特開 2025-67 感光体ユニットのクリーナへの空気流路を備える画像形成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025000067

(43)【公開日】2025-01-07

(54)【発明の名称】感光体ユニットのクリーナへの空気流路を備える画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   G03G 15/08 20060101AFI20241224BHJP

   G03G 21/10 20060101ALI20241224BHJP

   G03G 21/00 20060101ALI20241224BHJP

【ＦＩ】

G03G15/08 390Z

G03G15/08 340

G03G15/08 360

G03G21/10

G03G21/00 530

【審査請求】未請求

【請求項の数】15

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022011007

(22)【出願日】2022-01-27

(71)【出願人】

【識別番号】511076424

【氏名又は名称】ヒューレット－パッカード デベロップメント カンパニー エル．ピー．

【氏名又は名称原語表記】Ｈｅｗｌｅｔｔ‐Ｐａｃｋａｒｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｃｏｍｐａｎｙ， Ｌ．Ｐ．

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100130052

【弁理士】

【氏名又は名称】大阪 弘一

(74)【代理人】

【識別番号】100182006

【弁理士】

【氏名又は名称】湯本 譲司

(72)【発明者】

【氏名】岩田 尚也

【テーマコード（参考）】

2H077

2H134

2H270

【Ｆターム（参考）】

2H077AA31

2H077AB02

2H077AB14

2H077AB15

2H077AB18

2H077AD02

2H077AD06

2H077BA08

2H077CA16

2H077EA03

2H134GA01

2H134GB02

2H134HD00

2H134JA02

2H134JA03

2H134JA11

2H134JB01

2H134KF01

2H134KF02

2H134KF03

2H134KF05

2H134KG03

2H134KG07

2H134KH07

2H270SA20

2H270SB01

2H270SB14

2H270SB15

2H270SB30

2H270SC06

2H270SC07

2H270SC21

(57)【要約】      （修正有）

【解決手段】一態様の画像形成装置は、現像剤を収容する収容領域２０Ａ、及び現像剤を収容領域に供給する搬送領域２０Ｂを有する現像ユニット２０と、現像剤のうちのトナーからトナー像を形成する感光体４１、及び感光体の表面に残存する過剰なトナーを除去するクリーナ４５を有する感光体ユニット４０と、収容領域とクリーナとを連接する第１空気流路７１と、クリーナと搬送領域とを連接する第２空気流路７２と、を備える。
【効果】現像ユニット２０の収容領域２０Ａから第１空気流路７１を介してクリーナ４５に空気が供給されるので、クリーナ４５の内部におけるトナーの搬送を効率よく行うことができ、トナー搬送経路内面等へのトナー付着を抑制することができる。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

現像剤を収容する収容領域、及び前記現像剤を前記収容領域に供給する搬送領域を有する現像ユニットと、
前記現像剤のうちのトナーからトナー像を形成する感光体、及び前記感光体の表面に残存する過剰なトナーを除去するクリーナを有する感光体ユニットと、
前記収容領域と前記クリーナとを連接する第１空気流路と、
前記クリーナと前記搬送領域とを連接する第２空気流路と、
を備える、
画像形成装置。

【請求項2】

前記現像ユニットは、前記収容領域に位置すると共に前記現像剤を搬送する現像ローラを有し、
前記第１空気流路は、前記現像ローラの上方に入口を有する、
請求項１に記載の画像形成装置。

【請求項3】

前記第１空気流路では、前記収容領域及び前記クリーナの間の圧力差によって前記収容領域から前記クリーナに空気が供給される、
請求項２に記載の画像形成装置。

【請求項4】

前記第１空気流路の前記入口は、前記現像ローラから見て前記感光体ユニットとは反対側の前記現像ユニットの端部に位置する、
請求項２に記載の画像形成装置。

【請求項5】

前記クリーナは、筒状を呈するトナー搬送経路と、前記トナー搬送経路の内部においてトナーを搬送する搬送部材とを有し、
前記搬送部材は、前記トナー搬送経路の軸線に沿って延びる搬送方向に沿って前記トナー搬送経路の第１端部から第２端部に向かってトナーを搬送し、
前記第１空気流路は、前記トナー搬送経路の前記第１端部に出口を有する、
請求項１に記載の画像形成装置。

【請求項6】

前記搬送部材がコイルスプリングである、
請求項５に記載の画像形成装置。

【請求項7】

前記クリーナは、前記トナー搬送経路の上方に前記感光体の表面からトナーを掻き取るブレードを有し、
前記ブレードは、前記搬送方向に沿って延在しており、
前記第１空気流路の前記出口は、前記ブレードの端部よりも前記トナー搬送経路の前記搬送方向の外側に位置する、
請求項５に記載の画像形成装置。

