特許 7558782 現像装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-09-20

(45)【発行日】2024-10-01

(54)【発明の名称】現像装置

(51)【国際特許分類】

   G03G 15/08 20060101AFI20240924BHJP

【ＦＩ】

G03G15/08 390B

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020203549

(22)【出願日】2020-12-08

(65)【公開番号】P2022090939

(43)【公開日】2022-06-20

【審査請求日】2023-11-20

(73)【特許権者】

【識別番号】000001007

【氏名又は名称】キヤノン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100126240

【弁理士】

【氏名又は名称】阿部 琢磨

(74)【代理人】

【識別番号】100223941

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 佳子

(74)【代理人】

【識別番号】100159695

【弁理士】

【氏名又は名称】中辻 七朗

(74)【代理人】

【識別番号】100172476

【弁理士】

【氏名又は名称】冨田 一史

(74)【代理人】

【識別番号】100126974

【弁理士】

【氏名又は名称】大朋 靖尚

(72)【発明者】

【氏名】齋藤 文芳

(72)【発明者】

【氏名】東條 新

【審査官】市川 勝

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－０４９１１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０３１８２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－００３５９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１７３４８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１６９５７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－２７１８５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０７２３３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０２０６３６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０３Ｇ １５／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

トナーとキャリアを含む現像剤を収容する現像容器と、
像担持体に形成された静電潜像を現像する現像領域に前記現像剤を担持搬送する現像回転体と、
空気を流入する流入口を有し且つ前記流入口を介して前記現像容器の内部に空気を流入させる流入経路と、空気を排出する排出口を有し且つ前記排出口を介して前記現像容器の外部に空気を排出させる排出経路と、を形成するための流路形成部材と、
を備え、
前記流入口は、前記現像回転体の回転方向に関して前記現像領域よりも回転方向下流側に配置されており、
前記流入口と前記排出口は、互いに隣り合って配置されており、
前記排出経路には、トナーを捕集するための捕集部材が設けられており、
前記現像回転体の回転軸線方向の中央部における前記捕集部材の透気抵抗度は、前記現像回転体の回転軸線方向の端部における前記捕集部材の透気抵抗度よりも低い
ことを特徴とする現像装置。

【請求項2】

前記捕集部材は、像担持体に画像を形成可能な最大画像領域の全域に亘って設けられている
ことを特徴とする請求項１に記載の現像装置。

【請求項3】

前記捕集部材は、前記排出口に配置されている
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の現像装置。

【請求項4】

前記排出口には、前記現像回転体の回転軸線方向に間隔を介して複数のリブが形成されており、
前記捕集部材は、接着剤を介して前記複数のリブに取り付けられている
ことを特徴とする請求項３に記載の現像装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、像担持体に形成された静電潜像を現像する現像装置に関する。

【背景技術】

【0002】

現像装置は、トナーとキャリアを含む現像剤を収容する現像容器と、像担持体に形成された静電潜像を現像する現像領域に現像剤を担持搬送する現像回転体を備える。現像装置が稼働している間、現像回転体の回転に伴って現像容器内には空気が流入する。とりわけ、プロセススピードの高速化のために現像回転体の回転速度を上昇させた場合、現像容器内に流入する単位時間あたりの空気の量が多くなるため、現像容器内の内圧が高まる程度が大きくなる。現像容器内の内圧が高まった場合、現像容器の開口を介して現像容器内から現像容器外に向かって排出されようとする空気の勢いが強まるため、現像容器内から現像容器外に向かって飛散するトナーの量が多くなる傾向がある。

【0003】

特許文献１に記載の現像装置は、現像回転体の外周面に沿って現像回転体を覆う排出路形成部材を有し、排出路形成部材と現像容器の内壁面との間に現像容器内の空気を排出する排出路を形成している。これにより、現像容器内の内圧の上昇を低減して、トナーを含む空気が現像容器外に排出されることを抑制している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１５－３４９６５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

現像剤が現像回転体から離脱されてスクリュに戻される際に、落下時の衝撃やスクリュの回転により現像剤中の一部のトナーが浮遊して舞い上がることがある。特許文献１の構成において、この舞い上がったトナーが排出路に侵入した場合、排出路の排出口を介して現像容器外にトナーが排出されてしまう虞がある。

【0006】

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものである。本発明の目的は、現像容器外に飛散するトナーの量を低減させることが可能な現像装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するために本発明の一態様に係る現像装置は以下のような構成を備える。即ち、トナーとキャリアを含む現像剤を収容する現像容器と、像担持体に形成された静電潜像を現像する現像領域に前記現像剤を担持搬送する現像回転体と、空気を流入する流入口を有し且つ前記流入口を介して前記現像容器の内部に空気を流入させる流入経路と、空気を排出する排出口を有し且つ前記排出口を介して前記現像容器の外部に空気を排出させる排出経路と、を形成するための流路形成部材と、を備え、前記流入口は、前記現像回転体の回転方向に関して前記現像領域よりも回転方向下流側に配置されており、前記流入口と前記排出口は、互いに隣り合って配置されており、前記排出経路には、トナーを捕集するための捕集部材が設けられており、前記現像回転体の回転軸線方向の中央部における前記捕集部材の透気抵抗度は、前記現像回転体の回転軸線方向の端部における前記捕集部材の透気抵抗度よりも低いことを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、現像容器外に飛散するトナーの量を低減させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】第１の実施形態に係る画像形成装置の全体構成を示す断面図である。

