JP2008310143A - 現像装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】静電潜像現像装置において、層厚規制部材付近での摩擦作用に起因した現像剤の劣化を抑制する。
【解決手段】表面に静電潜像を形成する像担持体と近接又は接触して設けられるようになっており、周面が周回可能に支持された現像剤担持体(23)と、該現像剤担持体上の現像剤の層厚を規制する層厚規制部材(35)とを備える現像装置において、上記層厚規制部材によって規制された余剰現像剤を攪拌搬送箇所へ戻すための少なくとも１本の現像剤還流経路(A-1,A-2)と、エア供給手段(40)と、該エア供給手段から供給されたエアを上記現像剤還流経路へ送り込むエア流入口とを備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、電子写真方式を用いたプリンタ、複写機、ファックス等、画像形成装置に用いられる静電潜像現像装置に関するものである。

最近の画像形成装置は、高画質でなお且つ高速化の方向に向かっている。それに伴い、トナー担持体表面や潜像担持体表面の高速移動、トナー担持体表面と潜像担持体表面間の距離の狭化が必須の条件となっている。また、画像形成速度の高速化により、トナー担持体に対してトナーを安定供給するために現像剤の攪拌・搬送を高速で行なう必要がある。

特に２成分現像装置では、１成分現像装置に比べて現像剤の攪拌・搬送を更に高速で行なっている。その結果、パドルやスクリュー等の現像剤攪拌搬送手段が高速回転するので現像剤の摩擦発熱が発生する。これによって現像部を含む作像装置全体の温度上昇が大きくなり、動作上あるいは画像品質上の問題の原因となる。

特に層厚規制部材付近では現像剤に大きな圧力がかかり、現像剤同士、あるいは現像剤とスクリュー、ドクターブレード（層厚規制手段）との摩擦作用、及び摩擦熱が特に発生しやすい。また層厚規制部材付近には現像剤が滞留し易い。トナーに圧力及び摩擦作用あるいは熱等のストレスが繰り返し加えられるで、トナー表面の外添剤がトナー内部に埋没あるいは表面から離脱し、キャリア表面にトナー成分が固着する等の不具合を生じてしまう。この不具合が生じると、現像剤はトナーの帯電能力が低下し現像能力に安定性を欠いてしまうという問題がある。これによって、新しく補給されたトナーがキャリアに接触できず、もしくはトナー同士の接触による弱帯電、逆帯電を保持した状態のまま現像領域に搬送されてしまうこととなり、この様にして発生した弱帯電トナー、逆帯電トナーは、現像剤から離脱し易いため、画像地肌汚れといった異常画像を発生し、またトナー飛散による機内汚染を引き起こすため好ましくない。また感光体あるいは中間転写材から記録紙への転写の際に、転写率の低下を招くため、画像粒状性の低下、ベタ画像の不均一化を起こし、同様に好ましくない。

上記不具合を解消するために、例えば、特許文献１では、現像剤担持体内部に配置された磁極を挟むように二つの層厚規制部材を設けることによって、層厚規制部材と現像剤担持体間の間隙を広くして現像剤へのストレスを低減することが提案されている。しかし、この提案では層厚規制部材と担持体間の間隙を広くすることはできても、現像剤は担持体に汲み上げられた後、現像領域に搬送されるまでに層厚規制部材から２度のストレスを受けることになり、結果的にストレスを低減するには至っていない。

また別の方法として、摩擦熱で昇温した現像剤を冷却するために、現像ユニットの現像容器を樹脂から熱伝導性の良いアルミニウム等の金属に変更して、現像容器を空冷する技術が多数提案されている。しかし、現像剤を効率良く冷却するには、その機能上から現像剤との接触機会の多い現像剤攪拌搬送手段を冷却することがより好ましい。

ところで、近年、画像形成装置の特にトナー定着過程における省エネルギー化が求められている。低温定着を実現するために融点やガラス転移温度の低いトナーを用いることが考えられる。ところが、融点やガラス転移温度の低いトナーは機械的な強度が低下する傾向にあり、熱に対する耐性も低下し、低い温度で軟化する。ゆえに前述のトナー固着の問題がより発生し易くなる。

