JP6237549B2 - 現像装置及びそれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、トナー担持体を用いて像担持体にトナーを供給する現像装置、及びそれを備えた電子写真方式の画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置は、原稿画像から読み取られた画像情報、或いはコンピューター等の外部機器から伝送等された画像情報に基づく光を、感光層が形成された像担持体（感光体ドラム）の周面に照射して静電潜像を形成し、この静電潜像に現像装置からトナーを供給してトナー像を形成させた後、当該トナー像を用紙に転写する。転写処理後の用紙は、トナー像の定着処理が施されたのち外部へ排出される。

ところで、近年、画像形成装置において、カラー印刷化や高速処理化の進行に伴い装置構成が複雑になると共に、高速処理化に対応するべく現像装置内でのトナー攪拌部材の高速回転が余儀なくされ、これにより現像装置の内圧が大気圧より高い正圧になり易くなっている。現像装置内が正圧になると、現像装置内からのトナーが感光体ドラムへ供給されるに際し、トナーの一部が飛散トナーとなって感光体ドラムに対向する現像装置の開口部（トナー供給口）から漏出し、画像形成装置の内部を汚染する。

特に、磁性キャリアとトナーとを含む二成分現像剤を用い、現像剤を担持する磁気ローラー（現像剤担持体）と、トナーのみを担持する現像ローラー（トナー担持体）とを用いる現像方式では、現像ローラーと磁気ローラーとの対向部分において、磁気ローラー上に形成された磁気ブラシによって現像ローラーから現像に使用されなかったトナーが引き剥がされる。そのため、現像ローラーと磁気ローラーとの対向部分の近傍においてトナーの浮遊が発生し易くなり、浮遊したトナーが飛散トナーとなって漏出する。また、現像装置内部に堆積した浮遊トナーが塊となって現像ローラー上に落下し、現像ローラー上のトナー薄層が乱されることで、感光体ドラムの周面におけるトナーが付着されるべき部分にトナーが供給されない、いわゆるトナー落ち現象が発生する等の不具合が生じ易くなる。

上述したような不具合を解消するべく、特許文献１には、トナー担持体と対向する現像容器の上端部に形成された空気流出口から現像容器の上部に配置されたダクト内に空気を強制吸引することによって、現像容器内に浮遊するトナーの開口部からの漏出を防止する現像装置が開示されている。

特開２０１３−９７２１７号公報

しかし、特許文献１のように、現像装置の長手方向の一端側に空気吸引口を設けて現像装置内部の空気を吸引する構成の場合、長手方向の吸引口に近い側の吸引力が強くなり、吸引口から遠い側の吸引力が弱くなる。そのため、吸引口から遠い側では浮遊トナーの十分な吸引が困難となり、浮遊トナーが現像容器の開口部から漏出して画像形成装置内部を汚染するおそれがあった。また、浮遊トナーが規制ブレード付近に堆積し、堆積したトナーが凝集して現像ローラーに付着すると、トナー落ちとなって画像不具合が発生するおそれがあった。

上記の問題点の対策として、従来は現像容器からダクト内に連通する小径の穴（空気流出口）の配置および形状をシミュレーション等により最適化することが行われてきた。しかしながら、この方法を用いたとしてもダクト内の吸引力の均一化には限界があり、トナーの漏出やトナー落ちを十分に抑制することが困難であった。

本発明は、上記問題点に鑑み、現像容器の長手方向における空気吸引力を均一化することにより、現像装置からのトナーの漏出や現像容器内でのトナーの堆積を効果的に防止可能な現像装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明の第１の構成は、現像容器と、トナー担持体と、空気流出口と、を備えた現像装置である。現像容器は、トナーを含む現像剤を収容する。トナー担持体は、現像容器の開口部から外周面の一部が露出することで像担持体に対向配置され、像担持体にトナーを供給する。空気流出口は、トナー担持体と対向する現像容器の壁部に現像容器の長手方向に沿って複数形成され、現像容器に隣接して配置されたダクト内に連通する。トナー担持体は、長手方向の一端側から樹脂材料から成るコート液中にディッピングし、他端側から引き上げるディッピング法によって外周面にコート層を形成したものである。トナー担持体は、ダクト内を流れる空気流の流れ方向に対し上流側にディッピング時における下端側を配置している。

