JP2019082584A - 現像ローラ、及び現像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】送風機を別置きせずとも、現像ローラの温度上昇を抑制できる現像ローラを提供する。【解決手段】一対のフランジ８０，９０には、それぞれ通気孔８４，９４が形成され、一対のフランジ８０，９０の少なくとも一方には、現像スリーブの回転に伴って、現像スリーブの内部に気流を生成する気流生成機構８１，９１が設けられる。【選択図】図４

Description

本発明は、現像ローラ、及び現像装置に関する。

現像ローラを備えた現像装置では、現像剤の温度上昇に伴って不具合が生じる。具体的に現像剤の温度上昇は、現像剤層規制部材に対するトナーの固着、トナーとキャリアとの凝集体の発生、帯電量低下などを引き起こし、画像の品質の低下につながる。

そこで、特許文献１の現像装置では、現像ローラの外部に送風機を設けている。送風機が搬送する空気は、現像ローラの貫通孔を介して現像ローラの内部を流れる。この結果、現像ローラの温度の上昇が抑制される。

特開２００６−８４５０５号公報

特許文献１の現像装置では、空気を搬送するための送風機を別に設けているため、部品点数が増大するとともに構造を複雑となる。

本発明は、送風機を別置きせずとも、現像ローラの温度上昇を抑制できる現像ローラを提供することである。

第１の態様は、マグネット部と、該マグネット部を収容する筒状の現像スリーブと、該現像スリーブの両端部にそれぞれに１つずつ固定されるとともに回転可能に支持される一対のフランジとを備えた現像ローラであって、前記一対のフランジには、それぞれ通気孔が形成され、前記一対のフランジの少なくとも一方には、前記現像スリーブの回転に伴って、前記現像スリーブの内部に気流を生成する気流生成機構が設けられることを特徴とする現像ローラである。

第１の態様では、現像スリーブがフランジとともに回転すると、気流生成機構が現像スリーブの内部に気流を生成する。つまり、気流生成機構は、現像スリーブの回転力を利用して空気を搬送する。現像スリーブの外部の空気は、一方のフランジの通気孔を介して現像スリーブの内部へ供給される。この空気は、マグネットと現像スリーブの間の隙間を流れ、現像ローラの冷却に寄与する。現像スリーブの内部の空気は、他方のフランジの通気孔を介して現像スリーブの外部へ排出される。

第２の態様は、第１の態様において、前記気流生成機構は、前記現像スリーブの外部の空気を、前記通気孔を介して該現像スリーブの内部へ供給する給気機構を含んでいることを特徴とする現像ローラである。

第２の態様では、気流生成機構としての給気機構が、現像スリーブの外部の空気を、通気孔を介して該現像スリーブの内部へ供給する。これにより、現像スリーブの内部で気流が生成される。

第３の態様は、第１又は２の態様において、前記気流生成機構は、前記現像スリーブの内部の空気を、前記通気孔を介して該現像スリーブの外部へ排出する排気機構を含んでいることを特徴とする現像ローラである。

第３の発明では、気流生成機構としての排気機構が、現像スリーブの内部の空気を、通気孔を介して該現像スリーブの外部へ排出する。これにより、現像スリーブの内部で気流が生成される。

第４の態様は、第１乃至３の態様のいずれか１つにおいて、前記気流生成機構は、複数の前記通気孔が形成される羽根車で構成されることを特徴とする現像ローラである。

第４の態様では、現像スリーブの回転に伴い、気流生成機構としての羽根車が回転する。この結果、現像スリーブの内部を軸方向に流れる気流が生成される。

第５の態様は、第１乃至４の態様のいずれか１つにおいて、給気側の通気孔の上流側に設けられるフィルタを備えていることを特徴とする現像ローラである。

第５の態様では、飛散したトナーなどが給気側の通気孔から現像スリーブの内部へ入り込んでしまうことをフィルタによって抑制できる。

第６の態様は、第１乃至５の態様のいずれか１つの現像ローラと、第１筐体部及び第２筐体部を有する筐体と、前記第１筐体部に収容されるとともに現像剤を前記現像ローラへ搬送する前記第１搬送部材と、前記第２筐体部に収容されるとともに現像剤を前記第１筐体部内へ搬送する第２搬送部材とを備え、前記筐体には、前記第２搬送部材で搬送された現像剤を前記第１筐体部内へ送るための第１開口と、前記第１搬送部材で搬送された現像剤を前記第２筐体部内へ送るための第２開口と、前記第１筐体部内の余剰の現像剤を排出する現像剤排出口とが形成され、前記現像スリーブの内部から前記通気孔を介して排出された空気を前記現像剤排出口へ送るための空気流路を備えていることを特徴とする現像装置である。