また近年、画像形成装置の出力画像向上のため、用いられるトナーの小粒径化が進んでいる。トナーが小粒径になると現像剤は粒子間の空隙が少なくなり密度が増加する。これに伴い層厚規制部材付近での現像剤に関する摩擦はより増大する。摩擦作用により発生する摩擦熱もより増大するので影響はより顕著となる。

特開平１０−３３５４３１号公報

本発明は、上記した従来の課題、即ち、層厚規制部材付近での摩擦作用に起因した現像剤の劣化を抑制することを課題とする。

上記課題は、本発明にしたがって、表面に静電潜像を形成する像担持体と近接又は接触して設けられるようになっており、周面が周回可能に支持された現像剤担持体と、該現像剤担持体上の現像剤の層厚を規制する層厚規制部材とを備える現像装置において、上記層厚規制部材によって規制された余剰現像剤を攪拌搬送箇所へ戻すための少なくとも１本の現像剤還流経路と、エア供給手段と、該エア供給手段から供給されたエアを上記現像剤還流経路へ送り込むエア流入口とを備えることで、解決される。

上記現像剤還流経路及び層厚規制部材が湾曲に形成され、余剰現像剤が滑らかに湾曲した移送路を経て攪拌搬送箇所へ戻されるようになっていれば、好ましい。上記エア流入口に、トナー径よりも小さいメッシュのフィルターが設置されているのも、効果的である。上記エア流入口のエア供給上流側に、エア冷却手段、特にペルチェ素子を設ければ、好適である。エア供給を現像剤担持体動作時にのみ行ない、しかもエア供給を間欠的に行なうならば、一層好都合である。

請求項１に係る発明によれば、層厚規制部材近傍の高ストレス領域に現像剤が滞留することを防ぐことができる。エア流入で現像剤が冷却され、層厚規制部材での摩擦熱によるトナーのキャリアへの固着を防ぐことができる。これらによって現像剤の劣化が低減され、長期間、形成画像の画質を維持することが可能となる。

上記現像剤還流経路及び層厚規制部材が湾曲に形成され、余剰現像剤が滑らかに湾曲した移送路を経て攪拌搬送箇所へ戻されるようになっていれば、高ストレス領域、高温領域を短時間で現像剤が通過でき、現像剤の劣化が低減される。エア流入口に、トナー径よりも小さいメッシュのフィルターを設置することで、余剰現像剤の所望の流れに反する現像剤の動きを防止できる。エア冷却手段を設けることで、現像剤の冷却効果を挙げることができ、層厚規制部材近傍でのキャリアへのトナーの固着を大幅に低減できる。冷却手段がペルチェ素子であれば、簡単な構成とすることができる。エア供給を現像剤担持体動作時にのみ行ない、しかもエア供給を間欠的に行なうならば、エネルギー使用量を減らすことができる。

図１は、本発明を適用した画像形成装置１の一例である。図1において、画像形成装置１は、不図示の本体筐体内に、図1中時計方向に回転駆動される感光体２が収納されており、感光体２の周囲に、帯電部３、露光部（書込部）４、現像部５、転写部７、紙分離部、感光体クリーニング部１３、感光体除電部８、制御装置、及び電圧印加部等がある。

更に画像形成装置１は、複数枚の記録紙を収納する不図示の給紙カセットを備えており、当該給紙カセット内の記録紙は、給紙ローラ（図示せず）により１枚ずつレジストローラ対（図示せず）でタイミング調整された後、紙転写部７と感光体２の間に送り出される。

