(57)【要約】【課題】現像剤にストレスをかけることなく、現像剤の熱を十分に放散し、撹拌部材や現像ローラ等への現像剤の固着が発生せずに、高い画像品質を維持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。【解決手段】現像装置１００は、現像剤を撹拌搬送する撹拌部材６３と、この撹拌部材６３から搬送される現像剤を感光体１０に供給する現像ローラ５０とを備える。また、現像装置１００は、撹拌部材６３の上方に配設され撹拌部材６３から現像剤を引き上げる搬送ローラ６５と、この搬送ローラ６５から供給される現像剤を担持し離脱させる冷却部材８１とを備え、この冷却部材８１は、熱伝導率の大きい材料で形成されるとともに、撹拌部材６３の上方に配設され、搬送ローラ６５側から下方に傾斜する。【選択図】図３
2010054902.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置に用いられる現像装置であって、現像剤を撹拌搬送する撹拌部材と、前記撹拌部材の上方に配設され前記撹拌部材から現像剤を引き上げる搬送ローラと、前記搬送ローラから供給される現像剤を担持し離脱させる冷却部材とを備え、
前記冷却部材は、前記撹拌部材の上方に配設され、前記搬送ローラ側から下方に傾斜することを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記冷却部材は、前記搬送ローラ側から下方に傾斜して形成され複数の開口を有する上側板部と、前記上側板部の下方で対向し前記搬送ローラ側から下方に傾斜して配設される下側板部とを備えることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
前記冷却部材は、前記搬送ローラの回転軸方向で、現像剤が供給される位置と離脱される位置とを異ならせるように搬送するガイド部を備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の現像装置。
【請求項４】
装置の外殻を形成するハウジングと、前記冷却部材を前記ハウジングに固定支持し、前記ハウジング外に延在する支持部材と、前記支持部材の前記ハウジング外に設けられ、前記冷却部材の熱を放散する放熱部材とを備えることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の現像装置。
【請求項５】
前記搬送ローラは、回転可能に支持されるスリーブと、該スリーブの内側に所定の間隔を設けて固定支持される磁極部材と、前記スリーブの内周面と前記磁極部材の外周面に接触する熱伝導率の大きい熱伝導部材とを備えることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の現像装置。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれかに記載の現像装置が搭載された画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式を利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機等に用いる現像装置及びそれを備えた画像形成装置に関し、特に、現像剤を冷却する現像装置及びそれを備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式の画像形成装置では、感光体の周りに現像装置を配置している。現像装置は、現像装置の外郭をなすハウジング内に、撹拌部材である平行な２本の撹拌スクリューと、感光体に現像剤を供給する現像ローラと、現像剤の層厚を規制する規制ブレードなどを配置し、トナーとキャリアよりなる２成分現像剤等の現像剤を収納している。そして、撹拌スクリューが現像剤を撹拌搬送して、現像剤が現像ローラに搬送され、現像ローラの回転とともに、現像剤は規制ブレードによってその層厚を規制され、層厚規制された現像剤が感光体に供給され、感光体上の静電潜像を現像している。
【０００３】
ここで、現像剤同士の衝突、現像剤の撹拌部材への衝突・摩擦、撹拌部材や現像ローラの摺動、現像ローラ上の現像剤の層厚を規制する規制ブレード等において熱が発生する。この熱によって、現像装置内の温度が上昇すると、現像剤が溶融して流動性が悪くなり、現像剤が撹拌部材や現像ローラに固着してしまうおそれがある。撹拌部材や現像ローラに現像剤が固着して、さらに堆積していくと、現像剤の搬送性能が大幅に低下し、また感光体上で現像される画像に悪影響がおよび、用紙に形成される画像に不良が発生するおそれがある。
【０００４】
