圧機構２９ｄによって加圧ローラ２９ｃがヒートローラ２９ｂへと押圧されていない場合、加圧ローラ２９ｃとヒートローラ２９ｂは離間され、それらの間には隙間が形成される。また、ヒートローラ２９ｂは駆動部２９ｆによって回転駆動する。加圧ローラ２９ｃはヒートローラ２９ｂに押圧された時に、ヒートローラ２９ｂに従動して回転駆動する。なお、図３に示すように、レジストローラ２４、転写部２８、定着器２９が搬送方向下流に行くに従って設けられる。

用紙Ｐにトナー像を定着させる定着処理あるいは用紙Ｐに形成された画像を消去する消去処理を行う場合、システム制御部５は定着器２９の温度が所定の定着温度又は所定の消色温度となるよう制御する。

定着処理において、給紙カセット２０Ａに収納されている用紙Ｐをピックアップローラ２１Ａにて搬送路へピックアップして、転写部２８へ用紙Ｐを搬送する。転写部２８にて前述のように用紙Ｐへ画像が転写される。定着器２９は所定の定着温度になったヒートローラ２９ｂと加圧ローラ２９ｃによりトナー像が転写された用紙Ｐを加圧しつつ定着温度で加熱する。これにより、定着器２９は、用紙Ｐにトナー像を定着させる。また、消去処理において、給紙カセット２０Ｂに収納されている用紙Ｐをピックアップローラ２１Ｂにて搬送路へピックアップして、定着器２９へと搬送する。このとき、転写部２８による転写は行われない。定着器２９は、所定の消色温度になったヒートローラ２９ｂと加圧ローラ２９ｃにより、消色可能なトナーで画像が形成された用紙Ｐを、加圧しつつ消色温度で加熱する。これにより、定着器２９はトナーを消色し用紙Ｐに形成された画像を消去する。

定着処理又は消去処理が終わると、定着器２９の下流に配置された図示しない周知の分岐機構により、使用者の処理要求に応じて、定着処理した用紙Ｐを排紙部３０あるいはＡＤＵ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｄｕｐｌｅｘ Ｕｎｉｔ）３１の何れかへ搬送する。定着器２９により定着処理した用紙Ｐを排紙する場合、当該用紙Ｐは、排紙部３０へ搬出される。また、定着器２９により定着処理した用紙Ｐの裏面にも画像を形成する場合、用紙Ｐは、一旦排紙部３０側へ搬送された後、スイッチバックしてＡＤＵ３１へ搬送される。この場合、ＡＤＵ３１は、スイッチバックにより反転させた用紙Ｐを図１に示すように再度レジストローラ２４の上流側に供給する。

操作パネル４は、ユーザインターフェースである。操作パネル４は、通常ＭＦＰ１００本体の上部前側に配置され、周知の各種の入力ボタンとタッチパネル４ｂを具備する表示部４ａとを有する。システム制御部５は、操作パネル４の表示部４ａに表示する内容を制御する。また、操作パネル４は、表示部４ａのタッチパネル４ｂあるいは入力ボタンで入力した情報をシステム制御部５へ出力する。なお、操作者はこの操作パネル４を操作して、印刷モードと消去モードの２つのモードのいずれかを選択する。印刷モードは、前述のように、給紙カセット２０Ａにセットされた用紙Ｐに消色不可能なトナーあるいは消色可能なトナーにより画像を形成して定着処理を実行するモードである。消去モードは給紙カセット２０Ｂにセットされた用紙Ｐに形成された画像の消去処理を実行するモードである。つまり、消去モードはプリンタ部２のうち画像形成部２５、露光部２６、中間転写ベルト２７、及び、転写部２８を用いず、給紙部２０と搬送部２２と定着器２９とを用いて用紙に形成された画像を消去する。印刷モード時に入力される印刷枚数や濃度などの印刷に必要な情報や、消去モード時に入力される消去枚数など、各処理に関する情報は、処理情報としてＲＡＭの所定の領域に記憶される。

次に、ＭＦＰ１００の現像装置２５０の構造を図２、図４、図５、図６を用いて説明を行う。現像装置２５０は、筐体２５１、現像ローラ２５２、シート２５３、現像剤攪拌部である第１のミキサ２５４、現像剤供給部である第２のミキサ２５５、現像装置２５０から感光体ドラム２１０への空気の流れを遮断するシールド部２５７、筐体２５１に形成された風路２５９、等から構成される。