画像形成装置１は、感光体２を図1中時計方向に回転駆動して、感光体２を帯電部３で一様に帯電した後、書込部４により画像データで変調されたレーザを照射して感光体２に静電潜像を形成し、静電潜像を形成された感光体２に現像部５でトナーを付着させて現像する。画像形成装置１は、感光体２上に形成されたトナー画像を、紙転写部７において、感光体２と紙転写部７との間に搬送されてきた記録紙に転写させ、トナー画像を転写された記録紙を不図示の定着部へ搬送する。定着部は、内蔵ヒータにより所定の定着温度に加熱される定着ローラと、定着ローラに所定圧力で押圧される加圧ローラとを備え、紙転写部７から搬送されてきた記録紙を加熱・加圧して、記録紙上のトナー画像を記録紙に定着させた後、不図示の排紙トレイ上に排出する。

一方、画像形成装置１は、紙転写部７でトナー画像を記録紙に転写した感光体２を更に回転して、クリーニング部１３で感光体表面に残留するトナーをブレードにより掻き落として除去した後、感光体除電部８で除電する。再び、画像形成装置１は、感光体除電部８で除電した感光体２を帯電部３で一様に帯電させた後、上記と同様に、次の画像形成を行なう。なお、クリーニング部１３は、ブレードで感光体２上の残留トナーを掻き落とすタイプに限られるものではなく、例えばファーブラシ５０２で感光体２上の残留トナーを掻き落とすものであってもよく、これらを組み合わせてもよい。

図２は、本発明を適用したカラー画像形成装置の一例である。図２aはタンデム型フルカラー画像形成装置、図２bは、リボルバ型フルカラー画像形成装置である。これらについては共通して説明する。

図２において、画像形成装置は、不図示の本体筐体内に、図２中時計方向に回転駆動される像担持体たる感光体２が収納されており、感光体２の周囲に、帯電部３、書込部４、現像部５、中間転写部６、紙転写部７等がある。

更に画像形成装置１は、複数枚の記録紙を収納する不図示の給紙カセットを備えており、当該給紙カセット内の記録紙Ｐは、給紙ローラ（図示せず）により１枚ずつレジストローラ対（図示せず）でタイミング調整された後、中間転写部６と感光体２の間に送り出される。

画像形成装置１は、感光体２を図２中時計方向に回転駆動して、感光体２を帯電部３で一様に帯電した後、書込部４により画像データで変調されたレーザを照射して感光体２に静電潜像を形成し、静電潜像を形成された感光体２に、現像部５においてトナーを付着させて現像する。画像形成装置１は、中間転写部６において、トナー画像を感光体２から中間転写ベルトに転写させる。これをCMYKの４色行ない、カラートナー画像を形成する。

図２bのリボルバ型フルカラー画像形成装置では、現像装置の動作を切り替えることによって１つの感光体上に順次複数色のトナーを現像していくのである。
そして、紙転写部７において、中間転写ベルト上のカラートナー画像を記録紙Ｐに転写し、トナー画像を転写された記録紙Ｐを不図示の定着部に搬送し、定着画像を得る。

一方、画像形成装置１は、中間転写部６でトナー画像を記録紙に転写した感光体２を更に回転して、クリーニング部１３で感光体表面に残留するトナーをブレードにより掻き落として除去した後、感光体除電部８で除電する。再び、画像形成装置１は、感光体除電部８で除電した感光体２を帯電部３で一様に帯電させた後、上記と同様に、次の画像形成を行なう。