そこで、特許文献１では、規制ブレードの上流位置に高熱伝導部材を規制ブレードに接触させて設けて、この高熱伝導部材が現像ローラ上の現像剤に接触するように構成し、現像剤の熱を高熱伝導部材に設けた放熱フィンと、高熱伝導部材に接触する規制ブレードとに放散している。これにより、摩擦熱による現像剤の温度上昇を防ぎ、現像剤が軟化して固着することを防止している。
【０００５】
しかしながら、上述した従来技術では、高熱伝導部材が現像ローラとの間で現像剤を押し付けていることになり、現像剤にストレスがかかり、現像剤の寿命が短くなるという問題があった。また、高熱伝導部材が規制ブレードの近傍の限られた範囲でしか現像剤に接触しておらず、現像剤から多量の熱を放散させる効果を期待することができないという問題があった。
【０００６】
また、特許文献２では、現像剤を撹拌搬送する２本の撹拌スクリューの間には、板状の高熱伝導性部材が設けられ、現像剤が接触する下部ケーシングの内面には、シート状の別の高熱伝導性部材が設けられる。撹拌スクリューによる現像剤の撹拌によって発生した熱は、これらの高熱伝導性部材に導かれ、板状の高熱伝導性部材の先端部に設けた放熱部材に放散されるようになっている。
【０００７】
しかしながら、上述した従来技術では、高熱伝導部材が撹拌スクリューとの間で現像剤を押し付けていることになり、現像剤にストレスがかかり、現像剤の寿命が短くなるという問題があった。
【特許文献１】特開２００５−２６６２４９号公報（段落［００５３］、［００５４］、図３）
【特許文献２】特開２００２−３５７９５２号公報（段落［００３２］〜［００３５］、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、現像剤にストレスをかけることなく、現像剤の熱を十分に放散し、撹拌部材や現像ローラ等への現像剤の固着が発生せずに、高い画像品質を維持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ことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために本発明は、画像形成装置に用いられる現像装置であって、現像剤を撹拌搬送する撹拌部材と、前記撹拌部材の上方に配設され前記撹拌部材から現像剤を引き上げる搬送ローラと、前記搬送ローラから供給される現像剤を担持し離脱させる冷却部材とを備え、前記冷却部材は、前記撹拌部材の上方に配設され、前記搬送ローラ側から下方に傾斜することを特徴としている。
【００１０】
この構成によれば、搬送ローラによって撹拌部材から引き上げられる現像剤は、冷却部材に供給され、担持される。現像剤が冷却部材に担持されたときに、現像剤は冷却部材に放熱しながら、搬送ローラ側から下方に傾斜した傾斜面に沿って移動し、撹拌部材側に離脱する。
【００１１】
また、請求項２に記載の発明では、前記冷却部材は、前記搬送ローラ側から下方に傾斜して形成され複数の開口を有する上側板部と、前記上側板部の下方で対向し前記搬送ローラ側から下方に傾斜して配設される下側板部とを備えることを特徴としている。この構成によれば、現像剤が上側板部に担持されたときに、現像剤は上側板部に放熱しながら、傾斜面に沿って移動し、撹拌部材側に離脱する。また上側板部の傾斜面に沿って移動する一部の現像剤は、開口から下側板部に落下し、落下した現像剤は下側板部に放熱しながら下側板部の傾斜面に沿って移動し、撹拌部材側に離脱する。
【００１２】
また、請求項３に記載の発明では、前記冷却部材は、前記搬送ローラの回転軸方向で、現像剤が供給される位置と離脱される位置とを異ならせるように搬送するガイド部を備えることを特徴としている。
【００１３】
また、請求項４に記載の発明では、装置の外殻を形成するハウジングと、前記冷却部材を前記ハウジングに固定支持し、前記ハウジング外に延在する支持部材と、前記支持部材の前記ハウジング外に設けられ、前記冷却部材の熱を放散する放熱部材とを備えることを特徴としている。この構成によれば、現像剤から冷却部材に移動した熱は、支持部材を介してハウジング外の放熱部材から放散される。
【００１４】
また、請求項５に記載の発明では、前記搬送ローラは、回転可能に支持されるスリーブと、該スリーブの内側に所定の間隔を設けて固定支持される磁極部材と、前記スリーブの内周面と前記磁極部材の外周面に接触する熱伝導率の大きい熱伝導部材とを備えることを特徴としている。この構成によれば、磁極部材の磁力によって撹拌部材から引き上げられ、スリーブ外周面に担持される。現像剤がスリーブ外周面に担持された状態で、現像剤の熱はスリーブ内周面から熱伝導部材を介して磁極部材に移動し磁極部材から放散され、スリーブがさらに回転すると、磁極部材の所定位置で、現像剤は冷却部材に供給される。