筐体２５１の内部には、第１のミキサ２５４及び第２のミキサ２５５が配置される。第１のミキサ２５４及び第２のミキサ２５５は、筐体２５１内で現像剤を撹拌する。なお、現像剤は、例えば鉄粉、酸化処理鉄粉、フェライト、ニッケル等の磁性体からなるキャリアとトナーとを混合する。

筐体２５１には図５に示すように、開口２５６が形成される。現像ローラ２５２は筐体２５１に回転可能に支持され、かつ現像ローラ２５２の一部がこの開口２５６から露出する。露出した現像ローラ２５２の一部は、図２に示すように感光体ドラム２１０に対向する。また、現像ローラ２５２は第２のミキサ２５５の上側に配置される。

現像ローラ２５２は、筐体２５２に固定的に設けられる軸部２５２ｂと、この軸部２５２ｂに固定される複数の磁極部と、軸部２５２ｂと複数の磁極部を内包し、駆動原によって回転可能な円筒状のスリーブ２５２ａとを有する。

現像ローラ２５２のスリーブ２５２ａは図２に示すように、反時計回りに回転する（矢印ｒ方向）。また、感光体ドラム２１０は現像ローラ２５２の回転方向ｒに沿って時計回りに回転する（矢印ｎ方向）。

現像ローラ２５２の複数の磁極部は、例えば磁石である。そして、図４に示すように、スリーブ２５２ａを挟んで感光体ドラム２１０に対向して配置される主極：Ｎ１を基準として、現像ローラ２５２の回転方向下流へ、搬送極：Ｓ１、剥離極：Ｎ２、掴み極：Ｎ３、搬送極：Ｓ２の順に形成される。なお。主極：Ｎ１と剥離極：Ｎ２と掴み極：Ｎ３とがＮ極であり、搬送極：Ｓ１と搬送極：Ｓ２とがＳ極である。

現像剤は掴み極：Ｎ３の磁力によって現像ローラ２５２に付着し、搬送極：Ｓ２を経て、主極：Ｎ１へと搬送される。主極：Ｎ１は図８に示すように、現像領域Ｒを形成する。この現像領域Ｒにおいて、現像ローラ２５２から感光体ドラム２１０へ現像剤に含まれるトナーが移動し、感光体ドラム２１０の潜像に現像が行われる。その後、搬送極：Ｓ１を経て剥離極：Ｎ２へと現像剤が搬送される。剥離極：Ｎ２と掴み極：Ｎ３の磁力の反発によって現像ローラ２５２に付着している現像剤は剥離する。

図４に示すように、現像ローラ２５２に対向する開口２５６の上側端部２５６ａと現像ローラ２５２の隙間には、空隙Ｓ１が形成されている。一方、開口２５６の下側端部２５６ｂと現像ローラ２５２は、開口２５６の下側端部２５６ｂが現像ローラ２５２に付着した現像剤をかき取り可能で、かつ現像ローラ２５２と開口２５６の下側端部２５６ｂとが接触しない距離を有する。このため、筐体２５１の開口２５６の下側端部２５６ｂと現像ローラ２５２には図６が示すように空隙Ｓ２が形成されるが、前述のように開口２５６の下側端部２５６ｂが現像ローラ２５２の表層に形成される現像剤をかき取るため、かき取られた現像剤Ｇによって、空隙Ｓ２は塞がれる。なお、空隙Ｓ２はかき取られた現像剤Ｇによって完全には塞がれない場合があるため、シールド部２５７が開口２５６の下側端部２５６ｂと感光体ドラム２１０の間に形成されている。

筐体２５１内には筐体２５１外に排出される空気を案内するガイド部２５８が配置されている。このガイド部２５８は現像ローラ２５２の上側に、筐体２５１の内壁に対向して配置される。ガイド部２５８は、筐体２５１の内壁に対抗する面に爪部２６０と、図５に示すようにシート挿入口２５８ａを有する。シート挿入口２５８ａにはシート２５３の一部が挿入される（図４参照）。挿入されたシート２５３の端部には穴部が形成されており、この穴部に爪部２６０が挿入される。このガイド部２５８と挿入されたシート２５３の一部と、筐体２５１とで風路２５９を形成する。