第６の態様では、現像スリーブの外部へ排出された空気は、空気流路を流れ、最終的に現像剤排出口から筐体の外部へ排出される。これにより、筐体の内圧の上昇を抑制できる。

第７の態様は、第６の態様において、前記第１搬送部材は、第１開口側から第２開口側へと現像剤を搬送する搬送翼と、前記第２開口と前記前記現像剤排出口との間に配置されるとともに前記搬送翼と逆方向に現像剤を搬送するカウンター翼とを有し、前記空気流路の流出端は、前記第１筐体部の内部における前記カウンター翼と前記現像剤排出口との間に接続されることを特徴とする現像装置である。

第７の発明では、空気流路を流出した空気は、第１搬送部材のカウンター翼と現像剤排出口との間に流出する。ここで、第１筐体部内では、現像スリーブの回転に伴い、第１開口と第２開口との間でも気流が発生する。この気流が第１筐体部とカウンター翼との隙間を流れると、現像剤がこの気流にのって現像剤排出口側へと流れてしまい、現像剤が過剰に排出されてしまう可能性がある。

これに対し、上述のように、空気流路を流出した空気を第１搬送部材のカウンター翼と現像剤排出口との間に流出させると、この空気が、カウンター翼を乗り越える気流に抗する流れとなる。この結果、第１開口と第２開口との間の現像剤がカウンター翼を越えて現像剤排出口へ過剰に流れてしまうのを抑制できる。

本発明によれば、送風機を別置きせずとも、現像ローラの温度上昇を抑制できる現像ローラを提供できる。

図１は、実施形態に係る画像形成装置の全体構成を示す概略構成図である。 図２は、現像装置の縦断面図である。 図３は、現像装置の内部の全体構成を示す概略構成図であり、現像剤及び空気の流れを矢印で付している。 図４は、第１フランジ及び第２フランジの斜視図である。 図５は、実施例１、実施例２、及び比較例において、現像ローラの回転数とブレードの温度との関係を検証した結果である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。また、以下に説明する各実施形態、変形例、その他の例等の各構成は、本発明を実施可能な範囲において互いに組み合わせてもよい。

〈画像形成装置の全体構成〉
本実施形態に係る画像形成装置１の概略構成を説明する。図１に示すように、画像形成装置１は、マゼンタ、イエロー、シアン、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、用紙(記録媒体)Ｐに画像を形成する。

より詳細には、画像形成装置１は、用紙Ｐを搬送する記録媒体搬送ユニット１０と、静電潜像を現像する現像装置２０と、トナー像を用紙Ｐに二次転写する転写ユニット３０と、周面に画像が形成される静電潜像担持体である感光体ドラム４０と、トナー像を用紙Ｐに定着させる定着ユニット５０とを備えている。画像形成装置１には、廃トナーを回収する廃トナーボックス４５（図１において不図示）が着脱可能に設けられている。

記録媒体搬送ユニット１０は、画像が形成される用紙Ｐを搬送経路Ｒ１上で搬送する。用紙Ｐは、カセットＫに積層されて収容され、給紙ローラによりピックアップされて搬送される。記録媒体搬送ユニット１０は、用紙Ｐに転写されるトナー像が二次転写領域Ｒ２に到達するタイミングで、搬送経路Ｒ１を介して二次転写領域Ｒ２に用紙Ｐを到達させる。