【００１５】
また、請求項６に記載の発明では、上記の構成の現像装置が搭載された画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に記載の発明によれば、搬送ローラによって撹拌部材から引き上げられる現像剤は、冷却部材に供給され、担持される。現像剤が冷却部材に担持された状態で、現像剤は冷却部材に放熱しながら、搬送ローラ側から下方に傾斜した傾斜面に沿って移動し、撹拌部材側に離脱するので、現像剤がストレスを受けることなく、現像剤の温度が低下する。これにより、現像剤は、撹拌部材と現像ローラに固着することなく搬送され、感光体上の静電潜像の現像に供されるので、高い画像品質を維持することができる。
【００１７】
また、請求項２に記載の発明によれば、現像剤が上側板部に担持された状態で、現像剤は上側板部に放熱しながら、傾斜面に沿って移動し、撹拌部材側に離脱する。また上側板部の傾斜面に沿って移動する一部の現像剤は、開口から下側板部に落下し、落下した現像剤は下側板部に放熱しながら下側板部の傾斜面に沿って移動し、撹拌部材側に離脱する。従って、冷却部材の現像剤の接触する面が上側板部と下側板部となり、冷却部材の現像剤の接触面積が大きくなるので、装置が大型化することなく、現像剤を迅速に冷却することができる。
【００１８】
また、請求項３に記載の発明によれば、ガイド部は、搬送ローラの回転軸方向において、現像剤が供給される位置と離脱される位置とを異ならせるので、冷却部材から離脱した現像剤は、撹拌部材を備える現像剤収容部で貯留されている現像剤とムラなく拡散される。
【００１９】
また、請求項４に記載の発明によれば、現像剤から冷却部材に移動した熱は、支持部材を介してハウジング外の放熱部材から放散されるので、現像剤にストレスをかけることなく、現像剤の温度を低下させることができる。
【００２０】
また、請求項５に記載の発明によれば、磁極部材の磁力によって撹拌部材から引き上げられ、スリーブ外周面に担持される。現像剤がスリーブ外周面に担持された状態で、現像剤の熱はスリーブ内周面から熱伝導部材を介して磁極部材に移動し磁極部材から放散され、スリーブがさらに回転すると、磁極部材の所定位置で、現像剤は冷却部材に供給されるので、放熱された現像剤が冷却部材に供給され、この現像剤が冷却部材によってさらに放熱し、十分に現像剤を冷却させることができる。
【００２１】
また、請求項６に記載の発明によれば、現像剤にストレスをかけることなく、現像剤の熱を十分に放散し、撹拌部材や現像ローラ等への現像剤の固着が発生せずに、高い画像品質を維持する現像装置を備える画像形成装置にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下に本発明の実施形態について図面を参照して説明するが、本発明は、この実施形態に限定されない。本発明の実施形態は発明の最も好ましい形態を示すものであり、また発明の用途やここで示す用語等はこれに限定されるものではない。
【００２３】
図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置１の内部構成の概略を示す断面図である。画像形成装置１はタンデム型のカラープリンタであり、回転自在である感光体１０ａ〜１０ｄは、感光層を形成する感光材料として、アモルファスシリコン感光体が用いられ、ブラック（Ｂ）、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）及びマゼンタ（Ｍ）の各色に対応させて配される。感光層は有機感光体（ＯＰＣ感光体）でもよい。各感光体１０ａ〜１０ｄの周囲に、現像装置１００ａ〜１００ｄ、帯電器４０ａ〜４０ｄ及び光学露光器（図略）が配される。現像装置１００ａ〜１００ｄは現像ローラとトナーの収容部とを有し、感光体１０ａ〜１０ｄにトナーを供給する。帯電器４０ａ〜４０ｄは感光体１０ａ〜１０ｄ表面を一様に帯電させる。パーソナルコンピュータ等から画像入力部（図略）に入力された原稿画像データに基づいて、光学露光器から各感光体１０ａ〜１０ｄ上にレーザビームが照射される。照射されたレーザ光により、各感光体１０ａ〜１０ｄ表面には静電潜像が形成され、この静電潜像が各現像装置１００ａ〜１００ｄにより現像される。
【００２４】