本発明の第１の構成によれば、トナー担持体のディッピング時における下端側、即ち、コート層の厚みが厚い側が、ダクト内を流れる空気流の流れ方向に対し上流側に配置される。これにより、空気流の流速が遅い上流側における像担持体−トナー担持体間のギャップは、コート層の厚みの分だけ空気流の流速が速い下流側における像担持体−トナー担持体間のギャップに比べて狭くなる。このギャップの差が空気流の流速差を相殺するように作用するため、ダクト内を流れる空気流の流速がダクトの長手方向全域に亘って略均一となり、ダクトの長手方向における空気流の流速差を解消する。従って、流速不足による現像容器の開口部からのトナーの漏出、流速過剰によるダクト内への多量のトナーの吸引を効果的に抑制することができる。

本発明の現像装置８が搭載された画像形成装置１００の概略構成図 本発明の一実施形態に係る現像装置８の側面断面図 本発明の現像装置８に用いられる現像ローラー４１の側面断面図 現像ローラー４１の断面拡大図 ディッピング法により現像スリーブ２５ａに形成されたコート層６１の膜厚を示す縦断面図 現像装置８から集塵部５０までの通気経路を示す斜視図 現像装置３ａから集塵部５０までの通気経路を示す断面図 現像ローラー４１の配置と排気ファン５１による空気流の流れ方向との関係を示す図 感光体ドラム５としてディッピング法により有機感光層（ＯＰＣ）が形成されたＯＰＣ感光体を用いる場合の感光体ドラム５と現像ローラー４１との配置を示す図 実施例２において、第１ダクト４５内の空気流の流速を空気流の流れ方向に対し上流側（吸引奥側）から下流側（吸引手前側）に亘って複数個所で測定した結果を示すグラフ 実施例３において、テスト画像を連続印字したときの連結部４３ａにおける空気流の流速を所定枚数毎に測定した結果を示すグラフ

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る現像装置８を備えた画像形成装置１００の概略構成図である。図１において、画像形成装置１００（ここでは一例としてデジタル複合機を示す）では、コピー動作を行う場合、後述する画像読取装置６において原稿の画像データを読み取り画像信号に変換する。一方、複合機本体２内の画像形成部３において、帯電ユニット４により図中のＡ方向に回転する感光体ドラム５が一様に帯電され、画像読取装置６で読み取られた原稿画像データに基づく露光ユニット（レーザー走査ユニット等）７からのレーザービームにより感光体ドラム５上に静電潜像が形成され、現像装置８により静電潜像にトナーが付着されてトナー像が形成される。この現像装置８へのトナーの供給はトナーコンテナ９から行われる。

上記のようにトナー像が形成された感光体ドラム５に向けて、用紙が給紙機構１０から用紙搬送路１１及びレジストローラー対１２を経由して画像形成部３に搬送され、この画像形成部３において転写ローラー１３（画像転写部）により感光体ドラム５の表面におけるトナー像が用紙に転写される。そして、トナー像が転写された用紙は感光体ドラム５から分離され、定着ローラー対１４ａを有する定着部１４に搬送されてトナー像が定着される。定着部１４を通過した用紙は、複数方向に分岐した用紙搬送路１５に送られて、用紙搬送路１５の分岐点に設けられた複数の経路切換ガイドを有する経路切換機構２１、２２によって用紙の搬送方向が振り分けられ、そのまま（或いは、用紙搬送路１６に送られて両面コピーされた後に）、第１排出トレイ１７ａ、第２排出トレイ１７ｂから成る用紙排出部に排出される。

また、感光体ドラム５の表面の残留電荷を除去する除電装置（図示せず）がクリーニング装置１８の下流側に設けられている。さらに、給紙機構１０は、複合機本体２に着脱自在に取り付けられ、用紙を収納する複数の給紙カセット１０ａ、１０ｂと、その上方に設けられるスタックバイパス（手差しトレイ）１０ｃと、を備えてなり、これらは用紙搬送路１１によって感光体ドラム５及び現像装置８等からなる画像形成部３に繋がっている。