トナーとしては、体積平均粒径の範囲が３〜７μｍであるものを用いることが望ましい。そして、ポリエステルやスチレンアクリル系の樹脂で主に構成された５μｍ程度の母材粒子に添加剤が含有せしめられたものを用いる。この添加剤としては、従来から公知のものを使用することができる。具体的には、Ｓｉ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｉｎ、Ｇａ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｗ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｚｎ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｖ、Ｚｒ等の酸化物や複合酸化物等である。特に、Ｓｉ、Ｔｉ、Ａｌの酸化物であるシリカ、チタニア、アルミナ等が好適である。添加剤の添加量は、母体粒子１００重量部に対して０．５〜１．８重量部であることが好ましく、特に好ましくは、０．７〜１．５重量部である。添加剤の添加量が、０．５重量部未満であると、トナーの流動性が低下するため、十分な帯電性が得られず、地汚れやトナー飛散の原因になり易い。また１．８重量部より多いと、流動性は向上するものの、ビビリ、ブレードめくれ等による感光体クリーニング不良や、トナーから遊離した添加剤による感光体等へのフィルミングが生じ易くなる。そして、クリーニングブレードや感光体等の耐久性が低下し、定着性も悪化する。更には、細線部におけるトナーのチリが発生し易くなり、特に、フルカラー画像における細線の出力の場合には、少なくとも２色以上のトナーを重ねる必要から、付着量の増加によって特にその傾向が顕著になる。また、カラートナーの場合には、添加剤が多く含有されていると、透明シートに形成されたトナー画像をオーバーヘッドプロジェクターで投影した場合に投影像にかげりが生じ、鮮明な投影像が得られ難くなる。なお、添加剤の含有量を測定する方法としては種々のものが知られているが、蛍光Ｘ線分析法で求めるのが一般的である。添加剤の含有量既知のトナーについて、蛍光Ｘ線分析法で検量線を作成し、この検量線を用いて、添加剤の含有量を求める方法である。

またトナーの経時での劣化を評価する方法としては、外添剤の剥れ、埋没について観察する方法がある。例えば、電子顕微鏡により、トナーの表面を観察することにより評価できる。より具体的には、現像ユニットから、トナーを約０．１ｇサンプリングし、導電性カーボンテープを用い、電子顕微鏡の試料台に、トナーを固定する。その後、観察倍率を１００００倍から５００００倍に設定し、約３０個のトナーをサンプリングして観察し、その外添剤の付着状態からランク付けを行なうことにより評価することができる。

更にトナーとしては、処理剤を用いた表面処理を施したものを用いることが望ましい。かかる表面処理に用いる処理剤としては、有機系シラン化合物等が好ましい。例えば、メチルトリクロロシラン、オクチルトリクロロシラン、ジメチルジクロロシラン等のアルキルクロロシラン類、ジメチルジメトキシシラン、オクチルトリメトキシシラン等のアルキルメトキシシラン類である。また、ヘキサメチルジシラザン、シリコーンオイル等でもよい。表面処理方法としては、有機シラン化合物を含有する溶液中に添加剤を漬積し乾燥させる方法、添加剤に有機シラン化合物を含有する溶液を噴霧し乾燥させる方法等が挙げられる。

磁性キャリアとしては、粒子径２０〜２００μｍ程度の鉄粉、フェライト粉、マグネタイト粉、磁性樹脂キャリア等、従来から公知のものを使用することができる。金属又は樹脂からなるコア中にフェライト等の磁性材料を含有し、且つ表層にシリコーン樹脂等による被覆が施された平均粒径５５μｍのものを用いている。表層の被覆材料としては、アミノ系樹脂、例えば尿素−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ユリア樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂等を用いることができる。また、ポリビニル樹脂、ポリビニリデン系樹脂、アクリル樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリスチレン樹脂等でもよい。また、スチレンアクリル共重合樹脂等のポリスチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル等のハロゲン化オレフィン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂やポリブチレンテレフタレート樹脂等のポリエステル系樹脂等でもよい。また、ポリカーボネート系樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリ弗化ビニル樹脂、ポリ弗化ビニリデン樹脂、ポリトリフルオロエチレン樹脂、ポリヘキサフルオロプロピレン樹脂、弗化ビニリデンとアクリル単量体との共重合体等でもよい。また、弗化ビニリデンと弗化ビニルとの共重合体、テトラフルオロエチレンと弗化ビニリデンと非弗化単量体とのターポリマー等のフルオロターポリマー、シリコーン樹脂等でもよい。なお、必要に応じて導電粉等を被覆樹脂中に含有させてもよい。かかる導電粉としては、金属粉、カーボンブラック、酸化チタン、酸化錫、酸化亜鉛等を用いることができる。これらの導電粉としては、平均粒子径１μｍ以下のものが好ましい。平均粒子径が１μｍよりも大きくなると、電気抵抗の制御が困難になるからである。

