JP4468020B2 - 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

本発明は、電子写真方式の現像装置、及び、この現像装置を使用したプロセスカートリッジ、画像形成装置に関する。

複写機やプリンタ等の画像形成装置では、感光体上に形成された静電潜像に対してトナーを供給し、その静電潜像を顕像化してトナー画像を形成するための装置として現像装置が使用されている。このような現像装置の一例を図８に示す。

現像装置１００は、磁性キャリアとトナーとを有する二成分現像剤を収容するケーシング１０１と、内部に磁石を持って中心線回りに回転可能にケーシング１０１に支持された現像ローラ１０２と、現像ローラ１０２の外周面に対して一定距離に離間した隙間を持って配置された現像剤規制部材１０３等を有する。現像剤規制部材１０３は断面がＬ字型になるように曲げられており、現像剤規制部材１０３の端面と現像ローラ１０２の外周面との間の間隔により、現像ローラ１０２の外周面に付着する現像剤の層厚が規制されている。現像ローラ１０２の回転方向は矢印ａ方向、感光体１０４の回転方向は矢印ｂ方向である。

現像ローラ１０２の回転方向に沿った現像剤規制部材１０３の前後では、現像剤は詰まった状態から強制的に押し出されるような状態になるので、現像剤はかなりの圧力を受け、現像剤と現像ローラ１０２、現像剤と現像剤規制部材１０３、現像剤同士の間で摩擦が生じ、摩擦熱が発生している。このような摩擦熱は現像装置内に次第に蓄積され、その熱の影響によって現像剤が劣化しやすくなる。

また、現像剤が現像剤規制部材１０３を通過直後は、現像ローラ１０２上での現像剤の穂立ちが急激に変動するため、現像剤中のトナーが、クラウド状態となって飛散する現象が発生する。図８中のＡ１領域は、感光体１０４の回転方向に沿った現像ローラ１０２との対向位置より上流側で発生するトナー飛散の領域であり、図８中のＡ２領域は、感光体１０４の回転方向に沿った現像ローラ１０２の下流側で発生するトナー飛散の領域である。いずれもトナーによる画像形成装置内の汚染を招き、異常画像などを誘発させてしまうことになる。

本発明の目的は、トナー画像の現像時におけるトナー飛散の防止と現像装置の冷却とを図ることである。

請求項１記載の発明の現像装置は、現像剤を収納したケーシングと、前記ケーシングに中心線回りに回転可能に支持され、前記ケーシング外に露出した一部の外周面が感光体に対向される現像ローラと、前記ケーシング内に形成された第１空間と、前記現像ローラの回転方向に沿った方向であってこの現像ローラが前記感光体と対向する位置より下流側に形成され、前記第１空間に連通されて前記現像ローラの中心線方向に沿って延出した第１開口部と、前記第１空間に接続されている減圧手段と、を有し、前記第１空間内の気圧が前記減圧手段により前記ケーシングの周囲の気圧より低く設定されており、前記第１開口部の開口幅が、前記第１空間の前記減圧手段が接続されている方向に向けて、次第に狭くなるように形成されている。

したがって、現像ローラと感光体との対向位置で現像ローラに担持された現像剤が感光体上の静電潜像に供給される現像処理が行われたとき、現像に用いられなかった現像剤中のトナーが現像ローラの回転方向に沿った現像ローラと感光体との対向位置の下流側で飛散する現象が生じる。このような場合において、飛散したトナーは、ケーシングの周囲より気圧が低くなっている第１空間内へ第１開口部から吸引される。このため、飛散したトナーが原因となる異常画像の発生、現像装置が用いられている画像形成装置内の汚れが防止される。そして、減圧手段を駆動させることにより、第１開口部から第１空間内へ流入する強い空気の流れを発生させることができ、飛散トナーの吸引性能、現像装置の冷却性能もアップする。さらに、第１開口部の開口幅が、第１空間の減圧手段が接続されている方向に向けて、次第に狭くなるように形成されているので、減圧手段を駆動させたときの第１開口部からの空気の流入は、第１開口部の長手方向の全域で略均等に行われる。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の現像装置において、前記ケーシングに、前記第１空間内に向けて突出したフィンが設けられている。

