(57)【要約】【課題】現像ローラの回転により生じる摩擦熱を他の場所に放熱するようにして，温度上昇による弊害を防止した現像装置または画像形成装置を提供すること。【解決手段】本発明は，トナーを収容する筺体１と，筺体１に保持されつつ一部が筺体１から突出して感光体１０に対面し，感光体１０の潜像をトナーで現像する現像ローラ３と，現像ローラ１０上のトナー層の厚さを規制する規制ブレード５とを有する現像装置１１において，筺体１の内部にて現像ローラ３の幅方向端部に接触し，トナーの漏出を防ぐ端部シール６と，端部シール６を支持する端部シール支持部材７とを備え，端部シール支持部材７を，熱伝導率が端部シール６より高い高熱伝導素材で形成し，規制ブレード５に接触させるようにした。【選択図】図１
2008216492.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーを収容する筺体と，前記筺体に保持されつつ一部が前記筺体から突出して感光体に対面し，感光体の潜像をトナーで現像する現像ローラと，前記現像ローラ上のトナー層の厚さを規制する規制部材とを有する現像装置において，
前記筺体の内部にて前記現像ローラの幅方向端部に接触し，トナーの漏出を防ぐ端部封止部材と，
前記端部封止部材を支持する支持部材とを有し，
前記支持部材は，熱伝導率が前記端部封止部材より高い高熱伝導素材で形成されており，前記規制部材に接触していることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の現像装置において，
前記規制部材の熱伝導率が前記支持部材の熱伝導率より高いことを特徴とする現像装置。
【請求項３】
トナーを収容する筺体と，前記筺体に保持されつつ一部が前記筺体から突出して感光体に対面し，感光体の潜像をトナーで現像する現像ローラと，前記現像ローラ上のトナー層の厚さを規制する規制部材とを有する現像装置において，
前記筺体の内部にて前記現像ローラの幅方向端部に接触し，トナーの漏出を防ぐ端部封止部材と，
前記端部封止部材を支持する支持部材と，
前記支持部材に繋がっているとともに前記筺体の外部に位置する放熱部とを有し，
前記支持部材は，熱伝導率が前記端部封止部材より高い高熱伝導素材で形成されていることを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか１つに記載の現像装置において，
前記支持部材は，前記端部封止部材を前記現像ローラに押し付ける金属製の板バネであることを特徴とする現像装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれか１つに記載の現像装置において，
前記規制部材へのバイアス電圧の印加を受けるバイアス接点と，
前記支持部材に繋がっているとともに前記バイアス接点に接触する接触部とを有し，
前記支持部材のうち前記規制部材に接触する部位と，前記接触部とが絶縁されていることを特徴とする現像装置。
【請求項６】
感光体と，トナーを収容する筺体と，前記筺体に保持されつつ一部が前記筺体から突出して前記感光体に対面し，前記感光体の潜像をトナーで現像する現像ローラと，前記現像ローラ上のトナー層の厚さを規制する規制部材とを有する画像形成装置において，
前記筺体の内部にて前記現像ローラの幅方向端部に接触し，トナーの漏出を防ぐ端部封止部材と，
前記端部封止部材を支持する支持部材とを有し，
前記支持部材は，熱伝導率が前記端部封止部材より高い高熱伝導素材で形成されており，前記規制部材に接触していることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
感光体と，トナーを収容する筺体と，前記筺体に保持されつつ一部が前記筺体から突出して前記感光体に対面し，前記感光体の潜像をトナーで現像する現像ローラと，前記現像ローラ上のトナー層の厚さを規制する規制部材とを有する画像形成装置において，
前記筺体の内部にて前記現像ローラの幅方向端部に接触し，トナーの漏出を防ぐ端部封止部材と，
前記端部封止部材を支持する支持部材と，
前記支持部材に繋がっているとともに前記筺体の外部に位置する放熱部とを有し，
前記支持部材は，熱伝導率が前記端部封止部材より高い高熱伝導素材で形成されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項７に記載の画像形成装置において，