中間転写ベルト５は、駆動ローラ２５、従動ローラ２７、及びテンションローラ９に張架されている。この中間転写ベルト５に接触するように各感光体１０ａ〜１０ｄが中間転写ベルト５の搬送方向（図１中矢印方向）に沿って上流側から隣り合うように配列されている。各１次転写ローラ２６ａ〜２６ｄは、中間転写ベルト５を挟んで各感光体１０ａ〜１０ｄと対向して中間転写ベルト５に圧接し、１次転写ニップ部を形成する。この各１次転写ニップ部において、中間転写ベルト５の回転とともに所定のタイミングで各感光体１０ａ〜１０ｄのトナー像が中間転写ベルト５に順次転写されることにより、中間転写ベルト５表面にはシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４色のトナー像が重ね合わされ、カラートナー像が形成される。
【００２５】
２次転写ローラ７は、中間転写ベルト５を挟んで駆動ローラ２５と対向して中間転写ベルト４に圧接し、２次転写ニップ部を形成する。用紙搬送部では、給紙カセット６に積載された用紙が１枚ずつ繰り出され、搬送ローラ対２２が用紙を２次転写ニップ部に搬送する。この２次転写ニップ部において、バイアス電位（トナーの帯電極性と逆極性）が印加された２次転写ローラ７によって、中間転写ベルト５上に形成されたトナー像が用紙に２次転写され、転写された用紙は定着器８に搬送される。
【００２６】
定着器８は、加熱ローラと、加熱ローラに圧接して配設された加圧ローラ等とを備え、トナー像が転写された用紙を加熱及び加圧することにより定着処理を行う。定着された用紙は、排出ローラ対（図略）によって装置本体外に排出される。
【００２７】
上述の画像形成装置１に用いられる現像装置１００ａ〜１００ｄについて説明する。図２は、上述の画像形成装置１に用いられる現像装置１００ａ〜１００ｄの構成を示す斜視図であり、図３は、現像装置１００ａ〜１００ｄの構成を示す側面断面図である。なお、以下の説明では、図１の感光体１０ａと相対する現像装置１００ａの構成及び動作について説明するが、現像装置１００ｂ〜１００ｄの構成及び動作については現像装置１００ａと同様であり説明を省略し、また各色の現像装置及び感光体を示すａ〜ｄの符号を省略する。
【００２８】
図２に示すように、現像装置１００は、一点鎖線で示すハウジング６２、現像ローラ５０、供給ローラ６１、規制ブレード６４、撹拌部材６３、搬送ローラ６５、冷却部材８１、及びハウジング６２外に配される放熱部材５８を備えて構成される。
【００２９】
図３に示すように、感光体１０に対向し、一定の隙間を設けて現像ローラ５０が配される。そして、図３の現像ローラ５０に対して左斜め上方に、一定の隙間を設けて供給ローラ６１が配され、供給ローラ６１に対して左斜め下方に、撹拌部材６３が配される。また、図３の供給ローラ６１の上方に、規制ブレード６４が配され、撹拌部材６３の上方に搬送ローラ６５及び冷却部材８１が配される。そして、ハウジング６２内には、現像ローラ５０、供給ローラ６１、撹拌部材６３、及び搬送ローラ６５が夫々回転可能に取り付けられ、規制ブレード６４及び冷却部材８１が固定支持される。ハウジング６２外には、放熱部材５８が冷却部材８１と一体に設けられる（図２参照）。
【００３０】
撹拌部材６３は、撹拌スクリュー６３ａとパドルミキサー６３ｂの２本で構成されて、磁性体のキャリアとトナーからなる現像剤を撹拌して、現像剤中のトナーを所定のレベルに帯電させる。帯電することにより、トナーはキャリアに保持される。撹拌スクリュー６３ａとパドルミキサー６３ｂとの間には、隔壁となる仕切り板６２ｂが長手方向（撹拌部材６３の軸方向）に延在して配され、仕切り板６２ｂの長手方向の両側に形成された開口（図略）を現像剤が自由に通過できるようになっている。
【００３１】
ハウジング６２内の現像剤は、撹拌スクリュー６３ａによって撹拌されて帯電し、仕切り板６２ｂの開口（図略）を通過して、パドルミキサー６３ｂ側に搬送され、撹拌スクリュー６３ａとパドルミキサー６３ｂを循環する。
【００３２】
搬送ローラ６５は、撹拌スクリュー６３ａから現像剤を引き上げ担持し、担持した現像剤を冷却し、冷却部材８１に供給するものであり、回転可能であるスリーブ６５ａと、その内部に固設された磁極部材６５ｂと、熱伝導部材としての複数のボール７１とを備える。
【００３３】
搬送ローラ６５を図４に基づいて詳しく説明する。図４は搬送ローラの構成を示す平面断面図である。
【００３４】
搬送ローラ６５は、非磁性の金属材料で円筒状に形成されるスリーブ６５ａと、その内部に配置された磁極部材６５ｂと、磁極部材６５ｂに固設される支軸部材５１と、スリーブ６５ａの両端を支持するフランジ５４、５５と、フランジ５５に固設される支軸部材５６、及び複数のボール７１を備える。
【００３５】
磁極部材６５ｂは、円筒状の熱伝導率が大きいフェライト系のマグネットからなり、その中心部には支軸部材５１が固設されている。支軸部材５１は、ステンレス鋼等の熱伝導率の大きい材料からなり、その一端側（図４の左側）で断面小判形状の切り欠きとハウジング６２の孔との嵌合によって、ハウジング６２に対して回転しないように支持される。
