JP5113683B2 - 現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置 - Google Patents

Description

この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置と、そこに設置される現像装置及びプロセスカートリッジと、に関するものである。

従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置において、トナーと磁性キャリアとからなる２成分現像剤（外添剤等を添加する場合も含むものとする。）や、トナーのみからなる１成分現像剤（外添剤等を添加する場合も含むものとする。）を収容して現像工程をおこなう現像装置が多く用いられている。
そして、このような現像装置では、装置内の圧力が上昇して装置外にトナーが飛散する問題が知られている（例えば、特許文献１等参照。）。

特許文献１等において、現像装置は、現像ローラ（現像剤担持体）、２つの搬送スクリュ（第１現像剤搬送部材、第２現像剤搬送部材）、ドクターブレード（現像剤規制部材）等で構成され、その内部には２成分現像剤が収容されている。
そして、現像装置内におけるトナー消費に応じて、現像装置の一端に設けられたトナー補給口から装置内に適宜にトナーが補給される。補給されたトナーは、現像装置内の現像剤とともに、２つの搬送スクリュによって、装置内を長手方向（現像ローラの長手方向と同方向である。）に循環しながら混合される。その混合された現像剤は、その一部が、第１搬送スクリュ（第１現像剤搬送部材）に対向する現像ローラ上に担持される。現像ローラに担持された現像剤は、ドクターブレードによって適量に規制された後に、その現像剤中のトナーが感光体ドラム（像担持体）との対向位置で感光体ドラム上の潜像に付着する。

ここで、特許文献１等における現像装置には、装置内の圧力を減ずるための排気機構が設けられている。この排気機構は、ケースの上方に開口する開口部（排気口）、開口部を覆うフィルタ、現像ローラの側方を覆うようにケースに一体的に設けられた壁部、等で構成されている。また、排気機構は、第１搬送スクリュ（第１現像剤搬送部材）の上方であって、第１搬送スクリュと現像ローラとの対向領域の近傍に配設されている。

特開２００７−１４８３３５号公報

上述した従来の現像装置は、現像装置内の空気を効率的に排気（減圧）することができずに、現像装置内の内圧上昇によって生じるトナー飛散を充分に抑止することができなかった。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、現像装置内の空気が効率的に排気されてトナー飛散が充分に低減される、現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置を提供することにある。

本願発明者は、上記課題を解決するために研究を重ねた結果、第１現像剤搬送部（現像剤担持体への現像剤の供給をおこなう搬送部である。）と第２現像剤搬送部とによって現像剤の長手方向の循環経路を形成する現像装置において、第２現像剤搬送部の搬送方向上流側の天井部の高さを搬送方向下流側の天井部の高さよりも高くなるように形成するとともに、搬送方向上流側の天井部から搬送方向下流側の天井部に向けて高さが漸減する中継天井部を形成して、その中継天井部に排気口及びフィルタを設けることで、現像装置内の空気が効率的に排気されてトナー飛散が充分に低減されることを知るに至った。

この発明は以上述べた事項に基づくものであり、すなわち、この発明の請求項１記載の発明にかかる現像装置は、現像剤を収容するとともに、像担持体上に形成される潜像を現像する現像装置であって、前記像担持体に対向するとともに、現像剤を担持する現像剤担持体と、第１現像剤搬送部材によって現像剤を長手方向に搬送しながら前記現像剤担持体に現像剤を供給する第１現像剤搬送部と、前記第１現像剤搬送部に仕切部材を介して対向するように配設されるとともに、前記第１現像剤搬送部の搬送方向下流側から送入された現像剤を第２現像剤搬送部材によって長手方向に搬送して前記第１現像剤搬送部の搬送方向上流側に送出する第２現像剤搬送部と、を備え、前記第２現像剤搬送部は、その搬送方向上流側の天井部の高さが搬送方向下流側の天井部の高さよりも高くなるように形成されるとともに、前記搬送方向上流側の天井部から前記搬送方向下流側の天井部に向けて高さが漸減する中継天井部を具備し、前記中継天井部は、装置の内外に開口する排気口と、当該排気口を覆うフィルタと、を具備したものである。

また、請求項２記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項１に記載の発明において、前記中継天井部は、前記搬送方向上流側の天井部から前記搬送方向下流側の天井部に向けて下向きに傾斜するように形成されたものである。

また、請求項３記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記第２現像剤搬送部は、搬送される現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段を前記中継天井部に対して搬送方向下流側に具備したものである。

また、請求項４記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項１〜請求項３のいずれかに記載の発明において、前記現像剤担持体は、前記第１現像剤搬送部に内設され、前記第２現像剤搬送部の前記搬送方向上流側の天井部は、前記現像剤担持体の回転中心より高い位置に配設され、前記第１現像剤搬送部の天井部よりも低い位置に配設されたものである。