【図2】第１の実施形態に係る現像装置の構成を示す断面図である。

【図3】図２に示した領域Ｒ０を拡大した図である。

【図4】第１の実施形態に係る捕集部材の貼付領域を説明する現像装置の斜視図である。

【図5】実施例１と比較例の実験結果を示すグラフである。

【図6】排出路形成部材の斜視図である。

【図7】排出路形成部材の上面図である。

【図8】図７に示した領域Ｒ２を拡大した図である。

【図9】第２の実施形態に係る捕集部材の貼付領域を説明する現像装置の斜視図である。

【図10】実施例２と比較例の実験結果を示すグラフである。

【図11】実施例１、実施例２および比較例の実験結果を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して詳しく説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る本発明を限定するものではなく、また、本実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の解決手段に必須のものとは限らない。本発明は、プリンタ、各種印刷機、複写機、ＦＡＸ、複合機等、種々の用途で実施できる。

【0011】

［第１の実施形態］
（画像形成装置の全体構成）
図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１の全体構成を示す図である。以下、図において、画像形成装置１の各構成の配置を説明するため、各構成が配置される空間をｘｙｚ右手系座標空間として表す。また、図に示す座標記号のうち、内側が白い円の中に黒い円を描いた記号は、紙面奥側から手前側に向かう矢印を表している。また、内側が白い円の中に交差する２本の線分を描いた記号は、紙面手前側から奥側に向かう矢印を表している。空間においてｘ軸に沿う方向をｘ軸方向という。また、ｘ軸方向のうち、ｘ成分が増加する方向を＋ｘ方向といい、ｘ成分が減少する方向を－ｘ方向という。ｙ、ｚ成分についても、上記の定義に沿ってｙ軸方向、＋ｙ方向、－ｙ方向、ｚ軸方向、＋ｚ方向、－ｚ方向を定義する。

【0012】

図１に示すように、画像形成装置１は、制御部１１と、現像部１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋと、転写部１４と、定着部１５と、搬送部１６とを備えている。尚、符号のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋはそれぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーに対応した構成であることを意味している。現像部１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋのそれぞれは、用いるトナーが異なるのみであって、その構成に特段の差異はない。以下、現像部１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋのそれぞれを特に区別する必要がない場合には、トナーの色を示す符号末尾のアルファベットを省略して、現像部１３と表記する。

【0013】

制御部１１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ソリッドステートドライブやハードディスクドライブなどの記憶手段を有する。尚、ＣＰＵとは、Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔのことである。また、ＲＯＭとは、Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙのことである。また、ＲＡＭとは、Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙのことである。ＣＰＵは、これらの記憶手段に記憶されているコンピュータプログラムを読み出して実行することにより、画像形成装置１の各部を制御する。

【0014】

搬送部１６は、用紙収容部と搬送ロールとを有する。用紙収容部には、予め定められたサイズにカットされた、媒体としての用紙Ｐが収容される。用紙収容部に収容されている用紙Ｐは、制御部１１の指示により搬送ロールによって１枚ずつ取り出され、用紙搬送路を経由して転写部１４へと搬送される。尚、媒体は用紙に限らず、例えば樹脂製のシートなどであってもよい。要するに、媒体は、表面に画像を記録し得るものであればよい。

【0015】

各現像部１３は、回転可能な像担持体３１と、帯電装置３２と、露光装置３３と、現像装置３４と、一次転写ロール３５と、ドラムクリーナ３６とを備えている。像担持体３１は、電荷発生層や電荷輸送層を有する感光体ドラムであり、駆動部により図中の矢線Ｄ１３の方向に回転させられる。帯電装置３２は、像担持体３１の表面を帯電させる。露光装置３３は、レーザ発光源やポリゴンミラーなどを備え、制御部１１の制御の下、画像データに応じたレーザ光を、帯電装置３２により帯電させられた後の像担持体３１に向けて照射する。これにより、各像担持体３１には潜像（静電潜像）が担持される。尚、上記の画像データは、制御部１１が通信部を介して外部装置から取得したものであってもよい。外部装置とは、例えば原画像を読み取る読取装置や画像を示すデータを記憶した記憶装置などである。現像装置３４は現像領域において現像剤を像担持体３１に供給する。これにより像担持体３１には、画像が形成（現像）される。

【0016】

一次転写ロール３５は転写部１４の中間転写ベルト４１が像担持体３１と対向する位置において予め定めた電位差を生じさせ、この電位差によって中間転写ベルト４１に画像を転写する。ドラムクリーナ３６は、画像の転写後に像担持体３１の表面に残留している未転写のトナーを取り除き、像担持体３１の表面を除電する。

