(57)【要約】【課題】キャリアとトナーを分離して吸引し、トナー飛散および現像槽の温度上昇を抑制する。【解決手段】トナーとキャリアの２成分からなる現像剤によって一方向に回転する潜像担持体３の外周面上に形成される静電潜像を現像する現像装置２であって、現像剤を潜像担持体に搬送する現像ローラ２０２と、この現像ローラに対して潜像担持体の回転方向の下流側に備わるキャリア回収ローラ２２０と、現像槽の底部側に設けられ、一のファンからの気流の送風路２４０を含む冷却手段と、送風路の下側に設けられ、潜像担持体との対向面のうち、キャリア回収ローラの下側に設けた飛散トナーを吸引する吸引口２５２からの気流の吸引路２５０を含む吸引手段と、吸引口から吸引された飛散トナーを含む空気から飛散トナーを除去するフィルタと、フィルタを通過した空気及び送風路を経た空気を排気する排気口への気流の排気路を含む排気手段とを備える。【選択図】図４
2008170738.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像槽内で帯電性のトナーと磁性のキャリアの２成分を混合して帯電された現像剤によって、一方向に回転する潜像担持体の外周面上に形成されている静電潜像を現像する現像装置であって、
前記現像剤を前記潜像担持体に搬送する現像ローラと、
前記現像ローラに対して前記潜像担持体の回転方向の下流側に備わるキャリア回収ローラと、
前記現像槽の底部側に設けられ、一のファンからの気流の送風路を含む冷却手段と、
前記送風路の下側に設けられ、前記潜像担持体との対向面のうち前記キャリア回収ローラの下側に設けた前記現像装置内の飛散トナーを吸引する吸引口からの気流の吸引路を含む吸引手段と、
前記吸引口から吸引された前記飛散トナーを含む空気から該飛散トナーを除去するフィルタと、
前記フィルタを通過した空気および前記送風路を経た空気を排気する排気口への気流の排気路を含む排気手段と、
を備えることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記冷却手段には、前記現像ローラが設けられている側に対する対向面の一方の端部に前記送風路の導入部となる送風入口が設けられ、他方の端部に前記送風路の導出部となる送風出口が設けられ、前記送風路は、前記現像槽の底部の略全面を被覆するように形成されてい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】
前記吸引口は、前記キャリア回収ローラの両端下部に設けられることを特徴とする請求項１または２に記載の現像装置。
【請求項４】
前記吸引口から吸引された前記飛散トナーを含む空気は、前記フィルタの前段で一箇所に集束されてから該フィルタを通過し、前記フィルタは、上側から挿抜可能な構造であることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の現像装置。
【請求項５】
前記吸引路と前記送風路が連結されて一の気流路が形成されており、該一の気流路の何れかの１箇所にのみ前記一のファンが設けられていることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の現像装置。
【請求項６】
前記吸引路、前記冷却路、および前記排気路の湾曲部分は、Ｒ状に形成されていることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の現像装置。
【請求項７】
前記現像槽の底部がアルミニウムで形成されていることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の現像装置。
【請求項８】
前記現像槽の上部には、前記現像槽内の圧力を調整する圧力調整用フィルタが設けられていることを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の現像装置。
【請求項９】
請求項１〜８の何れか１項に記載の現像装置を備え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、電子写真方式を採用した複写機、プリンタ、ファクシミリ機等の画像形成装置に用いられる現像装置、およびこの現像装置を備える画像形成装置に関し、特に、ダクトによる現像槽の冷却機構および現像領域付近の飛散トナーの吸引機構を有する現像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の複写機、ファクシミリ、プリンタ、およびこれらの各種機能を備えるいわゆる複合機等は、高画質・高速化に伴い、要素技術開発としてキャリアおよびトナーの小粒径化が進められている。しかしながら、キャリアおよびトナーの小粒径化が進むほど、画像形成装置内の現像領域付近では、現像時にキャリアが潜像担持体となる感光体ドラム上に移りやすく、また、トナーの飛散が生じやすくなり、画質不良の原因となっている。また、高速化により現像装置の温度上昇が生じることにより、現像剤特性の変化、画像品質の変化、特に、高温高湿環境下においては、現像装置内で現像剤が固まって現像装置が動かなくなる等の不具合が生じていた。
【０００３】
このような不具合を解決するために、特許文献１には、現像剤を収容する現像容器と、この現像容器内に設けられ、現像剤を感光体ドラムに供給するマグネットローラと、このマグネットローラの両端部に吸引口を近接させ、マグネットローラから飛散する現像剤を吸引口から吸引する吸引ファンとを具備する現像装置が開示されている。当該現像装置では、小型の吸引装置で飛散現像剤を効率良く吸引でき、感光体ドラムの小径化を可能とする。
【０００４】
また、特許文献２には、現像ユニットと転写ユニットへ記録紙を給紙する用紙搬送路とによって形成される空間に冷却ダクトを設け、当該ダクトに冷却風を送風することにより現像ユニットの冷却を行うと共に、用紙搬送路に向けて冷却ダクトに開口部を設け、用紙搬送路を通過する転写紙に冷却風を吹き付けるように構成し、さらに冷却ダクトの下部に飛散したトナーを吸引する飛散トナー吸引ダクトを設け、冷却ダクトと飛散トナー吸引ダクトとを一体化した積層構造とする現像ユニットを備える画像形成装置が開示されている。当該画像形成装置では、熱定着プロセスによる装置内温度上昇を、装置のコンパクト化・省部品化を阻害せずに低減することが可能となる。
【０００５】
さらに、特許文献３には、像担持体上に形成された静電潜像に現像剤を静電吸着させる現像剤搬送体と、この現像剤搬送体と現像剤とを収容する空間および像担持体と平行な開口を有するハウジングと、このハウジング内を浮遊するトナーや紙粉を吸引する吸引ダクトと、現像装置を冷却する冷却ダクトとを設け、吸引ダクトと冷却ダクトとを共通の吸引手段で吸引する構成とした画像形成装置が開示されている。当該画像形成装置では、現像装置のトナーの飛散が少なく、温度上昇を防止することができる。