図４に示すように風路２５９は風路２５９の入り口である第１の開口部２５９ａと風路２５９の出口である第２の開口部２５９ｂを有する。風路２５９の入り口である第１の開口部２５９ａは、第２のミキサ２５５の上方に形成される。風路２５９の出口である第２の開口部２５９ｂは、開口２５６の近傍に設けられ、かつ現像ローラ２５２に対向して形成される。また、この第２の開口部２５９ｂは主極：Ｎ１よりも現像ローラ２５２の回転方向下流側に設けられる（換言するなら、感光体ドラム２１０への現像を終えた現像ローラ２５２の現像剤が再び筐体２５１内へ搬送されている側）に設けられる（図２参照）。このため、この風路２５９は図４に示すように、現像ローラ２５２の上側を迂回するように形成され、また、筐体２５１内に現像剤を搬送している現像ローラ２５２に第２の開口部２５９ｂから排出した風をあてるように経路を形成する。

また、現像ローラ２５２の上側にはシート２５３が接触している。このシート２５３は筐体２５１内から筐体２５１外へ出ようとするトナーを含んだ風の流れを防止する弁の機能を有する遮蔽部である。シートの材質は例えばウレタンなどの所定の柔軟性を持った部材である。シート２５３の一端は、ガイド部２５８にテープなどで接着される。このシート２５３の一端は、風路２５９の入り口である第１の開口部２５９ａと風路２５９の出口である第２の開口部２５９ｂの間のガイド部２５８に接着される。シート２５３は現像ローラ２５２の下流側へと延び、略Ｕ字形状をえがいて、前述したようにガイド部２５８に設けられた爪部２６０にシート２５３の他端の穴部が挿入される。この構成によって、ガイド部２５８とシート２５３の一部と、筐体２５１とで風路２５９を形成する。このように、シート２５３は一端を固定し多端を爪部２６０にひっかける構造にすることにより、シート２５３に自由度を持たせることが可能になるため、シート２５３を皺のないループ形状として形成し、現像ローラ２５２に接触させることができる。

続いて、このような構成を有する現像装置２５０における空気の流れを図７を例に挙げて説明する。現像ローラ２５２が矢印ｒ方向に回転することによって、風の流れＫ１が生じ、空隙Ｓ１を経由して筐体２５１内に空気が流入する。空気が流入すると、前述のように現像剤Ｇによって空隙Ｓ２は塞がれているので、筐体２５１内の内圧が高まるため、筐体２５１内から筐体２５１外へ向かう空気の流れＫ２が生じる。この空気の流れＫ２は出口である空隙Ｓ１に向かうため、上昇気流となって風路２５９の第１の開口部２５９ａへと向かう。このとき、空気の流れＫ２は、筐体２５１内の現像剤から離脱したトナーを巻き込んで、風路２５９の第１の開口部２５９ａへと向かう。

そしてトナーを含んだ空気は、第１の開口部２５９ａから風路２５９へと入り、風路２５９を通り、第２の開口部２５９ｂから排出される。第２の開口部２５９ｂから排出されたトナーを含んだ空気は現像ローラ２５２にぶつかる。

現像ローラ２５２の回転によって筐体２５１内への空気の流れＫ１が発生しているため、第２の開口部２５９から排出されたトナーを含んだ空気のほとんどは、現像剤と共に再び筐体２５１内へと搬送され、一部の空気が筐体２５１外へと流れていく（換言するなら、第２の開口部２５９から吹き付けられる空気を、現像ローラ２５２の現像剤が受ける。これによって、現像剤が流れてくる空気を含むことにより、現像ローラ２５２に付着していた現像剤と共に流れてきた空気とトナーとが筐体２５１内へと搬送される）。以上の構成により、筐体２５１内にトナーを含んだ空気の流れの循環路を作成することが可能となる。

ここで、図８に示すように、現像剤のキャリアはプラスに帯電し、トナーはマイナスに帯電している。そして、図８に示すように、現像剤に含まれるトナーは、現像領域Ｒにおいて現像ローラ２５２から感光体ドラム２１０へ移動する。このため、現像領域Ｒ通過後の現像ローラ２５２の現像剤は、マイナスに帯電したトナーが感光体ドラム２１０へ移動したため、搬送極：Ｓ１近傍のスリーブ２５２ａにおいては、プラスに帯電したキャリアが多く存在する。この状態において、第２の開口部２５９ｂからトナーを含んだ風が現像ローラ２５２に吹き付けられる。トナーはマイナスに帯電しているので、プラスに帯電している現像剤によって捕獲され、再び筐体２５１内へと搬送される。