【0017】

転写部１４は、中間転写ベルト４１と、二次転写ロール４２と、ベルト搬送ロール４３と、バックアップロール４４と、ベルトクリーナ４９とを備えており、現像部１３によって形成された画像を用紙Ｐに転写する転写部である。中間転写ベルト４１は無端のベルト部材であり、ベルト搬送ロール４３およびバックアップロール４４は中間転写ベルト４１を張架する。ベルト搬送ロール４３およびバックアップロール４４の少なくとも１つには駆動部が備えられており、中間転写ベルト４１を図１の矢印Ｄ１４方向に移動させる。尚、駆動部を有さないベルト搬送ロール４３またはバックアップロール４４は、中間転写ベルト４１の移動に伴って回転する。中間転写ベルト４１が図１の矢印Ｄ１４方向に移動して回転することにより、中間転写ベルト４１上の画像は、二次転写ロール４２とバックアップロール４４とに挟まれる領域に移動させられる。

【0018】

二次転写ロール４２は、中間転写ベルト４１との電位差によって、中間転写ベルト４１上の画像を搬送部１６から搬送されてきた用紙Ｐに転写させる。ベルトクリーナ４９は、中間転写ベルト４１の表面に残留している未転写のトナーを取り除く。そして、転写部１４または搬送部１６は、画像が転写された用紙Ｐを定着部１５へと搬送する。定着部１５は、加熱によって用紙Ｐに転写された画像を定着させる。

【0019】

（現像装置の構成）
図２は、現像装置３４の構成を示す断面図である。また、図３は、図２に示した領域Ｒ０を拡大した図である。図２に示すように、現像装置３４は、像担持体３１の外周面のうち、下方であって＋ｙ方向側に配置されており、現像剤担持体３４０と、２本のスクリュ３４９を有する。また、図３に示すように、現像装置３４は、収容器３４１と、排出路形成部材３４２とを有する。

【0020】

収容器３４１は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのいずれかの色のトナーと、フェライト粉などの磁性キャリアを含む二成分現像剤を収容するとともに、現像剤担持体３４０および２本のスクリュ３４９を収容する容器（現像容器）である。また、収容器３４１は、像担持体３１に対向した側に、現像剤担持体３４０の一部を露出させる開口部３４１０を有する。

【0021】

現像剤担持体３４０は、現像剤を担持して回転しながら、静電潜像が形成された像担持体３１にその現像剤を供給する円筒状の部材（現像回転体）である。現像剤担持体３４０は、収容器３４１の開口部３４１０を通して像担持体３１と対向するように設けられている。現像剤担持体３４０は、磁界を発生させる磁界発生手段としてのマグネットローラと、表面に現像剤を担持する現像スリーブを有する。マグネットローラは現像スリーブの内部に固定され、予め定められた角度位置に軸方向に沿って複数の磁極を形成する。複数の磁極は、現像スリーブの表面から現像剤を剥離させるための磁界を発生する磁極である剥離極を含む。現像剤担持体３４０の回転方向に関して剥離極よりも回転方向下流側に隣り合う磁極は、剥離極と同極である。例えば、剥離極がＳ極である場合、現像剤担持体３４０の回転方向に関して剥離極よりも回転方向下流側に隣り合う磁極もＳ極である。現像スリーブがマグネットローラの磁極に応じた場所を通過するときに、現像スリーブ上の現像剤に対して磁力が作用する。

【0022】

現像スリーブは、非磁性で円筒状の部材であり、マグネットローラの外周面の周囲を覆い、電圧が印加される。この現像スリーブが、駆動部により図２に示す矢印Ｄ０方向、すなわち、現像剤担持体３４０のうち、開口部３４１０から露出して像担持体３１に面した部分が鉛直方向下から上に向かう成分を持つ方向に回転させられる。これにより、マグネットローラから磁力の作用を受けた現像剤が矢印Ｄ０方向に搬送される。

【0023】

２本のスクリュ３４９は、現像剤を攪拌しながら現像剤担持体３４０に供給する。供給されたこの現像剤は、マグネットローラが与える磁力により磁力線に沿って束状に配列し、いわゆる磁気ブラシを形成する。このように形成された磁気ブラシは、現像剤担持体３４０上に担持され、現像剤担持体３４０の回転とともに像担持体３１に対向する位置に移動する。そして、その磁気ブラシの穂先が像担持体３１の表面に接触することで、トナーは像担持体３１表面で露光装置３３により露光された部分、すなわち静電潜像の画線部に付着する。即ち、図２の供給領域Ｒ１（現像領域）において、現像剤担持体３４０上に担持された現像剤が像担持体３１に供給されて、像担持体３１に画像が形成される。

【0024】

排出路形成部材３４２は、現像剤担持体３４０の外周面に沿って現像剤担持体３４０の回転軸方向に延び現像剤担持体３４０の一部を覆うとともに、収容器３４１の内部から外部へ空気を排出する排出路３４３を収容器３４１の内壁面との間に形成する。排出路形成部材３４２は、収容器３４１の内壁面の一部分に設置されたリブにより、収容器３４１に支持される。