現像装置２０は、色ごとに４個設けられている。各現像装置２０は、トナーを感光体ドラム４０に担持させる現像ローラ２１を備えている。現像装置２０では、トナーとキャリアを所望の混合比になるように調整される。現像装置２０では、トナーが均一に分散され、最適な帯電量を付与した現像剤が調整される。この現像剤を現像ローラ２１に担持させる。現像ローラ２１の回転により現像剤が感光体ドラム４０と対向する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のうちのトナーが感光体ドラム４０の周面上に形成された静電潜像に移動し、静電潜像が現像される。

転写ユニット３０は、現像装置２０で形成されたトナー像を用紙Ｐに二次転写する二次転写領域Ｒ２に搬送する。転写ユニット３０は、転写ベルト３１と、転写ベルト３１を懸架する懸架ローラ３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄと、感光体ドラム４０と共に転写ベルト３１を挟持する一次転写ローラ３２と、懸架ローラ３１ｄと共に転写ベルト３１を挟持する二次転写ローラ３３とを備えている。

転写ベルト３１は、懸架ローラ３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄにより循環移動する無端状のベルトである。一次転写ローラ３２は、転写ベルト３１の内周側から感光体ドラム４０を押圧するように設けられる。二次転写ローラ３３は、転写ベルト３１の外周側から懸架ローラ３１ｄを押圧するように設けられる。

感光体ドラム４０は、色ごとに４個設けられている。各感光体ドラム４０は、転写ベルト３１の移動方向に沿って設けられている。感光体ドラム４０の周上には、現像装置２０と、帯電ローラ４１と、露光ユニット４２と、クリーニングユニット４３とが設けられている。

帯電ローラ４１は、感光体ドラム４０の表面を所定の電位に均一に帯電させる帯電手段である。帯電ローラ４１は、感光体ドラム４０の回転に追従して動く。露光ユニット４２は、帯電ローラ４１によって帯電した感光体ドラム４０の表面を、用紙Ｐに形成する画に応じて露光する。これにより、感光体ドラム４０の表面のうち露光ユニット４２により露光された部分の電位が変化し、静電潜像が形成される。４個の現像装置２０は、それぞれの現像装置２０に対向して設けられたトナータンクＮから供給されたトナーによって感光体ドラム４０に形成された静電潜像を現像し、トナー像を生成する。各トナータンクＮ内には、それぞれ、マゼンタ、イエロー、シアン及びブラックのトナーが充填されている。クリーニングユニット４３は、感光体ドラム４０上に形成されたトナー像が転写ベルト３１に一次転写された後に感光体ドラム４０上に残存するトナーを回収する。

定着ユニット５０は、転写ベルト３１から用紙Ｐへ二次転写されたトナー像を用紙Ｐに付着させ、定着させる。定着ユニット５０は、用紙Ｐを加熱する加熱ローラ５１と、加熱ローラ５１を押圧する加圧ローラ５２と、を備えている。加熱ローラ５１及び加圧ローラ５２は円筒状に形成されており、加熱ローラ５１は内部にハロゲンランプ等の熱源を備えている。加熱ローラ５１と加圧ローラ５２との間には接触領域である定着ニップ部が設けられ、定着ニップ部に用紙Ｐを通過させることにより、トナー像を用紙Ｐに溶融定着させる。トナー像が用紙Ｐへ二次転写された後、転写ベルト３１に残存するトナーは、ベルトクリーニング装置によって回収される。

また、画像形成装置１には、定着ユニット５０によりトナー像が定着された用紙Ｐを装置外部へ排出するための排出ローラ５３，５４が設けられている。

〈印刷動作〉
次いで画像形成装置１の印刷動作について説明する。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は、給紙ローラを回転させて、カセットＫに積層された用紙Ｐをピックアップして搬送する。そして、受信した画像信号に基づいて、帯電ローラ４１により感光体ドラム４０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、露光ユニット４２により感光体ドラム４０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）。

現像装置２０では、静電潜像が現像されてトナー像が形成される（現像工程）。こうして形成されたトナー像は、感光体ドラム４０と転写ベルト３１とが対向する領域において、感光体ドラム４０から転写ベルト３１へ一次転写される（転写工程）。転写ベルト３１には、４個の感光体ドラム４０上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。そして、積層トナー像は、懸架ローラ３１ｄと二次転写ローラ３３とが対向する二次転写領域Ｒ２において、記録媒体搬送ユニット１０から搬送された用紙Ｐに二次転写される。