前記筺体の外部に位置し，前記放熱部に接触する高熱伝導部材を有することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，トナーを用いて感光体の潜像を現像する現像装置または画像形成装置に関する。さらに詳細には，現像ローラの幅方向端部におけるトナーの漏れを端部封止部材により防止するようにした現像装置または画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から，トナーを用いる画像形成装置の現像装置では，トナーを筺体に収容し，このトナーを現像ローラに担持して，感光体の潜像を現像するようにしている。現像ローラ上に担持されるトナー層の厚さは，ブレード状の規制部材により規制されるようになっている。このような現像装置においては，筺体に，現像ローラの一部を感光体に対面させるための開口部が形成されている。
【０００３】
このため，この開口部における現像ローラの幅方向端部におけるトナー漏れを防止する必要がある。このため一般的には，例えば特許文献１に記載されたもののように，上記の規制部材の幅方向両端部に，不織布などからなる可撓性の漏れ防止シールを設けるようにしている。この漏れ防止シールを現像ローラの周面に接触させることにより，トナーの漏れを防止するのである。
【特許文献１】特開平９−４３９８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら前記した従来の技術には，次のような問題があった。漏れ防止シールは画像形成中，現像ローラと常時摺動するので，摩擦熱が発生する。このためにシール部分の温度が上昇する。温度がトナーのガラス転移温度に達すると，トナーが溶融により固着することになる。このため，漏れ防止シールと現像ローラとの間に隙間ができ，トナーが漏れることとなった。特に，近年では生産性向上の要求のために現像ローラの回転速度が高速化する傾向にある。このために摩擦発熱による弊害も顕著化する傾向にある。
【０００５】
本発明は，前記した従来の技術が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは，現像ローラの回転により生じる摩擦熱を他の場所に放熱するようにして，温度上昇による弊害を防止した現像装置または画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この課題の解決を目的としてなされた本発明の現像装置は，トナーを収容する筺体と，筺体に保持されつつ一部が筺体から突出して感光体に対面し，感光体の潜像をトナーで現像する現像ローラと，現像ローラ上のトナー層の厚さを規制する規制部材とを有する現像装置であって，筺体の内部にて現像ローラの幅方向端部に接触し，トナーの漏出を防ぐ端部封止部材と，端部封止部材を支持する支持部材とを有し，支持部材は，熱伝導率が端部封止部材より高い高熱伝導素材で形成されており，規制部材に接触しているものである。
【０００７】
本発明の別の現像装置は，支持部材が規制部材に接触している代わりに，支持部材に繋がっているとともに筺体の外部に位置する放熱部を有するものである。そして本発明の画像形成装置は，上記のいずれかの現像装置を有する画像形成装置である。本発明において高熱伝導素材は，熱伝導率が端部封止部材より高いものであり，金属や，熱伝導性樹脂などがある。熱伝導率が１．８Ｗ／（ｍ・ｋ）以上であれば，高熱伝導素材ということができる。なお，放熱部も高熱伝導素材であることが望ましい。さらに，放熱部と支持部材とは一体であることが望ましい。
【０００８】
本発明によれば，端部封止部材は，熱伝導率の高い支持部材に保持されているので，現像ローラの回転により摩擦熱が発生しても，支持部材により速やかに熱が持ち去られる。支持部材からは，規制部材または外部に放熱される。これにより，端部封止部材に熱が溜まらないようにしている。
【０００９】
本発明において，支持部材と規制部材とを接触させる場合には，規制部材の熱伝導率が支持部材の熱伝導率より高いことが望ましい。こうすると，支持部材から規制部材への放熱性がよい。
【００１０】
本発明において，支持部材として金属製の板バネを用い，これにより端部封止部材を現像ローラに押し付けるようにすることができる。金属は熱伝導率が高いので支持部材として優れている。そしてそれが弾性を有する板バネであれば，その弾性により端部封止部材を現像ローラに押し付けることができる。これにより，放熱性とシール性とを両立できる。
【００１１】
本発明において，規制部材へのバイアス電圧の印加を受けるバイアス接点と，支持部材に繋がっているとともにバイアス接点に接触する接触部とを有することが望ましい。こうすると，画像形成装置の配線網を構成する導線に放熱でき，放熱効率がよい。その場合，支持部材のうち規制部材に接触する部位と，接触部とが絶縁されていることが望ましい。支持部材にバイアス電圧を掛けないためである。そのためには，支持部材と接触部とを一体の絶縁物で構成すればよい。
