JP6131699B2 - 現像装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

この発明は、現像装置及び画像形成装置に関するものである。

電子写真方式、静電記録方式等を適用したプリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置においては、感光体等の潜像保持体に形成される静電潜像を現像剤により現像する現像装置が装備されている。

このような現像装置としては、例えば、現像装置の内部ひいてはその内部に存在する現像剤の過度な温度上昇を効率よく冷却して抑制するため、現像剤担持体、現像剤規制手段及び現像剤貯留部を包囲する現像容器に、現像剤担持体の軸方向に延びた通風ダクトを複数設けた現像装置が知られている（特許文献１）。

特開２００９−９８２８２号公報

この発明は、筐体の内部に存在する現像剤の過度な温度上昇を効率的に抑制することができる現像装置及びそれを備えた画像形成装置を提供するものである。

この発明（Ａ１）の現像装置は、
現像剤が収容されて攪拌される収容部と前記収容部の潜像保持体と向き合う部分を開放する開口部を有する筐体と、
前記筐体に前記開口部から一部露出させた状態で回転するよう設けられ、前記収容部にある現像剤を保持して搬送する現像ロールと、
前記筐体に前記現像ロールとその軸方向に沿って向き合う状態で設けられ、当該現像ロールに保持される現像剤の量を規制する規制部材と、
前記筐体の一部に前記現像ロールの軸方向に沿って延びる状態で設けられ、外部の空気を前記規制部材の一部分と前記筐体の収容部の上部を覆う上面部分の少なくとも一部分とに接触させて通過させる１つの通気部と、
を備え、
前記通気部は、前記規制部材の一部として前記収容部の一部の上部を覆う状態で延長して形成される覆い部分と、前記筐体において前記収容部の残り部分の上部を覆う残り上面部分と、前記規制部材の前記覆い部分と前記筐体の前記残り上面部分とを外側から覆って通気空間を形成する覆い部材とで構成されており、
前記通気部は、前記覆い部材と前記筐体の残り上面部分とを一体化するとともに、前記規制部材の覆い部分と向き合う部分を開放する開口部を形成した構造物として構成され、且つ前記筐体の残り部分と合体させるよう構成されていることを特徴とするものである。

この発明（Ａ２）の現像装置は、上記発明Ａ１の現像装置において、前記通気部は、前記筐体の上面部分又は残り上面部分が、当該筐体のそれ以外の部分よりも熱伝導率の高い関係になるよう構成されているものである。

この発明（Ａ３）の現像装置は、上記発明Ａ１又はＡ２の現像装置において、前記規制部材は、その前記現像ロールの回転方向上流側に存在する部分に、当該規制部材によりせき止められて前記収容部に戻される現像剤の流れを整える整流部材が設けられ、前記整流部材が前記規制部材よりも熱伝導率の高い関係になるよう構成されているものである。

この発明（Ａ４）の現像装置は、上記発明Ａ１からＡ３のいずれかの現像装置において、前記通気部は、前記現像ロールの一端側に相当する端部に外部の空気を導入する導入口が設けられ、当該現像ロールの他端側に相当する端部に通過した空気を排出する排出口が設けられているものである。

また、この発明（Ｂ１）の画像形成装置は、
潜像保持体の潜像を現像する現像装置として上記発明Ａ１からＡ４のいずれかの現像装置を備えていることを特徴とするものである。

上記発明Ａ１の現像装置によれば、その発明の構成を有しない場合に比べて、筐体の収容部から規制部材に至る部分に存在する現像剤を的確に冷却して筐体の内部に存在する現像剤の過度な温度上昇を効率的に抑制することができる。

上記発明Ａ２の現像装置では、その発明の構成を有しない場合に比べて、筐体の収容部に存在する現像剤をより的確に冷却して筐体内部に存在する現像剤の過度な温度上昇をより効率的に抑制することができる。

記発明Ａ３の現像装置では、その発明の構成を有しない場合に比べて、規制部材に整流部材が設けられていたとしても、規制部材の周辺に存在する現像剤をより的確に冷却して筐体内部に存在する現像剤の過度な温度上昇をより効率的に抑制することができる。

上記発明Ａ４の現像装置では、その発明の構成を有しない場合に比べて、外部の空気が一端側の導入口から他端側の排出口にむけて効率よく流れて通過し、筐体の内部に存在する現像剤の過度な温度上昇をより効率的に抑制することができる。

上記発明Ｂ１の画像形成装置によれば、現像装置における筐体の内部に存在する現像剤の過度な温度上昇を効率的に抑制することができ、この結果、現像剤の過度な温度上昇に起因した画質の低下が発生することを抑制することができる。

実施の形態１に係る現像装置を用いた画像形成装置の要部を示す概略説明図である。 図１の画像形成装置に用いる現像装置の全体を示す斜視図である。 図２の現像装置の各側面部をそれぞれ示す側面図である。 図２の現像装置の現像工程側（現像ロールが一部露出する側）の側面部を示す側面図である。 図２の現像装置のＱ１−Ｑ１線に沿う概略断面図（端面図）である。 図２の現像装置のＱ２−Ｑ２線に沿う断面図である。 図２の現像装置を一部分解した状態を示す分解斜視図である。 図７の分解した状態の現像装置の断面状態を示す概略断面図（端面図）である。 図２の現像装置の通気部における通気の流れる状態を示す一部断面説明図である。 図２の現像装置を用いて行ったときの試験の結果を示すグラフ図である。 現像装置の他の構成例を示す概略断面図（端面図）である。

