(57)【要約】【課題】  構造的には簡素な部品構成で、かつ安価で、冷却効率を増大させ、さらにセット性も向上させ、作業性も安全な現像装置を提供する。【解決手段】  画像形成装置に使用する現像装置において、現像剤量を規制するための現像ドクタと、内部の温度を均一化するための放熱用ヒートシンクとを設け、前記現像ドクタと前記ヒートシンクとを、同一部材による一体化構造とする。【選択図】  図１
2006301330.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤を担持する現像ローラと、現像ローラ外周に近接配置されて現像ローラ周面の現像剤量を規制する現像ドクタと、これらを包囲するケーシングと、を備えた現像装置において、現像ドクタと放熱用ヒートシンクとを一体化して前記ケーシング内に配置したことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記放熱用ヒートシンクを中空部材で構成し、さらにその内壁に複数のフィンを突設したことを特徴とする請求項１記載の現像装置。
【請求項３】
前記現像ドクタと前記ヒートシンクをアルミニウムにて構成したことを特徴とする請求項１、又は２に記載の現像装置。
【請求項４】
前記現像ドクタと前記ヒートシンクをアルミ押し出し部材により成形加工し、少なくとも現像ドクタの現像剤規制部近傍にハードアルマイト処理を施したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の現像装置。
【請求項５】
送風または換気するための送風または換気部材を設け、請求項２記載のヒートシンクの内部に送風または換気を行うことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の現像装置。
【請求項６】
前記現像ドクタ表面に黒色化処理を施したことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載の現像装置。
【請求項７】
前記現像ドクタの現像剤規制部近傍に、薄膜磁性板を設けたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項記載の現像装置。
【請求項８】
前記一体化構造の前記現像ドクタと前記ヒートシンクを現像ローラの回転方向に対して対向方向から法線の方向に取り付けることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項記載の現像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式の複写機、プリンタ、ファクシミリあるいはこれらの複合機を含む画像形成装置に装備される現像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置において感光体上に形成された静電潜像を現像剤によって現像するために装備される現像装置において、現像ブレードの昇温を抑えるとともに、この現像ブレードの長手方向の温度を均一化することができる技術が知られている（例えば、特許文献１および２参照）。
特許文献１では、現像剤を担持して回転する現像スリーブと、この現像スリーブの表面との間に僅かなギャップを一様に設けて現像スリーブ表面に現像剤を薄くコートする現像ブレードと、この現像ブレードに接触する放熱用ヒートシンクと、この放熱用ヒートシンクを冷却する冷却手段と、を備えた現像装置において、放熱用ヒートシンクにヒートパイプを埋め込んだ技術を開示している。
また、特許文献２には、現像ローラとトナー規制部材との接触部におけるトナーの凝集や固着を防止することによって画像濃度ムラの発生しない高品質な画像を長期にわたって得る１成分現像ローラ、その現像装置および画像形成装置が開示されている。
特許文献２では、現像ローラは１成分トナー層を表面に形成し、静電潜像が形成された像担持体に接触もしくは近接して像担持体表面にトナーを付着させ静電潜像を可視化する。現像ローラは１成分現像ローラであり、その内部に形成されている空間部と、現像ローラの両端部に形成されかつ空間部と外気との間を連通する放熱開口部とを備えている。これにより接触部分における発熱を外部に放熱して昇温を防止している。
また、現像ドクタは現像ローラとの間でギャップ管理しているが、両端部の現像剤量を抑えることおよび現像剤の整流効果（濃度ムラを目立たなくする）が必要となっている。
しかし、逆に現像剤量を抑え過ぎてしまうと、副作用として現像剤圧が高くなり過ぎてトルク上昇となってしまう。また、現像剤の劣化（現像剤の摩耗）が発生し、Ｑ／Ｍ（１ｇ当りの帯電量）が低下し、さらには、地汚れに結びついてしまう等の欠点がある。
【特許文献１】特開２００１−２３５９４２公報