【請求項8】

前記第１空気流路の前記出口では、前記搬送方向に対して傾斜する傾斜方向に沿って空気が流通し、
前記搬送方向に対する前記傾斜方向の角度は０°より大きく且つ９０°未満である、
請求項５に記載の画像形成装置。

【請求項9】

前記第１空気流路は、屈曲部と、前記屈曲部に配置された整流部材とを有する、
請求項１に記載の画像形成装置。

【請求項10】

前記第２空気流路は、前記トナー搬送経路の前記第２端部に入口を有する、
請求項５に記載の画像形成装置。

【請求項11】

前記第２空気流路は、空気と共に前記トナー搬送経路において搬送されたトナーを前記現像ユニットの前記搬送領域に供給する、
請求項５に記載の画像形成装置。

【請求項12】

前記クリーナは、前記第２空気流路の入口に流入しなかったトナーを回収する廃トナー回収容器を備える、
請求項１に記載の画像形成装置。

【請求項13】

前記第２空気流路の入口は、前記トナー搬送経路の上部に位置する、
請求項５に記載の画像形成装置。

【請求項14】

前記現像ユニットは、前記搬送領域にトナーを補給するトナー補給口を有し、
前記第２空気流路は、前記トナー補給口に出口を有する、
請求項１に記載の画像形成装置。

【請求項15】

前記現像ユニットは、前記搬送領域の空気を前記現像ユニットの外部に排出するフィルタを備える、
請求項１に記載の画像形成装置。

【発明の詳細な説明】

【背景技術】

【0001】

画像形成装置は、現像剤を撹拌する現像ユニットと、現像剤のうちのトナーからトナー像を形成する感光体を有する感光体ユニットとを備える。現像ユニットは、撹拌された現像剤を保持する現像ローラを有する。感光体ユニットは、感光体の表面に残存する過剰なトナーを除去するクリーナを有する。

【図面の簡単な説明】

【0002】

【図1】図１は、本明細書に開示された種々の例を実施するために使用することができる画像形成装置の概略図である。

【図2】図２は、例示的な現像ユニット及び感光体ユニットの断面を模式的に示す図である。

【図3】図３は、例示的な現像ユニット及び感光体ユニットを示す斜視図である。

【図4】図４は、図３とは反対側から見た現像ユニット及び感光体ユニットを示す斜視図である。

【図5】図５は、感光体ユニットのクリーナのトナー搬送経路、搬送部材及びブレードを模式的に示す図である。

【図6】図６は、第１空気流路及び第２空気流路を有する実施例に係る画像形成装置と、第１空気流路及び第２空気流路を有しない比較例に係る画像形成装置におけるトナー搬送性の実験結果を示すグラフである。

【図7】図７は、第１空気流路及び第２空気流路を有する実施例に係る画像形成装置の内圧と、第１空気流路及び第２空気流路を有しない比較例に係る画像形成装置の内圧とを示すグラフである。

【図8】図８は、画像形成装置の内圧と現像剤の過剰排出比との関係の例を示すグラフである。

【図9】図９は、変形例に係る現像ユニット及び感光体ユニットの断面を模式的に示す図である。

【図10】図１０は、変形例に係る搬送部材を示す図である。

【図11】図１１は、図５のトナー搬送経路に接続される第１空気流路の例を模式的に示す図である。

【図12】図１２は、変形例に係る現像ユニット及び感光体ユニットを示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0003】

以下では、図面を参照しながら本開示に係る画像形成装置の種々の例について説明する。図面の説明において同一又は相当する要素には同一の符号を有し、重複する説明を適宜省略する。また、図面は、理解の容易化のため、一部を簡略化又は誇張して描いている場合があり、寸法比率及び角度等は図面に記載のものに限定されない。

【0004】

本開示に係る画像形成装置は、現像ユニットの収容領域と、感光体ユニットのクリーナとを連接する第１空気流路と、クリーナと現像ユニットの搬送領域とを連接する第２空気流路とを備える。現像ユニットは現像剤を保持する現像ローラを当該収容領域に有し、現像ローラが回転しながら現像剤を保持することによって当該収容領域の内圧はクリーナの内圧よりも高くなる。例示的な画像形成装置では、当該収容領域の内圧とクリーナの内圧との圧力差を用いて、当該収容領域からクリーナに第１空気流路を介して空気を供給する。以下は、この画像形成装置の具体例について説明する。