画像形成装置１００の本体上部には、画像読取装置６が配置されている。画像読取装置６は、原稿の画像情報を読み取るものであり、１枚ずつの原稿を手置きで読み取らせる場合には、原稿搬送装置２７を開いて装置本体の上面に設けられたコンタクトガラス６ａ上に原稿を載置し、原稿束から１枚ずつを自動的に読み取らせる場合には、原稿束を、閉じた状態の原稿搬送装置２７の給紙トレイ上２７ａに載置する。原稿束が給紙トレイ２７ａ上に載置された場合は、当該原稿束から１枚ずつの原稿が自動的に順次コンタクトガラス６ａ上に送り込まれるようになっている。いずれの場合でもコンタクトガラス６ａ上に位置した原稿に、不図示の露光ランプから光が照射され、その反射光は画像光として不図示の反射鏡及び結像レンズ等の光学系を介して光電変換部（ＣＣＤ）へ導かれる。

用紙搬送路１５は、具体的には、定着ローラー対１４ａの下流側において、まず左右二股に分岐し、一方の経路（図１では右方向に分岐する経路）は第１排出トレイ１７ａに連通するように構成されている。そして、他方の経路（図１では左方向に分岐する経路）は搬送ローラー対１９を経由して二股に分岐し、一方の経路（図１では左方向に分岐する経路）は第２排出トレイ１７ｂに連通するように構成されている。これに対し、他方の経路（図１では下方向に分岐する経路）は用紙搬送路１６に連通するように構成されている。

図２は、本発明の現像装置８の側面断面図である。なお、図２では現像装置８を図１の裏面側から見た状態を示している。図２に示すように、現像装置８は、二成分現像剤（以下、単に現像剤と呼ぶ）が収納される現像容器３０を備えており、現像容器３０は仕切壁３０ａ、３０ｂによって攪拌搬送室３１、供給搬送室３２、及び回収搬送室３３に区画されている。攪拌搬送室３１及び供給搬送室３２には、トナーコンテナ９（図１参照）から供給されるトナー（正帯電トナー）をキャリアと混合して攪拌し、帯電させるための攪拌搬送スクリュー３５ａ及び供給搬送スクリュー３５ｂがそれぞれ回転可能に配設されている。また、回収搬送室３３には磁気ローラー４０から引き剥がされた現像剤を搬送するための回収搬送スクリュー３５ｃが回転可能に配設されている。

現像容器３０は図２の右斜め上方に延在しており、現像容器３０内において供給搬送スクリュー３５ｂの上方には磁気ローラー４０が配置され、磁気ローラー４０の右斜め上方には現像ローラー４１が対向配置されている。そして、現像ローラー４１は現像容器３０の開口側（図２の右側）において感光体ドラム５（図１参照）に対向しており、それぞれの回転軸周りに関して図２の時計回り方向に回転する。

攪拌搬送室３１には第１攪拌搬送スクリュー３５ａと対面してトナー濃度センサー（図示せず）が配置されており、トナー濃度センサーの検知結果に基づいてトナーコンテナ９からトナー補給口（図示せず）を介して攪拌搬送室３１にトナーが補給されるようになっている。トナー濃度センサーとしては、例えば、現像容器３０内におけるトナーと磁性キャリアからなる二成分現像剤の透磁率を検出する透磁率センサーが用いられる。

磁気ローラー４０は、図２において時計方向に回転する非磁性の円筒状の回転スリーブと、回転スリーブに内包される複数の磁極を有する固定マグネット体で構成されている。現像ローラー４１は、図２において時計方向に回転する非磁性の円筒状の現像スリーブと、現像スリーブ内に固定された現像ローラー側磁極で構成されており、磁気ローラー４０と現像ローラー４１とはその対面位置（対向位置）において所定のギャップをもって対向している。現像ローラー側磁極は、固定マグネット体の対向する磁極（主極）と異極性である。

また、現像容器３０には穂切りブレード３７が磁気ローラー４０の長手方向（図２の紙面と垂直方向）に沿って取り付けられており、穂切りブレード３７は、磁気ローラー４０の回転方向（図２の時計回り方向）において、現像ローラー４１と磁気ローラー４０との対向位置よりも上流側に位置付けられている。そして、穂切りブレード３７の先端部と磁気ローラー４０の表面との間には僅かな隙間（ギャップ）が形成されている。