また、図４に示すように、搬送極：Ｓ１は、スリーブ２５２ａを挟んで第２の開口部２５９ｂと対向して設けられている。そして、搬送極：Ｓ１の磁力によって、搬送極：Ｓ１に対向しているスリーブ２５２ａの現像剤は穂立った状態になる。

第２の開口部２５９ｂから排出されたトナーを含んだ空気は、この穂立った状態の現像剤にぶつかるため、トナーは現像ローラ２５２で捕獲されやすくなる。

この第２の開口部２５９ｂと、搬送極：Ｓ１と現像エリアのそれぞれの位置関係により、トナーを捕獲された後の（トナーを含んでいない）空気が空隙Ｓ１から現像装置２５０外へと排出され、捕獲されたトナーは現像ローラ２５２によって筐体２５１内へと戻っていく。

以上の構成により、第２の開口部２５９ｂを感光体ドラム２１０の下流側かつ空隙Ｓ１の近傍に設けたため、筐体２５１から外へ出ようとするトナーを含んだ空気は、現像ローラ２５２の穂立った状態の現像剤にぶつかる。現像剤が寝ている状態のときもよりも穂立った状態の方が、トナーを含んだ空気からトナーを捕獲しやすいため、現像装置２５０のトナー飛散を低減することが可能となる。

また、画像の印刷が完了するなどのタイミングで、画質維持のため現像ローラ２５２はｒ方向とは逆方向へ回転する制御を行う。このとき、シート２５３はループ形状を形成しているので、シート２５３がめくれ上がることがない。

近年、現像装置などの製品寿命が長くなる傾向にある。このため、従来製品では、製品寿命を迎える前にトナーを捕捉するフィルタの目詰まりの回数が増えることになる。また、フィルタを設けることはファンやダクトも設ける必要があり、装置の大型化につながっていた。しかしながら、本実施の形態によれば、フィルタを設ける必要がないため、メンテナンス性能が向上する現像装置を提供することが可能となった。

なお、本実施の形態では、現像ローラ２５２の上方にシート２５３を設けたが、このシート２５３は設けなくてもよい。この場合、図９に示すようにガイド部２５８にはシート挿入口２５８ａは形成されない。風路２５９は筐体２５１の内壁とガイド部２５８で形成される。

以上、本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

２５ 画像形成部
２９ 定着器
１００ ＭＦＰ
２５０ 現像装置
２５１ 筐体
２５２ 現像ローラ
２５３ シート
２５４ 第１のミキサ
２５５ 第２のミキサ
２５６ 開口
２５６ａ 上側端部
２５６ｂ 下側端部
２５７ シールド部
２５８ ガイド部
２５８ａ シート挿入口
２５９ 風路
２５９ａ 第１の開口部
２５９ｂ 第２の開口部
２６０ 爪部

Claims (7)

1. 開口が形成され、現像剤を収容する筐体と、
   複数の磁極部を有し、前記筐体に回転可能に設けられ、前記筐体の開口から一部が露出する現像ローラと、
   前記筐体の開口よりも前記現像ローラの回転方向下流側に設けられ、前記筐体内に形成される第１の開口部と、
   前記筐体の開口よりも前記現像ローラの回転方向下流側であって前記第1の開口部よりも前記現像ローラの回転方向上流側に設けられ、前記複数の磁極部のうち少なくとも一つに対向する第２の開口部と、
   前記第１の開口部から流入した空気が前記第２の開口部から、前記第2の開口部が対向する前記磁極部に向けて排出するように前記第１の開口部と前記第２の開口部とを繋ぐ経路を形成するガイド部と、
   を有する現像装置。
2. 前記現像ローラは前記複数の磁極部を覆うように形成された円筒状のスリーブを有し、
   前記第２の開口部は、前記スリーブを挟んで前記複数の磁極部のうち少なくとも一つと対向している
   請求項１に記載の現像装置。
3. 前記第１の開口部と前記第２の開口部の間に、前記現像ローラに接触するように遮蔽部を設ける請求項１又は請求項２に記載の現像装置。
4. ミキサをさらに有し、
   前記第１の開口部は前記ミキサよりも上方に設けられる請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の現像装置。
5. 前記遮蔽部は柔軟性を有し、Ｕ字形状をえがいて前記現像ローラに接触する請求項３に記載の現像装置。
6. 前記遮蔽部は柔軟性を有し、前記現像ローラの回転方向下流側へと伸びている請求項３又は請求項５に記載の現像装置。
7. 請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の現像装置を有することを特徴とする画像形成装置。

Images