【特許文献１】特開平１０−２７４８８３号公報
【特許文献２】特開２００６−２３４１３号公報
【特許文献３】特開２００４−３６１８６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示された現像装置では、マグネット（現像）ローラ両端下部より飛散トナーを吸引し、中央にあるフィルタを通して排気する吸引経路が設けられているが、キャリア回収部材に関して言及されてなく、吸引手段は、キャリアとトナーを分離して吸引できないので、キャリア減少やフィルタ目詰りを防止するには、至らなかった。また、冷却手段を備える旨に関しては、言及されてなく、冷却効果が得られることが明確でない。
【０００７】
また、特許文献２の画像形成装置は、吸引手段と冷却手段が２段の構成になっているが、キャリア回収部材に関して言及されてなく、吸引手段は、キャリアとトナーを分離して吸引できない。このため、現像剤中のキャリア減少やキャリアと分離されない状態でトナーが吸引されることによって、キャリアによるフィルタ目詰りが生じる。また、冷却手段について、用紙搬送路へ空気を送る構成になっており、現像装置下部全体を冷却する経路となっていないので冷却効果が不十分である。
【０００８】
さらに、特許文献３の画像形成装置は、吸引手段と冷却手段が重なるような配置の構成となっており、冷却手段は現像装置下部全体を冷却する構成となっていないので、現像槽の冷却効果が不十分である。また、キャリア回収部材に関して言及されてなく、吸引手段は、キャリアとトナーを分離して吸引できないので、キャリア減少やフィルタ目詰り等の不具合を解消するには、至っていない。
【０００９】
すなわち、上記各特許文献に開示されている現像装置や画像形成装置では、飛散トナーの抑制、および現像槽の温度上昇を抑制するための現像槽の冷却を十分に実現するには至らなかった。また、キャリアとトナーを分離しての吸引ができないので、キャリア減少やフィルタ目詰りが生じる不具合を解消するには、至らなかった。
【００１０】
そこで、本発明は、従来の現像装置が有する上記問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、トナー飛散および現像槽の温度上昇の抑制し、かつ現像剤のキャリアとトナーを分離して吸引することの可能な、新規かつ改良された現像装置および画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明のある実施の態様によれば、現像槽内で帯電性のトナーと磁性のキャリアの２成分を混合して帯電された現像剤によって、一方向に回転する潜像担持体の外周面上に形成されている静電潜像を現像する現像装置であって、現像剤を潜像担持体に搬送する現像ローラと、この現像ローラに対して潜像担持体の回転方向の下流側に備わるキャリア回収ローラと、現像槽の底部側に設けられ、一のファンからの気流の送風路を含む冷却手段と、送風路の下側に設けられ、潜像担持体との対向面のうちキャリア回収ローラの下側に設けた現像装置内の飛散トナーを吸引する吸引口からの気流の吸引路を含む吸引手段と、吸引口から吸引された飛散トナーを含む空気から当該飛散トナーを除去するフィルタと、フィルタを通過した空気および送風路を経た空気を排気する排気口への気流の排気路を含む排気手段と、を備えることを特徴とする現像装置が提供される。
【００１２】
このような構成とすることにより、潜像担持体となる感光体ドラムと現像ローラが当接する現像領域付近の飛散トナーをキャリア回収ローラの下部から吸引することによって、トナーとキャリアを十分に分離した状態で飛散トナーを吸引可能となる。このため、キャリアを含んだ状態で吸引することによって生ずるフィルタ等の目詰まりやキャリアの減少を抑制することができる。また、送風路を介してダクトからの送風を現像槽の底部から当てることにより、現像装置の冷却効果が得られるようになる。
【００１３】
このとき、上記実施の態様において、冷却手段には、現像ローラが設けられている側に対する対向面の一方の端部に送風路の導入部となる送風入口が設けられ、他方の端部に送風路の導出部となる送風出口が設けられ、送風路は、現像槽の底部の略全面を被覆するように形成されていることとしてもよい。
【００１４】
このような構成とすることにより、冷却手段と吸引手段とを別々の経路で２段に設けた上で、現像装置下部全体を冷却することができるので、現像装置の冷却効果をより顕著に奏するようになる。
【００１５】
このとき、上記実施の態様において、吸引口は、キャリア回収ローラの両端下部に設けられることとしてもよい。
【００１６】
このような構成とすることにより、特にトナーの飛散が生じやすい回収ローラ両端部のみを吸引することで、吸引手段による吸引負荷を無駄に増大させないことができる。
【００１７】
このとき、上記実施の態様において、吸引口から吸引された飛散トナーを含む空気は、フィルタの前段で一箇所に集束されてから当該フィルタを通過し、フィルタは、上側から挿抜可能な構造であることとしてもよい。
【００１８】
このような構成とすることにより、吸引路を中央部から両端にかけて吸引する経路とすることで、飛散トナーのより円滑な吸引を可能とし、吸引路内にトナー等の堆積物を生じさせないようにすることができるようにした上で、フィルタのメンテナンスが容易になる。
【００１９】
このとき、上記実施の態様において、吸引路と送風路が連結されて一の気流路が形成されており、この一の気流路の何れかの１箇所にのみファンが設けられていることとしてもよい。
【００２０】
このような構成とすることにより、例えば、排気口にファンを１つ設けることによって、当該ファンで冷却と吸引を兼用で行うことができるようになる。
【００２１】
このとき、上記実施の態様において、吸引路、冷却路、および排気路の湾曲部分は、Ｒ状に形成されていることとしてもよい。
【００２２】
このような構成とすることにより、各管路の気流の流れが円滑になり、吸引、冷却、排気の効果がより顕著になる。
【００２３】
このとき、上記実施の態様において、現像槽の底部がアルミニウムで形成されていることとしてもよい。
【００２４】
このような構成とすることにより、より大きな冷却効果を奏するので、現像装置の環境温度の変動による現像剤特性の変化、画像品質の変化、現像装置内で現像剤が固まって現像装置が動かなくなるという不具合を防止できる。
【００２５】
このとき、上記実施の態様において、現像槽の上部には、現像槽内の圧力を調整する圧力調整用フィルタが設けられていることとしてもよい。
【００２６】
このような構成とすることにより、現像装置内の圧力が高くなったときに圧抜き用としてフィルタが働くため、飛散トナーを抑制することができる。
【００２７】
上記課題を解決するために、本発明の別の実施の態様によれば、上記の実施の態様の何れかの現像装置を備えることを特徴とする画像形成装置が提供される。