現像ローラー４１には、直流電圧（以下、Ｖｓｌｖ（ＤＣ）という）及び交流電圧（以下、Ｖｓｌｖ（ＡＣ）という）が印加され、磁気ローラー４０には、直流電圧（以下、Ｖｍａｇ（ＤＣ）という）及び交流電圧（以下、Ｖｍａｇ（ＡＣ）という）が印加されている。これらの直流電圧及び交流電圧は、現像バイアス電源からバイアス制御回路（いずれも図示せず）を経由して現像ローラー４１及び磁気ローラー４０に印加される。

現像装置８の動作について説明すると、攪拌搬送スクリュー３５ａ及び供給搬送スクリュー３５ｂによって、現像剤が攪拌されつつ軸方向（図２の紙面と垂直方向）に搬送され、仕切壁３０ａの両端部に形成された現像剤通過路（図示せず）を介して攪拌搬送室３１、供給搬送室３２間を循環する。これにより、現像容器３０内のトナーを帯電させ、供給搬送スクリュー３５ｂによって現像剤が磁気ローラー４０に搬送される。そして、磁気ローラー４０上に磁気ブラシ（図示せず）を形成する。磁気ローラー４０上の磁気ブラシは穂切りブレード３７によって層厚規制された後、磁気ローラー４０と現像ローラー４１との対向部分に搬送され、磁気ローラー４０に印加されるＶｍａｇ（ＤＣ）と現像ローラー４１に印加されるＶｓｌｖ（ＤＣ）との電位差ΔＶ、及び磁界によって現像ローラー４１上にトナー薄層を形成する。

現像ローラー４１上のトナー層厚は現像剤の抵抗や磁気ローラー４０と現像ローラー４１との回転速度差等によっても変化するが、ΔＶによって制御することができる。ΔＶを大きくすると現像ローラー４１上のトナー層は厚くなり、ΔＶを小さくすると薄くなる。現像時におけるΔＶの範囲は一般的に１００Ｖ〜３５０Ｖ程度が適切である。

磁気ブラシによって現像ローラー４１上に形成されたトナー薄層は、現像ローラー４１の回転によって感光体ドラム５と現像ローラー４１との対向部分に搬送される。現像ローラー４１にはＶｓｌｖ（ＤＣ）及びＶｓｌｖ（ＡＣ）が印加されているため、感光体ドラム５と現像ローラー４１との間の電位差によって感光体ドラム５側にトナーが飛翔し、感光体ドラム５上の静電潜像が現像される。

現像に用いられずに残ったトナーは、再度現像ローラー４１と磁気ローラー４０との対向部分に搬送され、磁気ローラー４０上の磁気ブラシによって回収される。そして、磁気ブラシは固定マグネット体の同極部分で磁気ローラー４０から引き剥がされた後、回収搬送室３３内に落下する。回収搬送室３３内の現像剤は回収搬送スクリュー３５ｃによって軸方向に搬送され、仕切壁３０ｂの一端に形成された連通部（不図示）から供給搬送室３２内の現像剤と合流する。即ち、攪拌搬送室３１、供給搬送室３２、回収搬送室３３、現像剤通過路及び連通部によって現像容器３０内に現像剤の循環経路が形成されている。

その後、トナー濃度センサー（不図示）の検知結果に基づいてトナー補給口（不図示）から所定量のトナーが補給され、供給搬送室３２及び攪拌搬送室３１を循環する間に再び適正なトナー濃度で均一に帯電された二成分現像剤となる。この現像剤が再び供給攪拌スクリュー３５ｂにより磁気ローラー４０上に供給されて磁気ブラシを形成し、穂切りブレード３７へ搬送される。

現像容器３０の側壁（図２における右側壁）の外側にはダクトカバー４３が装着されており、ダクトカバー４３と現像容器３０の右側壁とで第１ダクト４５が形成されている。また、現像容器３０の右側壁には、現像ローラー４１との対向面から第１ダクト４５内に連通する空気流出口４５ａが設けられている。空気流出口４５ａは、現像容器２０の長手方向に沿って複数個形成されており（図３参照）、現像容器２０内の現像ローラー４１周辺の空気が空気流出口４５ａから第１ダクト４５内に排出されるようになっている。