【0025】

排出路形成部材３４２は、流入路３４１１と、排出路３４３と、を形成する流路形成部材である。流入路３４１１とは、空気を流入する流入口３４１２（流入路入口）を有し、且つ、流入口３４１２を介して収容器３４１の内部に空気を流入させる経路（流入経路）のことである。排出路３４３とは、空気を排出する排出口３４３２（排出路出口）を有し、且つ、排出口３４３２を介して収容器３４１の外部に空気を排出させる経路（排出経路）のことである。

【0026】

図３に示すように、流入口３４１２は、現像剤担持体３４０の回転方向に関して現像領域よりも回転方向下流側に配置されている。より具体的には、流入口３４１２は、現像剤担持体３４０の回転方向に関して現像領域よりも回転方向下流、且つ、現像剤担持体３４０の最頂上部Ｔ（最上部）よりも回転方向上流に配置されている。また、流入口３４１２と排出口３４３２は、互いに隣り合って配置されている。

【0027】

排出路形成部材３４２は、現像剤担持体３４０の外周面が通過する位置のうち最も高い位置である頂上部Ｔ（現像剤担持体３４０の最上部）を覆う。排出路３４３の排出口３４３２（排出路出口）は、頂上部Ｔよりも像担持体３１に近い位置に設けられている。

【0028】

収容器３４１のうち、開口部３４１０の下辺側には、弁Ｖ１および弁Ｖ２が設けられている。弁Ｖ１は、現像剤担持体３４０が矢印Ｄ０方向に進むほど現像剤担持体３４０の表面との距離が短くなる角度で現像剤担持体３４０に接している。弁Ｖ１は、現像剤担持体３４０と開口部３４１０の下辺側との隙間から現像剤が像担持体３１に向かって吹き出し難くなるように空気の流れを制限する。また、弁Ｖ２は、像担持体３１に接することで、現像剤の拡散を抑制する。

【0029】

層規制部材Ｂ（規制ブレード）は、トリマーバーなどと呼ばれる部材であり、矢印Ｄ０方向に回転する現像剤担持体３４０の表面に形成された磁気ブラシに接触して一部を掻き落とし、磁気ブラシを決められた高さに近づくよう調整する。掻き落とされた現像剤はスクリュ３４９に戻る。高さが調整された磁気ブラシは、像担持体３１に対向する位置を通過して、像担持体３１の表面にトナーを供給した後、排出路形成部材３４２に覆われる領域Ｒに移動する。

【0030】

排出路形成部材３４２には、弁Ｖ３が設けられている。弁Ｖ３は、現像剤担持体３４０が矢印Ｄ０方向に進むほど現像剤担持体３４０の表面との距離が短くなる角度で現像剤担持体３４０に接している。弁Ｖ３は、現像剤担持体３４０と開口部３４１０の上辺側との隙間から現像剤が像担持体３１に向かって吹き出し難くなるように空気の流れを制限する。

【0031】

このように、弁Ｖ１および弁Ｖ３によって、収容器３４１の内部の空気は開口部３４１０から像担持体３１に向かう方向に流れ難くなるように制限されている。そして、弁Ｖ３を通過して頂上部Ｔに至る磁気ブラシは、空気を巻き込んで収容器３４１の内部に進むため、収容器３４１の内圧は上昇する。

【0032】

排出路形成部材３４２は、例えば、図３に示すように、現像剤担持体３４０の全外周面のうち、頂上部Ｔに位置する部分を含む四分の一以上の領域Ｒを覆っている。また、開口部３４１０に隣接して排出口３４３２（排出路出口）が形成されている。

【0033】

更に、排出路３４３の入口である排出路入口３４３１は現像剤担持体３４０の回転軸中心の位置よりも鉛直方向下方に位置していることが望ましい。なぜなら、現像剤担持体３４０の回転軸中心の位置よりも鉛直方向下方に排出路入口３４３１を配置する事で、剥離極の近傍で現像剤担持体３４０から離脱した現像剤中のトナー（収容器３４１内の浮遊トナー）が、排出路入口３４３１に入りにくくなる為である。

【0034】

また、排出路形成部材３４２は、現像剤担持体３４０に担持されている現像剤に接触しない位置にある。そして、収容器３４１の内部の空気は、図３に示す矢印Ｄ１方向に沿って、排出路３４３の排出路入口３４３１に入り、排出路３４３の排出口３４３２から像担持体３１に向かう矢印Ｄ２方向に沿って排出される。これにより、収容器３４１の内圧の上昇は抑制され、現像装置３４の隙間からトナーが吹き出して媒体などを汚す虞が低減される。しかし、現像剤担持体３４０により搬送される現像剤が頂上部Ｔを通過後に、マグネットローラの剥離極において現像剤担持体３４０から現像剤が離脱されてスクリュ３４９に戻される。この際に、落下時の衝撃やスクリュ３４９の回転により現像剤中の一部のトナーが浮遊して排出路入口３４３１に入り排出路３４３を通り、排出口３４３２から収容器３４１の外へ排出されてしまう虞がある。