以下、この発明を実施するための形態（以下「実施の形態」という）について図面を参照しながら説明する。

［実施の形態１］
図１から図４は、実施の形態１に係る現像装置及びそれを用いた画像形成装置を示すものである。図１はその画像形成装置の概要を示し、図２はその現像装置の全体の外観を示し、図３はその現像装置の長手方向における両端部となる両側面の各外観を示し、図４はその現像装置の現像工程が行われる側の側面の外観を示している。

＜画像形成装置＞
画像形成装置１は、図１に示されるように、支持部材、外装材等で構成される筐体１０の内部空間に、現像剤で構成されるトナー像を形成して記録用紙９に転写する作像装置２０と、作像装置２０に供給すべき記録用紙９を収容するとともに送り出す給紙装置３０と、作像装置２０で転写されたトナー像を記録用紙９に定着する定着装置３５等が配置されている。

上記作像装置２０は、例えば公知の電子写真方式を利用して構成されるものである。この作像装置２０は、矢印Ａで示す方向（図中において時計回りの方向）に回転駆動する感光ドラム２１と、感光ドラム２１の周面を所要の電位に帯電させる帯電装置２２と、帯電後の感光体ドラム２１の周面に画像情報（信号）に基づく光を照射して所要の電位からなる静電潜像を形成する露光装置２３と、その静電潜像を現像剤としてのトナーにより現像してトナー像にする現像装置５と、そのトナー像を記録用紙９に転写する転写装置２５と、転写後の感光体ドラム２１の周面に残留するトナー等を除去する清掃装置２６とで主に構成されている。

このうち感光ドラム２１としては、例えば接地された円筒状の導電性基体の外周面に有機導電材料等からなる感光層を形成したものが使用される。帯電装置２２としては、接触式又は非接触式の帯電装置が使用される。露光装置２３としては、半導体レーザや各種光学部品を組み合わせたレーザビーム走査装置や、複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）や各種光学部品を組み合わせたＬＥＤアレイ等が使用される。また、露光装置２３は、画像形成装置１に接続又は装備される原稿読取装置、外部接続機器、記憶媒体読取装置等の画像生成源から入力される画像情報が図示しない画像処理装置で所要の処理がなされて得られる画像信号に基づく露光を行う。

現像装置５としては、非磁性トナーと磁性キャリアを含む二成分現像剤８を適用する現像装置が使用される。現像装置５の詳細については後述する。転写装置２５としては、接触式又は非接触式の転写装置が使用される。清掃装置２６としては、例えば、感光ドラム２１の周面に接触する清掃ブレードと回転ブラシを接触させる方式のものが使用される。作像装置２０においては、少なくとも作像動作時（画像形成動作の実行時）になると、帯電装置２２、現像装置５の現像ロール（スリーブ５３Ａ）及び転写装置２５に対し、図示しない給電装置から帯電用電圧、現像用電圧、転写用電圧がそれぞれ供給される。

給紙装置３０は、画像の形成に使用する所要のサイズ、種類等からなる複数枚の記録用紙９を積み重ねた状態で収容する用紙収容体３１と、その用紙収容体３１に収容される用紙９を１枚ずつ用紙搬送路にむけて送り出す送出装置３２とを備えている。この給紙装置３０は、作像動作時において所要の記録用紙９を１枚ずつ送り出して作像装置２０の転写位置に供給するようになっている。用紙収容体３１は、利用態様に応じて複数装備される。図１における矢付き一点鎖線は、用紙９の主な搬送路を示す。その搬送路は、図示しない複数の用紙搬送ロール対、搬送ガイド部材等で構成されている。この用紙搬送路にうち給紙装置３０と作像装置２０との間に設けられる給紙路３５は、複数の用紙搬送ロール対３６，３７等と搬送ガイド部材等で構成されている。

定着装置４０は、筐体４１の内部に、回転駆動するとともに表面温度が加熱手段により所要の温度に加熱されて保持されるロール形態、ベルト形態等の加熱回転体４２と、この加熱回転体４２の軸方向にほぼ沿うように所要の圧力で接触して従動回転するロール形態、ベルト形態等の加圧回転体４３とが装備されている。この定着装置４０は、加熱回転体４２と加圧回転体４３とが接触して形成される接触部（定着部）にトナー像が転写された記録用紙９を通過させることにより定着を行う。

この画像形成装置１による画像の形成は、次のようにして行われる。ここでは、記録用紙９の片面に画像を形成するときの基本的な画像形成動作を例に挙げて説明する。

画像形成装置１では、画像形成動作の開始指令を受けると、作像装置２０において、回転始動する感光ドラム２１の外周面が帯電装置２２により所定の極性及び電位に帯電された後、その帯電された感光ドラム２１の周面に露光装置２３により画像情報に基づく露光が行われて所要の電位からなる静電潜像が形成される。続いて、感光ドラム２１に形成された静電潜像が、現像装置５を通過する際に現像ロール（５３）から供給される二成分現像剤８のトナーにより現像されてトナー像として顕像化される。

