現像装置及び画像形成装置
【課題】本発明は、現像剤等の飛散による本体装置の汚れを防止し、また画像上への飛散を防止することによって汚れのない良好な現像を可能とする現像装置及び画像形成装置を提供することを課題とする。
【解決手段】現像ローラ３の端部に、羽根形状、スクリュー形状若しくは棒材の端面に斜面を設けた回転部材からなる気流発生部材７を備えて、現像ローラ３の軸方向全域から飛散トナーを吸引する。また、該気流発生部材７を現像ローラ３の端部に一体として持たせることにより、前記気流発生部材７の電力及び駆動を別途必要しないため、部品点数を削減することが可能となる。
【解決手段】現像ローラ３の端部に、羽根形状、スクリュー形状若しくは棒材の端面に斜面を設けた回転部材からなる気流発生部材７を備えて、現像ローラ３の軸方向全域から飛散トナーを吸引する。また、該気流発生部材７を現像ローラ３の端部に一体として持たせることにより、前記気流発生部材７の電力及び駆動を別途必要しないため、部品点数を削減することが可能となる。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式を用いた複写機、ファクシミリ、プリンタ、ダイレクトデジタル製版機等の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電子写真方式における現像装置では、現像容器内にてトナー等の現像剤を攪拌し、帯電させた後、該現像剤を現像剤担持体としての現像ローラ上に搬送している。該現像ローラ上に導かれた前記現像剤は、現像剤規制部材によって現像剤搬送量を一定に規制された後に、現像ローラと潜像担持体との再近接領域である現像領域に導かれ、潜像担持体上への現像が行われる。
その際、現像ローラ上の現像剤は一様に帯電していることが理想的であるが、中には十分に帯電されないものもあり、それらが現像剤規制部材を通過すると、該現像ローラから飛び出して機内に浮遊し、本体機内や記録紙を汚染してしまう。 あるいは、現像ローラの端部にまわりこんだ現像剤は循環性が悪く、やがて容器外へ漏出してしまうこともある。
【０００３】
上記のような現像剤の飛散や漏出を防止する方法として、従来では現像ローラの端部や現像領域の近傍を可能な限りケースやシール部材によって覆ったうえ、吸引手段や、現像剤回収部材を用いる方法などが知られている。
例えば、特許文献１では、現像剤担持体の下方に吸引口及び排出路を設け、現像装置外部にファン、モータ、制御回路からなる吸引手段により飛散トナーを吸引し、トナー等の飛散による不具合防止を図っている。
【０００４】
他には、特許文献２に記載のように、現像剤担持体の近傍にキャリア回収部材を設置し、磁気力および電気力を利用して回収しようとするものや、特許文献３に記載のように、現像容器内に現像剤戻り通路を設け、該通路中に回転回収部材を設置するようなものも見られる
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−４７４８３
【特許文献２】
特開平６−１１９７０
【特許文献３】
特開平９−７３２３０
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、現像装置における飛散防止手段において、特許文献１に記載のように大掛かりな吸引装置を設ける場合、ファン、モータ、制御回路等を本体に搭載させるために大きな空間が必要となるため、システム全体のレイアウトが困難であり、小型化をねらう機械には適さない。また、モータや制御回路のための電力供給も必要であり、省エネルギ化の妨げにもなってしまう。さらに、特許文献２に記載のように磁気力や電気力を利用した回収方法は、あくまで磁界や電界の力を受けるものにのみ対応した回収方法であり、帯電不足の浮遊トナーなどは回収できない。
一方、特許文献３に記載のように現像剤を回収して戻す方法は、紙粉等の異物まで現像容器内に回収してしまう可能性が有り、画質劣化の原因となる可能性がある。
上記問題点に鑑み、本発明は、現像剤等の飛散による本体装置の汚れを防止し、また画像上への飛散も防止することによって汚れのない良好な現像を可能とする現像装置及び画像形成装置を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
以上説明したように、請求項１に記載の本発明は、二成分現像剤を用いる現像装置において、前記現像装置は、現像剤担持体の端部に気流発生部材を備えることを特徴とする現像装置である。
請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載の現像装置において、前記気流発生部材は、軸方向全域から吸引することを特徴とする現像装置である。
【０００８】
請求項３に記載の本発明は、請求項２に記載の現像装置において、前記気流発生部材は、現像剤担持体の軸端部にフィンを備えて、軸方向全域から吸引することを特徴とする現像装置である。
請求項４に記載の本発明は、請求項３に記載の現像装置において、前記気流発生部材は、一枚以上の羽根を持つ回転部材であることを特徴とする現像装置である。