【００２８】
このような構成とすることにより、キャリアおよびトナーの小粒径化が進んでも、画像形成装置内の現像領域付近での現像時におけるトナーの飛散の発生を抑制できるので、画像形成装置で記録用紙等に形成される画像の画質不良を低減可能となる。また、高速化により現像装置の温度上昇に対しても、十分な冷却効果が得られるので、現像装置の環境温度の変動による現像剤特性の変化や画像品質の変化等の不具合を防止できる。
【発明の効果】
【００２９】
以上説明したように本発明によれば、飛散トナーの吸引と現像槽の冷却を別々の経路でそれぞれ行なうことで、十分な冷却を行なうことが可能となる。また、キャリア回収ローラの両端下部より画像形成装置内の飛散トナーを吸引することにより、これまで不十分であったキャリアとトナーの分離を十分に行ってからトナーのみを吸引でき、キャリアを含んだ状態で吸引することによるフィルタの目詰りやキャリアの減少を抑制することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００３１】
まず、本発明に係る現像装置が使用される画像形成装置の第１の実施の形態の構成について、図面を使用しながら説明する。図１は、本発明に係る現像装置が使用される画像形成装置の第１の実施の形態の全体の構成を示す説明図であり、図２は、かかる画像形成装置の装置本体の構成を示す部分詳細図である。
【００３２】
本実施の形態に係る画像形成装置１Ａは、図１、図２に示すように、スキャナ等に読み込まれた画像データや外部から伝達された画像データを電子写真方式によって、回転駆動される円筒状の感光体ドラム（潜像担持体）３上に静電潜像を形成して、この静電潜像を帯電性のトナーと磁性キャリアの２成分を混合して帯電された現像剤によって現像剤像として可視像化した後、記録媒体となる所定のシート状の記録用紙（以下、用紙と称する。）に転写してモノクロ（単色）画像として出力する画像形成装置であって、感光体ドラム３上の静電潜像を可視像化する現像装置として、感光体ドラム３に付着した磁性キャリアを回収するキャリア回収ローラ２２０と、キャリア回収ローラ２２０によって回収された磁性キャリアをキャリア回収ローラ２２０から除去するキャリア除去装置（キャリア除去手段）２３０とを備えた本発明に係る特徴的な現像装置２を採用したものである。
【００３３】
画像形成装置１Ａの構成として、用紙Ｐを複数枚積載可能な給紙トレイ８と、この給紙トレイ８から供給される用紙Ｐを画像形成部１４に搬送する用紙搬送部５９と、画像形成部１４で印字された用紙Ｐ上の未定着トナーを溶融させて定着させる定着ユニット６へ搬送する用紙搬送装置７とを備えており、予め設定された複数の排出処理モードに対応した用紙Ｐの搬送速度に基づいて、印字要求に応じて選択的に用紙Ｐの搬送速度を制御して給紙トレイ８から自動的に排紙トレイ９に用紙Ｐを供給可能としたものである。
【００３４】
まず、画像形成装置１Ａの全体構成について説明する。画像形成装置１Ａは、図１に示すように、主に、露光ユニット１、現像装置２、トナー供給装置３０、感光体ドラム３、帯電器４、除電装置４１、クリーナユニット５、定着ユニット６、用紙搬送装置７、用紙搬送路７ａ、給紙トレイ８、排紙トレイ９および転写機構１０等を備える装置本体１Ａ１と、自動原稿処理装置１Ａ２とにより構成されている。
【００３５】
装置本体１Ａ１の上面部には、原稿が載置される透明ガラスからなる原稿載置台２１が設けられ、この原稿載置台２１の上方には、自動原稿処理装置１Ａ２が上方に向かい揺動開放自在に設けられ、一方、この原稿載置台２１の下方には、原稿の画像情報を読み取る原稿読み取り部であるスキャナ部２２が配置されている。
【００３６】
そのスキャナ部２２の下方には、露光ユニット１、現像装置２、感光体ドラム３、帯電器４、除電装置４１、クリーナユニット５、定着ユニット６、用紙搬送装置７、用紙搬送路７ａ、排紙トレイ９、および転写機構１０が配設され、さらに、その下方には、用紙Ｐが収納された給紙トレイ８が配設されている。
【００３７】
露光ユニット１は、画像処理部（図示省略）から出力された画像データに応じて、レーザ光を帯電器４によって均一に帯電された感光体ドラム３の表面に照射して露光することにより感光体ドラム３の表面に画像データに応じた静電潜像を書込み形成する機能を有するものである。この露光ユニット１は、スキャナ部２２の直下で且つ感光体ドラム３上方に配置され、レーザ照射部１１および反射ミラー１２を備えたレーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）１３ａ、１３ｂが採用されている。本実施の形態では、高速印字処理を行うために、複数のレーザ光を利用し、照射タイミングの高速化を低減する手法を用いた２ビーム手法を採用しているものとする。なお、本実施の形態では、露光ユニット１にレーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）１３ａ、１３ｂを用いているが、発光素子をアレイ状に並べたもの、例えば、ＥＬやＬＥＤ書込みヘッドを用いるものであっても良い。
【００３８】
感光体ドラム３は、略円筒形状を呈し、露光ユニット１の下方に配設され、図示しない駆動手段と制御手段により所定方向（図中の矢印Ａ方向）に回転するように制御されている。この感光体ドラム３の外周面に沿って、図２に示すように、画像転写終了後の位置を基準として感光体ドラム回転方向下流側に向かい、用紙剥離爪３１、クリーナユニット５、電界発生部としての帯電器４、現像装置２、除電装置４１の順に配置されている。
【００３９】
用紙剥離爪３１は、ソレノイド３２により感光体ドラム３の外周面に接離可能に配置されている。この用紙剥離爪３１は、感光体ドラム３の外周面に当接した状態で、感光体ドラム３上の未定着トナー像を用紙Ｐに転写する際にその感光体ドラム３の表面に張り付いた用紙Ｐを剥離するものである。なお、用紙剥離爪３１の駆動手段として、ソレノイド３２の換わりに駆動用モータ等を採用しても良く、その他の駆動手段の選択も可能である。
【００４０】
現像装置２は、感光体ドラム３上に形成された静電潜像を黒トナーで顕像化するものであって、感光体ドラム回転方向（図中の矢印Ａ方向）で帯電器４より下流側で感光体ドラム３の側方で略水平（図中で右側）に配置されている。この現像装置２の下方には、記録媒体搬送方向上流側にレジストローラ１５が配置されている。なお、現像装置２の詳細については後述するものとする。
【００４１】
キャリア回収ローラ２２０は、現像装置２の下部に設けられ、感光体ドラム３に付着した磁性キャリアを回収するものであり、キャリア除去装置２３０は、キャリア回収ローラ２２０によって回収された磁性キャリアをキャリア回収ローラ２２０から除去する機能を備える。
【００４２】