しかる後、感光ドラム２１上に形成されたトナー像は、感光ドラム２１の回転により転写装置２５と対向する転写位置まで搬送されると、このタイミングに合わせて給紙装置３０から搬送路３５を通して供給される所要の記録用紙９に対して転写装置２５の転写作用を受けて転写される。この転写後の感光ドラム２１の周面は清掃装置２６で清掃される。

続いて、トナー像が転写された記録用紙９は、感光ドラム２１から剥離されて定着装置４０の定着部に導入されるよう搬送され、その定着装置４０における加熱回転体４２と加圧回転体４３の間の定着部を通過するときに加熱及び加圧されることによってトナー像が定着される。定着が終了した後の記録用紙９は、定着装置４０から排出されて図示しない用紙収容部等に搬送されて収容される。

以上により、１枚の記録用紙９の片面に対して１色のトナーで構成される単色画像が形成され、基本的な画像形成動作が終了する。複数枚の画像形成動作を実行する要求がある場合には、上記した一連の動作がその要求された枚数分だけ同様に繰り返されることになる。

＜現像装置＞
次に、現像装置５について詳述する。

現像装置５は、図２等に示すように、前記二成分現像剤８が収容される容器状の筐体としてのハウジング５０と、その二成分現像剤８を感光ドラム２１と向き合う現像領域まで保持して搬送する現像ロール５３と、現像ロール５３に保持される二成分現像剤８の搬送量を規制する規制部材としての規制板５４と、筐体５０に収容される二成分現像剤８を攪拌して搬送する攪拌搬送部材としての２つのスクリューオーガー５５、５６と、外部の空気を規制部材５４の一部分と筐体５０の一部分とに接触させて通過させる１つの通気部７でその主要部が構成されている。

ハウジング５０は、図５、図７等に示すように、二成分現像剤８を収容して攪拌する内部空間が形成された収容部５０ａと、その収容部５０ａの感光ドラム２１と向き合う部分を開放する長方形状の開口部５０ｂを有している。収容部５０ａは、両端部で互いにつながりかつそれ以外の中央部で仕切り隆起部５０ｃにて仕切られた平行する２列の循環搬送路５０ｄ，５０ｅ（第１循環搬送路５０ｄと第２循環搬送路５０ｅ）を有する形状に形成されている。開口部５０ｂは、感光ドラム２１の軸方向における画像形成有効領域よりも少し広い寸法の長方形状で形成されている。このハウジング５０は、後述する一部分を除いて、ＡＢＳ（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合樹脂）等の合成樹脂を用いて所要の成形方法により作製される。

図２等における符号５０ｆは、一方の第１循環搬送路５０ｄの一端部から外部に突出して延長された状態で設けられ、現像装置５に補給される現像剤を受け入れて第１循環搬送路５０ｄに送る円筒状の補給搬送路を示す。また、符号５０ｇは、図示しない現像剤補給装置と接続されて、その現像剤補給装置から送られる補給用の現像剤を補給搬送路５０ｆ内に取り入れる取入れ口である。さらに、符号５９は、第１循環搬送路５０ｄに収容されている現像剤８の量（トナーの濃度）を検出するトナー濃度検出センサである。

現像ロール５３は、図２や図３等に示すように、ハウジング５０の内部において開口部５０ｂから一部露出した状態で回転するように設けられる円筒状の搬送体としてのスリーブ５３Ａと、このスリーブ５３Ａの円筒空間内に固定した状態で存在するように設けられる磁石部材としての磁石ロール５３Ｂとで構成されている。現像ロール５３は、そのスリーブ５３Ａが感光ドラム２１の現像領域となる外周面部分に対して所要の隙間をあけた非接触の状態になるよう配置される。図５等における符号５７は、ハウジング５０の開口部５０ｂに取り付けられ、その自由端が感光ドラム２１の外周面に接触または接近した状態に保持されて現像剤８の筐体５０外部への漏れを防止するフィルム状の漏れ防止部材である。

スリーブ５３は、ステンレス、アルミニウム等の非磁性材料を用いて、感光ドラム２１の回転軸方向における画像形成有効領域とほぼ同じ幅（長さ）の円筒部を有する形状に作製される。このスリーブ５３Ａは、その円筒部の両端部が軸部として形成されており、その軸部が例えば磁石ロール５３Ｂの軸部に対して回転自在な状態で取り付けられている。この際、スリーブ５３Ａは、その回転の軸方向が感光ドラム２１の回転軸方向とほぼ平行して向き合う状態に配置される。そして、スリーブ５３Ａは、その軸部に取り付けた連結具６１を介して図示しない回転駆動装置から動力が伝達され、これにより矢印Ｂで示す方向（図５等においては反時計回りの方向：回転方向）に回転駆動する。また、スリーブ５３Ａには、感光ドラム２１との間に現像電界を形成するための現像用電圧が、図示しない給電装置から印加される。現像電圧としては、例えば交流成分を重畳した直流電圧が印加される。