また、請求項５記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項１〜請求項４のいずれかに記載の発明において、前記排気口は、長手方向にみたときに短手方向の中心位置が前記第２現像剤搬送部材の回転中心を通る仮想垂直線分に重ならないように配設されたものである。

また、請求項６記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項１〜請求項５のいずれかに記載の発明において、画像形成装置本体に対して長手方向に着脱自在に設置されるように構成され、前記中継天井部の前記排気口は、装置の着脱方向奥側に向けて開口するように配設されたものである。

また、請求項７記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項１〜請求項６のいずれかに記載の発明において、前記現像剤担持体に担持された現像剤の量を規制する現像剤規制部材を当該現像剤担持体の下方に備え、前記第２現像剤搬送部の前記搬送方向上流側の天井部と前記搬送方向下流側の天井部と前記中継天井部とは、前記第１現像剤搬送部の天井部とともに一体化されたケースとして装置に対して着脱自在に構成されたものである。

また、この発明の請求項８記載の発明にかかるプロセスカートリッジは、画像形成装置本体に対して着脱自在に設置されるプロセスカートリッジであって、請求項１〜請求項７のいずれかに記載の現像装置と前記像担持体とが一体化されたものである。

また、この発明の請求項９記載の発明にかかる画像形成装置は、請求項１〜請求項７のいずれかに記載の現像装置と前記像担持体とを備えたものである。

なお、本願において、「プロセスカートリッジ」とは、像担持体を帯電する帯電部と、像担持体上に形成された潜像を現像する現像部（現像装置）と、像担持体上をクリーニングするクリーニング部とのうち、少なくとも１つと、像担持体とが、一体化されて、画像形成装置本体に対して着脱自在に設置されるユニットと定義する。

本発明は、第１現像剤搬送部（現像剤担持体への現像剤の供給をおこなう搬送部である。）と第２現像剤搬送部とによって現像剤の長手方向の循環経路を形成する現像装置において、第２現像剤搬送部の搬送方向上流側の天井部の高さを搬送方向下流側の天井部の高さよりも高くなるように形成するとともに、搬送方向上流側の天井部から搬送方向下流側の天井部に向けて高さが漸減する中継天井部を形成して、その中継天井部に排気口及びフィルタを設けている。これにより、現像装置内の空気が効率的に排気されてトナー飛散が充分に低減される、現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置を提供することができる。

実施の形態．
以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。

まず、図１〜図３にて、画像形成装置について詳細に説明する。
図１は、画像形成装置としてのレーザプリンタを示す構成図である。図２は、そこに設置されるプロセスカートリッジ６の近傍を示す断面図である。図３は、現像装置５及び感光体ドラム１を上方からみた長手方向（図２の紙面垂直方向である。）の断面図である。

図１に示すように、中間転写ユニット１５の中間転写ベルト８に対向するように、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応した作像部としてのプロセスカートリッジ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋが並設されている。なお、装置本体１００に設置される４つのプロセスカートリッジ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋは、作像プロセスに用いられるトナーの色が異なる以外はほぼ同一構造であるので、図２〜図７において、プロセスカートリッジ６と感光体ドラム１と１次転写バイアスローラ９とにおける符号のアルファベット（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）を省略して図示する。

図２を参照して、プロセスカートリッジ６は、像担持体としての感光体ドラム１と、感光体ドラム１の周囲に配設された帯電部４、現像装置５（現像部）、クリーニング部２と、が一体化されたものであって、装置本体１００に対して着脱自在に構成されている。このように作像部の構成部を一体化することで、作像部のメンテナンス性が向上する。そして、感光体ドラム１上で、作像プロセス（帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、クリーニング工程、除電工程）がおこなわれて、感光体ドラム１上に所望のトナー像が形成されることになる。

なお、本実施の形態では、感光体ドラム１、帯電部４、現像装置５、クリーニング部２を、一体化してプロセスカートリッジ６を構成したが、各構成部を単独のユニットとして、装置本体１００に着脱自在に設置することもできる。具体的に、現像装置５を、単独のユニットとして、装置本体１００に対して着脱自在に構成することもできる。さらに、感光体ドラム１、帯電部４、クリーニング部２のうち少なくとも１つと、現像装置５と、を一体化したユニットとして、装置本体１００に対して着脱自在に構成することもできる。

図２を参照して、感光体ドラム１は、不図示の駆動部によって図２中の時計方向に回転駆動される。そして、帯電部４の位置で、感光体ドラム１の表面が一様に帯電される（帯電工程である。）。
その後、感光体ドラム１の表面は、露光部７（図１を参照できる。）から発せられたレーザ光Ｌの照射位置に達して、この位置での露光走査によって静電潜像が形成される（露光工程である。）。