【０００９】
請求項５に記載の本発明は、請求項３に記載の現像装置において、前記気流発生部材は、スクリュー形状の回転部材であることを特徴とする現像装置である。
請求項６に記載の本発明は、請求項３に記載の現像装置において、前記気流発生部材は、棒材の端面に一箇所以上の斜面を設けてなる回転部材であることを特徴とする現像装置である。
請求項７に記載の本発明は、請求項３に記載の現像装置において、前記現像装置は、現像剤担持体の端面に一枚以上の羽根形状を持たせたことを特徴とする現像装置である。
【００１０】
請求項８に記載の本発明は、請求項３に記載の現像装置において、前記現像装置は、現像剤担持体の端面にスクリュー形状を持たせたことを特徴とする現像装置である。
請求項９に記載の本発明は、請求項３に記載の現像装置において、前記現像装置は、現像剤担持体の端面に一箇所以上の斜面を持たせたことを特徴とする現像装置である。
請求項１０に記載の本発明は、像担持体上に露光して潜像を書き込み、該潜像を二成分現像剤により現像して形成された像を、記録紙に転写した後定着させ画像を得る画像形成装置において、前記画像形成装置は、請求項１ないし９のいずれかに記載の現像装置を備えることを特徴とする画像形成装置である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
まず、本発明に用いた現像装置の構成について説明する。
図１は現像装置の中央断面レイアウトの概略図である。
現像ローラ３とドクターブレード４、搬送スクリュー２１，２２を収容する現像ケース１内において、現像剤は搬送スクリュー２１，２２により対向する向きに搬送され、攪拌されながらケース内を循環する。スクリュー２２により搬送される現像剤は、現像ローラ３によって汲み上げられるが、ドクタブレード４によって規制され、一定の汲上量に保たれるとともに、現像剤の摩擦帯電を促す。
このようにして現像ローラ３上に汲み上げられた現像剤が、潜像担持体である感光体ドラム５に接近した時点で、潜像電界に応じてトナーが感光体ドラム５上に飛翔し現像が行われる。該現像ローラ３と感光体ドラム５との間にはトナー飛散防止のための入口シール６が設置されている。
【００１２】
次に、本発明にかかる現像ローラ端部の吸引気流発生部材について、図２をもとに説明する。図２は、現像装置の斜視図である。現像ローラ３、現像ケース１及び入口シール６があり、現像ローラ３の端部には気流発生部材７が設けられている。さらに、気流発生部材７の外側には、排気カバー８が備えられており、排気口にはフィルター９が設置されている。したがって現像ローラ３付近の浮遊物は、気流発生部材７によって生じる吸引気流に引き込まれて排気カバー８の内部に入り込み、排気口のフィルター９によって捕獲、回収される。
【００１３】
図３は、請求項４に記載する気流発生部材の斜視図を示している。該気流発生部材には羽根が設けられており、ｒ方向に回転すると該羽根が周囲気体を取り込み（図中ａ）、軸方向に流す（図中ｂ）ことによって気流が発生する。
該羽根形状は図４に示す形状でもよい。この場合は、気流の流れは矢印のように軸に沿った流れが生じるため、特に、現像ローラ端部における現像剤の堆積を防止する作用が強くなる。また、該気流発生部材の軸はＤ形となっており、即ち現像ローラと回転を共にする。したがって、該気流発生部材のために、電力供給や駆動を別途設ける必要が無い。
【００１４】
図５は、請求項５に記載する気流発生部材の斜視図を示している。図に示すように、気流発生部がスクリュー形状となっている。スクリューは現像剤搬送スクリューなどにも用いられているように、加工法も確立されており、図３の様な羽根を持たせるものに比較して、量産性に優れている。また、現像ローラ端部に堆積した現像剤をかきとって搬送することもできる。
図６は、請求項６に記載する気流発生部材の斜視図を示している。棒材の端面に傾斜部を設けて、気流発生作用を促したものであり、前記の羽根やスクリューを用いた形状に比べ、気体搬送効率は劣る。しかしながら最も加工が容易であり、低コストを実現することが可能な形状である。
【００１５】
請求項７ないし９のいずれかに記載の本発明は、前記請求項４ないし６のいずれかに記載する気流発生部材を現像ローラの端部に一体として持たせたものであり、その概念図を示したものが図７である。
該気流発生部材を現像ローラと一体にすることの利点として、一つは部品点数を削減することであり、他に、現像ローラと気流発生部材との間の現像剤堆積を防止すること、現像ローラの剛性を高め、回転時のフレを抑えること、が挙げられる。
【００１６】
【発明の効果】
本発明によれば、電力及び駆動を別途必要とせず、現像ローラ周辺において、現像ローラの軸方向全域から吸引気流とともに浮遊物を吸引し、除去し、トナー及び紙紛等の溢れや飛散による本体装置の汚れ、また地肌汚れのない高画質を得る現像装置及び画像形成装置を提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】現像装置の中央断面レイアウトの概略図である。