磁石ロール５３Ｂは、現像スリーブ５３Ａの外周面に二成分現像剤８の磁性キャリアを磁力で穂立ち（磁気ブラシ）が形成されるように付着させる磁力線等を発生するための複数の磁極（Ｓ極及びＮ極）を配置した構造のものである。磁石ロール５３Ｂは、例えば、その両端部からそれぞれ突出するよう形成された軸部がハウジング５０の側壁部に固定される状態で取り付けられる。複数の磁極は、現像スリーブ５３Ａの回転の軸方向に沿って延びる形態からなるものであり、しかも現像スリーブ５３Ａの回転方向Ｂにおいて所要の間隔をあけた状態で配置されている。

規制板５４は、図５等に示すように、一定の厚さからなり、しかも現像スリーブ５３Ａの回転軸方向における長さ（有効現像領域）を少なくとも有する長さ（長辺）からなる長方形状の板材である。この規制板５４は、ステンレス等の非磁性材料を用いて形成されている。また、規制板５４は、その端部（下方の長辺部）が現像スリーブ５３Ａの表面と所要の隙間（規制間隔）をあけてかつ軸方向に沿って向き合う状態に保たれるようハウジング５０に取り付けられている。実施の形態１における規制板５４は、その長手方向における所要の部分を複数のネジ５７により固定することによりハウジング５０に固定した状態に取り付けられる（図７等参照）。

スクリューオーガー５５、５６はいずれも、回転軸の周面に搬送羽根を螺旋状に巻きつけたように設けた構造のものである。このスクリューオーガー５５、５６（第１スクリューオーガー５５と第２スクリューオーガー５６）は、ハウジング５０の収容部５０ａにおける２列の循環搬送路５０ｄ，５０ｅ内にそれぞれ存在するよう配置され、その両搬送路５０ｄ，５０ｅに存在する各現像剤８をそれぞれ一定の方向（実施の形態１では反対の方向）に搬送するよう所要の方向に回転駆動する状態で取り付けられている。

実施の形態１におけるスクリューオーガー５５、５６は、以下の回転伝達機構により動力が伝達されて回転駆動するようになっている。すなわち、まず、現像ロール５３の現像スリーブ５３Ａに伝達される回転駆動装置の動力の一部が、スリーブ５３Ａの伝達ギヤ６２と第１中継ギヤ６３を介して、一方の第２スクリューオーガー５６の一端に取り付けられた第１伝達ギヤ６４に伝達される。続いて、その第２スクリューオーガー５６に伝達された動力が、そのスクリューオーガー５６の他端に取り付けられた第２伝達ギヤ６５から第２中継ギヤ６６を介して、他方の第１スクリューオーガー５５の一端に取り付けられた第３伝達ギヤ６７に伝達される。これにより、オーガー５５、５６が所要の方向にそれぞれ回転する。また、スクリューオーガー５５、５６は、例えばＡＢＳ、ＰＣ（ポリカーボネート）等の材料を単独で又は組み合わせて用いて作製される。

通気部７は、図２から図６等に示されるように、筐体５０の一部に現像ロール５３の軸方向に沿って延びる状態で設けられるものであって、外部の空気を規制板５４の一部分と筐体５０の収容部５０ａの上部を覆う上面部分の少なくとも一部分５０ｈとの双方に接触させて通過させるものである。

実施の形態１における通気部７は、図７、図８等に示されるように、規制板５４の一部として収容部５０ａの一部である第２循環搬送路５０ｅの上部を覆う状態で延長して形成される覆い部分５４２と、筐体５０において収容部５０ａの残り部分である第１循環搬送路５０ｄの上部を覆う残り上面部分５０ｈと、規制板５４の覆い部分５４２とハウジング５０の残り上面部分５０ｈとを外側から覆って通気空間Ｓを形成する覆い部材７１とで構成されている。

このうち規制板５４の覆い部分５４２は、規制板５４の上方側の端部（上方の長辺部）５４ｂから第２循環搬送路５０ｅの上部（空間）のほぼ全域を覆うように延びる状態で配置される。実施の形態１における規制板５４の覆い部分５４２は、図５、図８等に示されるように、規制板５４の上方側の端部５４ｂから第２スクリューオーガー５６の回転軸の真上位置に至るまでほぼ水平方向に延びるように配置される水平面部５４２ａと、その水平面部５４２ａの端部から仕切り隆起部５０ｃの上端部に接近する位置まで下方に傾いた状態で延びるよう配置される斜面部５４２ｂとで構成されている。この覆い部分５４２は、規制板５４の本体部（１枚の板状部）と一体に形成するが、規制板５４の本体部と別体のものとして用意してその本体部と接合するように形成するものでもよい。

ハウジング５０の残り上面部分５０ｈは、収容部５０ａの第１循環搬送路５０ｄの上部（空間）の全域を覆う状態で配置される。実施の形態１における筐体５０の残り上面部分５０ｈは、図５等に示されるように、収容部５０ａの第１循環搬送路５０ｄの上部を覆う蓋部５０ｊと仕切り隆起部５０ｃから規制板５４の覆い部分５４２（斜面部５４２ｂ）の終端部と向き合って接合する接合部５０ｋとで構成されている。この上面部分５０ｈは、筐体５０の一部として形成するが、筐体５０と別体のもの（通気部７の専用の構成部材）として用意して形成するものでもよい。