その後、感光体ドラム１の表面は、現像装置５との対向位置に達して、この位置で静電潜像が現像されて、所望のトナー像が形成される（現像工程である。）。
詳しくは、現像装置５内には、トナーとキャリア（磁性キャリア）とからなる２成分現像剤Ｇが収容されている。現像装置５内の現像剤Ｇは、トナー濃度検知手段としての磁気センサ５７によって検知されるトナー濃度（現像剤Ｇ中のトナーの割合である。）が所定の範囲内になるように調整される。すなわち、現像装置５内のトナー消費に応じて、トナー搬送パイプ４３（トナー搬送部）からトナー補給口４４を介して第２現像剤搬送部５４（第２搬送経路）内に、トナーが補給される。なお、磁気センサ５７は、その周囲を流動する現像剤の透磁率の変化からトナー濃度の変化を検知するセンサである。

トナー搬送パイプ４３は、図１を参照して、装置本体１００の上方のボトル収容部３１に設置されたトナーボトル３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋのうち対応するトナーボトルに連通している。図示は省略するが、トナー搬送部は、トナーボトル３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋを回転駆動する駆動部や、トナー搬送パイプ４３や、トナー搬送パイプ４３に接続されたエアーポンプ等で構成される。このように構成されたトナー搬送部によって、各色のトナーが収容されたトナーボトル３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋから、トナー搬送パイプ４３を介して、各現像装置５にそれぞれ各色のトナーが搬送される。
なお、トナー搬送部は、上述した構成のものに限定されることなく、種々の構成のものを用いることができる。例えば、トナー搬送パイプを用いずに、トナーボトルから中継ホッパを介して現像装置５にトナーを供給する構成にすることもできる。

その後、第２現像剤搬送部５４内に補給されたトナーは、第２搬送スクリュ５６及び第１搬送スクリュ５５によって、現像剤Ｇとともに混合・撹拌されながら、仕切部材５８で隔絶された第１現像剤搬送部５３（第１搬送経路）、第２現像剤搬送部５４を循環する（図３中の破線矢印方向の循環である。）。

詳しくは、図３を参照して、第１現像剤搬送部５３（第１現像剤収容部）内の現像剤Ｇは、第１現像剤搬送部材としての第１搬送スクリュ５５によって、紙面の左側から右側に現像ローラ５１の長手方向に沿って搬送される。これに対して、第２現像剤搬送部５４（第２現像剤収容部）内の現像剤Ｇは、第２現像剤搬送部材としての第２搬送スクリュ５６によって、紙面の右側から左側に第１現像剤搬送部５３とは逆方向に搬送される。

また、第１現像剤搬送部５３と第２現像剤搬送部５４とは、長手方向両端部を除く領域に配設された仕切部材５８によって隔絶されるとともに、仕切部材５８の介在しない長手方向両端部（第１中継部Ａ及び第２中継部Ｂ）で連通する。すなわち、第１搬送スクリュ５５（第１現像剤搬送部材）によって第１現像剤搬送部５３の下流側に搬送された現像剤は、第１中継部Ａを介して第２現像剤搬送部５４の上流側に流動して、その後に第２搬送スクリュ５６（第２現像剤搬送部材）によって長手方向に搬送される。第２搬送スクリュ５６によって第２現像剤搬送部５４の下流側に搬送された現像剤は、第２中継部Ｂを介して第１現像剤搬送部５３の上流側に流動して、その後に第１搬送スクリュ５５によって長手方向に搬送される。こうして、２つの搬送経路５３、５４の間に現像剤の長手方向の循環経路が形成される。

このように循環経路中を循環する現像剤Ｇ中のトナーは、キャリアとの摩擦帯電によりキャリアに吸着して、現像ローラ５１上に形成された複数の磁極によってキャリアとともに現像ローラ５１上に担持される。
ここで、図３を参照して、現像ローラ５１は、内部に固設されてローラ周面に複数の磁極を形成するマグネット５１ｂと、マグネット２３ａ１の周囲を回転するスリーブ５１ａと、で構成される。そして、複数の磁極が形成されたマグネット５１ｂの周囲をスリーブ５１ａが回転することで、その回転にともない現像剤Ｇが現像ローラ５１上（スリーブ５１ａ上である。）を移動することになる。