【0005】

図１は、例示的な画像形成装置を概略的に示す図である。図１に示される画像形成装置１は、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色を用いてカラー画像を形成する装置である。画像形成装置１は、印刷媒体である用紙５を搬送する搬送装置１０と、静電潜像を現像する現像ユニット２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙ，２０Ｋ（以下、個別の構成要素を区別する必要がない場合には「現像ユニット２０」と称する）と、各色のトナー像を用紙５に転写する転写装置３０とを備える。更に、画像形成装置１は、像担持体の一例である感光体４１Ｃ，４１Ｍ，４１Ｙ，４１Ｋを有する感光体ユニット４０Ｃ，４０Ｍ，４０Ｙ，４０Ｋ（以下、個別の構成要素を区別する必要がない場合には「感光体４１」「感光体ユニット４０」と称する）と、積層トナー像を用紙５に定着させる定着装置５０と、用紙５を排出する排出装置６０とを備える。

【0006】

搬送装置１０は、画像が形成される印刷媒体である用紙５を搬送経路１２上で搬送する。用紙５は、カセット７に積層されて収容され、給紙ローラ１１によりピックアップされて搬送される。搬送装置１０は、用紙５に転写されるトナー像が転写領域１３に到達するタイミングで、搬送経路１２を介して転写領域１３に用紙５を到達させる。

【0007】

現像ユニット２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙ，２０Ｋは、色ごとに設けられている。各現像ユニット２０は、トナーを感光体４１に現像させる現像ローラ２１を備える。現像ユニット２０では、現像剤として、トナー及びキャリアを含む２成分現像剤が用いられる。現像ユニット２０では、トナーとキャリアが所望の混合比になるように調整される。トナーとキャリアが混合撹拌されるとトナーが均一に分散し、最適な帯電量が付与された現像剤が調整される。

【0008】

２成分現像剤を用いる現像ユニット２０では、現像剤の長寿命化のため、例えば、トリクル排出方式が採用される。トリクル排出方式は、トナーの補給時に新たなキャリアを現像ユニット２０に補給し、古くなった現像剤を現像ユニット２０から現像ユニット２０の外に排出する方式である。トリクル排出方式は、トリクル現像方式、又はＡＤＲ（Auto Developer Refill）等とも称される。本開示において、「現像剤」とは、トナー及びキャリアの双方を含む現像剤を示している。

【0009】

現像ユニット２０では、現像ローラ２１が現像剤を担持する。そして、現像ローラ２１の回転により現像剤が感光体４１に対向する現像領域まで搬送されると、現像ローラ２１に担持された現像剤に含まれるトナーが感光体４１の表面に形成された静電潜像に移動し、静電潜像が現像される。

【0010】

転写装置３０は、現像ユニット２０で形成されたトナー像を用紙５に二次転写する転写領域１３に搬送する。転写装置３０は、回転する感光体４１からトナー像が一次転写される無端ベルトである転写ベルト３１と、転写ベルト３１を張架する懸架ローラ３４と、アイドラローラ３５，３６と、転写ベルト３１を駆動する駆動ローラ３７と、感光体４１Ｃ，４１Ｍ，４１Ｙ，４１Ｋと共に転写ベルト３１を挟持する一次転写ローラ３２Ｃ，３２Ｍ，３２Ｙ，３２Ｋと、駆動ローラ３７と共に転写ベルト３１を挟持する二次転写ローラ３３とを備える。

【0011】

感光体４１Ｃ，４１Ｍ，４１Ｙ，４１Ｋは回転する。感光体４１は、静電潜像担持体又は感光体ドラムと称される。感光体４１Ｃ，４１Ｍ，４１Ｙ，４１Ｋは、色ごとに設けられている。各感光体４１は、転写ベルト３１の移動方向に沿って並んでいる。感光体ユニット４０は、例えば、感光体４１、帯電装置４２、及びクリーナ４５を備える。現像ユニット２０、帯電装置４２、露光ユニット４３及びクリーナ４５は、感光体４１の表面に対向する位置に設けられている。

【0012】

帯電装置４２は、例えば、感光体４１に接触する帯電ローラである。帯電装置４２は、感光体４１の表面を所定の電位に均一に帯電させる。露光ユニット４３は、帯電装置４２によって帯電された感光体４１の表面を、用紙５に形成する画像に応じて露光する。これにより、感光体４１の表面のうち露光ユニット４３によって露光された部分の電位が変化し、感光体４１の表面に静電潜像が形成される。