トナー供給装置３０は、トナーが充填されたトナー容器３００から排出されるトナーを一時的に中間ホッパ部３３に貯留してから現像装置２に供給するものであって、現像装置２に隣接するようにして配置されている。このトナー供給装置３０の下側には、現像装置２の作動中に生ずる動作熱を強制冷却するために、現像装置２の現像槽２００に風を送り込む不図示の送風ファン等を備えるダクトユニット５０が設けられる。なお、ダクトユニット５０の詳細については、後述する。
【００４３】
レジストローラ１５は、給紙トレイ８から供給された用紙Ｐの先端と感光体ドラム３上のトナー像とを整合して感光体ドラム３と転写ベルト１０３との間に搬送するように、図示しない駆動手段および制御手段により動作制御されている。
【００４４】
帯電器４は、感光体ドラム３の表面を所定の電位に均一に帯電させるための帯電手段であって、感光体ドラム３の上方でその外周面に近接して配置されている。なお、本実施の形態では、チャージャー型の帯電器４を使用しているが、接触型のローラ方式によるものやブラシ方式によるものに代用しても良い。
【００４５】
除電装置４１は、感光体ドラム３の表面に形成されたトナー像を用紙Ｐに転写し易くするために、この感光体ドラム３の表面電位を低下させるための転写前除電手段であって、感光体ドラム回転方向で現像装置２より下流側で、かつ感光体ドラム３の下方でその外周面に近接して配置されている。なお、本実施の形態では、除電装置４１は、除電電極を用いて構成されているが、除電電極の替わりに除電ランプを使用したり、その他の方式により除電するようにしたものであっても良い。
【００４６】
クリーナユニット５は、現像・画像転写後における感光体ドラム３上の表面に残留したトナーを除去・回収するものであって、感光体ドラム３を挟んで現像装置２と略対向する位置で感光体ドラム３の側方で略水平（図中で左側）に配置されている。
【００４７】
上述したように、感光体ドラム３上で顕像化された静電像は、静電像が有する電荷の逆極性の電界が搬送される用紙Ｐ上に転写機構１０から印加されることで用紙Ｐ上に転写される。例えば、静電像が（−）極性の電荷を有している時は、転写機構１０の印加極性は（＋）極性となる。
【００４８】
転写機構１０は、駆動ローラ１０１、従動ローラ１０２、および他のローラで架橋されるとともに、所定の抵抗値（本実施の形態では、１×１０９〜１×１０１３Ω・cmの範囲）を有する転写ベルト１０３が配置された転写ベルト式ユニットで構成され、感光体ドラム３の下方で、転写ベルト１０３の表面が感光体ドラム３の外周面の一部と接触するように配置されている。この転写ベルト１０３により、用紙Ｐを感光体ドラム３に押圧しながら搬送するようになっている。感光体ドラム３と転写ベルト１０３の接触部１０４には、駆動ローラ１０１および従動ローラ１０２とは、異なる導電性で転写電界を印加可能な弾性導電性ローラ１０５が配置されている。
【００４９】
弾性導電性ローラ１０５は、弾性ゴム、発泡性樹脂等の軟質材料により構成されている。この弾性導電性ローラ１０５が弾性を有することで、感光体ドラム３と転写ベルト１０３とが線接触でなく転写ニップと呼ばれる所定の幅を有する面接触となるので、搬送される用紙Ｐへの転写効率の向上を図ることができる。
【００５０】
さらに、転写ベルト１０３の転写領域の用紙搬送方向下流側には、搬送される用紙Ｐが転写領域で印加された電界を除電し、次工程への搬送をスムーズに行う為の除電ローラ１０６が転写ベルト１０３の背面側に配置されている。
【００５１】
また、図２に示すように、転写機構１０には、転写ベルト１０３の残留トナーによる汚れを取るクリーニングユニット１０７と、転写ベルト１０３の除電を行う複数の除電機構１０８が配置されている。この除電機構１０８に用いられる除電を行うための手法として、装置を介して接地する手法、若しくは積極的に転写電界の極性と逆極性を印加する手法がある。
【００５２】
転写機構１０で用紙Ｐ上に転写された静電像（未定着トナー）は、定着ユニット６に搬送されて加圧・加熱されることで未定着トナーが溶融されて用紙Ｐ上に定着される。当該定着ユニット６は、図２に示すように、加熱ローラ６ａ、加圧ローラ６ｂを備え、この加熱ローラ６ａと加圧ローラ６ｂとによって、用紙Ｐを挟持した状態で加熱ローラ６ａを回転させ、加熱ローラ６ａと加圧ローラ６ｂとの間を通過させることにより、用紙Ｐ上に転写されたトナー像を溶融して定着させるものである。定着ユニット６の用紙搬送方向下流側には、用紙Ｐを搬送する搬送ローラ１６が設けられている。この搬送ローラ１６の用紙搬送方向下流側には、用紙Ｐを排紙トレイ９に排紙するための排紙ローラ１７が設けられている。
【００５３】
加熱ローラ６ａは、その外周部には、用紙剥離爪６１１、ローラ表面温度検出部材であるサーミスター６１２、ローラ表面クリーニング部材６１３が配置され、内周部には、加熱ローラ表面を所定温度（定着設定温度：概ね１６０〜２００℃）とする熱源６１４が設けられている。
【００５４】
加圧ローラ６ｂは、ローラの両端部で加熱ローラ６ａに対し所定圧量で加圧ローラ６ｂが圧接することが可能な加圧部材６２１が配置され、さらに、加圧ローラ６ｂの外周には加熱ローラ６ａの外周と同様に用紙剥離爪６２２、ローラ表面クリーニング部材６２３が配置されている。
【００５５】
定着ユニット６は、図２に示すように、いわゆる定着ニップ部と呼ばれる加熱ローラ６ａと加圧ローラ６ｂとの圧接部６００において、搬送される用紙Ｐ上の未定着トナーを加熱ローラ６ａにより加熱して溶融し、加熱ローラ６ａと加圧ローラ６ｂとの圧接力による用紙Ｐ上への投鋲作用で、未定着トナーを用紙Ｐ上に定着するようになっている。
【００５６】
給紙トレイ８は、図１に示すように、画像情報が出力（印字）されるシート（用紙）を複数枚蓄積しておくためのものであり、露光ユニット１、現像装置２、感光体ドラム３、帯電器４、除電装置４１、クリーナユニット５、定着ユニット６等で構成される画像形成部１４の下側に構成されている。この給紙トレイ８の排紙側上部には、用紙ピックアップローラ８ａが配置されている。
【００５７】
この用紙ピックアップローラ８ａは、給紙トレイ８内に積載収容された用紙Ｐを最上層から１枚ずつピックアップし、下流側に向かって（便宜上の用紙Ｐの流れ出し側、換言するとカセット側を上流、排紙側を下流とする。）用紙搬送路７ａ上のレジストローラ（「アイドルローラ」とも称する。）１５側に搬送するようになっている。
【００５８】
本実施の形態に係る画像形成装置１Ａでは、高速印字処理を行うことを目的とするため、画像形成部１４の下方に定型サイズの用紙Ｐを各々のトレイに５００〜１５００枚収納可能な複数の給紙トレイ８が配置され、一方、装置側面には、複数の用紙種類を多量に収納可能な大容量給紙カセット８１が配置されるとともに、この大容量給紙カセット８１の上方に、主に不定型サイズの印字等に対応する手差しトレイ８２が設けられている。
【００５９】