次に、本発明の現像装置８に用いられる現像ローラー４１について説明する。図３は、現像ローラー４１の側面断面図であり、図４は、現像ローラー４１の断面拡大図（図４におけるＸＸ′矢視断面図）である。現像ローラー４１は、アルミニウムまたはアルミニウム合金製の現像スリーブ４１ａの外周面にアルマイト層（アルミニウムの酸化被膜）６０が形成されており、アルマイト層６０の表面にはアルコール可溶性ナイロン樹脂からなるコート層６１が積層されている。なお、図３及び図４では現像スリーブ４１ａ内の現像ローラー側磁極は記載を省略している。

次に、現像ローラー４１の製造方法について説明する。先ず、アルミニウムまたはアルミニウム合金製の円筒を切削、研磨等により所定の外径寸法の現像スリーブ４１ａに仕上げた後、酸水溶液中で陽極酸化処理を行うことにより表面にアルマイト層６０を形成する。アルマイト層６０は、中心に微細孔を有する六角柱状のセルの集合体であり、微細孔の底面がアルミ素地との界面（バリア層）となる。アルマイト層６０は、現像ローラー４１へ現像バイアスを印加する際のリークの発生を防止する。

アルマイト層６０が厚すぎると、現像ローラー４１全体の抵抗が大きくなって高電圧の現像バイアスを印加する必要が生じる。一方、アルマイト層６０が薄すぎると、アルマイト層６０を均一に形成することができずリークが発生するおそれがある。従って、アルマイト層６０の層厚は１０μｍ〜２０μｍ程度が好ましい。

その後、アルマイト層６０の表面を熱処理する。この熱処理は、後述するコート層６１の乾燥工程の前に予めアルマイト層６０にクラックを生じさせておくことで、乾燥工程においてアルマイト層６０及びコート層６１にクラックを生じさせないようにするものである。熱処理時間は、例えば乾燥工程に要する時間以上（例えば１２０℃で１０分以上）の一定時間に定められており、全ての現像スリーブ４１ａに対して概ね一定量のクラックが生じる。

熱処理の後、アルマイト層６０の表面にコート層６１を形成する。コート層６１は、現像スリーブ４１ａ上に供給されたトナーのアルマイト層６０への固着を抑制する。さらに、コート層６１が現像剤に与える機械的ストレスは金属表面に比べて少ないため、現像剤搬送量を増加させたときの現像ローラー４１からのトナー回収性の向上と現像剤の劣化防止との両立を図ることができる。

コート層４１の材質としては、ナイロン樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、メラミン樹脂、シリコン樹脂、フッ素樹脂等が挙げられるが、正帯電トナーの樹脂材料と帯電性が近く、トナーの剥離性が良好であるとともに、後述するディッピング法によるコーティングが可能なアルコール可溶性ナイロン樹脂が好ましい。

なお、コート層６１には抵抗調整剤として誘電率１０以上の導電材を含有させて、コート層６１の体積抵抗値を調整し、且つ抵抗ムラを抑制している。抵抗調整剤としてはカーボンブラックや酸化チタン、繊維形状のチタン酸カリウム等が挙げられる。これにより、トナー層の帯電状態の安定化とトナー回収時における剥離性の向上を図ることができる。コート層６１の体積抵抗値としては、現像ローラー４１表面の残留電荷を適度に滞留可能な１０⁴〜１０⁸Ω程度が好ましい。

本発明では、コート層６１をディッピング法により形成する。具体的には、アルマイト層６０が形成された現像スリーブ４１ａを一端側からコート液中にディッピングし、他端側から引き上げる。その後、コート液がコーティングされた現像スリーブ４１ａを所定温度で所定時間（例えば１３０℃で１０分）乾燥させる乾燥工程を行い、膜厚が約２〜１１μｍのコート層６１を形成する。

上記のディッピング法でコート層６１を作成した現像ローラー４１は、図５に示すように、ディッピング時の下端側（図５の左端）が現像ローラー４１の長手方向の中央部分よりもコート層６１の膜厚が厚くなる傾向にある。

図６は、現像装置８から集塵部５０までの通気経路を示す斜視図であり、図７は、現像装置８から集塵部５０までの通気経路を示す断面図である。現像装置８の側方に配置されたダクトカバー４３の一端には連結部４３ａが形成されている。ダクトカバー４３と第２ダクト４７とが連結部４３ａを介して連結されることにより、第１ダクト４５は第２ダクト４７を介して集塵部５０に接続される。