したがって、飛散したトナーと共に第１開口部から吸引されて第１空間内を流れる空気がフィンに当たることによりフィンからの放熱が促進され、現像装置の冷却が促進される。このため、現像時に発生する摩擦熱の蓄積による現像剤の劣化が防止される。

請求項３記載の発明は、請求項２記載の現像装置において、前記フィンは、前記第１開口部から前記第１空間内に流入した空気をこの空気の流れ方向下流側にガイドする向きに形成されている。

したがって、現像装置の冷却が効率よく行われる。

請求項４記載の発明は、請求項１ないし３のいずれか一記載の現像装置において、前記第１開口部は、前記現像ローラと前記感光体との対向部に向けて上向きに開口するように位置付けられている。

したがって、現像ローラや感光体の表面から脱落したトナーの塊についても第１開口部から吸引することが可能となる。

請求項５記載の発明は、請求項１ないし４のいずれか一記載の現像装置において、前記現像ローラの外周面に対向して配置され、現像ローラの外周面に担持される現像剤の層厚を規制する現像剤規制部材と、前記ケーシング内に形成された第２空間と、前記現像ローラが前記現像剤規制部材に対向する位置より前記現像ローラの回転方向に沿った下流側に向けて開口され、前記第２空間に連通されて前記現像ローラの中心線方向に沿って延出した第２開口部と、を有し、前記第２空間内の気圧が前記ケーシングの周囲の気圧より低く設定されている。

したがって、現像ローラと感光体との対向位置で現像ローラに担持された現像剤が感光体上の静電潜像に供給される現像処理が行われたとき、現像剤規制部剤の規制位置を通過した現像剤中のトナーが現像ローラの回転方向に沿った現像ローラと感光体との対向位置の上流側で飛散する現象が生じる。このような場合において、飛散したトナーは、ケーシングの周囲より気圧が低くなっている第２空間内へ第２開口部から吸引される。このため、現像ローラの回転方向に沿った感光体との対向位置の下流側における飛散したトナーの回収のみならず、現像ローラの回転方向に沿った感光体との対向位置の上流側における飛散したトナーの回収を行え、飛散したトナーが原因となる異常画像の発生、現像装置が用いられている画像形成装置内の汚れがより一層防止される。

請求項６記載の発明は、請求項５記載の現像装置において、前記ケーシングに、前記第２空間内に向けて突出したフィンが設けられている。

したがって、飛散したトナーと共に第２開口部から吸引された空気が第２空間内を流れることによりフィンからの放熱が促進され、現像装置が冷却されて現像時に発生する摩擦熱の蓄積による現像剤の劣化が防止される。

請求項７記載の発明は、請求項６記載の現像装置において、前記フィンは、前記第２開口部から前記第２空間内に流入した空気をこの空気の流れ方向下流側にガイドする向きに形成されている。

したがって、現像装置の冷却が効率よく行われる。

請求項８記載の発明は、請求項５ないし７のいずれか一記載の現像装置において、前記第２空間に減圧手段が接続されている。

したがって、減圧手段を駆動させることにより、第２開口部から第２空間内へ流入する強い空気の流れを発生させることができ、飛散トナーの吸引性能、現像装置の冷却性能がアップする。

請求項９記載の発明は、請求項５ない８のいずれか一記載の現像装置において、現像剤がトナーと磁性キャリアとからなる二成分現像剤であり、該磁性キャリアは磁性体の芯材に対して樹脂コート膜を有するものであって、該樹脂コート膜がアクリル等の熱可塑性樹脂と、メラニン樹脂とを架橋させた樹脂成分、帯電調整剤を含有させたものである。

したがって、磁性キャリアの形状磨耗が低減され、現像ローラとの摩擦係数低下により現像剤の搬送性能の変動が防止され、形成される画像品質の維持が図られる。

請求項１０記載の発明は、請求項９記載の現像装置において、前記磁性キャリアの粒径が２０〜５０μｍである。

したがって、磁性キャリアの粒径を制御することにより、トナーの被覆率が向上し、トナーの飛散が低減される。

請求項１１記載の発明のプロセスカートリッジは、外周面にトナー画像が形成される感光体と、前記感光体を回転可能に保持するカートリッジケースと、前記カートリッジケース内に保持され、前記感光体の外周面に対向配置された請求項１ないし１０のいずれか一記載の現像装置と、を具備する。