覆い部材７１は、規制板５４の覆い部分５４２とハウジング５０の残り上面部分５０ｈとを外側から覆う状態で配置される。実施の形態１における覆い部材７１は、図５等に示されるように、規制板５４の覆い部分５４２の水平面部５４２ａのほぼ中間部分から第１スクリューオーガー５５の回転軸の真上位置に至るまでほぼ水平方向に延びるように配置される水平面部７１ａと、その水平面部７１ａの端部から第１循環搬送路５０ｄの一方（現像ロール５３から離れる側）の内壁部にむけて傾いた状態で延びるよう配置される傾斜面部７１ｂとで構成されている。この覆い部材７１は、ハウジング５０と別体のもの（通気部７の専用の構成部分）として形成するが、ハウジング５０の一部として形成するものでもよい。

また、通気部７は、現像ロール５３の一端側に相当する端部に外部の空気を導入する導入口７２が設けられ、現像ロール５３の他端側に相当する端部に通過した空気を排出する排出口７３が設けられている。実施の形態１における通気部７は、覆い部材７１の正面側端部とハウジング５０の残り上面部分５０ｈの正面側端部とをつなげる側壁面部に、開口形状が矩形の導入口７２を少し外側に突出させた状態で設けている。また、覆い部材７１の奥側端部とハウジング５０の残り上面部分５０ｈの奥側端部とをつなげる側壁面部に、開口形状が矩形の排出口７３を少し外側に突出させた状態で設けている。さらに、導入口７２と排出口７３はいずれも、通気部７における通気空間（内部空間）Ｓと互いに接続されている。

また、通気部７は、実施の形態１では、図７や図８等に示されるように、覆い部材７１とハウジング５０の残り上面部分５０ｈとを一体化（上記２つの側壁面部を含む）したうえで、規制板５４の覆い部分５４２と向き合う部分を開放する開口部７５を形成した筒状の構造物（７０）として構成されている。図７や図８等における符号７６は通気部７の構造物７０のうち規制板５４の覆い部分５４２との接合部となる部位に存在する隙間を埋める隙間防止部材であり、符号７７は通気部７の構造物７０のうちハウジンング５０の収容部５０ａ（第１循環搬送路０５ｄの内壁面）との接合部となる部位に存在する隙間を埋める隙間防止部材である。

ちなみに、通気部７としてこのような構造物７０を採用したことにより、ハウジング５０は、収容部５０ａの下部（２つの循環搬送路５０ｄ，ｅや、仕切り隆起部５０ｃ、補給搬送路５０ｆなどを含む）と開口部６０ｂの下部が形成された下ハウジング５１と、その下ハウジング５１の構造部分を除く収容部５０ａの上部や開口部５０ｂの上部が形成された上ハウジング５２とに分割されて構成されている。また、上ハウジング５２については、図８等に示されるように、開口部５０ｂの上部から規制板５４の水平面部５４２の一部までを覆う前方部５２Ａと、その前方部５２Ａ以外となる部位である通気部７の構造体７０を形成する後方部５２Ｂとで構成されている。

さらに、通気部７は、図２等に二点鎖線で例示するように、画像形成装置１の筐体１０の外部にある空気を取り入れて導入する導入パイプ７８が導入口７２に接続されている。また、その排出口７３には、通気部７の通気空間Ｓを通過した外部の空気を画像形成装置１の筐体１０の外部に排出する排気パイプ７９が接続されている。導入パイプ７８は、例えば筐体１０に設けられた図示しない吸気ファン及び防塵フィルターと接続されている。また、排気パイプ７９は、例えば筐体１０に設けられた図示しない防塵フィルターと接続されている。

また、現像装置５においては、ハウジング５０の残り上面部分５０ｈが、ハウジング５０のそれ以外の部分（主に下ハウジング５１）よりも熱伝導率の高い関係になるよう構成されている。実施の形態１では、例えば、ハウジング５０の残り上面部分５０ｈは、アルミニウム合金（熱伝導率：２３５Ｗ／ｍ・Ｋ）の材料で形成しているのに対し、下ハウジング５１はＡＢＳ（熱伝導率：０．２〜０．３Ｗ／ｍ・Ｋ）の材料で形成しており、これにより、残り上面部分５０ｈはその熱伝導率が下ハウジング５１の熱伝導率よりも高い関係になっている。

さらに、現像装置５においては、規制板５４のうち現像ロール５３の回転方向Ｂの上流側に存在する部分に、その規制板５４の本体部によりせき止められて収容部５０ａ（第２循環搬送路５６）に戻される現像剤８の流れを整える整流部材５８が設けられている。