【0035】

ここで、トナー遊離について詳細を説明する。収容器３４１に収容されている二成分現像剤は摩擦帯電され、摩擦帯電によって生じる静電付着力及び表面性などによって生じる非静電付着力によってトナーはキャリアに付着している。このキャリアに付着しているトナーに対し衝撃やせん断力を加えられると、トナーがキャリアから引き剥がされ収容器３４１内で遊離する。このときの衝撃やせん断力として、現像剤担持体３４０による現像剤搬送の際の現像剤挙動がある。現像剤はマグネットローラの磁極上で磁力線に沿ったチェーン状の構造である磁気穂を形成する。磁極直前に磁気穂が前方に立ち上がり、磁極上を通過すると磁気穂は前傾し倒れる。このとき、磁気穂の回転方向は現像剤担持体３４０の回転方向と同一方向である。この磁気穂が倒れるときの衝撃や遠心力によってトナーがキャリアから引き剥がされる事がトナー遊離の原因となっている。

【0036】

飛散トナーはこれらの要因により、収容器３４１の外部に排出されて現像装置３４の周囲、収容部３４１の外壁や像担持体３１、露光装置３３や中間転写ベルト４１を汚染してしまう虞がある。この現象は、画像形成装置１の高速化によりプロセススピードが上がり、それに伴って現像剤担持体３４０の周速が上がるほど現像剤担持体３４０の回転による流入気流が増加するため顕著になる。

【0037】

第１の実施形態に係る発明は、上記課題を鑑みてなされたものである。第１の実施形態に係る発明では、排出路３４３にトナーを捕集するための捕集部材を配設することによって、収容器３４１外に飛散するトナーの量を低減させることが可能な現像装置を提供することにある。以下にその詳細を説明する。

【0038】

図３で前述したように第１の実施形態に係る現像装置３４は、現像剤担持体３４０の外周面に沿って現像剤担持体３４０を覆う排出路形成部材３４２を有する。また、第１の実施形態に係る現像装置３４には、排出路形成部材３４２と収容部３４１の内壁面との間に収容器３４１内の空気を排出する排出路３４３が形成されている。そこで、第１の実施形態では、現像装置３４において、排出路３４３に捕集部材３４４（フィルタ）を配設する。そして、捕集部材３４４がトナーを捕集することにより、現像剤中の一部のトナーが浮遊して排出路入口３４３１に入ってしまった場合でも、排出口３４３２から収容器３４１の外へトナーが排出されることを抑制する。これにより、収容器３４１外に飛散するトナーの量を低減させるものである。

【0039】

第１の実施形態に係る捕集部材３４４の貼付領域について、図４に係る現像装置の斜視図を用いて説明する。第１の実施形態では、図３、図４に示すように、捕集部材３４４が、長手全域（像担持体３１に画像を形成可能な最大画像領域に対応する領域の全域）に亘って排出口３４３２の開口を塞ぐ位置に配置されている。捕集部材３４４は、排出路３４３にあればよく、排出路３４３の入口である排出路入口３４３１に配置しても構わない。しかしながら、排出路３４３のうち排出路入口３４３１付近は、浮遊したトナー量が相対的に多い。このため、補集部材３４４の目詰まりや交換性の観点から、捕集部材３４４は、排出路３４３のなかでも浮遊したトナー量が相対的に少なくなっている箇所である排出口３４３２の開口に配置することが好ましい。

【0040】

排出口３４３２には、現像剤担持体３４０の回転軸線方向に間隔を介して複数のリブが設けられている。捕集部材３４４は、接着剤を介して複数のリブに取り付けられている。このようにして、捕集部材３４４を接着することにより、捕集部材３４４が収容器３４１に固定される。捕集部材３４４が接着されるリブの詳細については、図６、図７、図８で後述する。

【0041】

捕集部材３４４は通気性を有するとともにトナーの通過を阻止する材質からなる部材である。捕集部材３４４は、例えば、紙、布、不織布、起毛材やスポンジ材または多孔質からなる合成樹脂等にて構成され、物理ろ過、静電吸着法等でトナーを捕集できるものである。捕集部材３４４は、トナーをできるだけ通さないようにするために、トナー体積平均粒径よりも隙間の大きさが小さいものとすることが好ましい。また、捕集部材３４４は、収容器３４１内の内圧が定常的である場合には、内部の空気が捕集部材３４４を介して外部に排出されにくいような圧力損失を有する。

【0042】

第１の実施形態において、捕集部材３４４は厚み０．２０ｍｍの不織布であり、ガーレー試験機法において５Ｐａの圧力差における透気抵抗度は０．９４ｓｅｃである。透気抵抗度が大きすぎる場合、トナーの捕集能力は高いが目詰まりしやすく、収容器３４１の内圧が上昇し、例えば弁Ｖ３で塞いでいる現像剤担持体３４０と開口部３４１０の上辺側との隙間からトナーを含んだ空気が吹き出す。一方、透気抵抗度が小さすぎる場合、トナーを捕集する力が低く、トナーが吹き出して媒体などを汚す虞がある。第１の実施形態においては、捕集部材３４４の透気抵抗度は０．１～１０ｓｅｃの範囲が好ましい。一方で、現像装置の構成やトナー粒径等の条件によって、収容器３４１内のトナーが外部に飛散しないように、捕集部材３４４の材質、目の粗さ、厚み、透気抵抗度などを考慮して適宜選択すれば、これに限るものではない。