ここで、プロセスカートリッジとは、トナー画像が形成される感光体とトナー画像の形成に関与する作像手段（帯電装置、現像装置、クリーニング装置等）の少なくとも一つをカートリッジケース内に収容してユニット化したものであり、画像形成装置内に着脱可能に取り付けられている。

したがって、このプロセスカートリッジを用いることにより、請求項１ないし１０のいずれか一記載の発明と同様の作用を奏する。

請求項１２記載の発明の画像形成装置は、外周面にトナー画像が形成される感光体と、前記感光体の外周面を一様に帯電する帯電装置と、一様に帯電された前記感光体の外周面に静電潜像を書き込む露光装置と、前記感光体の外周面に書き込まれた静電潜像を現像してトナー画像を形成する請求項１ないし１０のいずれか一記載の現像装置と、現像されたトナー画像を記録媒体に転写する転写装置と、を具備する。

したがって、この画像形成装置では、請求項１ないし１０のいずれか一記載の発明と同様の作用を奏する。

請求項１３記載の発明の画像形成装置は、装置本体内に設けられ、記録媒体収容部から記録媒体排出部に至る記録媒体搬送路と、前記記録媒体搬送路の途中に着脱可能に配置された請求項１１記載のプロセスカートリッジと、を具備する。

したがって、この画像形成装置では、請求項１１記載の発明と同様の作用、即ち、請求項１ないし１０のいずれか一記載の発明と同様の作用を奏する。

請求項１記載の発明の現像装置によれば、現像剤中のトナーが現像ローラの回転方向に沿った現像ローラと感光体との対向位置の下流側で飛散する現象が生じた場合において、飛散したトナーを第１開口部から第１空間内へ吸引することができ、飛散したトナーが原因となる異常画像の発生、現像装置が用いられている画像形成装置内の汚れを防止できる。そして、減圧手段を駆動させることにより、第１開口部から第１空間内へ流入する強い空気の流れを発生させることができ、飛散トナーの吸引性能、現像装置の冷却性能をアップさせることもできる。さらに、第１開口部の開口幅が、第１空間の減圧手段が接続されている方向に向けて、次第に狭くなるように形成されているので、減圧手段を駆動させたときの第１開口部からの空気の流入を、第１開口部の長手方向の全域で略均等にすることもできる。

請求項２記載の発明の現像装置によれば、第１開口部から吸引された空気が第１空間内を流れることによりフィンからの放熱を促進でき、現像装置が冷却されるために現像時に発生する摩擦熱の蓄積による現像剤の劣化を防止できる。

請求項３記載の発明の現像装置によれば、フィンによる現像装置の冷却を効率よく行うことができる。

請求項４記載の発明の現像装置によれば、現像ローラや感光体の表面から脱落したトナーの塊についても第１開口部から吸引することができる。

請求項５記載の発明の現像装置によれば、現像ローラの回転方向に沿った現像ローラと感光体との対向位置の下流側における飛散したトナーの回収のみならず、現像ローラの回転方向に沿った現像ローラと感光体との対向位置の上流側における飛散したトナーの回収を行え、飛散したトナーが原因となる異常画像の発生、現像装置が用いられている画像形成装置内の汚れをより一層防止できる。

請求項６記載の発明の現像装置によれば、第２開口部から吸引された空気が第２空間内を流れることによりフィンからの放熱を促進でき、現像装置が冷却されるために現像時に発生する摩擦熱の蓄積による現像剤の劣化を防止できる。

請求項７記載の発明の現像装置によれば、フィンによる現像装置の冷却を効率よく行うことができる。

請求項８記載の発明の現像装置によれば、第２開口部から第２空間内へ流入する強い空気の流れを発生させることができ、飛散トナーの吸引性能、現像装置の冷却性能をアップさせることができる。

請求項９記載の発明の現像装置によれば、磁性キャリアの形状磨耗を低減させることができ、現像ローラとの摩擦係数低下により現像剤の搬送性能の変動を防止でき、形成される画像品質の維持を図ることができる。