実施の形態１における整流部材５８は、規制板５４の本体部とその覆い部分５４２とで囲まれる下方空間部を埋め、規制板５４の下方端部の少し上部位置から遠ざかる方向に延びて現像ロール５３（スリーブ５３Ａ）の外周面からも次第に離れる状態になる平面状の整流面５８ａを有する断面台形状の部材である。また、この整流部材５８は、固定ネジ５７Ｂ（図６）により規制板５４に接触して固定された状態で取り付けられている。さらに、この整流部材５８は、規制板５４（覆い部分５４２を含む）よりも熱伝導率が高い関係になるよう構成されている。具体的には、整流部材５８は、アルミニウム合金（熱伝導率：２３５Ｗ／ｍ・Ｋ）の材料で形成しているのに対し、規制板５４（覆い部分５４２を含む）はＳＵＳ３０４（熱伝導率：１６Ｗ／ｍ・Ｋ）の材料で形成しており、これにより、整流部材５８はその熱伝導率が規制板５４（覆い部分５４２を含む）の熱伝導率よりも高い関係になっている。

以下、現像装置５の動作について説明する。

まず、現像装置５は、画像形成装置１による画像形成の動作時になると、現像ロール５３のスリーブ５３Ａとスクリューオーガー５５，５６が回転し始めるとともに、現像ロール５３のスリーブ５３Ａに現像用電圧が印加される。これにより、ハウジング５０の収容部５０ａに収容されている二成分現像剤８が回転するオーガー５５，５６によって攪拌されながら収容部５０ａにおける循環経路５０ｄ，５０ｅ内を各方向にそれぞれ搬送され、全体として見ると循環されるような状態で搬送される。この際、二成分現像剤８における非磁性トナーは、磁性キャリアと十分に攪拌されて摩擦帯電されるとともに、そのキャリアの表面に静電的に付着した状態となる。

続いて、現像ロール５３に近い側に配置されたスクリューオーガー５６によって搬送される二成分現像剤８の一部が、現像ロール５３のスリーブ５３Ａの外周面に磁力により吸着されるようにして保持される。すなわち、回転するスリーブ５３Ａの外周面に、磁石ロール５３Ｂの所要の磁極（ピックアップ極）から発生する磁力が及ぶことにより、トナーが付着した磁性キャリアが多数鎖状に繋がった穂立ち状の磁気ブラシを形成した状態で保持される。

次いで、現像ロールのスリーブ５３Ａに保持された二成分現像剤８は、そのスリーブ５３Ａの回転に伴って搬送される途中で規制板５４との間に形成される所要の隙間（規制隙間）を通過する際に、その通過を規制されてほぼ一定の層厚（磁気ブラシの高さ）にされる。この際、規制板５４で通過が規制せれてせき止められた二成分現像剤８は、整流部材５８の整流面５８ａにより移動する方向や状態が規制されて移動し、最後に自然落下して第２循環搬送路５０ｅ内に戻される。

続いて、規制板５４を通過した二成分現像剤８は、磁石ロール５３Ｂの所要の磁極（搬送極）から発生する磁力を受けつつ現像ロール５３のスリーブ５３Ａの外周面に保持されて、スリーブ５３Ａの矢印Ｂで示す回転方向への回転により感光ドラム２１と対向する現像領域まで搬送される。

現像ロール５３により現像領域まで搬送された二成分現像剤８は、その磁気ブラシの先端部を感光ドラム２１の外周面に接触させた状態で通過させられ、その通過の際に、現像スリーブ５３Ａに印加される現像用電圧により現像ロール５３と感光ドラム２１の間に形成される現像（交番）電界により、そのトナーのみが現像ロール５３と感光ドラム２１の間で往復移動しつつ感光ドラム２１上の静電潜像の部分に静電的に付着される。これにより、現像装置５による静電潜像の現像が行われる。

一方、この現像に寄与せずに現像領域を通過した現像ロール５３上の二成分現像剤８は、スリーブ５３Ａの外周面に磁力により保持された状態で開口部１０ｂを通過してハウジング５０の内部に搬送された後、原則、磁石ロール５３Ｂの所要の磁極（ピックオフ極）から発生する反発した磁力を受けることによりスリーブ５３Ａから剥離されて収容部５０ａの内部（第２循環搬送路５０ｅ）に戻される。この剥離されて戻された現像剤８は、第２循環搬送路５０ｅ内でスクリューオーガー５６によって再び攪拌されながら搬送され、第１循環搬送路５０ｄを経て再度搬送される。

ところで、この現像装置５では、現像動作等の動作中に、二成分現像剤８が、収容部５０ａにおいてはスクリューオーガー５５，５６により攪拌されながら搬送されることで互いに擦れ合って発熱し、また、規制板５４が存在する現像ロール５３においては規制板５４により通過が規制されて戻るように移動することや規制板５４の隙間を通過することで互いに強く擦れ合って発熱する。この二成分現像剤８が発熱することにより、その二成分現像剤８が存在するハウジング５０の収容部５０ａの上部を覆う残り上面部分５０ｈや規制板５４（覆い部分５４２を含む）も、熱が伝わって発熱（加熱）される。

このため、このハウジング５０の収容部５０ａや規制板５４（覆い部分５４２を含む）が高温の状態に保たれるようになり、現像剤８が蓄熱されて過度な温度上昇を招きやすい状態になる。このような現像剤の過度な温度上昇の現象は、画像形成速度ひいては現像速度（現像ロール５３やスクリューオーガーの回転速度）がより高速なって現像剤の発熱量が増大したり、あるいは、現像装置５（ハウジング５０）がより小型化されて放熱性が低下することにより、より顕著に発生するようになる。