【特許文献２】特開２００２−９１１５８公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、生産性の高速化を図るため、近年の高速機の場合、画像を潜像として形成するための線速度を上げる必要があり、同時に潜像を現像するための速度も上げる必要がある。現像装置においても装置内の温度上昇が見込まれるため、作像部付近の温度上昇を抑える対策を盛り込む必要性が出てきた。
現像装置内温度上昇の原因は、現像剤の温度上昇に依るもので、現像剤にストレスを与えている。従来技術においても、現像ローラとトナー規制部材との間で発生する摩擦熱を抑えることができないので、発熱によるトナー固着が発生するという問題があった。
そこで、本発明の目的は、構造的には簡素な部品構成で、かつ安価で、冷却効率を増大させ、さらにセット性も向上させ、作業性も安全な現像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、現像剤を担持する現像ローラと、現像ローラ外周に近接配置されて現像ローラ周面の現像剤量を規制する現像ドクタと、これらを包囲するケーシングと、を備えた現像装置において、現像ドクタと放熱用ヒートシンクとを一体化して前記ケーシング内に配置したことを特徴とする。
請求項２の発明は、請求項１において、前記放熱用ヒートシンクを中空部材で構成し、さらにその内壁に複数のフィンを突設したことを特徴とする。
また、請求項３に記載の発明は、前記現像ドクタと前記ヒートシンクをアルミ材質で構成し、押し出し加工により成形する請求項１および２に記載の現像装置を特徴とする。
また、請求項４に記載の発明は、前記現像ドクタと前記ヒートシンクをアルミ押し出し部材により成形加工し、少なくとも現像ドクタの現像剤規制部近傍にハードアルマイト処理を施した請求項１乃至３のいずれか１項記載の現像装置を特徴とする。
また、請求項５に記載の発明は、送風または換気するための送風または換気部材を設け、請求項２記載のヒートシンクの内部に送風または換気を行う請求項１乃至４のいずれか１項記載の現像装置を特徴とする。
また、請求項６に記載の発明は、前記現像ドクタ表面に黒色化処理を施した請求項１乃至５のいずれか１項記載の現像装置を特徴とする。
また、請求項７に記載の発明は、前記現像ドクタの現像剤規制部近傍に、薄膜磁性板を設けた請求項１乃至６のいずれか１項記載の現像装置を特徴とする。
また、請求項８に記載の発明は、前記一体化構造の前記現像ドクタと前記ヒートシンクを現像ローラの回転方向に対して対向方向から法線の方向に取り付ける請求項１乃至７のいずれか１項記載の現像装置を特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、現像剤量を規制するための現像ドクタと、現像装置内部の温度を均一化するための放熱用ヒートシンクを用いているので、現像装置内温度上昇を抑えて冷却効率をアップすることができる。
また、現像ドクタと放熱用ヒートシンクとを一体化構造としているため構成部品を減らすことができ、組み立て工数に関しても削減できる。セット性も良く、組み付けミスの不具合が無く、生産性を増大することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。まず、電子写真方式の複写機、ファクシミリ装置、プリンタあるいはこれらの複合機を含む画像形成装置における現像装置は、回転駆動される現像剤担持体の現像ローラ上に現像剤のトナーの層厚を、現像ローラ上を圧接する現像剤層規定部材によって所定の層厚に規定する。
その後に現像領域にて現像ローラ上に現像剤のトナーで、潜像担持体のドラム形状の感光体等に形成された潜像を現像してトナー画像を形成する。
図１は現像ドクタとヒートシンクの一体構造を含んでいる本発明による現像装置を示す概略図である。図１の現像装置Ａの部品構成において、現像装置Ａのケーシング１は樹脂製であり、かつ蓄熱効果により高温を維持している。この場合、樹脂製のケーシング１の外側に風を当てて冷やしても内部に及ぼす冷却効果は少ないことが判明した。
そこで、現像装置Ａの冷却効率を上昇する冷却効率上昇手段として、送風または換気するための部材（図示せず）を設け、ヒートシンク２の内部に送風または換気を行うことにより、現像装置Ａ内の温度上昇を抑えることができる。
図１の現像装置Ａは現像ドクタと一体化された放熱用ヒートシンク２の他に、このヒートシンク２の下方に配置された現像ローラ３、ケーシング１内でヒートシンク２と対向する左側（奥側）に配置された現像剤タンク４、ケーシング１の下部に配置されかつ現像剤を攪拌および搬送する第１および第２搬送スクリュ５、６、および現像剤の濃度を検知する濃度センサ７と、備えている。
図２は一体構造の現像ドクタと放熱用ヒートシンクおよび現像ローラを示す拡大図である。現像ドクタと放熱用ヒートシンク２は一体でかつ中空部材で構成し、さらにその内側形状部分の上下方向に対向して対を形成するフィン８を複数配置することにより、冷却効率を上げることが好ましい。放熱用ヒートシンク２は例えばアルミニウムのように熱伝導性の良好な金属材料を用いて押出し成形等によって製造するが、その際にフィン８も一体に形成する。フィン８は、中空のヒートシンクの内壁に所定の配置にて突出させる。