積層トナー像が二次転写された用紙Ｐは、定着ユニット５０へ搬送される。用紙Ｐを加熱ローラ５１と加圧ローラ５２との間で熱及び圧力を加えながら通過させることにより、積層トナー像を用紙Ｐへ溶融定着させる（定着工程）。その後、用紙Ｐは、排出ローラ５３，５４によって画像形成装置１の外部へ排出される。

〈現像装置の詳細な構成〉
現像装置２０の詳細な構成について、図２〜図４を参照しながら説明する。

現像装置２０は、筐体６０と、現像ローラ２１と、ブレード２８と、第１搬送部材７０と、第２搬送部材７５とを備えている。

〈筐体〉
筐体６０は、横長の容器状に形成されている。筐体６０は、その内部の空間を上下に仕切る仕切部６０ａを有している。筐体６０では、仕切部６０ａの上側に第１収容室Ｓ１が形成され、仕切部６０ａの下側に第２収容室Ｓ２が形成される。第１収容室Ｓ１には、現像ローラ２１と第１搬送部材７０とが収容される。第２収容室Ｓ２には、第２搬送部材７５が収容される。筐体６０では、第１搬送部材７０を収容する部分が第１筐体部６１を構成し、第２搬送部材７５を収容する部分が第２筐体部６２を構成している。

図３に示すように、筐体６０には、現像剤供給口６３、第１開口６４、第２開口６５、及び現像剤排出口６６が形成される。より詳細には、筐体６０では、その長手方向の一端寄りに第１開口６４が形成される。筐体６０では、その長手方向の他端寄りに現像剤供給口６３、第２開口６５、及び現像剤排出口６６が形成される。

現像剤供給口６３は、第２筐体部６２に形成される。現像剤供給口６３は、トナータンクＮから供給された現像剤を第２収容室Ｓ２へ送るための開口である。ここで、現像剤は、磁性体のキャリアと非磁性体のトナーとを含んでいる。

第１開口６４は、仕切部６０ａに形成される。第１開口６４は、第１収容室Ｓ１及び第２収容室Ｓ２を連通させる。第１開口６４は、第２搬送部材７５で搬送した現像剤を第１収容室Ｓ１へ送るための開口である。

第２開口６５は、仕切部６０ａに形成される。第２開口６５は、第１開口６４と現像剤排出口６６の間に配置される。第２開口６５は、第１収容室Ｓ１及び第２収容室Ｓ２を連通させる。第２開口６５は、第１搬送部材７０で搬送した現像剤を第２収容室Ｓ２へ送るための開口である。

現像剤排出口６６は、第１筐体部６１に形成される。現像剤排出口６６は、余剰の現像剤を第１収容室Ｓ１から廃トナーボックス４５（図２において模式的に図示）へ送るための開口である。

〈現像ローラ〉
現像ローラ２１は、感光体ドラム４０の周面に形成された静電潜像に対して、トナーを供給する現像剤担持体である。現像ローラ２１は、感光体ドラム４０と対向するように第１収容室Ｓ１の上部に配置される。現像ローラ２１は、シャフト２２、マグネット部２３、現像スリーブ２４、及び一対のフランジ８０，９０を備えている。現像ローラ２１では、シャフト２２及びマグネット部２３は固定され、現像スリーブ２４及び一対のフランジ８０，９０が一体的に回転駆動される。

シャフト２２は、筐体６０の長手方向に沿って水平に延びている。シャフト２２の両端は、筐体６０に固定／支持される。

マグネット部２３は、シャフト２２の周囲に固定されている。マグネット部２３は、複数の磁極を有する円筒形の部材である。マグネット部２３は、感光体ドラム４０と対向する領域に、異なる磁極が交互に配置されている。マグネット部２３は、現像スリーブ２４の周面上において、現像剤を磁気力により搬送する。マグネット部２３は、現像剤の磁気ブラシの穂を起てて、該磁気ブラシを感光体ドラム４０の静電潜像に接触又は近接させる。