現像剤担持体としての現像ローラ５１上に担持された現像剤Ｇは、現像ローラ５１の矢印方向の回転にともなって搬送されて、現像剤規制部材としてのドクターブレード５２（現像ローラ５１の下方に配設されている。）の位置に達する。そして、現像ローラ５１上の現像剤Ｇは、この位置で適量に規制された後に、感光体ドラム１との対向位置（現像領域である。）まで搬送される。そして、現像領域に形成された電界（現像電界）によって、感光体ドラム１上に形成された潜像にトナーが吸着される。
なお、本実施の形態では、現像ローラ５１に印加される現像バイアスとして、ＡＣ成分の現像バイアスは印加されておらず、ＤＣ成分の現像バイアスのみが印加されている。これにより、現像バイアスを供給する電源部の構成と制御とが比較的簡易化されるとともに、抵抗の低いキャリアに対してボソツキ画像の発生を軽減することができる。

なお、本実施の形態における現像ローラ５１は、外径が１８ｍｍ、長手方向の長さが３２６ｍｍに設定されている。また、現像ローラ５１のスリーブ５１ａの表面は、Ｖ字状の溝を円周方向に等ピッチ間隔で形成してもよいし、ブラスト加工を施してもよい。
また、現像ローラ５１と感光体ドラム１とのギャップ（現像ギャップ）は０．３±０．０５ｍｍに設定され、現像ローラ５１とドクターブレード５２とのギャップ（ドクターギャップ）は０．５±０．０４ｍｍに設定されている。なお、ドクターブレード５２は、ステンレス材料で形成された板状部材である。
さらに、第１搬送スクリュ５５及び第２搬送スクリュ５６は、いずれも、外径が５ｍｍの軸部上に、外径が１４ｍｍのスクリュ部（羽根）が２０ｍｍピッチで螺旋状に形成されたものである。
なお、現像ローラ５１とドクターブレード５２とは、第１搬送スクリュ５５とともに第１現像剤搬送部５３に内設されている。また、第２搬送スクリュ５６や磁気センサ５７は、第２現像剤搬送部５４に内設されている。

図示は省略するが、マグネット５１ｂによって現像ローラ５１（スリーブ５１ａ）の周囲には、複数の磁極が形成されている。複数の磁極は、感光体ドラム１との対向位置に形成された主磁極、第１搬送スクリュ５５との対向位置からドクターブレード５２との対向位置にかけて形成された汲上げ磁極（ドクタ対向磁極）、第１現像剤搬送部５３の上方に形成された剤離れ磁極、主磁極と剤離れ磁極との間に形成された搬送磁極、等で構成される。
まず、汲上げ磁極が磁性体としてのキャリアに作用して、第１現像剤搬送部５３内を移動する現像剤Ｇの一部が現像ローラ５１上に担持される。現像ローラ５１上に担持された現像剤Ｇは、その一部がドクターブレード５２（現像剤規制部材）の位置で掻き取られて、第１現像剤搬送部５３に戻される。一方、汲上げ磁極による磁力が作用するドクターブレード５２の位置で、ドクターブレード５２と現像ローラ５１とのドクターギャップを通過して現像ローラ５１上に担持された現像剤Ｇは、主磁極の位置で穂立ちして現像領域において磁気ブラシとなって感光体ドラム１に摺接する。こうして、現像ローラ５１に担持された現像剤Ｇ中のトナーが感光体ドラム１上の潜像に付着する。その後、主磁極の位置を通過した現像剤Ｇは、搬送磁極によって剤離れ磁極の位置まで搬送される。そして、剤離れ磁極の位置で、反発磁界がキャリアに作用して、現像ローラ５１上に担持されていた現像工程後の現像剤Ｇが現像ローラ５１から脱離される。脱離後の現像剤Ｇは、再び第１現像剤搬送部５３に戻されて、第１現像剤搬送部５３の下流側に向けて搬送され、第１中継部Ａを介して第２現像剤搬送部５４の上流側に移動する。さらに、第２現像剤搬送部５４の上流側に移動した現像剤は、トナー補給口４４から補給された補給トナーとともに、第２現像剤搬送部５４の下流側に達して、第２中継部Ｂを介して第１現像剤搬送部５３の上流側に移動する。このような一連の現像剤Ｇの循環が繰り返される。

上述した現像工程の後、感光体ドラム１の表面は、中間転写ベルト８及び第１転写バイアスローラ９との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム１上のトナー像が中間転写ベルト８上に転写される（１次転写工程である。）。このとき、感光体ドラム１上には、僅かながら未転写トナーが残存する。
その後、感光体１の表面は、クリーニング部２との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム１上に残存した未転写トナーがクリーニングブレード２ａによって回収される（クリーニング工程である。）。
最後に、感光体ドラム１の表面は、不図示の除電部との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム１上の残留電位が除去される。
こうして、感光体ドラム１上でおこなわれる、一連の作像プロセスが終了する。