【図２】現像装置の斜視図である。
【図３】羽根を持つ気流発生部材の斜視図である。
【図４】軸がＤ形の形状をした気流発生部材の斜視図である。
【図５】スクリュー形状をした気流発生部材の斜視図である。
【図６】棒材の端面に斜面を設けた気流発生部材の斜視図である。
【図７】気流発生部材を現像ローラの端部に一体として持たせた概念図である。
【符号の説明】
１ 現像ケース
２１、２２ 搬送スクリュー
３ 現像ローラ
４ ドクターブレード
５ 感光体ドラム
６ 入口シール
７ 気流発生部材
８ 排気カバー
９ フィルター
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式を用いた複写機、ファクシミリ、プリンタ、ダイレクトデジタル製版機等の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電子写真方式における現像装置では、現像容器内にてトナー等の現像剤を攪拌し、帯電させた後、該現像剤を現像剤担持体としての現像ローラ上に搬送している。該現像ローラ上に導かれた前記現像剤は、現像剤規制部材によって現像剤搬送量を一定に規制された後に、現像ローラと潜像担持体との再近接領域である現像領域に導かれ、潜像担持体上への現像が行われる。
その際、現像ローラ上の現像剤は一様に帯電していることが理想的であるが、中には十分に帯電されないものもあり、それらが現像剤規制部材を通過すると、該現像ローラから飛び出して機内に浮遊し、本体機内や記録紙を汚染してしまう。 あるいは、現像ローラの端部にまわりこんだ現像剤は循環性が悪く、やがて容器外へ漏出してしまうこともある。
【０００３】
上記のような現像剤の飛散や漏出を防止する方法として、従来では現像ローラの端部や現像領域の近傍を可能な限りケースやシール部材によって覆ったうえ、吸引手段や、現像剤回収部材を用いる方法などが知られている。
例えば、特許文献１では、現像剤担持体の下方に吸引口及び排出路を設け、現像装置外部にファン、モータ、制御回路からなる吸引手段により飛散トナーを吸引し、トナー等の飛散による不具合防止を図っている。
【０００４】
他には、特許文献２に記載のように、現像剤担持体の近傍にキャリア回収部材を設置し、磁気力および電気力を利用して回収しようとするものや、特許文献３に記載のように、現像容器内に現像剤戻り通路を設け、該通路中に回転回収部材を設置するようなものも見られる
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−４７４８３
【特許文献２】
特開平６−１１９７０
【特許文献３】
特開平９−７３２３０
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、現像装置における飛散防止手段において、特許文献１に記載のように大掛かりな吸引装置を設ける場合、ファン、モータ、制御回路等を本体に搭載させるために大きな空間が必要となるため、システム全体のレイアウトが困難であり、小型化をねらう機械には適さない。また、モータや制御回路のための電力供給も必要であり、省エネルギ化の妨げにもなってしまう。さらに、特許文献２に記載のように磁気力や電気力を利用した回収方法は、あくまで磁界や電界の力を受けるものにのみ対応した回収方法であり、帯電不足の浮遊トナーなどは回収できない。
一方、特許文献３に記載のように現像剤を回収して戻す方法は、紙粉等の異物まで現像容器内に回収してしまう可能性が有り、画質劣化の原因となる可能性がある。
上記問題点に鑑み、本発明は、現像剤等の飛散による本体装置の汚れを防止し、また画像上への飛散も防止することによって汚れのない良好な現像を可能とする現像装置及び画像形成装置を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
以上説明したように、請求項１に記載の本発明は、二成分現像剤を用いる現像装置において、前記現像装置は、現像剤担持体の端部に気流発生部材を備えることを特徴とする現像装置である。
請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載の現像装置において、前記気流発生部材は、軸方向全域から吸引することを特徴とする現像装置である。
【０００８】
請求項３に記載の本発明は、請求項２に記載の現像装置において、前記気流発生部材は、現像剤担持体の軸端部にフィンを備えて、軸方向全域から吸引することを特徴とする現像装置である。
請求項４に記載の本発明は、請求項３に記載の現像装置において、前記気流発生部材は、一枚以上の羽根を持つ回転部材であることを特徴とする現像装置である。
【０００９】
請求項５に記載の本発明は、請求項３に記載の現像装置において、前記気流発生部材は、スクリュー形状の回転部材であることを特徴とする現像装置である。
請求項６に記載の本発明は、請求項３に記載の現像装置において、前記気流発生部材は、棒材の端面に一箇所以上の斜面を設けてなる回転部材であることを特徴とする現像装置である。