【００１２】
本発明の画像形成装置では，支持部材に繋がっているとともに筺体の外部に位置する放熱部を有し，放熱部が，装置内の高熱伝導部材に接触していることが望ましい。こうすると，装置内の高熱伝導部材の全体に放熱でき，放熱効率がよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば，現像ローラの回転により生じる摩擦熱を他の場所に放熱するようにして，温度上昇による弊害を防止した現像装置または画像形成装置が提供されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下，本発明を具体化した最良の形態について，添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本形態は，一成分系現像剤を用いる現像装置を備えた画像形成装置に本発明を適用したものである。
【００１５】
［第１の形態］
図１に，本形態に係る画像形成装置の要部の断面図を示す。図１の画像形成装置は，感光体ドラム１０と，現像装置１１とを有している。現像装置１１は，筺体１と，攪拌スクリュー２と，現像ローラ３と，供給ローラ４と，規制ブレード５と，端部シール６と，端部シール支持部材７と，下流シール８と，規制ブレード取付台９とを有している。
【００１６】
筺体１は，トナーを収容する容器である。攪拌スクリュー２は，筺体１の中でトナーを攪拌し循環させるものである。現像ローラ３は，回転してトナーを感光体ドラム１０へ搬送するものである。供給ローラ４は，現像ローラ３へのトナーの供給と，現像ローラ３上の現像残トナーの回収とを行うものである。規制ブレード５は，現像ローラ３上に担持されるトナー層の厚さを規制するものである。
【００１７】
端部シール６は，現像ローラ３の幅方向（図１の紙面に垂直な方向）端部におけるトナーの漏れを防止するものである。端部シール支持部材７は，端部シール６を支持して現像ローラ３に押し付けるものである。下流シール８は，現像箇所の下流の位置で筺体１の中から外へトナーが漏れることを防止するものである。規制ブレード取付台９は，規制ブレード５および端部シール支持部材７を筺体１に固定するものである。本形態の画像形成装置はこの他図外に，公知の給紙装置や帯電装置，露光装置，転写装置，定着装置，排紙装置などを備えている。
【００１８】
現像装置１１の規制ブレード５，端部シール６，端部シール支持部材７，および規制ブレード取付台９を，図１中左側から見ると，図２のようになっている。また，図１中右側から見ると，図３のようになっている。図２，図３中の横方向が，現像ローラ３の幅方向（または軸方向）である。図２，図３に見る規制ブレード５は，現像ローラ３における現像幅の全体にわたって設けられている。規制ブレード５の図中の上辺５Ａが，トナー層の厚さを規制するエッジである。端部シール６は，規制ブレード５の両端に配置されている。なお，端部シール６の図１中での位置は，現像ローラ３の周面における，感光体ドラム１０と対面する側と反対側の位置である。当然に筺体１の内部である。
【００１９】
図３に見るように，端部シール支持部材７は，左右両方の端部シール６の裏面全体を覆っており，さらに，左右間で繋がっており全体で一体である。端部シール支持部材７と規制ブレード５とは，端部シール６のない場所では互いに接触している。そしてその接触部分の縁辺においては，接着剤により接着されている。端部シール支持部材７と端部シール６とは，規制ブレード５に干渉しない範囲内で接着されている。
【００２０】
本形態における規制ブレード５は，ステンレス鋼の薄板である。端部シール６は，ＰＥＴフィルムで形成されている。端部シール支持部材７としては，弾性があり，熱伝導性が良好な材質の部材を用いる。ここでは，日本科学冶金工業株式会社製のＰＥ熱伝導タイプグレードを用いた。厚さは１ｍｍとした。これらの部材の熱伝導率は，次のようになっている。
規制ブレード５        約１００Ｗ／（ｍ・ｋ）
端部シール６          ０．２２〜０．３０Ｗ／（ｍ・ｋ）
端部シール支持部材７  約３Ｗ／（ｍ・ｋ）
【００２１】
普通のＰＥの熱伝導率は０．１〜０．３Ｗ／（ｍ・ｋ）程度であるから，それと比較すると，端部シール支持部材７の熱伝導率はかなり高いといえる。このように，端部シール支持部材７は，端部シール６よりも熱伝導率の高い素材で形成されている。そして規制ブレード５は，端部シール支持部材７よりもさらに熱伝導率が高い。
【００２２】