【0013】

現像ユニット２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙ，２０Ｋのそれぞれには、トナータンク１８Ｃ，１８Ｍ，１８Ｙ，１８Ｋのそれぞれが対向している。トナータンク１８Ｃ，１８Ｍ，１８Ｙ，１８Ｋ（以下、個別の構成要素を区別する必要がない場合には「トナータンク１８」と称する）のそれぞれの内部には、シアン、マゼンタ、イエロー及びブラックのそれぞれのトナーが収容されている。トナータンク１８から現像ユニット２０にトナーが供給される。現像ユニット２０は、トナータンク１８から供給されたトナーによって感光体４１に形成された静電潜像を現像し、トナー像を生成する。クリーナ４５は、感光体４１上に残存するトナーを回収する。クリーナ４５の構成については後に詳述する。

【0014】

定着装置５０は、加熱及び加圧を行う定着ニップ領域に用紙５を通過させることによって転写ベルト３１から用紙５に二次転写されたトナー像を用紙５に定着させる。定着装置５０は、用紙５を加熱する加熱ローラ５２と、加熱ローラ５２を押圧して回転駆動する加圧ローラ５４とを備える。加熱ローラ５２と加圧ローラ５４との間に定着ニップ領域が設けられる。排出装置６０は、定着装置５０によりトナー像が定着された用紙５を画像形成装置１の外部に排出する排出ローラ６２，６４を備える。

【0015】

続いて、画像形成装置１による印刷工程について説明する。画像形成装置１に被記録画像の画像信号が入力されると、画像形成装置１の制御部は、給紙ローラ１１を回転させて、カセット７に積層された用紙５をピックアップして搬送する。そして、帯電装置４２によって感光体４１の表面を所定の電位に均一に帯電させる（帯電工程）。その後、入力された画像信号に基づいて、露光ユニット４３が感光体４１の表面にレーザ光を照射して静電潜像を形成する（露光工程）。

【0016】

現像ユニット２０は、感光体４１の表面に形成された静電潜像を現像して感光体４１の表面にトナー像を形成する（現像工程）。トナー像は、感光体４１と転写ベルト３１とが対向する領域において、感光体４１から転写ベルト３１に一次転写される（転写工程）。転写ベルト３１には、感光体４１に形成されたトナー像が順次積層されて、１つの積層トナー像が形成される。積層トナー像は、駆動ローラ３７と二次転写ローラ３３とが対向する転写領域１３において、搬送装置１０から搬送された用紙５に二次転写される。

【0017】

積層トナー像が転写された用紙５は、定着装置５０に搬送される。定着装置５０は、用紙５が加熱ローラ５２と加圧ローラ５４との間である定着ニップ領域を通過するときに、用紙５を定着ニップ領域で加熱及び加圧する。定着装置５０は、この加熱及び加圧によって用紙５に積層トナー像を定着させる（定着工程）。その後、用紙５は、排出ローラ６２，６４によって画像形成装置１の外部に排出される。

【0018】

図２は、現像ユニット２０及び感光体ユニット４０を示す図である。図２に示されるように、現像ユニット２０は、現像剤を収容する収容領域２０Ａと、収容領域２０Ａに現像剤を搬送する搬送領域２０Ｂとを有する。収容領域２０Ａは、搬送領域２０Ｂの上方に設けられる。現像ユニット２０は、前述した現像ローラ２１の他に、現像ローラ２１に現像剤を供給するサプライオーガー２２と、サプライオーガー２２に平行に延在し且つサプライオーガー２２の下方に配置されたアドミクスオーガー２３とを備える。サプライオーガー２２及びアドミクスオーガー２３は、現像剤を撹拌しながら搬送する撹拌搬送部材に相当する。

【0019】

現像ローラ２１及びサプライオーガー２２は、現像ユニット２０の収容領域２０Ａに収容されている。アドミクスオーガー２３は、現像ユニット２０の搬送領域２０Ｂに収容されている。現像ユニット２０は、収容領域２０Ａ及び搬送領域２０Ｂを仕切る壁部２４と、サプライオーガー２２の軸線方向（図２の紙面に直交する方向）における壁部２４の端部に位置する開口とを有し、この開口を介して搬送領域２０Ｂの現像剤が収容領域２０Ａに移動する。

【0020】

但し、上記の開口の下部にはアドミクスオーガー２３によって搬送された現像剤が溜まっていることが多いので、収容領域２０Ａ及び搬送領域２０Ｂの間では高い気密性が確保される。収容領域２０Ａにおいてサプライオーガー２２によって撹拌された現像剤は、現像ローラ２１によって保持される。現像ローラ２１には感光体ユニット４０の感光体４１が対向しており、現像ローラ２１に保持された現像剤が感光体４１の表面に移動する。

【0021】

図３は、現像ユニット２０及び感光体ユニット４０を現像ユニット２０側から見た斜視図である。図２及び図３に示されるように、サプライオーガー２２及びアドミクスオーガー２３は、現像ユニット２０の長手方向Ｄ１（図２では図２の紙面に直交する方向）に沿って延在している。