現像スリーブ２４は、非磁性の金属からなる筒状部材である。現像スリーブ２４は円筒形に形成される。現像スリーブ２４は、シャフト２２及びマグネット部２３と同軸となるように水平に延びている。現像スリーブ２４の内径は、マグネット部２３の外径よりやや大きい。このため、現像スリーブ２４とマグネット部２３との間には、円筒状の隙間２５が形成される。

一対のフランジ８０，９０は、現像スリーブ２４の軸方向の一端に設けられる第１フランジ８０と、現像スリーブ２４の軸方向の他端に設けられる第２フランジ９０とで構成される。第１フランジ８０及び第２フランジ９０の詳細な構成は後述する。

〈ブレード〉
ブレード２８は、現像スリーブ２４の外周面に付着した現像剤を均一な厚さの層にするための層厚規制部材である。ブレード２８は、現像スリーブ２４と感光体ドラム４０とが対向する位置を基準とすると、現像スリーブ２４の回転方向の上流側に配置される。ブレード２８は、ステンレス等の金属材料で構成される。

〈第１搬送部材〉
第１搬送部材７０は、第１収容室Ｓ１において、現像剤を攪拌・混合するとともに、該現像剤を搬送する。第１搬送部材７０で攪拌・混合された現像剤は、現像ローラ２１へ供給される。また、第１搬送部材７０で搬送された現像剤は、第２開口６５を介して第１収容室Ｓ１へ戻される。

第１搬送部材７０は、第１支持軸７１と第１搬送翼７２とを備えている。第１支持軸７１は、仕切部６０ａに沿うように水平に延びている。第１支持軸７１は、軸受け（不図示）によって回転可能に支持されている。第１搬送翼７２は、第１支持軸７１の外周面に形成されている。第１搬送翼７２は、第１支持軸７１の軸方向に沿って配置された螺旋状の傾斜面を有している。第１搬送翼７２は、第１開口６４側から第２開口６５側に向かって（順方向に）現像剤を搬送する。

第１支持軸７１の外周面には、カウンター翼７３が形成されている。カウンター翼７３は、第２開口６５と現像剤排出口６６との間に設けられる。カウンター翼７３は、第１搬送翼７２の順方向と逆向きに現像剤を搬送する部分である。即ち、カウンター翼７３は、第１開口６４から第２開口６５までの間の現像剤が、現像剤排出口６６側へ移動してしまうことを抑制している。ただし、第１収容室Ｓ１の現像剤の量が所定量より大きくなると、余剰の現像剤はカウンター翼７３を乗り越えて現像剤排出口６６へ送られる。現像剤排出口６６に送られた余剰の現像剤は、廃トナーボックス４５へ回収される。

〈第２搬送部材〉
第２搬送部材７５は、第２収容室Ｓ２において、現像剤を攪拌・混合するとともに、該現像剤を搬送する。第２搬送部材７５で攪拌・混合された現像剤は、第１開口６４を介して第１収容室Ｓ１へ供される。

第２搬送部材７５は、第２支持軸７６と第２搬送翼７７とを備えている。第２支持軸７６は、仕切部６０ａに沿うように水平に延びている。第２支持軸７６は、軸受け（不図示）によって回転可能に支持されている。第２搬送翼７７は、第２支持軸７６の外周面に形成されている。第２搬送翼７７は、第２支持軸７６の軸方向に沿って配置された螺旋状の傾斜面を有している。第２搬送翼７７は、第２開口６５から第１開口６４に向かって現像剤を搬送する。

〈現像ローラの冷却構造〉
現像装置２０では、現像ローラ２１の回転に伴い現像剤の温度が上昇する。ブレード２８と現像スリーブ２４の近接部分では、現像剤とブレード２８との接触に伴い熱が蓄積していく。特に、印刷動作の高速化に伴い現像ローラ２１の回転が速くなると、現像剤の温度上昇が促進される。このような現像剤の温度上昇は、ブレード２８に対するトナーの固着、トナーとキャリアとの凝集体の発生、蓄電量低下などを引き起こすため、印刷画像の品質の低下につながる。そこで、本実施形態では、現像ローラ２１の回転に伴う気流により、該現像ローラ２１を冷却する構造を採用している。この冷却構造について図２〜図４を参照しながら説明する。