請求項１０記載の発明の現像装置によれば、磁性キャリアに対するトナーの被覆率を向上させ、トナーの飛散を低減させることができる。

請求項１１記載の発明のプロセスカートリッジによれば、請求項１ないし１０のいずれか一記載の発明と同様の効果を奏することができる。

請求項１２記載の発明の画像形成装置によれば、請求項１ないし１０のいずれか一記載の発明と同様の効果を奏することができる。

請求項１３記載の発明の画像形成装置によれば、請求項１１記載の発明と同様の効果を奏することができる。

本発明の第１の実施の形態を図１ないし図６に基づいて説明する。図１は画像形成装置であるカラーレーザー複写機（以下、「複写機」という。）全体の構造を概略的に示す縦断正面図である。

複写機１の装置本体２内の中央部にはカラー画像を形成するためのプリンタエンジン３が設けられている。このプリンタエンジン３は、等間隔に離間させて水平向きに並列に配設された４つのドラム状の感光体４、感光体４の外周面を一様に帯電する帯電装置５、帯電装置５により帯電された各感光体４の外周面を画像データに応じて露光することにより静電潜像を形成する露光装置６、静電潜像にトナーを供給することにより静電潜像をトナー画像として顕像化する現像装置７、感光体４上のトナー画像が順次転写される中間転写ベルト８、中間転写ベルト８上へのトナー画像の転写後に感光体４上に残留したトナーを除去するクリーニング装置９、中間転写ベルト８上に転写されたトナー画像を記録媒体Ｓに転写させる転写装置１０等により構成されている。なお、４つの感光体４上にはそれぞれ異なる色のトナー画像（Ｙ；イエロー、Ｍ；マゼンタ、Ｃ；シアン、Ｂ；ブラック）が形成され、これらの各色のトナー画像が中間転写ベルト８上に転写されることにより、中間転写ベルト８上ではカラーのトナー画像が形成され、このカラーのトナー画像が記録媒体Ｓに転写される。

装置本体２の上部には、画像読取りが行われる原稿を自動送りするＡＤＦ１１と、画像読取りが行われる原稿が載置されるコンタクトガラス１２と、ＡＤＦ１１で自動送りされた原稿又はコンタクトガラス１２上に載置された原稿を読取る画像読取装置１３とが配置されている。

画像読取装置１３は、コンタクトガラス１２と平行に２：１の速度で走行可能な第１・第２走行体１４，１５、レンズ１６、光電変換素子（ＣＣＤ）１７等により構成されている。第１走行体１４には、コンタクトガラス１２上に載置された原稿、又は、ＡＤＦ１１で搬送される原稿を照明するための光源１８と、原稿で反射された光を反射させる第１ミラー１９とが搭載されている。第２走行体１５には、第１ミラー１９で反射された光をさらに反射させる第２ミラー２０と第３ミラー２１とが搭載されている。第１〜第３ミラー１９，２０，２１で順次反射された光の進行方向前方には、レンズ１６とＣＣＤ１７とが配置されている。

装置本体２の下部には、記録媒体Ｓを収納する記録媒体収容部である複数段の用紙カセット２４が設けられている。これらの用紙カセット２４内に収納された記録媒体Ｓはピックアップローラ２５とフィードローラ２６とにより一枚ずつ分離給紙され、分離給紙された記録媒体Ｓは装置本体２内に設けられた用紙搬送路２７に沿って搬送される。この用紙搬送路２７上には、レジストローラ２８、転写装置１０、定着装置２９、排紙ローラ３０等が配置されている。

このような構成において、この複写機１による画像形成動作は、以下のようにして行われる。

まず、コンタクトガラス１２上に載置され、又は、ＡＤＦ１１により自動送りされる原稿の画像が画像読取装置１３により読み取られる。その読取結果に応じて露光装置６の半導体レーザから各色（イエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＢ）の画像データに応じたレーザ光が出射され、そのレーザ光が帯電装置５により一様に帯電された各感光体４の外周面を露光することにより静電潜像が形成される。この静電潜像に対して各現像装置７から各色のトナーが供給されることにより静電潜像が顕像化され、感光体４の外周面上に各色のトナー画像が形成される。各感光体４上のトナー画像は、感光体４の回転と同期して移動する中間転写ベルト８上に順次転写され、中間転写ベルト８上にはカラートナー画像が形成される。