なお、上述した作像プロセスは、４つのプロセスカートリッジ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋで、それぞれおこなわれる。すなわち、図１を参照して、プロセスカートリッジの下方に配設された露光部７から、画像情報に基いたレーザ光Ｌが、各プロセスカートリッジ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋの感光体ドラム上に向けて照射される。詳しくは、露光部７は、光源からレーザ光Ｌを発して、そのレーザ光Ｌを回転駆動されたポリゴンミラーで走査しながら、複数の光学素子を介して感光体ドラム上に照射する。その後、現像工程を経て各感光体ドラム上に形成した各色のトナー像を、中間転写ベルト８上に重ねて転写する。こうして、中間転写ベルト８上にカラー画像が形成される。

ここで、図１を参照して、中間転写ユニット１５は、中間転写ベルト８、４つの１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋ、２次転写バックアップローラ１２、対向ローラ１３、テンションローラ１４、クリーニング部１０等で構成される。中間転写ベルト８は、３つのローラ部材１２〜１４によって張架・支持されるとともに、１つのローラ部材１２の回転駆動によって図１中の矢印方向に無端移動される。

４つの１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋは、それぞれ、中間転写ベルト８を感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋとの間に挟み込んで１次転写ニップを形成している。そして、１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋに、トナーの極性とは逆極性の転写バイアスが印加される。
そして、中間転写ベルト８は、矢印方向に走行して、各１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋの１次転写ニップを順次通過する。こうして、感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上の各色のトナー像が、中間転写ベルト８上に重ねて１次転写される。

その後、各色のトナー像が重ねて転写された中間転写ベルト８は、２次転写ローラ１９との対向位置に達する。この位置では、２次転写バックアップローラ１２が、２次転写ローラ１９との間に中間転写ベルト８を挟み込んで２次転写ニップを形成している。そして、中間転写ベルト８上に形成されたカラートナー像は、この２次転写ニップの位置に搬送された転写紙等の記録媒体Ｐ上に転写される。このとき、中間転写ベルト８には、記録媒体Ｐに転写されなかった未転写トナーが残存する。
その後、中間転写ベルト８は、中間転写ベルト８用のクリーニング部１０の位置に達する。そして、この位置で、中間転写ベルト８上の未転写トナーが回収される。
こうして、中間転写ベルト８上でおこなわれる、一連の転写プロセスが終了する。

ここで、２次転写ニップの位置に搬送された記録媒体Ｐは、装置本体１００の下方に配設された給紙部２６から、給紙ローラ２７やレジストローラ対２８等を経由して搬送されたものである。
詳しくは、給紙部２６には、転写紙等の記録媒体Ｐが複数枚重ねて収納されている。そして、給紙ローラ２７が図１中の反時計方向に回転駆動されると、一番上の記録媒体Ｐがレジストローラ対２８のローラ間に向けて給送される。

レジストローラ対２８に搬送された記録媒体Ｐは、回転駆動を停止したレジストローラ対２８のローラニップの位置で一旦停止する。そして、中間転写ベルト８上のカラー画像にタイミングを合わせて、レジストローラ対２８が回転駆動されて、記録媒体Ｐが２次転写ニップに向けて搬送される。こうして、記録媒体Ｐ上に、所望のカラー画像が転写される。

その後、２次転写ニップの位置でカラー画像が転写された記録媒体Ｐは、定着部２０の位置に搬送される。そして、この位置で、定着ローラ及び圧力ローラによる熱と圧力とにより、表面に転写されたカラー画像が記録媒体Ｐ上に定着される。
その後、記録媒体Ｐは、排紙ローラ対２９のローラ間を経て、装置外へと排出される。排紙ローラ対２９によって装置本体１００外に排出された記録媒体Ｐは、出力画像として、スタック部３０上に順次スタックされる。
こうして、画像形成装置における、一連の画像形成プロセスが完了する。

以下、図４〜図８にて、本実施の形態において特徴的な、現像装置５の構成・動作について詳しく説明する。
図４は、現像装置５の第２現像剤搬送部５４を側方からみた長手方向の断面図である。図５は、図４の第２現像剤搬送部５４における中継天井部５４ｃの近傍（図４の破線で囲んだ領域である。）を示す拡大断面図である。図６は、現像装置５の中継天井部５４ｃ（排気口６０）の近傍を示す断面図である。また、図７は、現像装置５から上ケース５８を分離した状態を示す斜視図である。さらに、図８（Ａ）は画像形成装置本体１００にプロセスカートリッジが設置された状態を示す概略上面図であり、図８（Ｂ）はその概略側面図である。