第１フランジ８０及び第２フランジ９０には、現像ローラ２１の内部で軸方向の気流を形成するための気流形成機構が設けられている。第１フランジ８０及び第２フランジ９０の基本的な構造は同じである。

第１フランジ８０は、現像スリーブ２４の軸方向の一端部に固定されている。第１フランジ８０は、第１本体部８１と第１筒部８２とを備えている。第１本体部８１は、現像スリーブ２４の一端側の開口を塞ぐ円板状に形成される。第１筒部８２は、第１本体部８１の軸心から、現像スリーブ２４の軸方向外方に向かって延出している。第１筒部８２は、円筒状に形成され、その内部にシャフト２２が挿通されている。つまり、第１フランジ８０は、シャフト２２に対して回転可能に支持されている。第１フランジ８０は、駆動機構（図示省略）によって回転駆動される。これにより、第１フランジ８０、現像スリーブ２４、及び第２フランジ９０が一体となって回転する。

第１本体部８１は、複数の羽翼を有する羽根車を構成している。具体的には、第１本体部８１には、複数（本例では１４枚）の第１羽翼８３と、隣り合う２つの第１羽翼８３の間にそれぞれ形成される複数の第１通気孔８４とが形成される。複数の第１羽翼８３は、第１筒部８２から第１本体部８１の外縁に亘って略放射状に延びている。各第１羽翼８３は、第１フランジ８０の回転に伴って、現像スリーブ２４の外部（図２に示す気流形成用の空間２９）から現像スリーブ２４の内部へ空気を送るように、それぞれ傾斜している。つまり、第１本体部８１は、現像スリーブ２４の外部の空気を、複数の第１通気孔８４を介して現像スリーブ２４の内部へ供給する給気機構を構成している。

第２フランジ９０は、現像スリーブ２４の軸方向の他端部に固定されている。第２フランジ９０は、第２本体部９１と第２筒部９２とを備えている。第２本体部９１は、現像スリーブ２４の他端側の開口を塞ぐ円板状に形成される。第２筒部９２は、第２本体部９１の軸心から、現像スリーブ２４の軸方向外方に向かって延出している。第２筒部９２は、円筒状に形成され、その内部にシャフト２２が挿通されている。つまり、第２フランジ９０は、シャフト２２に対して回転可能に支持されている。

第２本体部９１は、複数の羽翼を有する羽根車を構成している。具体的には、第２本体部９１には、複数（本例では１４枚）の第２羽翼９３と、隣り合う２つの第２羽翼９３の間にそれぞれ形成される複数の第２通気孔９４とが形成される。複数の第２羽翼９３は、第２筒部９２から第２本体部９１の外縁に亘って略放射状に延びている。各第２羽翼９３は、第２フランジ９０の回転に伴って、現像スリーブ２４の内部から現像スリーブ２４の外部への軸方向の気流を形成するように、それぞれ傾斜している。つまり、第２本体部９２は、現像スリーブ２４の内部の空気を、複数の第２通気孔９４を介して現像スリーブ２４の内部へ供給する排気機構を構成している。

図２に示すように、現像ローラ２１には、フィルタ８５が取り付けられる。フィルタ８５は、第１フランジ８０の第１本体部８１の側端面に固定される。つまり、フィルタ８５は、複数の第１通気孔８４の上流側に配置される。フィルタ８５は、現像ローラ２１の外部の空気中の現像剤（トナー）を捕捉する。このフィルタ８５により、空気中の現像剤が現像スリーブ２４の内部に流入することを抑制できる。

図２に示すように、筐体６０には、現像スリーブ２４の外部へ排出された空気を、現像剤排出口６６へ送るための空気流路６７が形成される。空気流路６７の流入端は、現像スリーブ２４の第２フランジ９０に向かって開口している。空気流路６７の流出端は、第１収容室Ｓ１に接続している。具体的に、空気流路６７の流出端は、第１収容室Ｓ１において、カウンター翼７３と現像剤排出口６６との間に接続している。