排紙トレイ９は、手差しトレイ８２とは反対側の装置側面に配置されている。また、排紙トレイ９に変わって、排紙用紙のステープル、パンチ処理等を行う後処理装置や複数段排紙トレイ等をオプションとして配置することも可能な構成となっている。
【００６０】
用紙搬送装置７は、前述した感光体ドラム３と給紙トレイ８との間に構成され、用紙搬送装置７に備わる用紙搬送路７ａを経由させて、給紙トレイ８から供給される用紙Ｐを一枚ずつ転写機構１０に搬送し、転写機構１０において、感光体ドラム３からトナー像が転写された用紙を定着ユニット６に搬送し、定着ユニット６において、未定着トナー像を用紙に定着した後に、指定された排紙処理モードに応じて形成された用紙搬送路や分岐爪によって用紙を搬送するように構成されている。
【００６１】
本実施の形態に係る画像形成装置１Ａは、予め設定された排出処理モードとして、片面印字モードおよび両面印字モードが設定されている。片面印字モードにおいて、排出処理として印字面を上方に向けて排出されるフェースアップ排出、および、印字面を下方に向けて排出されるフェースダウン排出が設定されている。
【００６２】
次に、本実施の形態に係る画像形成装置１Ａに備わる現像装置２とその周辺構成について図面を参照して説明する。図３は、本実施の形態に係る画像形成装置に備わる現像装置およびトナー供給装置の構成を側面側から示す概略構成図である。
【００６３】
本実施の形態では、図３に示すように、現像装置２に隣接してトナー供給装置３０が設けられている。このトナー供給装置３０の下側には、現像装置２の作動中に生ずる動作熱を強制冷却するために、現像装置２の外装部を形成する現像槽２００に風を送り込む送風ファン等を備えるダクトユニット５０が設けられる。
【００６４】
現像装置２は、図３に示すように、外装部を形成する現像槽２００のトナー供給装置３０に備わるトナーを供給するための開口部３０ａと当接する部位には、トナーを導入するためのトナー導入口２０１が形成されている。現像槽２００内部には、現像ローラ２０２、パドルローラ２０３、混合ローラ２０４、搬送ローラ２０５、仕切り板２０６、規制部材２０７が設けられている。現像装置２は、現像ローラ２０２の周面と感光体ドラム３の周面（周面領域に付着した現像剤）とが接するように、画像形成装置１Ａ内に取り付けられる。現像ローラ２０２の周面領域において、感光体ドラム３との接触部付近が現像位置となる。また、現像槽２００の開放部２００ａの現像ローラ２０２下側で隣接する位置には、感光体ドラム３に付着したキャリアを回収するキャリア回収ローラ２２０を備えるキャリア除去装置２３０が配置されている。
【００６５】
現像槽２００では、トナー供給装置３０から供給され、トナー導入口２０１から導入されたトナーが搬送ローラ２０５で混合ローラ２０４へ搬送され、磁性キャリアと混合されて二成分系現像剤が形成される。混合ローラ２０４は、前述した新たに形成された二成分系現像剤と、上記の仕切り板２０６で還流された余剰現像剤とを混合する。このように混合ローラ２０４で混合して得られた現像剤がパドルローラ２０３で撹拌されながら帯電されてから、静電潜像を現像するための現像ローラ２０２に供給され、感光体ドラム３に担持された静電潜像に搬送される。
【００６６】
また、現像ローラ２０２に供給された現像剤は、まず、仕切り板２０６の一端側に一体成形で設けられる摺擦部材２１１が現像ローラ２０２へ搬送する現像剤の搬送量（層厚）を規制しつつ現像剤を摺擦して現像剤の予備帯電をする。その後、現像槽２００に備わる支持部材２１２によって支持される規制部材２０７が現像ローラ２０２で搬送される現像剤の層厚を規制することによって、現像剤供給量が規制され、規制された余剰現像剤は、余剰現像剤を還流させる還流板となる仕切り板２０６によって、規制部材２０７と離隔する位置へ還流される。これら規制部材２０７、摺擦部材２１１、および仕切り板２０６は、現像ローラ２０２に対応する長さに形成されている。
【００６７】
さらに、仕切り板２０６上には、余剰現像剤を所定の方向に振り分ける複数の整流板２０８が設けられ、仕切り板２０６の下側には、余剰現像剤を搬送する搬送スクリュー２１０で搬送する仕切り板側搬送部２０９が設けられている。なお、これら現像装置２に備わる構成要素の細部の詳細な説明は、後述するものとする。
【００６８】
トナー供給装置３０は、現像装置２に隣接して配設され、トナーが充填されたトナー容器３００から排出されるトナーを一時的に中間ホッパ部３３に貯留してから現像装置２に供給する。本実施の形態では、トナー容器３００はトナーが充填される容器本体３１０が支持部材３５０に回転可能に支持される構成となっている。
【００６９】
中間ホッパ部３３に送出されたトナーは、中間ホッパ部３３内にて、まず、撹拌部材３４によって撹拌される。撹拌部材３４は、撹拌軸３４ａに撹拌羽根３４ｂが設けられている構成であり、撹拌軸３４ａが回転することによって撹拌軸３４ａ周りを撹拌羽根３４ｂが回転してトナー容器３００から供給された中間ホッパ部３３内のトナーが撹拌される。
【００７０】
撹拌部材３４によって撹拌されたトナーは、撹拌部材３４の撹拌動作によって搬送ローラ３５を介して供給ローラ３６側に送出される。供給ローラ３６は、撹拌部材３４から搬送ローラ３５を経て送出されたトナーを中間ホッパ部３３の現像装置２と当接する部位に形成された開口部３０ａへトナーを送出することによってトナーを現像装置２に供給する。
【００７１】
また、トナー容器３００の支持部材３５０の底面側（画像形成装置１Ａにトナー容器３００を装着したときの下面）には、図３に示すように、トナー容器３００から供給されるトナーを支持部材３５０外部に排出するためのトナー供給孔３００ａを開閉するためのシャッタ開閉機構４００が設けられている。つまり、シャッタ開閉機構４００により支持部材３５０のトナー供給孔３００ａが開放状態になると、トナー供給孔３００ａと中間ホッパ部３３に設けられた開口部３３ａとが連通状態となり、トナー容器３００から排出されるトナーが中間ホッパ部３３に供給される。
【００７２】
次に、本実施の形態に係る特徴的な現像装置２の構成について図面を参照して詳細に説明する。図４は、本実施の形態に係る現像装置の構成を示す断面図、図５（ａ）は当該現像装置を構成する混合ローラの構成を示す側面断面図、（ｂ）は（ａ）のＢ１−Ｂ１矢視図、（ｃ）は（ａ）のＢ２−Ｂ２矢視図、（ｄ）は（ａ）のＢ３−Ｂ３矢視図、（ｅ）は（ａ）のＢ４−Ｂ４矢視図である。
【００７３】
現像装置２は、図４に示すように、外装部を形成する現像槽２００を備え、当該現像槽２００におけるトナー供給装置３０に備わるトナーを供給するための開口部３０ａと当接する部位には、トナーを導入するためのトナー導入口２０１が形成されている。この現像槽２００内部には、現像剤が貯留されるとともに、現像ローラ２０２、パドルローラ２０３、混合ローラ２０４、搬送ローラ２０５、規制部材２０７および回収ローラ２２０が設けられている。
【００７４】