これに対し、この現像装置５では、その現像動作等の動作中においては、図９に矢付きの二点鎖線で例示するように、１つの通気部７の導入口７２から筐体１０の外部の空気が導入され、その通気部７の通気空間Ｓを通過して排出口７３から筐体１０の外部に排気される。この際、通気部７の通気空間Ｓを通過して流れる外部の空気の風量は、例えば導入パイプ７９が接続されている吸気ファンの吸気量等に対応した量になる。

これにより、通気部７においては、その通気空間Ｓにおいて外部の空気が、ハウジング５０の残り上面部分５０ｈと規制板５４の覆い部分５４２に接触しながら通過するので、そのハウジング５０の残り上面部分５０ｈと規制板５４の覆い部分５４２が外部の空気によって冷却される。この結果、ハウジング５０の残り上面部分５０ｈに存在する現像剤８や規制板５４の覆い部分５４２に接触又は近辺に存在する現像剤８は、その残り上面部分５０ｈや覆い部分５４２を通して間接的に冷却されて、過度な温度上昇を招くことが抑制される。

また、この現像装置５では、ハウジング５０の残り上面部分５０ｈが、ハウジング５０のそれ以外の部分（主に下ハウジング５１）よりも熱伝導率の高い関係になるよう構成されているので、収容部５０ａの第１循環搬送路５０ｄにおける現像剤からの熱がハウジング５０の残り上面部分５０ｈに移動して伝達されやすくなり、この結果、収容部５０ａの第１循環搬送路５０ｄに収容されている現像剤８の冷却がより的確に行われる。

さらに、この現像装置５では、整流部材５８が、規制板５４（覆い部分５４２を含む）よりも熱伝導率の高い関係になるよう構成されているので、その整流部材５８に接触しながら移動する現像剤の熱が整流部材５８を通して規制部材５４及びその覆い部分５４２に伝達されやすくなり、規制部材５４及びその覆い部分５４２の近い位置に存在する現像剤８の冷却や収容部５０ａ（主に第２循環搬送路５０ｄ）に収容されている現像剤８の冷却がより的確に行われる。

図１０は、現像装置５において通気部７を通過させる空気の条件を変更した場合の二成分現像剤８の各温度を測定する試験を行ったときの結果を示す。

この試験では、以下の条件で行った。現像ロール５３として、アルミニウムからなる円筒スリーブ５３Ａと、複数の磁極を有する磁石ロール５３Ｂとからなるものを使用した。スクリューオーガー５５，５６としていずれも、ＡＢＳ／ＰＣ樹脂で成形したものを使用した。規制板５４及び覆い部分５４２として、厚さが１．５ｍｍのステンレスからなる板状物を使用し、現像ロールのスリーブ５３Ａに対して隙間をあけた状態で取り付けた。ハウジング５０として、その下ハウジング５１がＡＢＳ樹脂で成形されたものを使用し、その上ハウジング５２の前方部５２ＡがＡＢＳ樹脂で成形されたものを使用した。

通気部７としては、ハウジング５０の残り上面部分５０ｈと覆い部材７１に相当する部分がＡＢＳ樹脂で形成されたものを使用した。また通気部７は、その通気空間Ｓとして断面積が約１２０ｍｍ²からなるものを有し、規制板５４の覆い部分５４２と向き合う開口部７５として開口面積が約６３００ｍｍ²からなるものを有する構造物とした。通気部７には、吸気ファンにて吸気される画像形成装置１の筐体外の空気を所要の風量に変更しながら導入した。また、通気部７に導入する空気は、画像形成装置１の筐体１０の内部である現像装置５の近傍の温度（装置内温度）と筐体１０の外部の温度（外部空気の温度）とが所定の温度差になるように調整して導入した。

また、２成分現像剤８としては、平均粒径が５〜１０μｍのポリエステル製の非磁性トナーと、平均粒径が３５〜４５μｍのフェライト製の粒子を含む二成分現像剤を使用した。この二成分現像剤８を収容部５０ａに５００ｇの量だけ収容して試験を行った。

試験は、感光ドラム２１に形成した試験用の潜像を、現像スリーブ５１を６００ｒｐｍの速度で回転させ、またスクリューオーガー５５，５６を５００ｒｐｍの速度で回転させて所定の時間（１２０分）だけ現像した後に現像剤の温度を測定することで行った。現像剤８の温度は、規制板５４近傍（現像ロール５３と整流部材５８との間）に存在する現像剤の温度を測定し、その温度が上昇して飽和（安定）した状態になったときの平均温度とした。また、試験は、通気部７に導入する外部の空気の風量と、装置内温度と外部空気の温度差をそれぞれ変更した４つの条件のもとで行った。図１０のグラフ中の横軸において、右側にプロットした条件ほど風量が相対的に大きくなる条件になるよう調整した。

なお、図１０のグラフ中の縦軸上にプロットした結果は、通気部７に外部の空気を導入して通過させないとき（又は通気部７を設けない同型）の現像装置（比較例）において同様の試験を行ったときの測定結果である。また、そのグラフ中に示す実線は、上記４つの条件（実施例）で行ったときの試験結果の近似線である。