本形態の画像形成装置では，端部シール６の裏面側に，高熱伝導素材の端部シール支持部材７が貼り付けられている。このため，現像ローラ３の回転により端部シール６に発生した摩擦熱は，速やかに端部シール支持部材７により運び去られる。そして端部シール支持部材７には，さらに高い熱伝導率の規制ブレード５が接触している。このため，端部シール支持部材７から規制ブレード５へと熱は移動する。したがって，端部シール支持部材７があまり高温化しない。このようにして，端部シール６に熱が溜まらないようになっている。このため本形態の画像形成装置では，トナーの溶融による端部シール６のシール不良が起こりにくい。本形態において，水冷または空冷による規制ブレード５からの排熱手段を設けるとさらによい。
【００２３】
なお，従来の画像形成装置においては，端部シール支持部材７９は，図４に示すように，端部シール６の裏面の一部に貼られているだけだった。また，材質も，例えば発泡性ポリウレタンのような熱伝導率の低いものが主として使われていた。このため，摩擦熱の逃げ場がなく，端部シール６の周囲が容易に高温となった。
【００２４】
［第２の形態］
図５に，本形態に係る画像形成装置の要部の断面図を示す。本形態の画像形成装置は，大部分が第１の形態と共通であるので，相違点のみ説明する。特に説明のない部分は，第１の形態と同一である。
【００２５】
本形態における端部シール支持部材７０は，アルミ板（熱伝導率約２３６Ｗ／（ｍ・ｋ））の板バネで構成されている。この弾性による押圧力Ｆで，端部シール６を現像ローラ３に押し付けるようになっている。そして，端部シール支持部材７０の下端には，筺体１の外部に突出する放熱部７１が設けられている。
【００２６】
本形態の現像装置１２における規制ブレード５等を図５中左側から見ると，図６のようになっている。また，図５中右側から見ると，図７のようになっている。図７に見るように，本形態の端部シール支持部材７０は，左右別々の部材となっている。そして端部シール支持部材７０は，規制ブレード５との接触部分は特に設けられていない。
【００２７】
本形態の画像形成装置では，端部シール６に発生した摩擦熱は，熱伝導率の高いアルミ製の端部シール支持部材７０により速やかに持ち去られる。そして，筺体１の外の放熱部７１から，空気中に放出される。このようにして，端部シール６に熱が溜まらないようになっている。このため本形態の画像形成装置では，トナーの溶融による端部シール６のシール不良が起こりにくい。特に本形態では，規制ブレード５には熱があまり伝えられない。このため，規制ブレード５の温度が上昇することがなく，トナーの劣化要因がその分少ない。
【００２８】
本形態ではまた，端部シール支持部材７０として用いるアルミ板として，板バネ弾性のあるものを用いている。これにより，端部シール６からの速やかな排熱と，端部シール６のシール性とが両立されている。なお本形態でも第１の形態のように，左右の端部シール支持部材を繋いで規制ブレード５に接触させることもできる。こうすると，放熱先が多くより排熱性が高い。ただし，規制ブレード５の温度は若干上昇気味となる。本形態においては図８に示すように，放熱部７１にフィン形状７２を設けることができる。こうすると，放熱性がさらに向上する。フィン形状７２のところに通風させるようにするとなおよい。
【００２９】
［第３の形態］
本形態の画像形成装置の断面図は，第２の形態の図５と共通である。ただし本形態では，端部シール支持部材が，絶縁性の高熱伝導部材で構成されている。例えば，株式会社日本ジェルテック製の熱伝導ゲルシート（λゲル）のＣＯＨ−１００２，ＣＯＨ−２００３，ＣＯＨ−６０００などのグレードが使用できる。これらの素材の熱伝導率は，１．８〜６．５Ｗ／（ｍ・ｋ）程度である。
【００３０】
本形態の現像装置における規制ブレード５等の正面図を図９に示す。裏面図を図１０に示す。図１０に見るように，本形態の端部シール支持部材７３は，筺体１の外の放熱部７４で左右に繋がっている。また，本形態では，規制ブレード５にバイアス電圧を印加するための規制バイアス接点５１が設けられている。規制バイアス接点５１は，規制ブレード５と同じくステンレス鋼で形成されている。規制ブレード５にバイアス電圧を印加する目的は，現像ローラ３上のトナー層の帯電をコントロールすることである。そして，筺体１の外の放熱部７４と規制バイアス接点５１とは接触している。
【００３１】
本形態の画像形成装置では，端部シール６に発生した摩擦熱は，熱伝導率の高いゲルシート製の端部シール支持部材７３により持ち去られる。そして，筺体１の外の放熱部７４から，規制バイアス接点５１に放熱される。規制バイアス接点５１は，画像形成装置の回路網と繋がっているので，熱が効率よく拡散する。むろん，放熱部７４から空気中への放熱もある。このようにして，端部シール６に熱が溜まらないようになっている。