現像装置２は、現像槽２００から一部露出した現像ローラ２０２の周面と感光体ドラム３の周面（周面領域に付着した現像剤）とが対向して近接するように画像形成装置１Ａ内に取り付けられる。そして、現像ローラ２０２の周面領域において、感光体ドラム３との対向部付近が現像位置（現像領域）となる。
【００７５】
現像槽２００では、トナー供給装置３０から供給され、トナー導入口２０１から導入されたトナーが搬送ローラ２０５で混合ローラ２０４へ搬送され、磁性キャリアと混合されて二成分系現像剤が形成される。混合ローラ２０４は、前述した新たに形成された二成分系現像剤と現像槽２００内に既存の現像剤とを混合する。混合ローラ２０４で混合して得られた現像剤は、パドルローラ２０３で撹拌されながら帯電されてから静電潜像を現像するための現像ローラ２０２に供給され、現像ローラ２０２により感光体ドラム３に担持された静電潜像に搬送される。現像ローラ２０２に供給された現像剤は、現像槽２００を構成する支持部材２１２によって支持される規制部材２０７により現像ローラ２０２で搬送される現像剤の層厚が規制される。これにより、感光体ドラム３に供給される現像剤供給量が規制される。
【００７６】
現像槽２００は、現像装置２内の温度上昇対策として、ダクトユニット５０からの送風で強制冷却するより大きな効果を奏するために、熱伝導性の大きいアルミニウム等の金属材料により形成されており、感光体ドラム３の周面に臨む位置に開放部２００ａが存在する。
【００７７】
現像槽２００の上部を構成する支持部材２１２の外側上部には、現像槽２００内の圧抜きをするための圧抜機構部２１７が設けられている。この圧抜機構部２１７を定期的に作動させることにより、現像装置２内の圧抜きが実行され、装置内のトナー飛散を防止できるようになる。
【００７８】
現像槽２００内の開放部２００ａに臨む位置には、現像ローラ２０２が配置され、トナー導入口２０１に臨む位置には、トナー導入口２０１から現像槽２００内へ供給された現像剤（トナー）を混合ローラ２０４へ搬送する搬送ローラ２０５が回転自在に配置されている。
【００７９】
現像槽２００の混合ローラ２０４の下側と対向する位置には、現像槽２００内のトナーの濃度を検出するためのトナー濃度センサ２１３が設けられており、混合ローラ２０４により混合・撹拌されるトナー量が適正量よりも減少したときの検出値に基づいて、トナー導入口２０１からトナーを補給するように構成されている。
【００８０】
また、現像槽２００の開放部２００ａの現像ローラ２０２下側には、換言すると、現像ローラ２０２に対して、感光体ドラム３の回転方向の下流側の位置には、感光体ドラム３に付着した磁性キャリアを回収するためのキャリア回収ローラ２２０が感光体ドラム３と約１ｍｍの微小間隔を有して配置されている。このキャリア回収ローラ２２０の回転方向の上流側の位置には、当該キャリア回収ローラ２２０によって回収された磁性キャリアをキャリア回収ローラ２２０から除去するキャリア除去装置２３０が備わっている。
【００８１】
本実施の形態では、図４に示すように、現像槽２００の底部２００ｂの下側には、現像装置２の作動中に生ずる動作熱を強制冷却する冷却手段として、ダクトユニット５０の送風ファンからの気流の送風路２４０が設けられ、この送風路２４０の下側には、現像装置２の現像領域付近の飛散トナーを吸引する吸引手段として、キャリア回収ローラ２２０の両端下部に設置される吸引口２５２から、不図示の吸引ファンまでの気流の吸引路２５０が設けられている。これらの送風路２４０と吸引路２５０は、本実施の形態では、現像装置２の現像槽２００を支える基盤部材２６０に一体成形されているが、送風路２４０が現像槽２００の底部２００ｂに近接するように上層側に設けられ、吸引路２５０が送風路２４０の下方に位置するように下層側に設けられる二層構造であれば、送風路２４０および吸引路２５０が別体成形されていてもよい。なお、送風路２４０および吸引路２５０が一体成形された基盤部材２６０の構成の詳細な説明については、後述する。
【００８２】
現像ローラ２０２は、図４に示すように、感光体ドラム３との間に現像ギャップ（０．５〜１．５ｍｍ程度）を設けて配置され、複数の周方向位置に断面形状が長方形の棒磁石からなるＮ極の磁性を有する磁極部材Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４およびＳ極の磁性を有する磁極部材Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３が離隔して放射状に配設された多極着磁のマグネットローラ２１４と、このマグネットローラ２１４に回転自在に外嵌された略円筒形状のアルミニウム合金および黄銅等で形成される非磁性のスリーブ２１５とを備えている。
【００８３】
マグネットローラ２１４は、両端部が現像槽２００の両側壁に非回転に固定・支持されており、磁極部材Ｎ１が感光体ドラム３の周面と対向する位置に配置されている。磁極部材Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４は、現像ローラ２０２の周方向となる幅寸法の中央がそれぞれ現像ローラ中心軸Ｏ２に対して、磁極の中心軸がＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４になっており、この磁極中心軸Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４を棒磁石の全長にわたって有している。感光体ドラム３の周面と対向する磁極部材Ｎ１は、感光体ドラム３の中心軸（図４の範囲外）および現像ローラ２０２の中心軸Ｏ２を通る直線に対して磁極中心軸Ｐ１がほぼ一致するように配置されている。
【００８４】
このように構成された磁極部材Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４およびＳ１、Ｓ２、Ｓ３による磁界によって、スリーブ２１５の外周に沿ってトナーとキャリアとからなる２成分現像剤を吸着して磁気ブラシを形成される。感光体ドラム３と現像ローラ２０２の回転により形成された磁気ブラシによって、上述した現像ギャップ部で感光体ドラム３の表面を摺擦して現像が行なわれる。
【００８５】
規制部材２０７は、現像ローラ２０２との間で現像剤の搬送量を規制しつつ現像剤の主帯電を行うものであり、断面形状が略矩形の非磁性の金属板からなり、規制部材２０７の幅方向一端面が現像ローラ２０２（スリーブ２１５）の外周面と所定の大きさの隙間部を有して対向している。この規制部材２０７は、カバー体２１６により取り付けられ、開放部２００ａに設置されている。なお、規制部材２０７は、アルミニウム、ステンレス等の非磁性の金属板により形成される。
【００８６】
混合ローラ２０４は、図５（ａ）に示すように、トナー供給装置３０から供給されたトナーを撹拌、搬送するもので、現像ローラ２０２に対して略平行に配置された回転軸２０４ａと、複数の分離された皿状の撹拌体２０４ｂとを備える。