【0022】

画像形成装置１は、現像ユニット２０の収容領域２０Ａからクリーナ４５まで延びる第１空気流路７１を有する。第１空気流路７１は、収容領域２０Ａとクリーナ４５とを連接している。第１空気流路７１は、収容領域２０Ａ及びクリーナ４５の間の圧力差によって収容領域２０Ａからクリーナ４５に空気を供給する。第１空気流路７１は、現像ローラ２１の上方に入口７１ｂを有する。入口７１ｂは、現像ローラ２１から見て感光体ユニット４０とは反対側の現像ユニット２０の端部２５に位置する。収容領域２０Ａとクリーナ４５との圧力差は、現像ローラ２１が回転しながら現像ローラ２１が現像剤を保持することによって発生する。

【0023】

現像ローラ２１が回転すると、現像ローラ２１の表面に担持されている現像剤によって収容領域２０Ａに空気が取り込まれ、収容領域２０Ａの気圧が高くなる。より具体的には、現像ローラ２１の表面に担持されている現像剤の穂立ちによって収容領域２０Ａに空気が取り込まれることにより、収容領域２０Ａの気圧が高くなる。収容領域２０Ａの気圧が高くなることによって収容領域２０Ａの空気は第１空気流路７１を介してクリーナ４５に供給される。

【0024】

図４は、現像ユニット２０及び感光体ユニット４０を感光体ユニット４０側から見た斜視図である。図３及び図４に示されるように、感光体ユニット４０は、現像ユニット２０の長手方向Ｄ１に沿って延在している。現像ユニット２０の収容領域２０Ａから延びる第１空気流路７１は、例えば、感光体ユニット４０の上方を迂回してクリーナ４５まで延びている。

【0025】

一例として、第１空気流路７１は、チューブによって構成されている。しかしながら、第１空気流路７１はチューブ以外のものであってもよく、第１空気流路７１の形状及び材料は特に限定されない。また、第１空気流路７１は、感光体ユニット４０の上方を迂回していなくてもよく、例えば、感光体ユニット４０の長手方向Ｄ１の端部４０ｂを迂回してクリーナ４５まで延びていてもよい。このように、第１空気流路７１の位置についても特に限定されない。

【0026】

図５は、クリーナ４５を模式的に示す図である。図４及び図５に示されるように、クリーナ４５は、筒状を呈するトナー搬送経路４６と、トナー搬送経路４６の内部においてトナーを搬送する搬送部材４７と、トナー搬送経路４６の上方に位置しており感光体４１の表面からトナーを掻き落とすブレード４８とを有する。例えば、ブレード４８が感光体４１の表面から掻き落としたトナーは、トナー搬送経路４６の内部に落下する。トナー搬送経路４６、搬送部材４７及びブレード４８は、長手方向Ｄ１に沿って延在している。

【0027】

搬送部材４７は、例えば、棒状を呈する軸部と、軸部に螺旋状に形成された羽根部とを有するオーガーである。クリーナ４５は、更に、搬送部材４７を回転させる駆動部材４９を有する。駆動部材４９は、例えば、搬送部材４７を回転させるモータ及びギアを含んでいる。搬送部材４７は、駆動部材４９の駆動によって回転し、回転することによってトナー搬送経路４６の内部のトナーを搬送方向Ｄ２に沿って搬送する。搬送方向Ｄ２は、例えば、現像ユニット２０の長手方向Ｄ１に沿って延在する方向である。

【0028】

トナー搬送経路４６は搬送方向Ｄ２の一端を含む第１端部４６ｂと搬送方向Ｄ２の他端を含む第２端部４６ｃとを有し、搬送部材４７は第１端部４６ｂから第２端部４６ｃに向かってトナーを搬送する。第１端部４６ｂは、ブレード４８の搬送方向Ｄ２の端部４８ｂよりも搬送方向Ｄ２の外側に位置する。ブレード４８の端部４８ｂよりもトナー搬送経路４６の搬送方向Ｄ２の外側に第１空気流路７１の出口７１ｃが位置する。

【0029】

画像形成装置１は、クリーナ４５と現像ユニット２０の搬送領域２０Ｂとを連接する第２空気流路７２を有する。例えば、第２空気流路７２はクリーナ４５のトナー搬送経路４６からクリーナ４５の外部に延び出している。第２空気流路７２は、トナー搬送経路４６の第２端部４６ｃに入口７２ｂを有する。例えば、入口７２ｂは、トナー搬送経路４６の上部に位置する。第２空気流路７２の入口７２ｂには、空気と共にトナーが入り込む。