請求項７に記載の本発明は、請求項３に記載の現像装置において、前記現像装置は、現像剤担持体の端面に一枚以上の羽根形状を持たせたことを特徴とする現像装置である。
【００１０】
請求項８に記載の本発明は、請求項３に記載の現像装置において、前記現像装置は、現像剤担持体の端面にスクリュー形状を持たせたことを特徴とする現像装置である。
請求項９に記載の本発明は、請求項３に記載の現像装置において、前記現像装置は、現像剤担持体の端面に一箇所以上の斜面を持たせたことを特徴とする現像装置である。
請求項１０に記載の本発明は、像担持体上に露光して潜像を書き込み、該潜像を二成分現像剤により現像して形成された像を、記録紙に転写した後定着させ画像を得る画像形成装置において、前記画像形成装置は、請求項１ないし９のいずれかに記載の現像装置を備えることを特徴とする画像形成装置である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
まず、本発明に用いた現像装置の構成について説明する。
図１は現像装置の中央断面レイアウトの概略図である。
現像ローラ３とドクターブレード４、搬送スクリュー２１，２２を収容する現像ケース１内において、現像剤は搬送スクリュー２１，２２により対向する向きに搬送され、攪拌されながらケース内を循環する。スクリュー２２により搬送される現像剤は、現像ローラ３によって汲み上げられるが、ドクタブレード４によって規制され、一定の汲上量に保たれるとともに、現像剤の摩擦帯電を促す。
このようにして現像ローラ３上に汲み上げられた現像剤が、潜像担持体である感光体ドラム５に接近した時点で、潜像電界に応じてトナーが感光体ドラム５上に飛翔し現像が行われる。該現像ローラ３と感光体ドラム５との間にはトナー飛散防止のための入口シール６が設置されている。
【００１２】
次に、本発明にかかる現像ローラ端部の吸引気流発生部材について、図２をもとに説明する。図２は、現像装置の斜視図である。現像ローラ３、現像ケース１及び入口シール６があり、現像ローラ３の端部には気流発生部材７が設けられている。さらに、気流発生部材７の外側には、排気カバー８が備えられており、排気口にはフィルター９が設置されている。したがって現像ローラ３付近の浮遊物は、気流発生部材７によって生じる吸引気流に引き込まれて排気カバー８の内部に入り込み、排気口のフィルター９によって捕獲、回収される。
【００１３】
図３は、請求項４に記載する気流発生部材の斜視図を示している。該気流発生部材には羽根が設けられており、ｒ方向に回転すると該羽根が周囲気体を取り込み（図中ａ）、軸方向に流す（図中ｂ）ことによって気流が発生する。
該羽根形状は図４に示す形状でもよい。この場合は、気流の流れは矢印のように軸に沿った流れが生じるため、特に、現像ローラ端部における現像剤の堆積を防止する作用が強くなる。また、該気流発生部材の軸はＤ形となっており、即ち現像ローラと回転を共にする。したがって、該気流発生部材のために、電力供給や駆動を別途設ける必要が無い。
【００１４】
図５は、請求項５に記載する気流発生部材の斜視図を示している。図に示すように、気流発生部がスクリュー形状となっている。スクリューは現像剤搬送スクリューなどにも用いられているように、加工法も確立されており、図３の様な羽根を持たせるものに比較して、量産性に優れている。また、現像ローラ端部に堆積した現像剤をかきとって搬送することもできる。
図６は、請求項６に記載する気流発生部材の斜視図を示している。棒材の端面に傾斜部を設けて、気流発生作用を促したものであり、前記の羽根やスクリューを用いた形状に比べ、気体搬送効率は劣る。しかしながら最も加工が容易であり、低コストを実現することが可能な形状である。
【００１５】
請求項７ないし９のいずれかに記載の本発明は、前記請求項４ないし６のいずれかに記載する気流発生部材を現像ローラの端部に一体として持たせたものであり、その概念図を示したものが図７である。
該気流発生部材を現像ローラと一体にすることの利点として、一つは部品点数を削減することであり、他に、現像ローラと気流発生部材との間の現像剤堆積を防止すること、現像ローラの剛性を高め、回転時のフレを抑えること、が挙げられる。
【００１６】
【発明の効果】
本発明によれば、電力及び駆動を別途必要とせず、現像ローラ周辺において、現像ローラの軸方向全域から吸引気流とともに浮遊物を吸引し、除去し、トナー及び紙紛等の溢れや飛散による本体装置の汚れ、また地肌汚れのない高画質を得る現像装置及び画像形成装置を提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】現像装置の中央断面レイアウトの概略図である。
【図２】現像装置の斜視図である。
【図３】羽根を持つ気流発生部材の斜視図である。
【図４】軸がＤ形の形状をした気流発生部材の斜視図である。
【図５】スクリュー形状をした気流発生部材の斜視図である。
【図６】棒材の端面に斜面を設けた気流発生部材の斜視図である。
【図７】気流発生部材を現像ローラの端部に一体として持たせた概念図である。
【符号の説明】