図３は、本発明に係る現像装置の一例の構成を、感光体２の近傍とともに示す断面図である。以下に、現像剤の流れに沿って、構成を説明する。トナーとキャリアを有する二成分現像剤は、互いに平行に配設された現像剤撹拌部材３０によって紙面に垂直な双方向に送られ撹拌されながら、現像スリーブ２３上まで搬送される。このとき、現像剤は現像剤撹拌部材３０により撹拌・搬送されつつ、感光体２上に現像されるのに必要な帯電量を有する。撹拌・帯電させられながら、搬送された現像剤は、現像スリーブ２３上に供給された後、現像スリーブ２３の回転方向に沿って、感光体２との対向位置に向けて搬送され始める。現像スリーブ上での搬送が開始した後に、層厚規制部材３５の位置まで搬送され通過することによって、現像剤は、その搬送量（搬送厚）を規制され、画像出力に必要な量の現像剤薄層を形成する。その後、現像剤は感光体との対向部まで搬送される。即ち、層厚規制部材３５と現像スリーブ２３の位置関係は、感光体２との対向位置に供給すべき現像剤量によって、決定され、その距離は、０．１〜２ｍｍの範囲内にある。より厳密には、感光体や現像スリーブの線速、現像スリーブ径、現像剤中のトナー濃度によって決定される。現像スリーブ２３には、不図示の現像剤担持体バイアス電源よりＤＣもしくはＤＣ＋ＡＣバイアスが印加される。感光体２、現像スリーブ２３間のバイアス差により、現像スリーブ２３上の現像剤は感光体上に現像される。

現像スリーブ２３に内蔵されたマグネットロール２２は、材料として、ＳｒフェライトないしＢａフェライトの磁性粉に、６ＰＡもしくは１２ＰＡ等のＰＡ（ポリアミド）系材料、ＥＥＡ（エチレン・エチル共重合体）又はＥＶＡ（エチレン・ビニル共重合体）等のエチレン系化合物、ＣＰＥ（塩素化ポリエチレン）等の塩素系材料、ＮＢＲ等のゴム材料の高分子化合物を混合したプラスチックマグネットもしくはゴムマグネットを用いることが多い。またマグネット成型体は、現像ローラ（現像スリーブ）軸方向に延びる棒状のブロックであり、幅が狭く且つ高い磁気特性を得るために、Ｂｒ＞０．５Ｔ（テスラ）の材料を用いることが望ましく、多くはＮｅ系（Ｎｅ・Ｆｅ・Ｂ等）又はＳｍ系（Ｓｍ・Ｃｏ、Ｓｍ・Ｆｅ・Ｎ等）の希土類マグネットもしくはこれらのマグネット粉を上記と同様の高分子化合物と混合したプラスチックマグネットもしくはゴムマグネットを用いることができる。

以下に、本発明の層厚規制部材付近の構成と層厚規制部材付近での現像剤の流れについて述べる。現像スリーブ２３の回転方向に沿って感光体２との対向位置に向けて搬送される途中で、現像スリーブ上の余剰な現像剤が、層厚規制部材３５により規制される。規制された余剰な現像剤は、現像スリーブ回転方向上流側から遅れて搬送されてくる現像剤に押し出されることで、筺体内面に沿って形成された現像剤還流経路Ａ-１に沿い、あるいは層厚規制部材３５近傍に配された案内部片３６と現像剤還流経路Ａ-１の境界壁との間の現像剤還流経路Ａ-２を介して、現像スリーブ２３に近い側の攪拌部材３０の近傍Ｂに移動される。そのとき、エア供給手段４０からエア供給路４３を経てエアが層厚規制部材３５で規制された余剰現像剤を経て還流経路Ａ-１，Ａ-２へ供給されることで、余剰現像剤は還流経路Ａ-１，Ａ-２に留まることなく、よりスムーズに攪拌部材近傍Ｂまで搬送される。

還流経路へのエア供給は、エア供給手段４０内に配された不図示のエアポンプによって供給される。エア流量は、現像剤の流動性、現像スリーブの回転速度、現像スリーブ上の嵩密度によって決定される。