〈冷却動作〉
駆動機構によって第１フランジ８０が回転駆動されると、現像スリーブ２４及び第２フランジ９０が一体となって回転する。第１フランジ８０が回転すると、空間２９の空気は各第１羽翼８３の各第１通気孔８４を通過し、現像スリーブ２４の内部に流入する。現像スリーブ２４の内部の空気は、筒状の隙間２５を流れる。この気流により、現像スリーブ２４が冷却される。

第２フランジ９０が回転すると、現像スリーブ２４の内部の空気は、各第２羽翼９３の各第２通気孔９４を通過し、現像スリーブ２４の外部へ流出する。この空気は、空気流路６７を流れ、第１収容室Ｓ１におけるカウンター翼７３と現像剤排出口６６との間に流出する。このように流出した空気は、基本的には、現像剤排出口６６へ流れ、最終的に廃トナーボックス４５に送られる。

第１収容室Ｓ１に流入した空気の一部は、カウンター翼７３側に向かう気流Ａ１となる。この気流Ａ１により、現像剤が現像剤排出口６６に過剰に排出されてしまうことを抑制できる。つまり、現像ローラ２１の回転に伴い、第１収容室Ｓ１における第１開口６４と第２開口６５との間の空間（以下、攪拌室６８という）で気流Ａ２が発生すると、攪拌室６８の空気がカウンター翼７３を乗り越えて現像剤排出口６６側へ流出する可能性がある。この場合、攪拌室６８の現像剤が、カウンター翼７３を乗り越える気流Ａ２とともに現像剤排出口６６へ排出されてしまう可能性がある。

これに対し、本実施形態では、空気流路６７を流出した空気の一部が気流Ａ１となって上記気流Ａ２に抗するため、気流Ａ２がカウンター翼７３を乗り越えることを抑制できる。この結果、攪拌室６８の現像剤が、現像剤排出口６６から過剰に排出されてしまうことを抑制できる。

〈検証結果〉
実施形態に係る冷却構造による現像ローラ２１の冷却効果を検証した結果を図５に示す。この結果は、実施例１、実施例２、及び比較例において、現像ローラ２１の回転数毎（印刷速度に対応）のブレード２８の温度を測定した。ここで、実施例１は、上述した実施形態に対応するものである。つまり、実施例１では、第１フランジ８０に複数（１４枚）の第１羽翼８３と、複数の第１通気孔８４とが形成され、且つ第２フランジ９０に複数（１４枚）の第１羽翼８３と、複数の第１通気孔８４とが形成される。実施例２の第１フランジ８０の構成は、実施例１と同様である。一方、実施例２の第２フランジ９０には、複数の第２羽翼９３がなく、複数の第２通気孔９４のみが形成されている。比較例は、従来式であり、第１フランジ８０及び第２フランジ９０の双方において羽翼及び通気孔がない。

図５より、現像ローラ２１の回転数が３６７ｒｐｍ以下の条件では、実施例１、実施例２、及び比較例において、ブレード２８の温度に差異はなかった。一方、現像ローラ２１の回転数が５５０ｒｐｍの条件では、実施例１のブレード２８の温度が４４℃、実施例２のブレード２８の温度が４６℃、比較例のブレード２８の温度が４８℃であった。このことから、現像ローラ２１の回転数が大きくなると、実施例１や２の冷却効果が高くなることがわかる。特に、現像ローラ２１の回転数が最も大きい７３３ｒｐｍの条件では、実施例１のブレード２８の温度が４８℃、実施例２のブレード２８の温度が５２℃、比較例のブレード２８の温度が６０℃であり、実施例１及び２の冷却効果が顕著に表れた。

−実施形態の効果−
以上のように、本実施形態によれば、第１フランジ８０及び第２フランジ９０の回転に伴い現像スリーブ２４内に気流を発生させている。これにより、送風機などを別置きせずとも、現像ローラ２１を空気によって冷却できる。従って、部品点数の増大を招くことなく、現像ローラ２１の温度上昇を抑制でき、ひいては現像剤の温度上昇を抑制できる。

特に、本実施形態では、第１フランジ８０及び第２フランジ９０をそれぞれ羽根車とし、これらで現像スリーブ２４の軸方向の気流を生成している。このため、図５に示すように、ブレード２８の温度を効果的に低減できる。