一方、画像読取装置１３での画像読取が開始された後、用紙カセット２４内から記録媒体Ｓの分離給紙が開始される。用紙カセット２４内から分離給紙された記録媒体Ｓは用紙搬送路２７上を搬送され、間欠的に回転駆動するレジストローラ２８により中間転写ベルト８と転写装置１０との間の転写位置に送り込まれる。

記録媒体Ｓが中間転写ベルト８と転写装置１０との間の転写位置に送り込まれることにより、中間転写ベルト８上のカラートナー画像が記録媒体Ｓ上に転写される。カラートナー画像が転写された記録媒体Ｓは引き続き用紙搬送路２７上を搬送され、記録媒体Ｓが定着装置２９を通過する過程でカラートナー画像が記録媒体Ｓに定着される。カラートナー画像が定着された記録媒体Ｓは排紙ローラ３０によって排紙トレイ３１上に排紙される。

このような構成の下、本実施の形態の特徴的部分について説明する。図２は現像装置を示す縦断正面図、図３は現像装置のケーシング内に形成された第１空間とこの第１空間に接続されたファンとを示す斜視図、図４は第１空間内に形成されたフィンを示す斜視図、図５は現像装置のケーシング内に形成された第２空間とこの第２空間に接続されたファンとを示す斜視図、図６は第２空間内に形成されたフィンを示す斜視図である。

現像装置７は、磁性キャリアとトナーとを有する二成分現像剤を収納したケーシング３２を有し、このケーシング３２に中心線回りに回転可能に現像ローラ３３が支持されている。現像ローラ３３は中心線が感光体４の中心線と平行となるように配置され、現像ローラ３３の一部がケーシング３２外に露出するように位置付けられている。現像ローラ３３におけるケーシング３２外に露出した部分の外周面が感光体４の外周面に対向されている。また、ケーシング３２は非磁性金属板で形成されている。

磁性キャリアは、粒径が２０〜５０μｍで平均粒径が３５μｍ程度に形成されている。これにより、磁性キャリアに対するトナーの被覆率が向上し、磁性キャリアの外周面に被覆されずに飛散しやすくなっているトナーが低減され、トナーの飛散が低減される。また、磁性キャリアは、磁性体の芯材に対して樹脂コート膜を有し、その樹脂コート膜がアクリル等の熱可塑性樹脂と、メラニン樹脂とを架橋させた樹脂成分、帯電調整剤を含有させたものが使用されている。これにより、磁性キャリアの形状磨耗が低減され、現像ローラ３３との摩擦係数低下により二成分現像剤の搬送性能の変動が防止され、形成される画像品質の維持が図られる。

ケーシング３２には、現像剤規制部材３４、第１空間３５、第２空間３６が形成されている。

現像剤規制部材３４は、現像ローラ３３の中心線方向に沿って延出し、及び、現像ローラ３３の外周面に対向して一定距離に離間した隙間をもって配置された部材である。外周面に二成分現像剤を担持した現像ローラ３３が回転し、外周面に担持された二成分現像剤がこの現像剤規制部材３４との間の隙間を通過するときに担持された現像剤の層厚が一定となるように規制される。

第１空間３５は、ケーシング３２内に形成された空間であり、ケーシング３２にはこの第１空間３５に連通された第１開口部３７が形成されている。この第１開口部３７は、現像ローラ３３の回転方向に沿った方向であってこの現像ローラ３３が感光体４と対向する位置より下流側に形成されている。また、第１開口部３７は現像ローラ３３の中心線方向の全域に亘って延出したスリット状の開口であり、現像ローラ３３と感光体４との対向部に向けて上向きに開口するように位置付けられている。なお、この第１開口部３７の形状はスリット状に限らず、複数の開口穴を現像ローラ３３の中心線方向に沿って形成してもよい。