１ 現像ケース
２１、２２ 搬送スクリュー
３ 現像ローラ
４ ドクターブレード
５ 感光体ドラム
６ 入口シール
７ 気流発生部材
８ 排気カバー
９ フィルター
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二成分現像剤を用いる現像装置において、
前記現像装置は、現像剤担持体の端部に気流発生部材を備えることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の現像装置において、
前記気流発生部材は、軸方向全域から吸引することを特徴とする現像装置。
【請求項３】
請求項２に記載の現像装置において、
前記気流発生部材は、現像剤担持体の軸端部にフィンを備えて、軸方向全域から吸引することを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項３に記載の現像装置において、
前記気流発生部材は、一枚以上の羽根を持つ回転部材であることを特徴とする現像装置。
【請求項５】
請求項３に記載の現像装置において、
前記気流発生部材は、スクリュー形状の回転部材であることを特徴とする現像装置。
【請求項６】
請求項３に記載の現像装置において、
前記気流発生部材は、棒材の端面に一箇所以上の斜面を設けてなる回転部材であることを特徴とする現像装置
【請求項７】
請求項３に記載の現像装置において、
前記現像装置は、現像剤担持体の端面に一枚以上の羽根形状を持たせたことを特徴とする現像装置。
【請求項８】
請求項３に記載の現像装置において、
前記現像装置は、現像剤担持体の端面にスクリュー形状を持たせたことを特徴とする現像装置。
【請求項９】
請求項３に記載の現像装置において、
前記現像装置は、現像剤担持体の端面に一箇所以上の斜面を持たせたことを特徴とする現像装置。
【請求項１０】
像担持体上に露光して潜像を書き込み、該潜像を二成分現像剤により現像して形成された像を、記録紙に転写後定着させ画像を得る画像形成装置において、
前記画像形成装置は、請求項１ないし９のいずれかに記載の現像装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
二成分現像剤を用いる現像装置において、
前記現像装置は、現像剤担持体の端部に気流発生部材を備えることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の現像装置において、
前記気流発生部材は、軸方向全域から吸引することを特徴とする現像装置。
【請求項３】
請求項２に記載の現像装置において、
前記気流発生部材は、現像剤担持体の軸端部にフィンを備えて、軸方向全域から吸引することを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項３に記載の現像装置において、
前記気流発生部材は、一枚以上の羽根を持つ回転部材であることを特徴とする現像装置。
【請求項５】
請求項３に記載の現像装置において、
前記気流発生部材は、スクリュー形状の回転部材であることを特徴とする現像装置。
【請求項６】
請求項３に記載の現像装置において、
前記気流発生部材は、棒材の端面に一箇所以上の斜面を設けてなる回転部材であることを特徴とする現像装置
【請求項７】
請求項３に記載の現像装置において、
前記現像装置は、現像剤担持体の端面に一枚以上の羽根形状を持たせたことを特徴とする現像装置。
【請求項８】
請求項３に記載の現像装置において、
前記現像装置は、現像剤担持体の端面にスクリュー形状を持たせたことを特徴とする現像装置。
【請求項９】
請求項３に記載の現像装置において、
前記現像装置は、現像剤担持体の端面に一箇所以上の斜面を持たせたことを特徴とする現像装置。
【請求項１０】
像担持体上に露光して潜像を書き込み、該潜像を二成分現像剤により現像して形成された像を、記録紙に転写後定着させ画像を得る画像形成装置において、
前記画像形成装置は、請求項１ないし９のいずれかに記載の現像装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００４−２７９５２７（Ｐ２００４−２７９５２７Ａ）
【公開日】平成１６年１０月７日（２００４．１０．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００３−６７８４８（Ｐ２００３−６７８４８）
【出願日】平成１５年３月１３日（２００３．３．１３）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１６年１０月７日（２００４．１０．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１５年３月１３日（２００３．３．１３）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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