また、アルミ押出しによる成形によれば、現像剤量を規制できる形状を得ることは可能であり、現像ドクタの機能を放熱用ヒートシンク２と一体化構造にすることにより、構成部品の点数を減らすことができ、組み立て工数に関しても短縮できる。
ここで、上記のごとく、本発明による実施の形態では現像ドクタと放熱用ヒートシンクは一体であるので、ヒートシンク２について示しているが、実際には符号２ａで示す現像ローラとの対向部分が現像ドクタとして機能する。
図１と図２のヒートシンク２は、ドクタ（現像剤規制部）２ａとして機能する部分の範囲が異なるが、何れであっても良い。
【０００７】
放熱フィン８の形状は、角形形状（前後方向へ延びる薄板形状）としているので、押し出し工法で容易に形状成形ができる。また、アルミ押し出しによる成形においては、高精度の形状を得ることができ、押し出し加工での生産性も良い。
さらに、現像ドクタ（現像剤規制部）２ａの表面に黒色アルマイト処理（図示せず）を施すことによって、放熱効果を高めることができ、冷却効率を上げることができる。また、現像剤規制部の近傍にはハードアルマイト処理（図示せず）を施すことにより摩耗を防止できるので、これにより耐久性を上げることができる。
また、ヒートシンク２と現像剤量を規制できる現像ドクタを一体化することにより、取り付けおよび取り外しが簡単に一括で行われる。したがって交換作業を容易にできる。
上述したように、現像ドクタと一体化されたヒートシンク２内には、上下方向に対向して複数配置された放熱フィン８（図２では４対）がある。現像ローラ３に対向するヒートシンク２の下方位置（溝部１１内）には薄膜磁性板（現像ドクタ補助部材）９が配置されている。この薄膜磁性板９と現像ローラ３の外周面との間にはドクタギャップＧが設けられる。
現像ドクタはと現像ローラ３との間でドクタギャップＧを形成することにより、両端部の現像剤量を抑えて、濃度ムラを目立たないように現像剤に整流効果を与えている。
薄膜磁性板９を、現像ローラ３の回転方向に対して、この現像ローラ３の対向方向から法線方向の向きに取り付けることにより、薄層の均一化が容易にできる。さらに、現像剤に掛かる負荷およびキャリア表面の摩耗が低減され、現像剤の寿命をさらに高めることができる。
また、薄膜磁性板９と溝部１１の内壁との間の隙間Ｓを前後方向で設けることができ、この隙間によりトナー固着が防止でき、現像剤量を規制することができる。
【０００８】
図３は現像ドクタとヒートシンクの一体化構造を示す部分斜視図である。図４は薄膜磁性板を示す概略斜視図である。ヒートシンク２の上部には現像装置内で暖められた空気を上方に逃がす窓抜き形状部分１０を設けている。これによって、ヒートシンク２内の温度上昇を抑える。
また、この一体化構造のアルミ押し出し成形は現像剤量を規制する薄膜磁性板（現像ドクタ補助部材）９を先端の溝部１１に固定する形状を成形可能にする。これを利用して、取り付けおよび取り外しが簡単に行われ、交換作業も容易にできるように製造するが好ましい。
現像ドクタの部品機能は、現像ローラ３で汲み上げられた現像剤を、一定の厚さに形成（規制）するための掻き落とし機能である。掻き落とした現像剤が、他に漏れることを防止し、かつ平面度および長手方向の真直度を満足する形状でなければならない。
また、一体化構造の現像ドクタ／ヒートシンク２は、両端部の現像剤量を抑えるために、現像ドクタの現像剤規制部近傍には、薄膜磁性板（現像ドクタ補助部材）９を設けているので、薄層の均一化が容易にできる。また、高画質の要望にも対応することができる。
上記現像装置に対して、送風または換気するための送風または換気部材を併用して、ヒートシンクの内部に送風または換気を行うようにすれば、更に冷却性が向上する。
本発明によれば、簡素、且つ低コストな部品構成で、冷却効率を上昇した現像装置を提供できる。また、この現像装置を備えた画像形成装置を提供することができる。
さらに、現像装置組立時のセット性も向上させ、組み付けミスの問題が無く、作業性においても安全性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】現像ドクタとヒートシンクの一体構造を含んでいる本発明による現像装置を示す概略図である。
【図２】現像装置の一体構造の現像ドクタと放熱用ヒートシンクおよび現像ローラを示す拡大図である。
【図３】現像ドクタとヒートシンクの一体化構造を示す部分斜視図である。
【図４】薄膜磁性板を示す概略斜視図である。
【符号の説明】
【００１０】
Ａ  現像装置
１  現像装置のケーシング
２  一体化構造（現像ドクタ／ヒートシンク）
３  現像ローラ
８  フィン
９  薄膜磁性板（現像ドクタ補助部材）
１０  上部窓抜き形状部分
１１  一体化構造の溝部
【図１】
2006301330.tif 000003
【図２】
2006301330.tif 000004
【図３】
2006301330.tif 000005
【図４】
2006301330.tif 000006