還流経路にエアを供給することは、下記３つの効果がある。
１つめは、エア圧により現像剤を押し出す効果である。画像形成中は、後方から連続的に供給される現像剤に押し出されることで、現像剤還流経路中を現像剤が搬送される。しかしながら、現像剤にかかる重力と流動性の不均一性により、局所的に現像剤が留まることがある。エアを供給すると、エア圧が還流経路中の現像剤全体を押し出すため、局所的な現像剤の滞留が発生したとしても、よりスムーズに現像剤を攪拌部材近傍Ｂまで搬送できる。その結果、現像剤は層厚規制部材前の高ストレス領域を短時間で通過できるので、現像剤の劣化が進行し難くなる。

２つめは、現像剤の流動性を向上させる効果である。粉体の流動性が、粒子間に介在する空気量で変動することは、よく知られている。現像剤中にエアを介在させることで、現像剤の流動性を向上でき、その結果、よりスムーズに現像剤を攪拌部材近傍Ｂまで搬送できる。その結果、現像剤は層厚規制部材前の高ストレス領域を短時間で通過できるので、現像剤の劣化が進行し難くなる。

３つめは、現像剤をエアで冷却する効果である。現像装置内の温度は、現像剤同士の摺擦と、現像剤と層厚規制部材の摺擦により、上昇する。この摺擦熱により、トナーは軟化して、外添剤の埋没や、キャリアへの固着が進行し易くなる。エアを流し込むことにより、現像剤の温度上昇を防ぎ、更には外添剤の埋没やキャリアへの固着といった、現像剤の劣化を低減できる。

これらの作用によりトナーへ付与されるストレスが低減し、トナー表面の添加剤が脱落したり埋没してトナーがキャリアに固着するのを防止する。トナーのキャリアへの固着が防止されることで、キャリアの劣化である「キャリアのトナーへの帯電付与能力の低下」を防止することができ、異常画像である地汚れの発生を防止する。これにより、長期間、画質を維持することが可能になる。

本発明では、層厚規制部材は様々な形状をとり得るが、還流経路中に角ばった経路部分、特に直角に曲がる経路部分が重力方向以外に存在すると現像剤が滞留し易いので、これを避けるために、図４に示すように、還流経路Ａ’-１を滑らかに湾曲するように形成しつつ、層厚規制部材３５’も湾曲した還流経路Ａ’-１へスムーズに移行するように曲線に形成すると、余剰現像剤の搬送経路に滞留し易い個所がなくなり、余剰現像剤をよりスムーズに搬送することができる。

図５は、エア供給路４３のエア流入口４４にフィルター４１を設置した例である。このフィルター４１は、トナー径よりも小さいメッシュで構成されている。このようなフィルター４１を還流経路へのエア供給口に設置することにより、層厚規制部材３５を通過しなかった現像剤は、全て、現像剤還流経路へ流れることになる。

そしてエアは冷却した状態で供給すると、効果的である。つまり、エア供給による現像剤の冷却効果が上がって、外添剤の埋没やキャリアへの固着といった、現像剤の劣化を大幅に低減できる。具体的には、図６のような構成である。エア供給手段４０に冷却装置４５を付設する。エア供給の際にエア冷却し、その上で冷却エアを還流経路に供給する。冷却装置としては、ペルチェ素子を用いることが考えられる。ペルチェ素子の冷却能力は、エアを０℃以下にできるものが望ましい。しかしながら、装置のトータルコストの制限がある場合は、安価な、あるいは設置面積の小さいペルチェ素子を用い、エアを２０℃以下の状態にする。通常、現像装置内の温度は４０〜５０℃まで上昇するので、２０℃程度のエアでも十分効果的である。 図７は、本発明を適用できる現像部の別の例である。層厚規制部材３５近傍に現像剤還流経路を三経路（Ａ-１，Ａ-３，Ａ-４）とすることにより、現像剤が還流し易く、余剰現像剤に加わる圧力が緩和して、摩擦や摩擦熱により現像剤が受けるストレスの一部を低減できる。ゆえに、現像剤の劣化の進行を抑え、トナー成分の固着等の発生を抑えることが可能となる。