図４〜図８を参照して、本実施の形態における現像装置５（プロセスカートリッジ６）の第２現像剤搬送部５４は、その搬送方向上流側の天井部５４ａ（上流側天井部）の高さが搬送方向下流側の天井部５４ｂ（下流側天井部）の高さよりも高くなるように形成されている。さらに、第２現像剤搬送部５４には、上流側天井部５４ａから下流側天井部５４ｂに向けて高さが漸減する中継天井部５４ｃが設けられている。詳しくは、中継天井部５４ｃは、上流側天井部５４ａから下流側天井部５４ｂに向けて下向きに傾斜するように形成されている。
そして、中継天井部５４ｃには、現像装置５の内外に開口する排気口６０が設けられ、さらに排気口６０を覆うフィルタ６１（トナーフィルタ）が設けられている。なお、フィルタ６１は、その目がトナーの粒径よりも小さく形成されていて、トナーを捕集して空気のみが通過できるように形成されている。また、フィルタ６１は、現像装置５を分解することなく交換できるように、中継天井部５４ｃ（傾斜天井部）の外側から排気口６０を覆うように両面テープを介して貼着されている。

このような構成により、現像ローラ５１や搬送スクリュ５５、５６の回転によって現像装置５の内圧が上昇しそうになっても、現像装置５内の空気が、フィルタ６１によって空気中に浮遊するトナーが捕集されながら、排気口６０から現像装置５の外部に効率的に排気されることになる。
詳しくは、第２現像剤搬送部５４において、現像剤Ｇの搬送にともない発生する気流を広い空間（上流側天井部５４ａの範囲である。）から狭い空間（下流側天井部５４ｂの範囲である。）へ中継天井部５４ｃを介して導いている（図４の矢印方向の空気の流れである。）。そのため、第２現像剤搬送部５４に生じる気流の密度は中継天井部５４ｃの近傍で最も高くなって、この位置に設置された排気口６０から効率的に排気（脱気）される。こうして、現像装置５の内圧の上昇が抑止されて、現像装置５からのトナー飛散が確実に低減される。特に、第１現像剤搬送部５３ではなくて、第２現像剤搬送部５４に上述した天井部５４ａ〜５４ｃを設けることにより、現像剤搬送部内の気流密度の変化による副作用（例えば、第１現像剤搬送部５３内に気流密度の大きな変動が生じてしまうと現像ローラ５１への現像剤の供給性等に影響してしまう可能性がある。）を生じさせることなく現像装置５の排気（減圧）をおこなうことができる。

ここで、図３及び図４を参照して、本実施の形態では、トナー濃度検知手段としての磁気センサ５７（第２現像剤搬送部５４の底部に設置されている。）が中継天井部５４ｃに対して搬送方向下流側に配設されている。
これにより、磁気センサ５７の位置に達する現像剤は、中継天井部５４ｃ（排気口６０）の位置で周りの空気が圧抜きされた後であって、その嵩変動が少なく安定的に流動した状態になる。したがって、磁気センサ５７による現像剤のトナー濃度の検知精度が向上して、現像装置５内のトナー濃度制御も安定する。

また、図２を参照して、本実施の形態では、第２現像剤搬送部５４の上流側天井部５４ａが、現像ローラ５１の回転中心より高い位置に配設され、第１現像剤搬送部５３の天井部よりも低い位置に配設されている。すなわち、上流側天井部５４ａは、その高さが図２の破線両矢印で示す範囲内になるように配設されている。
上流側天井部５４ａの高さが高過ぎると、中継天井部５４ｃの位置で気流が一定方向にまとまらずに、排気口６０からの効率的な排気ができなくなってしまう。また、上流側天井部５４ａの高さが低過ぎると、中継天井部５４ｃの位置で気流密度の変化を充分に生じさせることができずに、排気口６０からの効率的な排気ができなくなってしまう。したがって、上流側天井部５４ａの高さは、上述した範囲に設定することが好適である。

また、図６を参照して、本実施の形態において、第２現像剤搬送部５４の排気口６０は、長手方向にみたときに短手方向の中心位置が、第２搬送スクリュ５６の回転中心を通る仮想垂直線分に重ならないように配設されている。すなわち、図６に示すように、排気口６０の中心位置（長手方向にみたときの短手方向の中心位置である。）は、第２搬送スクリュ５６の回転中心を通る仮想垂直線分に対して、所定距離δだけずれている（オフセットされている）。
第２現像剤搬送部５４を長手方向に直交する断面でみたときに、第２搬送スクリュ５６の真上（第２搬送スクリュ５６の回転中心を通る仮想垂直線分の位置である。）が、トナーが最も浮遊している領域である。したがって、その領域を外すように排気口６０の中心位置を短手方向にシフトさせることで、フィルタ６１が早期に目詰まりする不具合を軽減することができる。すなわち、フィルタ６１の交換サイクルを延ばすことができる。