集塵部５０には排気ファン５１が配設されており、排気ファン５１と第２ダクト４７の間にはフィルター５３が設けられている。排気ファン５１を作動させて第１ダクト４５、第２ダクト４７内に所定の流速の空気流を発生させることにより、現像容器２０内に浮遊するトナーが空気流出路４５を介して第１ダクト４５内に吸引される。第１ダクト４５内に吸引されたトナーは第２ダクト４７を通過してフィルター５３に捕集される。フィルター５３によってトナーが除去された空気は排気口５５から画像形成装置１００の外部に排出される。

上述したような構成により、現像ローラー４１周辺の空気を浮遊トナーと共に第１ダクト４５内に吸引する場合、現像装置８は細長い形状であるため、現像容器３０の長手方向（図７の左右方向）において、空気流出口４５ａから第１ダクト４５に向かう空気流の流速差が生じる。具体的には、排気ファン５１に近い連結部４３ａ側（図７の右側）の端部では空気流の流速が速くなり、反対側（図７の左側）の端部では空気流の流速が遅くなる。

そのため、空気流出口４５ａから第１ダクト４５に向かう空気流を連結部４３ａ側において適切な流速に調整すると、反対側（図７の左側）の端部では流速が不足する。流速が不足する部分では、浮遊トナーを十分に吸引できなくなり、浮遊トナーが現像容器３０開口部から漏出したり、浮遊トナーが塊となって現像ローラー上に落下し、トナー落ちが発生したりするおそれがある。一方、流速が不足する側（図７の左側）の端部において空気流を適切な流速に調整すると、連結部４３ａ側では過剰な流速となる。流速が過剰となる部分では、現像容器３０内に浮遊するトナーが第１ダクト４５内に過剰に吸引されてしまい、第１ダクト４５の詰まりやフィルター５３の目詰まりが発生し易くなる。

そこで、本発明では、図８に示すように、ディッピング法によってコート層６１が形成された現像ローラー４１の、ディッピング時の下端側（図５の左端）を、排気ファン５１による空気流の流れ方向（矢印Ｂ方向）に対し上流側（図８の左端側）に配置するようにした。即ち、第１ダクト４５に向かう空気流の流速が遅い側においてコート層６１の膜厚が大きくなるように現像ローラー４１の方向を規定した。

これにより、空気流の流速が遅い側（図８の左端）における感光体ドラム５−現像ローラー４１間（以下、ＤＳ間という）のギャップＤ１は、コート層６１の厚みの分だけ空気流の流速が速い側（図８の右端）におけるＤＳ間のギャップＤ２に比べて狭くなる。

また、空気流の流速が遅い側（図８の左端）における磁気ローラー４０−現像ローラー４１間（以下、ＭＳ間という）のギャップＤ３は、コート層６１の厚みの分だけ空気流の流速が速い側（図８の右端）におけるＭＳ間のギャップＤ４に比べて狭くなる。

このギャップＤ１とＤ２との差が空気流の流速差を相殺するように作用するため、第１ダクト４５内を流れる空気流の流速が第１ダクト４５の長手方向全域に亘って略均一となり、第１ダクト４５の長手方向における空気流の流速差を解消する。

さらに、空気流の流速が遅い側ではＭＳ間のギャップが狭いため、現像ローラー４１上のトナーが磁気ローラー４０上の磁気ブラシによって回収される際に発生する飛散トナーが磁気ローラー４０に戻り易くなる。その結果、空気流の流速が速い側に比べて飛散トナーの発生を抑制することができる。

従って、第１ダクト４５に向かう空気流の流速が遅い側においては流速不足による現像容器３０の開口部からのトナーの漏出を抑制することができる。また、第１ダクト４５に向かう空気流の流速が速い側においては流速過剰による第１ダクト４５内への多量のトナーの吸引を抑制することができる。

図９は、感光体ドラム５としてディッピング法により有機感光層（ＯＰＣ）が形成されたＯＰＣ感光体を用いる場合の感光体ドラム５と現像ローラー４１との配置を示す図である。ディッピング法により感光層７０を形成する場合、アルミニウム製のドラム素管を一端側から感光層液中にディッピングし、他端側から引き上げた後、感光層を乾燥して硬化させる。そのため、現像ローラー４１にコート層６１を形成する場合と同様に、ディッピング時の下端側（図９の左端）が感光体ドラム５の長手方向の中央部分よりも感光層７０の膜厚が厚くなる傾向にある。