第１空間３５には、第１空間３５内の気圧がケーシング３２の周囲の気圧より低くなるように制御する減圧手段であるファン３８がホース３９を介して接続されている。ファン３８の吸入側にはフィルター４０が取り付けられている。ケーシング３２の一部であって感光体４の外周面に近接して位置する第１開口部３７の縁部となる部分には、感光体４の外周面に対して微小な隙間をもって非接触状態を維持するマイラー４１が固定されている。このマイラー４１は、感光体４の外周面に沿って感光体４の中心線方向の全域に亘って延出されている。なお、第１開口部３７の幅寸法は均一ではなく、ホース３９が接続されている側（幅寸法Ｗ２）からホース３９が接続されている側の反対側（幅寸法Ｗ１）に向けて次第に広くなるように形成されている。これにより、ファン３８を駆動したときにおける第１開口部３７からの空気の流入が、第１開口部３７の長手方向の全域で略均等に行われる。

ケーシング３２には、第１空間３５内に突出したフィン４２ａ、４２ｂが形成されている。フィン４２ａは、第１空間３５内に流入した空気がその空気の流れ方向下流側であるホース３９が接続されている側にガイドする向きに形成されている。また、フィン４２ｂは、第１開口部３７から第１空間３５内に流入する空気の流入方向に沿ってガイドする向きに形成されている。

第２空間３６は、ケーシング３２内に形成された空間であり、ケーシング３２にはこの第２空間３６に連通された第２開口部４３が形成されている。この第２開口部４３は、現像ローラ３３が現像剤規制部材３４に対向する位置より現像ローラ３３の回転方向に沿った下流側に向けて開口されている。また、第２開口部４３は、現像ローラ３３の中心線方向の全域に亘って延出したスリット状に形成されている。なお、この第２開口部４３の形状はスリット状に限らず、複数の開口穴を現像ローラ３３の中心線方向に沿って形成してもよい。

第２空間３６には、第２空間３６内の気圧がケーシング３２の周囲の気圧より低くなるように制御する減圧手段であるファン３８がホース４４を介して接続されている。ファン３８は、第１空間３５を減圧するためのファン３８と共有されている。

ケーシング３２には、カバー部材４５が固定されている。カバー部材４５は、現像ローラ３３と現像剤規制部材３４との対向位置より現像ローラ３３の回転方向下流側であって現像ローラ３３におけるケーシング３２外に露出した部分を覆うように位置付けられている。カバー部材４５の先端部にはポリウレタンゴムのシート４６が固定され、シート４６の先端部は感光体４の外周面に当接されている。シート４６は、感光体４の中心線方向に沿ってその全域に亘って延出されている。

ケーシング３２には、第２空間３６内に突出したフィン４７ａ、４７ｂが形成されている。フィン４７ａは、第２空間３５内に流入した空気がその空気の流れ方向下流側であるホース４４が接続されている側にガイドする向きに形成されている。また、フィン４７ｂは、第２開口部４３から第２空間３６内に流入する空気の流入方向に沿ってガイドする向きに形成されている。

このような構成において、感光体４と現像ローラ３３とが中心線回りに回転駆動されてトナー画像の現像が行われた場合、現像ローラ３３の回転方向に沿った方向であって現像ローラ３３と感光体４との対向位置の下流側と上流側とでは、ともに二成分現像剤中のトナーが飛散するという現象が生じる。

しかし、本実施の形態によれば、飛散したトナーをそれぞれ第１空間３５、第２空間３６内に吸入し、飛散したトナーが原因となる異常画像の発生、複写機１内の汚れを防止することができる。

現像ローラ３３の回転方向に沿った方向であって現像ローラ３３と感光体４との対向位置の下流側では、ファン３８の駆動により第１開口部３７から第１空間３５内に流入する空気の流れが発生し、現像ローラ３３の回転方向に沿った方向であって現像ローラ３３と感光体４との対向位置の下流側で飛散しているトナーがその空気の流れに乗って第１開口部３７から第１空間３５内に吸入される。また、第１開口部３７は、現像ローラ３３と感光体４との対向部に向けて上向きに開口するように位置付けられているので、現像ローラ３３や感光体４の表面から脱落したトナーの塊についても第１開口部３７から吸引することが可能となる。さらに、この第１開口部３７の周囲の空間が、ケーシング３２と感光体４とマイラー４１とに囲まれて気密性が高くなっているため、飛散しているトナーを第１空間３５内に吸入する性能が高くなっている。