【００８７】
撹拌体２０４ｂは、回転軸２０４ａの軸心方向に対して略４５度傾斜して配置され、回転軸２０４ａの略中央部に配置された撹拌体２０４ｂ３を中心に、軸線方向で図中右端の撹拌体２０４ｂ１と複数の撹拌体２０４ｂ２からなる集合体２０４Ｂ１と、複数の撹拌体２０４ｂ２と図中左端に有する撹拌体２０４ｂ４からなる集合体２０４Ｂ２とに分割して構成されている。
【００８８】
本実施の形態では、これら集合体２０４Ｂ１、２０４Ｂ２に含まれる撹拌体２０４ｂ２は同数である。すなわち、混合ローラ２０４の撹拌体２０４ｂは、奇数枚となる。このように撹拌体２０４ｂを奇数枚とすることにより、全体としての現像剤の流れのバランスを崩して設定された一方向への現像剤の撹拌搬送が可能となる。
【００８９】
回転軸２０４ａの両端側に配置される撹拌体２０４ｂ１、２０４ｂ４は、図５（ｂ）、（ｅ）に示すように、回転軸２０４ａを中心に点対称の略半月状に形成されている。詳しくは、撹拌体２０４ｂ１、２０４ｂ４は、それぞれ回転軸２０４ａを通る長い法線Ｌ１に沿った方向に対して略垂直に分割された半月状となっている。
【００９０】
撹拌体２０４ｂ１、２０４ｂ４と撹拌体２０４ｂ３との間に設けられる各撹拌体２０４ｂ２は、図５（ｃ）に示すように、略楕円形状であり、回転軸２０４ａの軸心方向に対して傾斜して複数配置されている。このような構成とすることにより、個々の撹拌体により大きな回転軸方向の搬送力を生じさせることができる。
【００９１】
回転軸２０４ａの略中央部に配置される撹拌体２０４ｂ３は、図５（ｄ）に示すように、略楕円形状で形成され、前述したトナー濃度センサ２１３と対向する位置に切欠部２０４ｃが形成され、トナー濃度センサ２１３からの検出光が通過可能となるようにされている。この切欠部２０４ｃは回転軸２０４ａを中心に点対称の位置にさらに１カ所に形成されている。すなわち、切欠部２０４ｃは、回転軸２０４ａを中心に点対称に一対設けられている。このように、撹拌体２０４ｂ３に混合ローラ２０４の撹拌体２０４ｂの通過に伴う現像剤かさ密度変動によるトナー濃度センサ２１３の出力リップルを防止できる。
【００９２】
現像ローラ２０２と混合ローラ２０４との間には、図４に示すように、混合ローラ２０４で混合して得られた現像剤を撹拌しながら帯電させてから現像ローラ２０２に供給するパドルローラ２０３が設けられている。
【００９３】
パドルローラ２０３は、その長手方向に延びる支軸および該支軸に平行な向きの羽根を備えており、支軸まわりに回転することができる。パドルローラ２０３がその支軸まわりに回転することにより、現像剤を攪拌することができる。
【００９４】
上述したように、現像ローラ２０２の下方には、感光体ドラム３に付着した磁性キャリアを回収するためのキャリア回収ローラ２２０が感光体ドラム３に当接するようにして備わる。このキャリア回収ローラ２２０の回転方向の下流側の位置には、当該キャリア回収ローラ２２０によって回収された磁性キャリアをキャリア回収ローラ２２０から除去するキャリア除去装置２３０が備わっている。
【００９５】
次に、本実施の形態に係る現像装置２を構成する特徴的な基盤部材２６０について図面を参照して詳細に説明する。図６は、本実施の形態の現像装置の基盤部材の構成を示す斜視図であり、図７は、本実施の形態の現像装置の基盤部材の上から見た概略を示す平面図である。
【００９６】
基盤部材２６０は、現像槽２００の底部２００ｂ側に設けられ、ダクトユニット５０に備わる送風ファン５１から送られる空気流の送風路２４０を含む冷却手段と、送風路２４０の下側に設けられ、現像装置２の現像領域付近の飛散トナーを吸引する吸引口からの気流の吸引路２５０を含む吸引手段が一体成形で含む構成である。この基盤部材２６０は、現像槽２００を冷却するために送風する送風ファン５１と、飛散トナーを吸引するための吸引源となる吸引ファン５３と、送風路２４０および吸引路２５０からの空気を排気口５５に導入する排気路５４とを含むダクトユニット５０と接続される構成となっている。
【００９７】
現像ローラ２０２が設けられている側に対する対向面の一方の端部に送風ファン５１からの気流の送風路２４０の導入部となる送風入口２４０ａが設けられ、他方の端部に送風路２４０の導出部となる送風出口２４０ｂが設けられる。本実施の形態では、現像装置２の底部２００ｂの全体を冷却可能とするために、送風路２４０は、図７に示すように、現像槽２００の底部２００ｂの略全面を被覆するように形成されている。送風路２４０を経た空気は、送風出口２４０ｂから送出されたら、そのまま、送風用排気路５４ｂ、共通排気路５４を経て、排気口５５に排気される。
【００９８】
一方、吸引路２５０は、導入部となる吸引口２５２がトナーの飛散が生じやすいキャリア回収ローラ２２０の両端部のみを吸引することによって、吸引ファン５３の吸引負荷を無駄に増大させないために、キャリア回収ローラの両端下部に設けられる。そして、キャリア回収ローラ２２０の両端部の２箇所に設けた吸引口２５２から吸引された飛散トナーを含む空気は、吸引口２５２から吸引された飛散トナーを含む空気から当該飛散トナーを除去するフィルタ５２の前段で一箇所に集束されてから、フィルタ５２を経て一括吸引口２５３から吸引ファン５３で吸引される。当該フィルタ５２および一括吸引口２５３を通過して、当該通過した空気は、吸引用排気路５４ａ、共通排気路５４を介して排気口５５へ排気される。このように、吸引路２５０を吸引ファン５３の前段にある一括吸引口２５３を有する中央部から、感光体ドラム３との対向面のうちキャリア回収ローラ２２０の下側の両端に設けられた吸引口２５２にかけて吸引する経路とすることによって、飛散トナーが円滑に吸引され、吸引路２５０内にトナー等の堆積物を生じさせないようにすることができる。
【００９９】
フィルタ５２は、メンテナンスを容易にするために、基盤部材２６０の吸引ファン５３よりの部位に設けられたフィルタ収納部５２ａに上側から挿抜可能に備わっている。また、本実施の形態では、各路の気流の流れを円滑にして、吸引、冷却、排気のより大きい効果を奏するために、吸引路２５０、冷却路２４０、および排気路５４の湾曲部分は、図７に示すように、Ｒ状に形成されている。
【０１００】
このように、本実施の形態では、感光体ドラム３と現像ローラ２０２が当接する現像領域付近の飛散トナーをキャリア回収ローラ２２０の下部から吸引することによって、トナーとキャリアを十分に分離した状態で飛散トナーを吸引できるようになる。このため、キャリアを含んだ状態で吸引することによって生ずるフィルタ等の目詰まりやキャリアの減少を抑制することができる。また、送風路２４０を介して送風ファン５１からの送風を現像槽２００の底部２００ｂの略全面部から当てられる構成となっていることにより、現像装置２の現像槽２００の顕著な冷却効果を奏するようになる。
【０１０１】