そこで、ディッピング法によって感光層７０が形成された感光体ドラム５の、ディッピング時の下端側を、排気ファン５１による空気流の流れ方向（矢印Ｂ方向）に対し上流側（図９の左端側）に配置するようにした。これにより、空気流の流速が遅い側（図９の左端）における感光体ドラム５−現像ローラー４１間（以下、ＤＳ間という）のギャップＤ１は、コート層６１および感光層７０の厚みの分だけ空気流の流速が速い側（図９の右端）におけるＤＳ間のギャップＤ２に比べて狭くなる。従って、第１ダクト４５の長手方向における空気流の流速差をより効果的に相殺することができる。

その他本発明は、上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態に示した第１ダクト４５、第２ダクト４７の形状や大きさ等は、現像容器３０内でのトナーの浮遊量や空気流の経路の形成状況、排気ファン５１の出力等に応じて適宜設定することができ、特に限定されるものではない。

また、本発明は図２に示したような、二成分現像剤を担持する磁気ローラー４０とトナーのみを担持する現像ローラー４１とを備えた現像装置に限らず、磁気ローラー４０を用いずに現像ローラー４１上に形成された磁気ブラシを用いて感光体ドラム上の静電潜像を現像する二成分現像方式の現像装置や、磁気的担持力を利用して現像容器内の磁性一成分現像剤（トナー）を現像ローラー上に担持した後、現像位置において感光体ドラムへトナーを飛翔させる一成分現像方式の現像装置にも適用可能である。また、現像装置が搭載される画像形成装置は、図１に示したモノクロ複合機に限らず、例えばモノクロプリンターやタンデム型のカラープリンター、カラー複合機やファクシミリ等の、他の画像形成装置にも適用できる。以下、実施例により本発明の効果について更に具体的に説明する。

（現像ローラーの作成）
直径２０ｍｍのアルミニウム素管から成る現像スリーブ２５ａの外周面にアルマイト処理を施して、厚さ１０μｍのアルマイト層６０を形成し、アルマイト層６０の表面を１２０℃で１０分以上熱処理した。一方、結着樹脂としてアルコール可溶性ナイロン樹脂（ＣＭ８０００、東レ製）１００重量部、導電材として酸化チタン（ＥＴ−３００Ｗ、石原産業製）１００重量部、および分散媒としてメタノール８００重量部を、ボールミル（φ１ｍｍのジルコニアビーズ）にて４８時間混合、分散させてコート液を調製した。次いで、アルマイト処理された現像スリーブ２５ａを、円筒形状の軸方向が鉛直方向に沿うように一端側からコート液中にディッピング（浸漬）し、他端側から引き上げた後、１３０℃で１０分間乾燥させて、アルマイト層６０の表面に膜厚が約２〜１１μｍのコート層６１を形成した。

（第１ダクト内における空気流の流速差の評価）
実施例１で作製した現像ローラー４１を、ディッピング時の下端側が第１ダクト４５の上流側になるように装着した本発明の現像装置８を作製した。また、また、アルマイト層４０の表面にスプレーコーティングによってコート層４１が形成された現像スリーブ２５ａ（コート層４１の膜厚が長手方向において略均一）を用いた現像ローラー４１を装着した比較例の現像装置８を作製した。これらの現像装置８を図１に示した試験機に搭載し、排気ファン５１を作動させたときの第１ダクト４５内の空気流の流速を空気流の流れ方向に対し上流側（吸引奥側）から下流側（吸引手前側）に亘って複数個所（１４箇所）で測定した。結果を図１０に示す。

図１０から明らかなように、第１ダクト４５内の空気流の流れ方向に対し上流側に現像スリーブ２５ａのディッピング時の下端側を配置した本発明の現像装置８では、スプレーコーティングによってコート層４１が形成された現像スリーブ２５ａを用いた比較例の現像装置に比べて吸引手前側、中央部、および吸引奥側における空気流の流速差が小さくなった。

（第１ダクトの連結部におけるトナー詰まりの評価）
実施例２で用いた本発明、比較例の現像装置８を図１に示した試験機に搭載し、印字率○％のテスト画像を連続印字したときの第１ダクト４５と第２ダクト４７との連結部４３ａにおける空気流の流速を所定枚数毎に測定した。結果を図１１に示す。