【００３２】
なお本形態では，端部シール支持部材７３が絶縁性である。よって，規制バイアス接点５１の電圧は端部シール支持部材７３には掛からない。本形態でも，端部シール支持部材７３から規制ブレード５への排熱を併用するようにしてもよい。
【００３３】
［第４の形態］
図１１に，本形態に係る画像形成装置の要部の断面図を示す。本形態は，現像装置１２の筺体１に近接して，画像形成装置の構成要素である金属部材１３が配置されているものである。金属部材１３とは，画像形成装置のシャシ，カラー画像形成装置の場合の隣接するイメージングユニットの外板，などのことである。そして，端部シール支持部材７０の放熱部７１が，金属部材１３に接触している。
【００３４】
本形態の画像形成装置では，端部シール６に発生した摩擦熱は，端部シール支持部材７０により持ち去られる。そして，放熱部７１から金属部材１３に放熱される。金属部材１３の熱容量は大きいので，放熱効率がよい。このため本形態の画像形成装置では，トナーの溶融による端部シール６のシール不良が起こりにくい。
【００３５】
以上詳細に説明したように前記各形態に係る画像形成装置およびその現像装置では，端部シール６を支持する端部シール支持部材として，高熱伝導性のものを用いている。これにより，端部シール６から熱を速やかに奪い，外部や規制ブレード５などへ排熱するようにしている。これにより，現像ローラ３の回転による摩擦熱が端部シール６に溜まることがないようにしている。こうして，摩擦熱によるトナーの高温化が起こらない現像装置および画像形成装置が実現されている。
【００３６】
なお，本実施の形態は単なる例示にすぎず，本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に，その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良，変形が可能である。例えば，各部分の具体的形状は図示したものに限定されない。また，トナーは一成分系に限らず二成分系であっても適用可能である。また，各部がカートリッジ化されている画像形成装置にも適用可能である。
【００３７】
第２の形態の端部シール支持部材７０は，アルミに限らず他の金属でもよい。熱伝導率の高い金属として挙げられるのは，例えば，銅（４０１Ｗ／（ｍ・ｋ）），銀（４２９Ｗ／（ｍ・ｋ）），金（３１７Ｗ／（ｍ・ｋ））などがある。その他，リン青銅（７０Ｗ／（ｍ・ｋ））や銅合金一般（１００〜４００Ｗ／（ｍ・ｋ））でもよい。なお，示した熱伝導率は，温度２９３Ｋでの値である。他の各部の素材も，代替性のある他の物でもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】第１の形態に係る画像形成装置の断面図である。
【図２】図１の画像形成装置における規制ブレード等を図中左側から見た正面図である。
【図３】図１の画像形成装置における規制ブレード等を図中右側から見た裏面図である。
【図４】従来の画像形成装置における図３に相当する図である。
【図５】第２の形態に係る画像形成装置の断面図である。
【図６】図５の画像形成装置における規制ブレード等を図中左側から見た正面図である。
【図７】図５の画像形成装置における規制ブレード等を図中右側から見た裏面図である。
【図８】第２の形態において放熱部にフィン形状を設けた変形例の断面図である。
【図９】第３の形態の画像形成装置における規制ブレード等を図中左側から見た正面図である。
【図１０】第３の形態の画像形成装置における規制ブレード等を図中右側から見た裏面図である。
【図１１】第４の形態に係る画像形成装置の断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１  筺体
３  現像ローラ
５  規制ブレード
６  端部シール
７，７０等  端部シール支持部材
１０  感光体ドラム
１１，１２  現像装置
５１  バイアス接点
７１，７４  放熱部
【図１】
2008216492.tif 000003
【図２】
2008216492.tif 000004
【図３】
2008216492.tif 000005
【図４】
2008216492.tif 000006
【図５】
2008216492.tif 000007
【図６】
2008216492.tif 000008
【図７】
2008216492.tif 000009
【図８】
2008216492.tif 000010
【図９】
2008216492.tif 000011
【図１０】
2008216492.tif 000012
【図１１】
2008216492.tif 000013