【００３６】
スリーブ６５ａは、磁極部材６５ｂの外周面と所定の間隔を設けて、その両端部を圧入等によってフランジ５４、５５に固着されている。フランジ５４の内周部には軸受け５２が固着され、フランジ５５の内周部には軸受け５３が固着され、各軸受け５２、５３を介して、フランジ５４、５５は支軸部材５１に対して回転可能になる。またフランジ５４、５５は、それらの側面部５４ａ、５５ａにおいて、磁極部材６５ｂとの軸方向の相対的な移動を規制している。フランジ５５には、支軸部材５６が支軸部材５１と同軸に設けられている。支軸部材５６は、ハウジング６２に回転可能に支持され、さらにハウジング６２外に向けて延びている。ハウジング６２外に延びた支軸部材５６の端部には、ギヤ５７が設けられ、図示しないモータ等の駆動源に接続され、駆動源の駆動によって、ギヤ５７が回転し、支軸部材５６も回転する。支軸部材５６の回転により、スリーブ６５ａは支軸部材５６、フランジ５５を介して回転することになる。
【００３７】
複数のボール７１は、ステンレス鋼等の熱伝導率の大きい材料で形成される球体であって、スリーブ６５ａと磁極部材６５ｂとの間隔に軸方向と周方向に並べて設けられる。スリーブ６５ａが回転可能であるように、複数のボール７１は、スリーブ６５ａまたは磁極部材６５ｂの一方と僅かな隙間を有して、スリーブ６５ａの内周面と磁極部材６５ｂの外周面に接触している。つまり、搬送ローラ６５が現像装置１００に装着された状態では、図４に示す下側の複数のボール７１は、磁極部材６５ｂの外周面に対して僅かな隙間を有してスリーブ６５ａ内周面に接触し、上側の複数のボール７１は、磁極部材６５ｂの外周面及びスリーブ６５ａ内周面に接触している。尚、複数のボール７１が軸方向に所定の位置に配されるように、複数のボール７１の間にステンレス鋼等の線材を軸方向に並べるとよい。また、複数のボール７１が周方向に所定の位置に配されるように、磁極部材６５ｂの外周面に軸方向に延びる丸い僅かな窪みを形成し、この窪みに複数のボール７１が収まるようにするとよい。
【００３８】
図３に戻り、搬送ローラ６５は撹拌スクリュー６３ａの上方に配される。磁極部材６５ｂは、スリーブ６５ａ内部において、撹拌スクリュー６３ａの対向位置に磁極Ｓ1、そして、この磁極Ｓ1からスリーブ６５ａの回転方向（図３の時計回り方向）に順に磁極Ｎ2、磁極Ｓ2、磁極Ｎ3、磁極Ｎ1がそれぞれ着磁されている。図３の矢印Ａで示すように、磁極Ｓ1近辺のスリーブ６５ａに撹拌スクリュー６３ａから引き上げられた現像剤は、スリーブ６５ａ外周面に担持され、スリーブ６５ａの回転によって、スリーブ６５ａ外周面で磁極Ｎ2、磁極Ｓ2、磁極Ｎ3に対応する位置に順次搬送される。
【００３９】
現像剤がスリーブ６５ａ外周面に担持されているときに、現像剤同士の衝突、現像剤の撹拌部材への衝突・摩擦等により発生する現像剤の熱は、スリーブ６５ａの内周面から熱伝導率の大きい複数のボール７１に移動し、さらに熱伝導率の大きい磁極部材６５ｂに放散される。
【００４０】
放熱した現像剤は、磁極Ｎ3と磁極Ｎ1との間の磁力がほとんど存在しない位置で、スリーブ６５ａ外周面から離脱し、図３の矢印Ｂで示すように、冷却部材８１に供給される。
【００４１】
冷却部材８１は、搬送ローラ６５から供給される現像剤を担持し、担持した現像剤を冷却し、撹拌部材６３に戻すものであり、上側板部８２と、その下方に配される下側板部８３とを備え、アルミニウム等の熱伝導率の大きい材料で形成される。
【００４２】
冷却部材８１を図３とともに図５に基づいて詳しく説明する。図５は冷却部材の構成を示す上面図である。
【００４３】
図３に示すように、上側板部８２は、搬送ローラ６５の右方で、磁極Ｎ3と磁極Ｎ1との境目の近傍位置からパドルミキサー６３ｂの上方位置までに延在し、搬送ローラ６５側から下方に傾斜して配される。また上側板部８２は、長手方向に撹拌部材６３と略同じ長さで延在する平板部８２ａと、平板部８２ａ上に垂直に配設されるガイド部８２ｃと、平板部８２ａに形成される開口８２ｂとを有する。
【００４４】
平板部８２ａは、現像剤をその自重によって下方（矢印Ｃ方向）に搬送させるものである。現像剤が平板部８２ａ上に滞留することなく滑り落ちて、平板部８２ａから離脱するとともに、平板部８２ａ上での搬送中に平板部８２ａに適切に放熱するように、平板部８２ａは水平方向に対して１０度〜３０度の範囲で傾斜している。尚、平板部８２ａは、現像剤の離脱側（パドルミキサー６３ｂ側）の端部を、上側に凸の円弧形状にして、現像剤をパドルミキサー６３ｂ側に離脱しやすくしてもよい。また平板部８２ａは、平板形状に替えて、長手方向と直交する方向に上側に凸の円弧形状にしてもよい。