【0043】

（実験例）
次に、第１の実施形態の効果を確認するために、比較例の構成と第１の実施形態の構成とでトナーの飛散量を比較した実験（以降、本実験と呼ぶ）について説明する。尚、本実験で使用した装置は、現像装置３４、像担持体３１と、帯電装置３２の構成を取り出して、組み付けたものである。そして、本実験では、通常の画像形成時と同様に、像担持体３１の回転、帯電、現像の各駆動やバイアス印加も行った状態で、以下のようにトナーの飛散量を計測した。

【0044】

本実験では飛散量の測定装置としてＡＰＳスペクトロメーターＭｏｄｅｌ３３２１を用いた。ＡＰＳスペクトロメーターＭｏｄｅｌ３３２１における粒子径範囲は０．５ ～ ２０ μｍである。現像装置３４の長手方向の両端を除く領域では、現像装置３４内部のトナーは、排出口３４３２と像担持体３１との間である隙間を通過し外部へ飛散する。そこで、排出口３４３２と像担持体３１との隙間位置、かつ、排出口３４３２との距離５ｍｍ鉛直上方位置に、飛散トナーを吸引する吸引チューブを配置し、飛散量を測定した。

【0045】

測定条件は温度２３℃相対湿度５０％環境において、二成分現像剤のトナーと現像剤の重量比９％、トナー帯電量２５μＣ／ｇ、像担持体３１の線速度は３００ｍｍ／ｓｅｃ、現像剤担持体３４０の線速度５４０ｍｍ／ｓｅｃ、において３分間測定した。そして、単位時間当たりの各粒子径毎の飛散個数を測定した。また、各粒子径のトナーを球と仮定し、各粒子径毎の体積、単位時間あたりの飛散個数、トナー比重から、単位時間当たりの飛散重量を算出した。本実験におけるトナー比重は１．２ｇ／ｃｍ３である。

【0046】

尚、実験装置が上述のように構成されるため、トナー補給の寄与、画像形成装置内部のエアフローによるトナー飛散への影響は考慮していない。

【0047】

本実験では、第１の実施形態と同様の図３に示す位置（排出路３４３に配設する位置として、例えば、排出口３４３２）に捕集部材３４４を設けた構成（実施例１）の実験装置を作成した。更に、図３に示す位置（排出路３４３）に捕集部材３４４を設けていない構成（比較例）の実験装置を作成した。実施例１と比較例の各実験装置において、図３に示す位置における捕集部材３４４の有無以外の構成については、互いに共通する。そして、各実験装置において、前述した条件でそれぞれ実験を行った。

【0048】

この実験結果を図５及び図１１に示す。図５は、各実験装置における、単位時間当たりの飛散個数の粒径分布を示した図である。図５に示すように、実施例１では比較例と比べて、単位時間当たりの飛散個数が大幅に低減している。また、飛散するトナーの粒径が大きいほど捕集部材３４４の捕集効率が高くなるため、実施例１では飛散トナーの粒径が小さくなる。飛散するトナー粒径が小さいほど、トナー１個当たりの体積が小さくなるため、汚れに対する影響が少なくなる傾向にある。

【0049】

図１１は各実験装置において、上述した算出方法により算出した単位時間当たりの飛散重量を示した図である。実施例１は比較例に対して、単位時間当たりの飛散個数に加え、飛散するトナー粒径が小さくなることにより単位時間当たりの飛散重量が大きく低減する。

【0050】

図５及び図１１で説明したように、第１の実施形態の構成（実施例１の構成）では、比較例の構成と比較して、トナー飛散量を大きく低減できることが本実験で確認された。

【0051】

図３で前述したように第１の実施形態に係る現像装置は、現像剤担持体３４０の外周面に沿って現像剤担持体３４０を覆う排出路形成部材３４２を有する。また、排出路形成部材３４２と収容部３４１の内壁面との間には、収容器３４１内の空気を排出する排出路３４３が形成されている。第１の実施形態では、この現像装置において、排出路３４３に捕集部材３４４を配設することにより、収容器３４１外に飛散するトナーの量を低減させることができる。

【0052】

（捕集部材が接着されるリブ）
前述した第１の実施形態の構成において、排出路３４３を通過したトナーは捕集部材３４４により捕集される。ここで捕集されたトナーの付着蓄積により捕集部材３４４の透気抵抗度が耐久時間に比例して上昇する。そこで、これによる収容器３４１内の内圧上昇を抑えるための構成について、図６、図７、図８を用いて説明する。