また、図７を参照して、本実施の形態において、第２現像剤搬送部５４の天井部（上流側天井部５４ａと下流側天井部５４ｂと中継天井部５４ｃとである。）は、第１現像剤搬送部５４の天井部とともに一体化された上ケース５８（ケース）として現像装置５に対して着脱自在に構成されている。
詳しくは、現像装置５は、上ケース５８と下ケース５９とに分割可能に構成されている。下ケース５９には、現像ローラ５１、２つの搬送スクリュ５５、５６が回転自在に保持されるとともに、ドクターブレード５２が現像ローラ５１に所定のドクターギャップをあけて対向するように保持されている。上ケース５８は、このように構成された下ケース５９（現像装置５の主部である。）の上方を覆うように構成されていて、第１現像剤搬送部５３及び第２現像剤搬送部５４の天井部やトナー補給口４４等が形成されている。
そして、上ケース５８の長手方向両端にそれぞれ設けられた軸部５８ａを、下ケース５９の長手方向両端にそれぞれ設けられた係合部５９ａに係合させる。そして、係合部５９ａ（軸部５８ａ）を中心にして上ケース５８を下ケース５９に対して回転させて、下ケース５９の長手方向に５箇所設けられた爪部材５９ｂ（スナップフィット爪）に、上ケース５８の長手方向に５箇所設けられた穴部５８ｂ（スナップフィット）を係合させることで、上ケース５８と下ケース５９との組み付け（現像装置５の組み付け）が完了する。なお、上ケース５８と下ケース５９とを分離するときには、上述した手順とは逆の手順の作業がおこなわれる。

このように、上ケース５８を現像装置５の主部から着脱可能に構成することで、サービスマンによる現像装置５のメンテナンス作業性が向上することになる。特に、中継天井部５４ｃに設置されたフィルタ６１を交換する際に、上ケース５８ごと新品のものに交換することができるために、メンテナンスにかかる時間を短縮化することができる。ただし、下ケース５９の爪部材５９ｂと上ケース５８の穴部５８ｂとの係合の度合いはタイト（きつめ）に設定されていて、さらにそれらは長手方向に５箇所も設けられているために、現像装置５（プロセスカートリッジ６）を交換するユーザーが上ケース５８の分離を安易におこなえないようになっている。
また、本実施の形態では、ドクターブレード５２（現像剤規制部材）が現像ローラ５１の下方に配設されていて、下ケース５９に保持されている。したがって、上ケース５８の着脱作業をおこなっても、現像ローラ５１とドクターブレード５２とのドクターギャップが変動したり、過誤により現像ローラ５１とドクターブレード５２とが強い力で当接して傷ついてしまったりする不具合が抑止される。

また、図８を参照して、本実施の形態では、現像装置５（プロセスカートリッジ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋ）が、画像形成装置本体１００に対して長手方向に着脱自在に設置されている。そして、中継天井部５４ｃの排気口６０が、現像装置５（プロセスカートリッジ６）の着脱方向奥側に向けて開口するように配設されている。
詳しくは、現像装置５（プロセスカートリッジ６）は画像形成装置本体１００に対して長手方向（図８の白矢印方向である。）に着脱自在に設置できるように構成されていて、排気口６０が現像装置５の着脱方向奥側（図８の左側である。）に向けて開口するように配設されている。
これにより、プロセスカートリッジ６の交換時や通常の画像形成時に、トナーがフィルタ６１をすり抜けてしまってもトナーが方々に飛散する不具合が抑止される。具体的に、現像装置５の長手方向端部側（図８の領域Ｒである。）のみがトナーで汚れることになり、現像装置５や画像形成装置本体１００の予期せぬ場所（出力画像の画質や装置の動作に影響を及ぼす場所や、プロセスカートリッジ６の交換時にユーザーが触れる取手６ａやプロセスカートリッジ６の長手方向手前側等である。）にトナーが付着する不具合が軽減される。

以上説明したように、本実施の形態では、第１現像剤搬送部５３と第２現像剤搬送部５４とによって現像剤Ｇの長手方向の循環経路を形成する現像装置５において、第２現像剤搬送部５４の搬送方向上流側の天井部５４ａの高さを搬送方向下流側の天井部５４ｂの高さよりも高くなるように形成するとともに、搬送方向上流側の天井部５４ａから搬送方向下流側の天井部５４ｂに向けて高さが漸減する中継天井部５４ｃを形成して、その中継天井部５４ｃに排気口６０及びフィルタ６１を設けている。これにより、現像装置５内の空気が効率的に排気されてトナー飛散の発生を充分に低減することができる。