【００４５】
図５に示すように、ガイド部８２ｃは、「ハ」字状に長手方向に複数並べて設けられる。上側板部８２の左部では、搬送ローラ６５から供給される現像剤が長手方向の端部側（図５の左側）に搬送されるように、ガイド部８２ｃは、長手方向と直交する方向に対して、図５の左側に傾斜して平行に配置されている。一方、上側板部８２の右部では、搬送ローラ６５から供給される現像剤が長手方向の部側（図５の右側）に搬送されるように、ガイド部８２ｃは、長手方向と直交する方向に対して、図５の右側に傾斜して平行に配置されている。上側板部８２の中央部では、搬送ローラ６５から供給される現像剤が中央部で搬送される。従って、搬送ローラ６５から供給された位置に対して、現像剤が上側板部８２から離脱する位置では、現像剤が長手方向の両端部側に拡散していることになる。
【００４６】
開口８２ｂは、平板部８２ａの長手方向に複数並べて形成され、平板部８２ａ上の一部の現像剤をその下方に配置される下側板部８３に向けて（図３の矢印Ｄ方向）落下させるものである。複数の開口８２ｂは、隣り合うガイド部８２ｃ間の略中央で、かつ長手方向と直交する方向の略中央に形成され、ガイド部８２ｃと平行な平行四辺形状であり、開口８２ｂの軸方向の長さがガイド部８２ｃ間の長さの略半分に設定されている。これによって、各ガイド部８２ｃ間に供給される現像剤の内、略半分量現像剤が開口８２ｂから下側板部８３に落下し、上側板部８２と下側板部８３が現像剤の搬送及び放熱を分担している。尚、開口８２ｂの形状は、長方形、長円でもよい。
【００４７】
支持部材８５は、上側板部８２の長手方向両端部に取り付けられ、ハウジング６２に固定支持される。また支持部材８５は、アルミニウム等の熱伝導率の大きい材料で形成され、その一端側でハウジング６２外に延在し、ハウジング６２外の支持部材８５には、放熱部材５８が取り付けられている。尚、支持部材８５は上側板部８２と一体に設けてもよい。
【００４８】
放熱部材５８はアルミニウム合金等の熱伝導率の大きい平板を多数枚並べて配され、上側板部８２及び下側板部８３の熱は、支持部材８５を介して放熱部材５８の平板表面から放散される。
【００４９】
図３に戻り、下側板部８３は、矢印Ｄで示すように、上側板部８２の開口８２ｂから供給される現像剤を、その自重によって下側板部８３上を下方に搬送させ、搬送中に現像剤から熱を放散させ、放熱した現像剤を撹拌部材６３に戻すものである。従って、下側板部８３は、長手方向に上側板部８２と略同じ長さで延在する矩形状平板であり、上側板部８２の下方で、搬送ローラ６５の近傍位置からパドルミキサー６３ｂの上方位置までに延在し、搬送ローラ６５側から下方に傾斜して配される。
【００５０】
この傾斜角は水平方向に対して１０度〜３０度の範囲であれば、現像剤が下側板部８３上に滞留することなく滑り落ちて、下側板部８３から離脱するとともに、下側板部８３上での搬送中に下側板部８３に適切に放熱することができる。この傾斜角は上側板部８２と同じ角度であるのが望ましい。また、下側板部８３は、図示しない長手方向の両端部で上側板部８２に固設されている。尚、下側板部８３は、現像剤の離脱側（パドルミキサー６３ｂ側）の端部を、上側に凸の円弧形状にして、現像剤をパドルミキサー６３ｂ側に離脱しやすくしてもよい。さらに下側板部８３は、平板形状に替えて、長手方向と直交する方向に上側に凸の円弧形状にしてもよい。
【００５１】
また、下側板部８３には、平板上に垂直な立ち壁で形成されるガイド部が配設されるようにしてもよい。このガイド部が上側板部８２とは逆向きの「ハ」字状に長手方向に複数並べて設けられると、上側板部８２から撹拌部材６３に離脱する現像剤と、下側板部８３から撹拌部材６３に離脱する現像剤とが、撹拌部材６３を備える現像剤収容部でさらにムラなく拡散されることになる。
【００５２】
供給ローラ６１は、パドルミキサー６３ｂから現像剤を引き上げ、引き上げた現像剤を現像ローラ５０に供給するものである。供給ローラ６１は、複数の磁極を周方向に並べたマグネットローラ（図略）を内蔵し、マグネットローラの磁力によって、現像剤を供給ローラ６１外周面に引き上げ担持する。そして供給ローラ６１の回転によって、現像剤は規制ブレード６４の位置まで搬送されると、規制ブレード６４により所定の層厚に調整される。さらに供給ローラ６１が回転し、マグネットローラの同極磁極が隣り合う、磁力の殆どない位置で、現像剤は供給ローラ６１から離脱し、現像ローラ５０外周面に供給される。
【００５３】