本実施形態では、現像ローラ２１から排出された空気を、空気流路６７を介して現像剤排出口６６へ送っている。このため、筐体６０の内圧の上昇を抑制できる。ここで、空気流路６７を流出した空気の一部をカウンター翼７３の周囲へ分流させることで、攪拌室６８の現像剤が現像剤排出口６６側へ過剰に漏れてしまうことを抑制できる。

《その他の実施形態》
上記実施形態では、第１フランジ８０及び第２フランジ９０にそれぞれ羽翼を形成している。しかし、上記実施例２のように、第２フランジ９０には、第２通気孔９４のみを形成し、第２羽翼９３を形成しない構成としてもよい。同様に、第２フランジ９０に第２羽翼９３及び第２通気孔９４を形成し、第１フランジ８０には、第１通気孔８４のみを形成し、第１羽翼８３を形成しない構成としてもよい。

本発明は、現像ローラ、及び現像装置について有用である。

２０ 現像装置
２１ 現像ローラ
２３ マグネット部
２４ 現像スリーブ
６０ 筐体
６１ 第１筐体部
６２ 第２筐体部
７０ 第１搬送部材
７５ 第２搬送部材
８０ 第１フランジ
８１ 第１本体部（羽根車、給気機構、気流生成機構）
８４ 通気孔
８５ フィルタ
９０ 第２フランジ
９１ 第２本体部（羽根車、排気機構、気流生成機構）
９４ 通気孔

Claims (7)

1. マグネット部と、
   前記マグネット部を収容する筒状の現像スリーブと、
   前記現像スリーブの両端部にそれぞれに１つずつ固定されるとともに回転可能に支持される一対のフランジとを備えた現像ローラであって、
   前記一対のフランジには、それぞれ通気孔が形成され、
   前記一対のフランジの少なくとも一方には、前記現像スリーブの回転に伴って、前記現像スリーブの内部に気流を生成する気流生成機構が設けられることを特徴とする現像ローラ。
2. 請求項１において、
   前記気流生成機構は、前記現像スリーブの外部の空気を、前記通気孔を介して該現像スリーブの内部へ供給する給気機構を含んでいることを特徴とする現像ローラ。
3. 請求項１又は２において、
   前記気流生成機構は、前記現像スリーブの内部の空気を、前記通気孔を介して該現像スリーブの外部へ排出する排気機構を含んでいることを特徴とする現像ローラ。
4. 請求項１乃至３のいずれか１つにおいて、
   前記気流生成機構は、複数の前記通気孔が形成される羽根車で構成されることを特徴とする現像ローラ。
5. 請求項１乃至４のいずれか１つにおいて、
   給気側の通気孔の上流側に設けられるフィルタを備えていることを特徴とする現像ローラ。
6. 請求項１乃至５のいずれか１つの現像ローラと、
   第１筐体部及び第２筐体部を有する筐体と、
   前記第１筐体部に収容されるとともに現像剤を前記現像ローラへ搬送する第１搬送部材と、
   前記第２筐体部に収容されるとともに現像剤を前記第１筐体部内へ搬送する第２搬送部材とを備え、
   前記筐体には、前記第２搬送部材で搬送された現像剤を前記第１筐体部内へ送るための第１開口と、前記第１搬送部材で搬送された現像剤を前記第２筐体部内へ送るための第２開口と、前記第１筐体部内の余剰の現像剤を排出する現像剤排出口とが形成され、
   前記現像スリーブの内部から前記通気孔を介して排出された空気を前記現像剤排出口へ送るための空気流路を備えていることを特徴とする現像装置。
7. 請求項６において、
   前記第１搬送部材は、
   第１開口側から第２開口側へと現像剤を搬送する搬送翼と、
   前記第２開口と前記前記現像剤排出口との間に配置されるとともに前記搬送翼と逆方向に現像剤を搬送するカウンター翼とを有し、
   前記空気流路の流出端は、前記第１筐体部の内部における前記カウンター翼と前記現像剤排出口との間に接続されることを特徴とする現像装置。

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