図８は本発明を適用できる現像部の別の例である。現像剤が滞留する可能性がある層厚規制部材３５から上流部の領域を減らしつつ、層厚規制部材３５が現像剤と接触する個所の部片４６の形状を、現像スリーブ上方の自由空間において攪拌部材近傍Ｂへ移動する現像剤分の進行方向に近い角度を有するものとしている。これにより現像剤にストレスが加わる領域を減らしつつ現像剤に加わる圧力が緩和し、摩擦や摩擦熱により現像剤が受けるストレスの一部を低減できる。

図９は本発明を適用できる現像部の別の例である。現像剤還流経路（図３でのＡ-２や図７でのＡ-３，Ａ-４）にブラシローラ４７を設けることにより還流経路内の現像剤の流れを促進する。これにより層厚規制部材付近の現像剤が還流経路へ流入し易くなるため、現像剤に加わる圧力が緩和し、摩擦や摩擦熱により現像剤が受けるストレスの一部を低減できる。

エアの供給は、常に、一定である必要はない。現像時以外のエア供給は、必ずしも、行なう必要がない。また、現像時も常に一定にエアを供給するのではなく、間欠的にエアを供給する方式でも、現像剤の搬送効果と冷却効果を向上することができる。

なお、図３から図９の例は、特に、定着温度の低いトナーや粒子径の小さいトナーを用いるときに、より効果がある。環境負荷低減のために、定着温度の低いトナーや、高画質化のために、粒子径の小さいトナーを用いた場合、熱的、機械的ストレスに対する耐性が弱くなる。故に、添加剤の埋没やキャリア等への固着が進行し易くなり、結果として、地汚れ等の画質不良が起こりやすくなる。そのようなトナーを長期間使いこなすために、本発明は有効である。

モノクロ画像形成装置の概略構成図である。 カラー画像形成装置の概略構成図で、（ａ）はタンデム型、（ｂ）はリボルバー型の装置である。 本発明に係る現像装置の構成例を示す図である。 湾曲した還流経路を有する現像装置の構成例を示す図である。 フィルターを取り付けた現像装置の構成例を示す図である。 冷却手段を付加した現像装置の構成例を示す図である。 本発明に係る現像装置の別の構成例を示す図である。 本発明に係る現像装置の更に別の構成例を示す図である。 現像剤還流経路にブラシローラを設ける構成例である。

符号の説明

２ 感光体
２２ マグネットローラ
２３ 現像スリーブ
３０ 現像剤攪拌部材
３５ 層厚規制部材
４０ エア供給手段
４３ エア供給経路
４４ エア流入口

Claims (8)

1. 表面に静電潜像を形成する像担持体と近接又は接触して設けられるようになっており、周面が周回可能に支持された現像剤担持体と、該現像剤担持体上の現像剤の層厚を規制する層厚規制部材とを備える現像装置において、上記層厚規制部材によって規制された余剰現像剤を攪拌搬送箇所へ戻すための少なくとも１本の現像剤還流経路と、エア供給手段と、該エア供給手段から供給されたエアを上記現像剤還流経路へ送り込むエア流入口とを備えることを特徴とする現像装置。
2. 上記現像剤還流経路及び層厚規制部材が湾曲に形成され、余剰現像剤が滑らかに湾曲した移送路を経て攪拌搬送箇所へ戻されることを特徴とする、請求項１に記載の現像装置。
3. 上記エア流入口に、トナー径よりも小さいメッシュのフィルターが設置されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の現像装置。
4. 上記エア流入口のエア供給上流側に、エア冷却手段を設けることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の現像装置。
5. エア冷却手段がペルチェ素子であることを特徴とする、請求項４に記載の現像装置。
6. エア供給を現像剤担持体動作時にのみ行なうことを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の現像装置。
7. エア供給を間欠的に行なうことを特徴とする、請求項６に記載の現像装置。
8. 請求項１〜７のいずれか一項に記載の現像装置を備える画像形成装置。

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