現像ローラ５０は、感光体１０に対向し、回転可能に支持されるスリーブ５０ａと、固定支持される磁極部材５０ｂとを備える。磁極部材５０ｂは、スリーブ５０ａ内部において、感光体１０の対向位置に磁極Ｎ2、そして、この磁極Ｎ2からスリーブ５０ａの回転方向（図３の時計回り方向）に順に磁極Ｓ2、磁極Ｎ3、磁極Ｎ1、磁極Ｓ1がそれぞれ着磁されている。磁極Ｓ1近辺のスリーブ５０ａ外周面に、供給ローラ６１から供給された現像剤は、スリーブ５０ａの回転によって、スリーブ５０ａ外周面で磁極Ｎ2の位置に搬送される。磁極Ｎ2の現像位置で、現像剤中のトナーが感光体１０上に形成された潜像に飛翔する。トナーを消費した後の現像剤は、磁極Ｎ3と磁極Ｎ1との間の磁力がほとんど存在しない位置で、スリーブ５０ａ外周面から離脱する。離脱した現像剤は、撹拌部材６３側に搬送され、現像装置内を循環し再度現像に供される。
【００５４】
上記実施形態によれば、現像装置１００は、現像剤を撹拌搬送する撹拌部材６３と、この撹拌部材６３から搬送される現像剤を感光体１０に供給する現像ローラ５０とを備える。また、現像装置１００は、撹拌部材６３の上方に配設され撹拌部材６３から現像剤を引き上げる搬送ローラ６５と、この搬送ローラ６５から供給される現像剤を担持し離脱させる冷却部材８１とを備え、この冷却部材８１は、熱伝導率の大きい材料で形成されるとともに、撹拌部材６３の上方に配設され、搬送ローラ６５側から下方に傾斜する。
【００５５】
この構成によると、搬送ローラ６５によって撹拌部材６３から引き上げられる現像剤は、冷却部材８１に供給され、担持される。現像剤が冷却部材８１に担持されたときに、現像剤は冷却部材８１に放熱しながら、搬送ローラ６５側から下方に傾斜した傾斜面に沿って移動し、撹拌部材６３側に離脱するので、現像剤がストレスを受けることなく、現像剤の温度が低下する。これにより、現像剤は、撹拌部材６３と現像ローラ５０に固着することなく搬送され、感光体１０上の静電潜像の現像に供されるので、高い画像品質を維持することができる。
【００５６】
また、上記実施形態によると、冷却部材８１は、搬送ローラ６５側から下方に傾斜して形成され複数の開口８２ｂを有する上側板部８２と、この上側板部８２の下方で対向し搬送ローラ６５側から下方に傾斜して配設される下側板部８３とを備える。これによって、現像剤が上側板部８２に担持されたときに、現像剤は上側板部８２に放熱しながら、平板部８２ａに沿って移動し、撹拌部材６３側に離脱する。また平板部８２ａに沿って移動する一部の現像剤は、開口８２ｂから下側板部８３上に落下し、落下した現像剤は下側板部８３に放熱しながら下側板部８３の傾斜面に沿って移動し、撹拌部材６３側に離脱する。従って、冷却部材８１の現像剤の接触する面が上側板部８２と下側板部８３となり、冷却部材８１の現像剤の接触面積が大きくなるので、装置が大型化することなく、現像剤を迅速に冷却することができる。
【００５７】
また、上記実施形態によると、上側板部８２にはガイド部８２ｃが設けられ、ガイド部８２ｃは、搬送ローラ６５の軸方向で、現像剤が供給される位置と離脱される位置とを異ならせるように搬送するガイド部８２ｃが設けられるので、上側板部８２から離脱した現像剤は、撹拌部材６３を備える現像剤収容部で貯留されている現像剤とムラなく拡散される。
【００５８】
また、上記実施形態によると、装置の外殻を形成するハウジング６２と、冷却部材８１をハウジング６２に固定支持し、ハウジング６２外に延在する支持部材８５と、この支持部材８５のハウジング６２外に設けられ、冷却部材８１の熱を放散する放熱部材５８とを備えることによって、現像剤から冷却部材８１に移動した熱は、支持部材８５を介してハウジング６２外の放熱部材５８から放散されるので、現像剤にストレスをかけることなく、現像剤の温度を低下させることができる。
【００５９】
また、上記実施形態によると、搬送ローラ６５は、回転可能に支持されるスリーブ６５ａと、このスリーブ６５ａの内側に所定の間隔を設けて固定支持される磁極部材６５ｂと、スリーブ６５ａの内周面と磁極部材６５ｂの外周面に接触する熱伝導率の大きい熱伝導部材としての複数のボール７１とを備える。これによって、磁極部材６５ｂの磁力によって撹拌部材６３から引き上げられ、スリーブ６５ａ外周面に担持される。現像剤がスリーブ６５ａ外周面に担持された状態で、現像剤の熱はスリーブ６５ａ内周面から複数のボール７１を介して磁極部材６５ｂに移動し磁極部材６５ｂから放散され、スリーブ６５ａがさらに回転すると、磁極部材６５ｂの所定位置で、現像剤は冷却部材８１に供給されるので、放熱された現像剤が冷却部材８１に供給され、この現像剤が冷却部材８１によってさらに放熱し、十分に現像剤を冷却させることができる。
【００６０】