【0030】

例えば、現像ユニット２０は、搬送領域２０Ｂにトナーを補給するトナー補給口２６を有する。トナー補給口２６は搬送領域２０Ｂに連通している。第２空気流路７２は、例えば、トナー補給口２６に出口７２ｃを有する。第２空気流路７２は、高圧とされた現像ユニット２０の収容領域２０Ａから第１空気流路７１を介してクリーナ４５に供給された空気と共にトナーをトナー補給口２６から搬送領域２０Ｂに供給する。一例として、現像ユニット２０の収容領域２０Ａの内圧が２０．３Ｐａであるのに対し、第２空気流路７２の内圧は１４．３Ｐａである。この圧力差によってクリーナ４５から第２空気流路７２を介して搬送領域２０Ｂに空気及びトナーが供給される。

【0031】

例えば、トナー搬送経路４６から延びる第２空気流路７２は、トナー搬送経路４６の斜め下方に位置する現像ユニット２０の搬送領域２０Ｂに出口７２ｃを有する。一例として、第２空気流路７２は、チューブによって構成されている。しかしながら、第２空気流路７２は、チューブ以外のものであってもよく、第２空気流路７２の形状、材料及び位置は特に限定されない。

【0032】

次に、画像形成装置１から得られる作用効果について説明する。前述したように、画像形成装置１では、現像ユニット２０が、現像剤を収容する収容領域２０Ａ、及び現像剤を収容領域２０Ａに供給する搬送領域２０Ｂを有する。感光体ユニット４０は、現像剤のうちのトナーからトナー像を形成する感光体４１と、感光体４１の表面に残存する過剰なトナーを除去するクリーナ４５とを備える。

【0033】

更に、画像形成装置１は、収容領域２０Ａとクリーナ４５とを連接する第１空気流路７１と、クリーナ４５と搬送領域２０Ｂとを連接する第２空気流路７２とを備える。よって、現像ユニット２０の収容領域２０Ａから第１空気流路７１を介してクリーナ４５に空気が供給されるので、クリーナ４５の内部におけるトナーの搬送を効率よく行うことができ、トナー搬送経路４６の内面等へのトナーを付着を抑制することができる。

【0034】

第１空気流路７１からの空気によってクリーナ４５ではトナーが分散した形で搬送されることになるので、クリーナ４５の内部におけるトナーの凝集体の発生を抑制できる。従って、トナーの凝集体が原因となる用紙５への画質不良の発生を低減させることができる。更に、画像形成装置１では、収容領域２０Ａとクリーナ４５との圧力差を用いて収容領域２０Ａからクリーナ４５に空気を供給するので、ポンプ等の空気搬送装置を不要とすることができる。従って、画像形成装置１の大型化を抑制できる。

【0035】

上記の圧力差は、現像ローラ２１が回転しながら現像ローラ２１が現像剤を保持することによって発生する。よって、現像ローラ２１の回転に伴う現像ユニット２０の収容領域２０Ａの圧力上昇をクリーナ４５におけるトナーの搬送のために活用できる。クリーナ４５において回収されたトナーの搬送を第１空気流路７１からの空気によってアシストすることができるので、クリーナ４５においてトナーを安定的に搬送できる。

【0036】

図６は、第１空気流路７１及び第２空気流路７２を有する実施例の画像形成装置１のトナー搬送性と、第１空気流路７１及び第２空気流路７２を有しない比較例の画像形成装置のトナー搬送性を測定した結果を示すグラフである。図６のグラフの縦軸は、クリーナ４５からの５分間におけるトナーの排出量を示している。図６に示されるように、比較例の画像形成装置では５分間におけるトナーの排出量が１．０９ｇであったのに対し、実施例の画像形成装置１では５分間におけるトナーの排出量が１．７５ｇであった。このように、実施例の画像形成装置１では、比較例の画像形成装置よりも約６０％多くのトナーを搬送及び排出できることが分かった。

【0037】

図７は、実施例の画像形成装置１における現像ユニット２０の内圧と、比較例の画像形成装置における現像ユニットの内圧とを測定した結果を示すグラフである。図７に示されるように、比較例の画像形成装置では現像ユニットの内圧が３０Ｐａ程度であったのに対し、実施例の画像形成装置１では現像ユニット２０の内圧が２１Ｐａ程度であった。このように、画像形成装置１では、現像ユニット２０の内部における圧力上昇を３０％程度抑制できることがわかった。