【0053】

図６及び図７は、排出路形成部材３４２の斜視図及び上面図である。図８は、図７に示した領域Ｒ２を拡大した図である。図６、図７、図８に示すように、捕集部材３４４が取り付けられる面である複数の排出路形成部材リブ３４５が、排出路形成部材３４２の排出路入口３４３１から排出口３４３２まで延伸している。また、現像剤担持体３４０の回転軸線方向における排出路形成部材リブ３４５の厚みが、テーパー形状に形成されている。即ち、排出用流路部３４１１の上流端部３４５１から排出口３４３２側端部に向かって、像担持体３１の回転軸線方向における排出路形成部材リブ３４５の厚みが増すように、排出路形成部材リブ３４５の形状が形成されている。

【0054】

また、排出路形成部材リブ３４５は、現像剤担持体３４０の回転軸線方向に間隔を介して複数設けられている。そして、排出口３４３２に複数設けられたリブ（排出路形成部材リブ３４５）に捕集部材３４４を接着することにより、捕集部材３４４が収容器３４１に固定される。これにより、排出口３４３２の開口に対して、捕集部材３４４を交換可能に配設することができる。

【0055】

また、隣接する排出路形成部材リブ３４５間の像担持体３４０の回転軸線方向における空隙として、流入口空隙Ｌ１と排出口Ｌ２の関係がＬ２＜Ｌ１を満たすようになっている。これにより、排出路入口３４３１から空気流速Ｕ１で流入するトナーを含む空気が排出口３４３２においてＵ２＞Ｕ１である空気流速Ｕ２に増速されるので、同一透気抵抗度における内圧上昇抑制能力を向上させることができる。

【0056】

このように、流入口空隙Ｌ１と排出口Ｌ２の関係がＬ２＜Ｌ１を満たすことにより、トナー粒子の付着に伴い透気抵抗度が低下した状態（捕集部材３４４が目詰まりした状態）であっても、収容器３４１内の内圧上昇を抑制することができる。

【0057】

［第２の実施形態］
前述した第１の実施形態では、排出路３４３に捕集部材３４４を配設する例について説明した。より具体的には、捕集部材３４４を、長手全域（像担持体３１に画像を形成可能な最大画像領域に対応する領域の全域）に亘って排出口３４３２の開口を塞ぐ位置に配置する例について説明した。一方、第２の実施形態では、第１の実施形態とは、捕集部材３４４の貼付領域の構成が異なる。そこで、第２の実施形態に係る捕集部材３４４の貼付領域について、図９に係る現像装置の斜視図を用いて説明する。

【0058】

第１の実施形態の構成において、透気抵抗度が均一な捕集部材３４４を排出口３４３２長手全域に貼付すると、長手の内圧が略均一になる。一方、例えば、弁Ｖ３と現像剤担持体３４０による封止は、現像剤担持領域（最大画像領域）と現像剤非担持領域（非画像領域）の段差（図９の領域Ｗ）など、現像剤担持体３４０の回転軸線方向の端部ほど封止しづらい。

【0059】

また、飛散トナーが画像形成装置に及ぼす影響は、現像装置３４の長手領域で異なる。現像装置３４の端部領域からの飛散トナーは媒体を汚すだけではない。例えば、像担持体３１と、帯電装置３２、ドラムクリーナ３６が一体となる構成（所謂、ドラムカートリッジ構成）が多く、また、近年はサービス性の観点からユーザー交換可能な形態で画像形成装置に備え付けられる。現像装置３４の端部領域からの飛散トナーはエアフローに乗って、ドラムカートリッジに付着し、ユーザーがトナーに抵触し汚れる虞がある。

【0060】

また、現像装置３４の端部領域からの飛散トナーはエアフローに乗って回り込み、転写部１４の各種ロール（３５、４２、４３、４４）や駆動部に付着し、その結果、転写ロールの抵抗ムラや駆動ムラとなり画像不良となる虞がある。

【0061】

それに比して、現像装置３４の中央領域からの飛散トナーの影響度は、端部領域からの飛散トナーに対して少ない傾向がある。そこで、現像装置３４の端部領域から排出される空気流量と比べて、現像装置３４の中央領域から排出される空気流量の方が多くなるようにすることが好ましい。なぜなら、現像装置３４の端部領域から排出される空気流量が少なくなれば、現像装置３４の端部領域からの飛散トナーが低減される傾向があるからである。

【0062】

前述した第１の実施形態では、長手全域（像担持体３１に画像を形成可能な最大画像領域に対応する領域の全域）にわたって、排出口３４３２の開口を塞ぐ捕集部材３４４の材質を均一にした。これに対して、第２の実施形態では、現像装置３４の端部領域における飛散トナーを低減する（現像装置３４の端部領域から排出される空気流量を少なくする）ために、捕集部材３４４は長手領域において捕集部材３４４の材質を変更している。第２の実施形態において、具体的には、捕集部材３４４の透気抵抗度を現像装置３４の長手領域で変更するものである。その詳細について以下に説明する。

【0063】

図９は、第２の実施形態に係る捕集部材３４４の貼付領域を示したものである。図９の各線の意味は、図４と同様である。第２の実施形態において、第１の実施形態と同様の構成については同じ符号を付して説明を省略又は簡略にし、第１の実施形態と異なる部分を中心に説明する。