本実施形態では、冷却部材８１は、上側板部８２と、上側板部８２と同じ材料で形成される下側板部８３とを備えるが、この構成に替えて、冷却部材８１は下側板部８３のみで構成してもよい。
【実施例】
【００６１】
以下、本発明の実施形態をさらに具体化した実施例を表１に示し、比較例を表２に示す。なお、本発明はこの実施例に何ら限定されるものではない。実施例は、スリーブ６５ａと磁極部材６５ｂとの間に複数のボールを介在させた搬送ローラ６５と、アルミニウムダイカストの上側板部８２と下側板部８３とを配設した冷却部材８１とを組み合わせたものであり、比較例は、スリーブ６５ａと磁極部材６５ｂとの間に介在物がない搬送ローラを備え、冷却部材８１を備えないものである。実施例には、図５に示す支持部材８５の左端に放熱部材が取り付けられている。
【００６２】
【表１】
2010054902.tif 000003
【００６３】
【表２】
2010054902.tif 000004
【００６４】
画像形成装置の始動時において、現像装置内の温度が３２．５℃であり、連続して印刷を行い、撹拌スクリューが３Ｗに発熱した時の実施例と比較例の現像ローラ５０外周面の温度分布を測定した。その結果を図６に示す。図６の縦軸は現像ローラ５０外周面温度を示し、横軸は、図２に示す矢印Ａ位置を基準にした現像ローラ５０外周面の軸方向位置を示す。図６の実線は実施例の温度分布を示し、破線は比較例の温度分布を示す。
【００６５】
図６から明らかなように、実施例は、現像ローラの中央部の温度が略３９℃であり、画像形成装置の始動時から温度が６．５℃上昇し、比較例は、現像ローラの中央部の温度が略４２℃であり、画像形成装置の始動時から温度が９．５℃上昇している。従って、実施例は、現像ローラの中央部において、比較例に対して温度が略３℃低くなっていることになる。また、実施例は比較例に対して、現像ローラ０ｍｍ位置付近の温度が略３．７℃低く、現像ローラ２６０ｍｍ位置近辺の温度が略２．７℃低くなっている。実施例において、現像ローラ０ｍｍ位置付近と現像ローラ２６０ｍｍ位置近辺で温度差があり、現像ローラ０ｍｍ位置付近の温度が現像ローラ２６０ｍｍ位置近辺より、略１℃低いのは、冷却部材の熱が支持部材を介して放熱部材によって放散されていることによる。以上より実施例では良好な結果が得られた。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明は、電子写真方式を利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機等に用いる現像装置及びそれを備えた画像形成装置に利用することができ、特に、現像剤を冷却する現像装置及びそれを備えた画像形成装置に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】は、本発明の実施形態である画像形成装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】は、本発明の実施形態である画像形成装置に用いられる現像装置の構成を示す斜視図である。
【図３】は、本発明の実施形態である現像装置の構成を示す側面断面図である。
【図４】は、本発明の実施形態である現像装置に用いられる搬送ローラの構成を示す平面断面図である。
【図５】は、本発明の実施形態である現像装置に用いられる冷却部材の構成を示す上面図である。
【図６】は、本発明の実施例における現像ローラの温度分布を示す図である。
【符号の説明】
【００６８】
１    画像形成装置
１０ａ〜１０ｄ    感光体
５０    現像ローラ
５０ａ    スリーブ
５０ｂ    磁極部材
５１、５６    支軸部材
５２、５３    軸受け
５４、５５    フランジ
５７    ギヤ
５８    放熱部材
６１    供給ローラ
６２    ハウジング
６３    撹拌部材
６３ａ    撹拌スクリュー
６３ｂ    パドルミキサー
６４    規制ブレード
６５    搬送ローラ
６５ａ    スリーブ
６５ｂ    磁極部材
７１    ボール（熱伝導部材）
８１    冷却部材
８２    上側板部（冷却部材）
８２ａ    平板部
８２ｂ    開口
８２ｃ    ガイド部
８３    下側板部（冷却部材）
８５    支持部材
１００ａ〜１００ｄ    現像装置
【図１】
2010054902.tif 000005
【図２】
2010054902.tif 000006
【図３】
2010054902.tif 000007
【図４】
2010054902.tif 000008
【図５】
2010054902.tif 000009
【図６】
2010054902.tif 000010