［他の実施の形態］
実施の形態１では、通気部７として、収容部５０ａの第１循環搬送路５０ｄの上部を覆うハウジングの残り上面部分５０ｈの全体を覆い部材７１（斜面部７１Ｂ）で外側から覆う構成例を示したが、例えば、図１１に示すように、通気部７として、ハウジングの残り上面部分５０ｈの一部を覆い部材７１（斜面部７１Ｃ）で覆う構成を採用してもよい。また、通気部７の一部を構成する規制板５４の覆い部分５４２の終端部は、例えば、仕切り隆起部５０ｃの上端部まで到達する形状にしても構わない。

また、実施の形態１では、通気部７として上ハウジング５２の前半部５２Ａを除く上ハウジング後半部５２Ｂとする構造体７０からなる構成例を示したが、通気部７としては、上ハウジング５２の前半部５２Ａも含む上ハウジング５２全体とする構造体７０としても構わない。また、実施の形態１においては、ハウジング５０の残り上面部分５０ｈについては、通気部７の一構成部分としてではなく、ハウジング５０の一構成部分として構成することも可能である。

さらに、実施の形態１では、ハウジングの残り上面部分５０ｈや整流部材５８の熱伝導率が特定の大小関係になるように構成した場合を例示したが、収容部５０ａや規制板５４の周辺に存在する現像剤８の発熱による熱が伝達され、通気部７の通気空間Ｓを通過する外部の空気により冷却されることが可能になる状態になれば、その残り上面部分５０ｈや整流部材５８の熱伝導率の大小関係に特定する必要がない。また、規制板５４は、整流部材５８を設けないものであっても構わない。

この他、この発明の現像装置としては、磁性を示すトナー成分のみからなる磁性一成分現像剤を使用し、しかも現像ロール５３に対して現像剤の搬送量を規制する規制部材を使用する形式の現像装置であってもよい。現像装置の通気部７に導入する外部の空気については、冷却が可能であれば、画像形成装置１の筐体１０の内部にある空気を導入しても構わない。また、現像装置の通気部７に導入する外部の空気は、実施の形態１のように導入口７８側から強制的に送風することにより送り込む構成に限らず、例えば、排気口７９側から強制的に吸引して送り込むように構成してもよい。

また、この発明の現像装置を用いる画像形成装置は、その現像装置を使用することが可能なものであれば、その形式等については特に限定されるものでない。

１ …画像形成装置
５ …現像装置
７ …通気部
５０…ハウジング（筐体）
５０ａ…収容部
５０ｂ…開口部
５０ｈ…残り上面部分（上面部分の少なくとも一部分）
５０ｅ…第２循環搬送路（収容部の一部）
５３…現像ロール
５４…規制板（規制部材）
５８…整流部材
７１…覆い部材
５４２…覆い部分
Ｂ …回転方向（現像ロールの回転方向）
Ｓ …通気空間

Claims (5)

1. 現像剤が収容されて攪拌される収容部と前記収容部の潜像保持体と向き合う部分を開放する開口部を有する筐体と、
   前記筐体に前記開口部から一部露出させた状態で回転するよう設けられ、前記収容部にある現像剤を保持して搬送する現像ロールと、
   前記筐体に前記現像ロールとその軸方向に沿って向き合う状態で設けられ、当該現像ロールに保持される現像剤の量を規制する規制部材と、
   前記筐体の一部に前記現像ロールの軸方向に沿って延びる状態で設けられ、外部の空気を前記規制部材の一部分と前記筐体の収容部の上部を覆う上面部分の少なくとも一部分とに接触させて通過させる１つの通気部と、
   を備え、
   前記通気部は、前記規制部材の一部として前記収容部の一部の上部を覆う状態で延長して形成される覆い部分と、前記筐体において前記収容部の残り部分の上部を覆う残り上面部分と、前記規制部材の前記覆い部分と前記筐体の前記残り上面部分とを外側から覆って通気空間を形成する覆い部材とで構成されており、
   前記通気部は、前記覆い部材と前記筐体の残り上面部分とを一体化するとともに、前記規制部材の覆い部分と向き合う部分を開放する開口部を形成した構造物として構成され、且つ前記筐体の残り部分と合体させるよう構成されていることを特徴とする現像装置。
2. 前記通気部は、前記筐体の上面部分又は残り上面部分が、当該筐体のそれ以外の部分よりも熱伝導率の高い関係になるよう構成されている請求項１に記載の現像装置。
3. 前記規制部材は、その前記現像ロールの回転方向上流側に存在する部分に、当該規制部材によりせき止められて前記収容部に戻される現像剤の流れを整える整流部材が設けられ、前記整流部材が前記規制部材よりも熱伝導率の高い関係になるよう構成されている請求項１又は２に記載の現像装置。
4. 前記通気部は、前記現像ロールの一端側に相当する端部に外部の空気を導入する導入口が設けられ、当該現像ロールの他端側に相当する端部に通過した空気を排出する排出口が設けられている請求項１乃至３のいずれかに記載の現像装置。
5. 潜像保持体の潜像を現像する現像装置として請求項１乃至４のいずれかに記載の現像装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。

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