【0064】

排出口３４３２の長手両端部に配設されている端部捕集部材３４４１は第１の実施形態と同じ透気抵抗度０．９４ｓｅｃの不織布である。一方、排出口３４３２の長手中央部に配設されている中央部捕集部材３４４２は透気抵抗度０．４０ｓｅｃの不織布である。

【0065】

長手端部よりも長手中央部の透気抵抗度を小さくすることにより、圧力損失のより小さい長手中央部に気流が集中する。すなわち、排出口３４３２から排出される空気流量に長手差が生じて、長手中央部ほど排出される空気流量が多くなる。その結果、長手端部からのトナー飛散量は軽減され、長手中央部からの飛散量は増加することになる。尚、図９の矢印の大きさは、排出口３４３２から排出される空気流量の大きさを表している。

【0066】

尚、第２の実施形態においても、図６、図７、図８で前述したように、排出口３４３２にリブ（排出路形成部材リブ３４５）が複数設けられている。そこで、第２の実施形態において、排出路形成部材リブ３４５に端部捕集部材３４４１を接着することにより、端部捕集部材３４４１が収容器３４１に固定される。また、第２の実施形態において、排出路形成部材リブ３４５に中央部捕集部材３４４２を接着することにより、中央部捕集部材３４４２が収容器３４１に固定される。これにより、排出口３４３２の開口に対して、端部捕集部材３４４１及び中央部捕集部材３４４２のそれぞれを交換可能に配設することができる。

【0067】

ここで、第２の実施形態（実施例２）の実験結果について、図１０、図１１を用いて説明する。第２の実施形態（実施例２）の実験条件は、図５及び図１１で前述した第１の実施形態（実施例１）と同様である。

【0068】

図１０は各実験装置における、単位時間当たりの飛散個数の粒径分布を示した図である。図１１は各実験装置において、上述した算出方法により算出した単位時間当たりの飛散重量を示した図である。

【0069】

図１０に係る実施例２－Ｅは、長手端部における飛散トナーの飛散個数粒径分布を示したものである。また、図１０に係る実施例２－Ｃは、長手中央部における飛散トナーの飛散個数粒径分布を示したものである。透気抵抗度が相対的に低い中央部捕集部材３４４２を配設する長手中央部の方が、透気抵抗度が相対的に高い端部捕集部材３４４１を配設する長手端部と比べて、飛散トナーの飛散個数、飛散トナーの粒径ともに大きいことが分かる。

【0070】

また、図１１に示す通り、実施例２－Ｃは実験例１に比べて飛散トナーの飛散量が若干増加しているのに対して、実施例２－Ｅは実験例１に比べて飛散トナーの飛散量が減少している（長手端部の飛散量が低減している）ことが分かる。

【0071】

以上より、第２の実施形態の構成である実施例２は、比較例と比較してトナー飛散量を大きく低減できるとともに、画像形成装置に対する影響の大きい端部の飛散トナー量を第１の実施形態に比べて低減できることが確認された。

【0072】

尚、前述した第２の実施形態では、長手中央部ほど透気抵抗度が低くなるように捕集部材３４４を選択したが、現像装置やトナー粒径等の条件、画像形成装置に対する影響度などを考慮して適宜選択してもよい。具体的には、収容器３４１内のトナーが外部に飛散しないように、材質、目の粗さ、厚み、透気抵抗度、捕集部材３４４の長手の分割数などを考慮して適宜選択し、これに限るものではない。

【0073】

例えば、長手端部の飛散トナーが画像形成装置に与える影響が大きい場合には、端部捕集部材３４４１のみを配設し、中央部捕集部材３４４２は配設しない変形例であってもよい。ただし、この変形例に係る構成を採った場合、収容器３４１内の空気が長手中央部の方から集中的に収容器３４１外に排出されることになるために、長手中央部の飛散量は大きく増加するものの、長手端部の飛散量を大きく低減することができる。

【0074】

一方、長手中央部の飛散トナーが画像形成装置に与える影響が大きい場合には、長手中央部ほど透気抵抗度が低くなるように捕集部材３４４を選択しても構わない。ただし、この変形例に係る構成を採った場合、収容器３４１内の空気が長手端部の方から集中的に排出されることになるために、長手端部の飛散量は大きく増加するものの、長手中央部の飛散量は大きく低減することができる。

【0075】

（その他の実施形態）
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形（各実施形態の有機的な組合せを含む）が可能であり、それらを本発明の範囲から除外するものではない。

【0076】

上記実施形態では、図１に示したように、中間転写ベルト４１を用いる構成の画像形成装置を例に説明したが、これに限られない。像担持体３に順に用紙Ｐを直接接触させて転写を行う構成の画像形成装置に本発明を適用することも可能である。

【符号の説明】

【0077】

３４ 現像装置
３４０ 現像剤担持体
３４１ 収容器
３４１１ 流入路
３４１２ 流入路入口
３４２ 排出路形成部材
３４３ 排出路
３４３２ 排出口
３４４ 捕集部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】