図１１から明らかなように、第１ダクト４５内の空気流の流れ方向に対し上流側に現像スリーブ２５ａのディッピング時の下端側を配置した本発明の現像装置８（図１１の■のデータ系列）では、スプレーコーティングによってコート層４１が形成された現像スリーブ２５ａを用いた比較例の現像装置８（図１１の◆のデータ系列）に比べて初期の空気流の流速が速く、耐刷印字後の空気流の流速の低下も緩やかであった。この結果より、本発明の現像装置８では連結部４３ａにおけるトナーの詰まりが比較例の現像装置８に比べて抑制されることが確認された。

なお、ここでは本発明を、磁気ローラーから現像ローラーにトナーのみを移動させ、現像ローラーから感光体ドラムにトナーを飛翔させる非接触現像方式の現像装置８に適用した場合の効果について説明したが、磁気ローラーを用いず、現像ローラー上に形成された磁気ブラシを用いて感光体ドラム上の静電潜像を現像する現像装置に現像に適用した場合にも同様の効果が確認されている。

本発明は、トナー担持体を用いて像担持体にトナーを供給する現像装置に利用可能である。本発明の利用により、現像容器の長手方向における空気吸引力を均一化して、現像装置からのトナーの漏出や規制ブレード近傍におけるトナーの堆積を効果的に防止可能な現像装置及び画像形成装置を提供することができる。

５ 感光体ドラム（像担持体）
８ 現像装置
９ トナーコンテナ
３０ 現像容器
３７ 穂切りブレード（規制部材）
４０ 磁気ローラー（現像剤担持体）
４１ 現像ローラー（トナー担持体）
４３ ダクトカバー
４３ａ 連結部
４５ 第１ダクト
４５ａ 空気流出口
４７ 第２ダクト
５０ 集塵部
５１ 排気ファン（排気手段）
５３ フィルター
５５ 排気口
６０ アルマイト層
６１ コート層
７０ 感光層
１００ 画像形成装置

Claims (4)

1. トナーを含む現像剤を収容する現像容器と、
   該現像容器の開口部から外周面の一部が露出することで像担持体に対向配置され、前記像担持体にトナーを供給するトナー担持体と、
   前記トナー担持体と対向する前記現像容器の壁部に前記現像容器の長手方向に沿って複数形成され、前記現像容器に隣接して配置されたダクト内に連通する空気流出口と、
   を備えた現像装置において、
   前記トナー担持体は、長手方向の一端側から樹脂材料から成るコート液中にディッピングし、他端側から引き上げるディッピング法によって外周面にコート層を形成したものであり、
   前記コート層は、前記トナー担持体のディッピング時における下端側の膜厚が前記トナー担持体の長手方向の中央部分の膜厚よりも厚くなっており、
   前記ダクト内を流れる空気流の流れ方向に対し上流側に前記トナー担持体のディッピング時における下端側を配置したことを特徴とする現像装置。
2. 前記現像剤は磁性キャリアとトナーとを含む二成分現像剤であり、
   前記トナー担持体に対向配置され、表面に担持した二成分現像剤から成る磁気ブラシを用いて前記トナー担持体上にトナー層を形成する現像剤担持体をさらに備え、
   前記空気流出口は、前記トナー担持体と前記現像剤担持体との対向部分に近接する前記現像容器の壁部に形成されることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の現像装置と、
   前記トナー担持体に対向配置され、外周面に感光層が形成される前記像担持体と、
   該現像装置に設けられた前記空気流出口に連通する前記ダクトと、
   該ダクト内に空気流を発生させて前記現像容器内の空気を装置本体外部に排出する排気手段と、
   前記ダクトの空気流排出側に配置され、前記現像容器内の空気と共に前記ダクト内を通過したトナーを捕集するフィルターと、
   を備えた画像形成装置。
4. 前記像担持体は、円筒状のドラム素管を長手方向の一端側から感光層液中にディッピングし、他端側から引き上げるディッピング法によって前記ドラム素管の外周面に有機感光層を形成した感光体ドラムであり、
   前記ダクト内を流れる空気流の流れ方向に対し上流側に前記像担持体のディッピング時における下端側を配置したことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。