また、第１開口部３７から吸入された空気が第１空間３５内を流れるとき、トナー画像の現像時に発生した現像装置７内の摩擦熱がフィン４２ａ、４２ｂから放熱され、現像装置７の冷却が行われる。このため、摩擦熱が現像装置７内に次第に蓄積されて現像装置７内が高温になるということが防止され、熱の影響による二成分現像剤の劣化が防止される。

現像ローラ３３の回転方向に沿った方向であって現像ローラ３３と感光体４との対向位置の上流側では、ファン３８の駆動により第２開口部４３から第２空間３６内に流入する空気の流れが発生し、現像ローラ３３の回転方向に沿った方向であって現像ローラ３３と現像剤規制部材３４との対向位置の下流側で飛散しているトナーがその空気の流れに乗って第２開口部４３から第２空間３６内に吸入される。また、この第２開口部４３の周囲の空間が、ケーシング３２と感光体４とカバー部材４５とシート４６とに囲まれて気密性が高くなっているため、飛散しているトナーを第２空間３５内に吸入する性能が高くなっている。

また、第２開口部４３から吸入された空気が第２空間３６内を流れるとき、トナー画像の現像時に発生した現像装置７内の摩擦熱がフィン４７ａ、４７ｂから放熱され、現像装置７の冷却が行われる。このため、摩擦熱が現像装置７内に次第に蓄積されて現像装置７内が高温になるということが防止され、熱の影響による二成分現像剤の劣化が防止される。

本発明の第２の実施の形態を図７に基づいて説明する。なお、図１ないし図６において説明した部分と同じ部分は同じ符号で示し、説明も省略する。本実施の形態の画像形成装置であるプリンタ５０は、上述した実施の形態で説明した現像装置７を構成部品の一つとしたプロセスカートリッジ５１を有している。

プリンタ５０には、装置本体（図示せず）内の略中央部に着脱可能にプロセスカートリッジ５１が装着されている。装置本体内には、記録媒体Ｓを収容する記録媒体収容部である用紙カセット２４、用紙カセット２４から記録媒体排出部である排紙トレイ３１に至る記録媒体搬送路５２が設けられ、この記録媒体搬送路５２の途中にプロセスカートリッジ５１が配置されている。記録媒体搬送路５２における記録媒体Ｓの搬送方向に沿ったプロセスカートリッジ４９の下流側には、定着装置２９が配置されている。

プロセスカートリッジ５１は、カートリッジケース５３、カートリッジケース５３内に中心線回りに回転可能に収容保持された感光体４、カートリッジケース５３内に収容された帯電装置５、現像装置７、クリーニング装置９等により構成されている。

このような構成において、このプロセスカートリッジ５１を備えたプリンタ５０における画像形成動作は第１の実施の形態の複写機１での画像形成動作と同じように行われる。そして、このプロセスカートリッジ５１は、第１空間３５、第２空間３６を備えた現像装置７を有するので、トナー画像の現像時におけるトナーの飛散を防止でき、及び、現像装置７の冷却を行える。

本発明の第１の実施の形態の複写機全体の構造を概略的に示す縦断正面図である。 現像装置を示す縦断正面図である。 現像装置のケーシング内に形成された第１空間とこの第１空間に接続されたファンとを示す斜視図である。 第１空間内に形成されたフィンを示す斜視図である。 現像装置のケーシング内に形成された第２空間とこの第２空間に接続されたファンとを示す斜視図である。 第２空間内に形成されたフィンを示す斜視図である。 本発明の第２の実施の形態であるプロセスカートリッジを備えたプリンタ全体の構造を概略的に示す縦断正面図である。 従来例の現像装置の一例を示す縦断正面図である。