なお、本実施の形態では、２成分現像剤が収容された現像装置に対して本発明を適用したが、１成分現像剤が収容された現像装置に対しても本発明を適用することができる。その場合も、本実施の形態と同様に構成された第２現像剤搬送部５４を用いることで、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
また、本実施の形態では、第２現像剤搬送部５４の中継天井部５４ｃを上流側から下流側に向けて高さが直線的に漸減するように構成したが、中継天井部５４ｃの形状はこれに限定されることなく、例えば、中継天井部５４ｃを上流側から下流側に向けて高さが曲線的に漸減するように構成することもできる。

なお、本発明が本実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、本実施の形態の中で示唆した以外にも、各実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。

この発明の実施の形態における画像形成装置を示す全体構成図である。 プロセスカートリッジを示す構成図である。 現像装置及び感光体ドラムを上方からみた断面図である。 現像装置の第２現像剤搬送部を長手方向に示す断面図である。 図４の第２現像剤搬送部における中継天井部の近傍を示す拡大断面図である。 現像装置の中継天井部の近傍を示す断面図である。 現像装置から上ケースを分離した状態を示す斜視図である。 画像形成装置本体にプロセスカートリッジが設置された状態を示す概略図である。

符号の説明

１、１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ 感光体ドラム（像担持体）、
５ 現像装置（現像部）、
６、６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋ プロセスカートリッジ（作像部）、
５１ 現像ローラ（現像剤担持体）、
５２ ドクターブレード（現像剤規制部材）、
５３ 第１現像剤搬送部、
５４ 第２現像剤搬送部、
５４ａ 上流側天井部、 ５４ｂ 下流側天井部、 ５４ｃ 中継天井部、
５５ 第１搬送スクリュ（第１現像剤搬送部材）、
５６ 第２搬送スクリュ（第２現像剤搬送部材）、
５７ 磁気センサ（トナー濃度検知手段）、
６０ 排気口、
６１ フィルタ、
１００ 画像形成装置本体（装置本体）、 Ｇ 現像剤。

Claims (9)

1. 現像剤を収容するとともに、像担持体上に形成される潜像を現像する現像装置であって、
   前記像担持体に対向するとともに、現像剤を担持する現像剤担持体と、
   第１現像剤搬送部材によって現像剤を長手方向に搬送しながら前記現像剤担持体に現像剤を供給する第１現像剤搬送部と、
   前記第１現像剤搬送部に仕切部材を介して対向するように配設されるとともに、前記第１現像剤搬送部の搬送方向下流側から送入された現像剤を第２現像剤搬送部材によって長手方向に搬送して前記第１現像剤搬送部の搬送方向上流側に送出する第２現像剤搬送部と、
   を備え、
   前記第２現像剤搬送部は、その搬送方向上流側の天井部の高さが搬送方向下流側の天井部の高さよりも高くなるように形成されるとともに、前記搬送方向上流側の天井部から前記搬送方向下流側の天井部に向けて高さが漸減する中継天井部を具備し、
   前記中継天井部は、装置の内外に開口する排気口と、当該排気口を覆うフィルタと、を具備したことを特徴とする現像装置。
2. 前記中継天井部は、前記搬送方向上流側の天井部から前記搬送方向下流側の天井部に向けて下向きに傾斜するように形成されたことを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
3. 前記第２現像剤搬送部は、搬送される現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段を前記中継天井部に対して搬送方向下流側に具備したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の現像装置。
4. 前記現像剤担持体は、前記第１現像剤搬送部に内設され、
   前記第２現像剤搬送部の前記搬送方向上流側の天井部は、前記現像剤担持体の回転中心より高い位置に配設され、前記第１現像剤搬送部の天井部よりも低い位置に配設されたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の現像装置。
5. 前記排気口は、長手方向にみたときに短手方向の中心位置が前記第２現像剤搬送部材の回転中心を通る仮想垂直線分に重ならないように配設されたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の現像装置。
6. 画像形成装置本体に対して長手方向に着脱自在に設置されるように構成され、
   前記中継天井部の前記排気口は、装置の着脱方向奥側に向けて開口するように配設されたことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の現像装置。
7. 前記現像剤担持体に担持された現像剤の量を規制する現像剤規制部材を当該現像剤担持体の下方に備え、
   前記第２現像剤搬送部の前記搬送方向上流側の天井部と前記搬送方向下流側の天井部と前記中継天井部とは、前記第１現像剤搬送部の天井部とともに一体化されたケースとして装置に対して着脱自在に構成されたことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の現像装置。
8. 画像形成装置本体に対して着脱自在に設置されるプロセスカートリッジであって、
   請求項１〜請求項７のいずれかに記載の現像装置と前記像担持体とが一体化されたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
9. 請求項１〜請求項７のいずれかに記載の現像装置と前記像担持体とを備えたことを特徴とする画像形成装置。

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