【0038】

図８は、ＡＤＲ（トリクル排出方式）を採用する現像ユニット２０の内圧と現像ユニット２０からの現像剤の過剰排出比との関係を示すグラフである。図８のグラフの横軸は現像ユニット２０の内圧であり、図８のグラフの縦軸は過剰排出比を示している。過剰排出比の単位は、ｇ／ｋＰＶであり、１０００枚の用紙を印刷したときに現像ユニットから過剰排出された現像剤の量を示している。図７及び図８に示されるように、実施例の画像形成装置１では、比較例の画像形成装置よりも現像ユニットの内圧を３０％程度低減できるので、ＡＤＲにおける現像剤の過剰排出を抑制できる。

【0039】

前述したように、現像ユニット２０は、収容領域２０Ａに位置すると共に現像剤を搬送する現像ローラ２１を有し、第１空気流路７１は、現像ローラ２１の上方に入口７１ｂを有してもよい。この場合、入口７１ｂからクリーナ４５までの距離を短くできるので、収容領域２０Ａの空気を効率よくクリーナ４５に供給できる。第１空気流路７１の入口７１ｂは、現像ローラ２１から見て感光体ユニット４０とは反対側の現像ユニット２０の端部２５に位置してもよい。この場合、現像ユニット２０の内部における空いた空間を第１空気流路７１への入口７１ｂとして有効利用することができる。

【0040】

前述したように、クリーナ４５は、筒状を呈するトナー搬送経路４６と、トナー搬送経路４６の内部においてトナーを搬送する搬送部材４７とを有してもよい。搬送部材４７は、トナー搬送経路４６の軸線に沿って延びる搬送方向Ｄ２に沿ってトナー搬送経路４６の第１端部４６ｂから第２端部４６ｃに向かってトナーを搬送してもよい。第１空気流路７１は、トナー搬送経路４６の第１端部４６ｂに出口７１ｃを有してもよい。この場合、トナー搬送経路４６の上流側端部に出口７１ｃが設けられるので、第１空気流路７１からの空気をトナー搬送経路４６の第１端部４６ｂから第２端部４６ｃまで全体的に供給できる。従って、トナー搬送経路４６の内部におけるトナーの搬送性を一層高めることができる。

【0041】

クリーナ４５は、トナー搬送経路４６の上方に感光体４１の表面からトナーを掻き取るブレード４８を有し、ブレード４８は、搬送方向Ｄ２に沿って延在していてもよい。第１空気流路７１の出口７１ｃは、ブレード４８の端部４８ｂよりもトナー搬送経路４６の搬送方向Ｄ２の外側に位置してもよい。この場合、ブレード４８からトナー搬送経路４６にトナーが入り込む領域の全体に第１空気流路７１の出口７１ｃから空気を送り込むことができる。従って、クリーナ４５におけるトナーの搬送性を更に良好にすることができる。

【0042】

第２空気流路７２はトナー搬送経路４６の第２端部４６ｃに入口７２ｂを有してもよく、第２空気流路７２は空気と共にトナー搬送経路４６において搬送されたトナーを現像ユニット２０の搬送領域２０Ｂに供給する。この場合、トナー搬送経路４６において搬送されるトナーが現像ユニット２０に戻されるので、トナーを有効利用できる。

【0043】

次に、変形例に係る画像形成装置について説明する。図９は、変形例に係る画像形成装置の現像ユニット２０Ｄ及び感光体ユニット４０の断面を模式的に示す図である。変形例に係る画像形成装置の一部の構成は、前述した画像形成装置１の一部の構成と重複するため、重複する説明を適宜省略する。

【0044】

現像ユニット２０Ｄは、搬送領域２０Ｂの空気を現像ユニット２０Ｄの外部に排出するフィルタ２７を備える。フィルタ２７は、アドミクスオーガー２３の対向位置に配置されている。フィルタ２７を介して搬送領域２０Ｂの空気は現像ユニット２０Ｄの外部に排出される。フィルタ２７は、例えば、アドミクスオーガー２３から見て第２空気流路７２の出口７２ｃとは反対側に配置される。以上、フィルタ２７を備える現像ユニット２０Ｄでは、フィルタ２７から現像ユニット２０Ｄの外部に空気を排出でき、搬送領域２０Ｂの圧力を大気圧に近づけることができるので、第１空気流路７１及び第２空気流路７２における空気の搬送効率を高めることができる。

【0045】

前述したように、画像形成装置１のクリーナ４５は、オーガーである搬送部材４７を備える。しかしながら、図１０に示されるように、変形例に係るクリーナ４５は、コイルスプリングである搬送部材４７Ａを備えていてもよい。例えば、搬送部材４７Ａは、断面形状が矩形状を呈する角材が螺旋状に巻かれて形成されている。このコイルスプリングである搬送部材４７Ａは、搬送部材４７Ａの内部が空気の通り道となる。従って、コイルスプリングである搬送部材４７Ａを備える場合、クリーナ４５における空気及びトナーの搬送性を一層向上させることができる。