符号の説明

４ 感光体
５ 帯電装置
６ 露光装置
７ 現像装置
１０ 転写装置
２４ 記録媒体収容部
３１ 記録媒体排出部
３２ ケーシング
３３ 現像ローラ
３４ 現像剤規制部材
３５ 第１空間
３６ 第２空間
３７ 第１開口部
３８ 減圧手段
４２ａ、４２ｂ フィン
４３ 第２開口部
４７ａ、４７ｂ フィン
５１ プロセスカートリッジ
５２ 記録媒体搬送路
５３ カートリッジケース

Claims (13)

1. 現像剤を収納したケーシングと、
   前記ケーシングに中心線回りに回転可能に支持され、前記ケーシング外に露出した一部の外周面が感光体に対向される現像ローラと、
   前記ケーシング内に形成された第１空間と、
   前記現像ローラの回転方向に沿った方向であってこの現像ローラが前記感光体と対向する位置より下流側に形成され、前記第１空間に連通されて前記現像ローラの中心線方向に沿って延出した第１開口部と、
   前記第１空間に接続されている減圧手段と、
   を有し、
   前記第１空間内の気圧が前記減圧手段により前記ケーシングの周囲の気圧より低く設定されており、
   前記第１開口部の開口幅が、前記第１空間の前記減圧手段が接続されている方向に向けて、次第に狭くなるように形成されている現像装置。
2. 前記ケーシングに、前記第１空間内に向けて突出したフィンが設けられている請求項１記載の現像装置。
3. 前記フィンは、前記第１開口部から前記第１空間内に流入した空気をこの空気の流れ方向下流側にガイドする向きに形成されている請求項２記載の現像装置。
4. 前記第１開口部は、前記現像ローラと前記感光体との対向部に向けて上向きに開口するように位置付けられている請求項１ないし３のいずれか一記載の現像装置。
5. 前記現像ローラの外周面に対向して配置され、現像ローラの外周面に担持される現像剤の層厚を規制する現像剤規制部材と、
   前記ケーシング内に形成された第２空間と、
   前記現像ローラが前記現像剤規制部材に対向する位置より前記現像ローラの回転方向に沿った下流側に向けて開口され、前記第２空間に連通されて前記現像ローラの中心線方向に沿って延出した第２開口部と、
   を有し、
   前記第２空間内の気圧が前記ケーシングの周囲の気圧より低く設定されている請求項１ないし４のいずれか一記載の現像装置。
6. 前記ケーシングに、前記第２空間内に向けて突出したフィンが設けられている請求項５記載の現像装置。
7. 前記フィンは、前記第２開口部から前記第２空間内に流入した空気をこの空気の流れ方向下流側にガイドする向きに形成されている請求項６記載の現像装置。
8. 前記第２空間に減圧手段が接続されている請求項５ないし７のいずれか一記載の現像装置。
9. 現像剤がトナーと磁性キャリアとからなる二成分現像剤であり、該磁性キャリアは磁性体の芯材に対して樹脂コート膜を有するものであって、該樹脂コート膜がアクリル等の熱可塑性樹脂と、メラニン樹脂とを架橋させた樹脂成分、帯電調整剤を含有させたものである請求項５ないし８のいずれか一記載の現像装置。
10. 前記磁性キャリアの粒径が２０〜５０μｍである請求項９記載の現像装置。
11. 外周面にトナー画像が形成される感光体と、
    前記感光体を回転可能に保持するカートリッジケースと、
    前記カートリッジケース内に保持され、前記感光体の外周面に対向配置された請求項１ないし１０のいずれか一記載の現像装置と、
    を具備するプロセスカートリッジ。
12. 外周面にトナー画像が形成される感光体と、
    前記感光体の外周面を一様に帯電する帯電装置と、
    一様に帯電された前記感光体の外周面に静電潜像を書き込む露光装置と、
    前記感光体の外周面に書き込まれた静電潜像を現像してトナー画像を形成する請求項１ないし１０のいずれか一記載の現像装置と、
    現像されたトナー画像を記録媒体に転写する転写装置と、
    を具備する画像形成装置。
13. 装置本体内に設けられ、記録媒体収容部から記録媒体排出部に至る記録媒体搬送路と、
    前記記録媒体搬送路の途中に着脱可能に配置された請求項１１記載のプロセスカートリッジと、
    を具備する画像形成装置。

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