なお、上記の第１の実施の態様において、送風路２４０と吸引路２５０には、それぞれ送風ファン５１、吸引ファン５３に対応するように、別の経路で二層構造となっているが、送風路２４０と吸引路２５０が連結されて一の気流路として形成され、この一の気流路の何れかの１箇所にのみファンが設けられる構成としてもよい。このような構成とすることによって、例えば、排気口にファンを１つ設けることによって、当該ファンで冷却と吸引を兼用で行うことができるようになる。
【０１０２】
（実施例）
次に、本発明の現像装置の構成とすることによる効果を本発明の現像装置による実施例１と従来の現像装置の構成とした場合との比較例を元に説明する。図８は、実施例１における各種設定条件を示す表であり、図９は、実施例１における冷却手段による空冷の有無による現像槽温度上昇の比較例を示すグラフであって、当該空冷の有無と雰囲気温度に対する温度上昇量との関係を示し、図１０は、本発明の構成の現像装置と従来の現像装置との比較例を示す表であって、両装置を比較して、５００Ｋ実写エージング後のキャリア減少量と、フィルタの増加重量（１００ｋごとに交換して増加重量の和）、５００Ｋ実写エージング中に現像剤が固化して動作不良となった回数を示す。なお、従来の現像装置は、本発明の現像装置に備わる冷却手段のような冷却機構がなく、またキャリア回収ローラは、設けられていないものとし、本発明の現像装置と同様に、現像ローラの両端下部より吸引する構成とする。
【０１０３】
実施例１では、図８に示すような各種条件で現像装置２を設計して、作動させると、上述したように、本発明の現像装置２は、冷却手段となる送風路２４０が吸引手段となる吸引路２５０の上部に設けられ、現像槽２００の底部２００ｂの全体に亘って送風される構成となっている。このため、図９に示すように、当該冷却手段による空冷が無い場合は、雰囲気温度に対する温度上昇量は、２４．１度であるのに対して、当該空冷が有る場合は、雰囲気温度に対する温度上昇量は、１５．５度となり、本発明の吸引路２５０や送風ファン５１を含む冷却手段による強制冷却の効果として、８．６度の温度冷却が実現され、現像装置の動作不良等の不具合を防止するのに好適な温度となる目標値の１８度以下にすることができる。このため、高速化により現像装置２の温度上昇が生じて、現像装置内で現像剤が固まることによって、現像装置２が動作不良を起こす不具合が未然に防げるようになる。
【０１０４】
また、本発明の現像装置２では、キャリア回収ローラ２２０の両端下部に吸引路２５０の導入部となる吸引口２５２が設けられ、これらの吸引口２５２から吸引された飛散トナーを含んだ空気は、吸引路２５０を経て、現像ローラ２０２の備わる側に対して対面側の現像槽２００の側面の中央に設けたフィルタ５２を有する一括吸引口２５３に集められてから、吸引ファン５３、吸引用排気路５４ａ、共通排気路５４を経て、排気口５５に向かう構成となっている。このため、本発明の現像装置は、キャリア回収ローラ２２０の下部から吸引することによって、トナーとキャリアを十分に分離した状態で飛散トナーを吸引することができるので、図１０に示すように、従来の現像装置と比較して、フィルタ等の目詰まりやキャリアの減少を抑制することができる。
【０１０５】
さらに、飛散が生じやすいキャリア回収ローラ２２０の両端部を積極的に吸引することによって吸引負荷を無駄に増大させず、吸引路２５０を中央部から両端にかけて吸引する経路とすることで円滑な吸引が実現させるので、吸引路２５０内にトナー等の堆積物が生じない。このため、図１０に示すように、現像装置内で現像剤が固まる等により発生する現像装置２の動作不良回数も削減できる。
【０１０６】
すなわち、本発明の現像装置２では、キャリアとトナーを十分に分離して吸引できるため、フィルタ５２にキャリアを含ませずに、増加重量も低減されるようになり、キャリアの減少も抑制できる。また、現像装置２の現像槽２００の冷却を吸引と別経路で現像装置２の底部２００ｂの全体を冷却できるようにしたので、動作不良も生じなくなった。
【０１０７】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【０１０８】
例えば、上記第１の実施の形態では、一つのトナー容器を設置するモノクロ用の画像形成装置に設置される現像装置に本発明が適用されているが、複数のトナー容器を設置するカラー用の現像装置に本発明の現像装置のダクトによる現像槽の冷却機構および飛散トナーの吸引機構を適用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】本発明に係る現像装置が使用される画像形成装置の第１の実施の形態の全体の構成を示す説明図である。
【図２】同実施の形態における画像形成装置の装置本体の構成を示す部分詳細図である。
【図３】同実施の形態に係る画像形成装置に備わる現像装置およびトナー供給装置の構成を側面側から示す概略構成図である。
【図４】同実施の形態に係る現像装置の構成を示す断面図である。
【図５】（ａ）は、同実施の形態の現像装置を構成する混合ローラの構成を示す側面断面図、（ｂ）は、（ａ）のＢ１−Ｂ１矢視図、（ｃ）は、（ａ）のＢ２−Ｂ２矢視図、（ｄ）は、（ａ）のＢ３−Ｂ３矢視図、（ｅ）は、（ａ）のＢ４−Ｂ４矢視図である。本発明の第１の実施形態を示す断面図である。
【図６】同実施の形態の現像装置の基盤部材の構成を示す斜視図である。
【図７】同実施の形態の現像装置の基盤部材の上から見た概略を示す平面図である。
【図８】本発明の現像装置の実施例１における各種設定条件を示す表である。
【図９】実施例１における冷却手段による空冷の有無による現像槽温度上昇の比較例を示すグラフである。
【図１０】本発明の構成の現像装置と従来の現像装置との比較例を示す表である。
【符号の説明】
【０１１０】
１Ａ      画像形成装置
２        現像装置
３        潜像担持体（感光体ドラム）
５０      ダクトユニット
５１      送風ファン
５２      フィルタ
５３      吸引ファン
５４      排気路（共通排気路）
５４ａ    吸引用排気路
５４ｂ    送風用排気路
５５      排気口
２００    現像槽
２００ｂ  底部
２０２    現像ローラ
２１７    圧抜機構部
２２０    キャリア回収ローラ
２４０    送風路
２４０ａ  送風入口
２４０ｂ  送風出口
２５０    吸引路
２５２    吸引口
２５３    一括吸引口
２６０    基盤部材
【図１】
2008170738.tif 000003
【図２】
2008170738.tif 000004
【図３】
2008170738.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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