【0046】

図１１は、変形例に係るトナー搬送経路４６Ａ及び第１空気流路７１Ａを模式的に示す断面図である。図１１に示されるように、第１空気流路７１Ａは、屈曲部７３を有する。第１空気流路７１Ａは、例えば、屈曲部７３においてトナー搬送経路４６Ａの幅方向Ｄ３から搬送方向Ｄ２に曲げられている。

【0047】

例えば、第１空気流路７１Ａは、屈曲部７３に配置された整流部材７４を有する。整流部材７４は、例えば、第１空気流路７１Ａにおける屈曲部７３の内壁面に配置されている。第１空気流路７１Ａが整流部材７４を備えることにより、屈曲部７３を有する場合であっても第１空気流路７１Ａの空気流通をスムーズに行うことができる。

【0048】

第１空気流路７１Ａの出口７１ｄは、トナー搬送経路４６Ａの内部空間に連通している。出口７１ｄでは、搬送方向Ｄ２に対して傾斜する傾斜方向Ｄ４に沿って空気Ａが流通する。搬送方向Ｄ２に対する傾斜方向Ｄ４の角度θは０°より大きく且つ９０°未満である。また、角度θは、１０°以上且つ８０°以下であってもよいし、２０°以上且つ６０°以下であってもよく、適宜変更可能である。

【0049】

この場合、例えば、搬送方向Ｄ２に沿って延びるトナー搬送経路４６Ａの第１壁部４６ｆと、傾斜方向Ｄ４に沿って延びる第２壁部７１ｆとの間に出口７１ｄが形成されている。このように、出口７１ｄにおいて傾斜方向Ｄ４に沿って空気Ａが流通する場合、トナー搬送経路４６Ａの内部によりスムーズに空気Ａを流し込めるので、クリーナ４５におけるトナーの搬送性を一層高めることができる。

【0050】

図１２は、変形例に係る感光体ユニット４０を示す斜視図である。図１２に示されるように、変形例に係る感光体ユニット４０において、トナー搬送経路４６は、搬送部材４７によって搬送されたトナーを排出する排出口４６ｄを第２端部４６ｃに有する。クリーナ４５は、排出口４６ｄから排出されたトナーを回収する廃トナー回収容器４５ｂを有する。排出口４６ｄはトナー搬送経路４６の下部に位置する。廃トナー回収容器４５ｂは、排出口４６ｄの下方に配置されており排出口４６ｄから排出されたトナーを回収する。

【0051】

第２空気流路７２の入口７２ｂには、空気と共に比重が小さい軽いトナーが入り込む。入口７２ｂに流入しなかったトナーは、排出口４６ｄに搬送されて排出口４６ｄから廃トナー回収容器４５ｂに排出される。排出口４６ｄ及び廃トナー回収容器４５ｂは、第２空気流路７２の入口７２ｂよりもトナー搬送経路４６の搬送方向Ｄ２の外側に位置する。従って、比重が小さくて軽いトナーのみを入口７２ｂから第２空気流路７２に流入させることが可能となる。

【0052】

以上のように、クリーナ４５は第２空気流路７２の入口７２ｂに流入しなかったトナーを回収する廃トナー回収容器４５ｂを備えてもよく、第２空気流路７２の入口７２ｂはトナー搬送経路４６の上部に位置してもよい。現像ユニット２０は搬送領域２０Ｂにトナーを補給するトナー補給口２６を有し、第２空気流路７２はトナー補給口２６に出口７２ｃを有してもよい。この場合、比重が小さいトナーのみを第２空気流路７２に流入させると共に、比重が大きいキャリア等をトナー搬送経路４６から廃トナー回収容器４５ｂに排出できる。そして、比重が小さいトナーを、第２空気流路７２及びトナー補給口２６を介して搬送領域２０Ｂに供給できる。従って、比重が小さいトナーを有効利用できる。

【0053】

以上、本明細書に記載の全ての側面、利点及び特徴が、必ずしも、いずれかひとつの特定の例及び実施形態により達成される又は含まれるわけではないことは理解されたい。実際、本明細書において様々な例を記載し示したが、他の例もその配置及び詳細について修正することができることは明らかであるべきだ。例えば、画像形成装置は、１成分現像剤が用いられるものであってもよいし、白黒画像を形成するものであってもよい。以上のように、ここに請求される保護主題の精神及び範囲に包含される全ての修正及び変形を請求する。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】