(57)【要約】【課題】本発明は、装置の小型化を図ることができるとともに、トナーの温度上昇に起因する画像不良を抑制できる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。【解決手段】本発明に係る現像装置及び画像形成装置の代表的な構成は、トナーを担持してトナーを感光ドラム６１Ｙ〜６１Ｋと対向した現像領域ａに搬送する回転可能な現像ローラ１０１と、を有し、現像ローラ１０１にトナーを供給する第一の搬送スクリュー１０２を有する現像室１０３と、現像室１０３の下方に配設され、現像室１０３へトナーを供給する第二の搬送スクリュー１０４を有する攪拌室１０５と、現像室１０３と攪拌室１０５とを仕切り、攪拌室１０５から現像室１０３へトナーの受け渡しを行うための第１の開口部１０８と、現像室１０３から攪拌室１０５へトナーの受け渡しを行うための第２の開口部１０９と、を有する隔壁１０６と、を有する現像装置において、現像装置６４を冷却する冷却風の吸気を第１の開口部側から行うことを特徴とする。【選択図】図２
2013015662.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーを担持してトナーを像担持体と対向した現像領域に搬送する回転可能なトナー担持体と、を有し、
前記トナー担持体にトナーを供給する第一の搬送スクリューを有する現像室と、
前記現像室の下方に配置され、前記現像室へトナーを供給する第二の搬送スクリューを有する攪拌室と、
前記現像室と前記攪拌室とを仕切り、前記攪拌室から前記現像室へトナーの受け渡しを行うための第１の開口部と、前記現像室から前記攪拌室へトナーの受け渡しを行うための第２の開口部と、を有する仕切り部材と、
を有する現像装置において、
前記現像装置を冷却する冷却風の吸気を前記第１の開口部側から行うことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記第１の開口部側に吸気口を有し、前記第２の開口部側に排気口を有し、前記冷却風が通る風路を有す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】
前記風路は、前記現像室、前記攪拌室の外側で、前記像担持体と逆側に、設けられていることを特徴とする請求項２に記載の現像装置。
【請求項４】
前記風路内に放熱板を設けたことを特徴とする請求項２又は３に記載の現像装置。
【請求項５】
前記風路を前記仕切り部材の中に形成したことを特徴とする請求項２に記載の現像装置。
【請求項６】
前記第一の搬送スクリューを前記放熱板側に向けて前記トナーを持ち上げる方向に回転させることを特徴とする請求項４に記載の現像装置。
【請求項７】
前記第二の搬送スクリューを前記放熱板側に向けて前記トナーを持ち上げる方向に回転させることを特徴とする請求項４又は６に記載の現像装置。
【請求項８】
静電潜像を担持する像担持体と、
前記像担持体上に形成された静電潜像をトナーを用いて現像する請求項１〜７のいずれかに記載の現像装置と、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、レーザービームプリンタや複写機等の画像形成装置及びこれに用いられる現像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現像装置においては、攪拌等によってトナーの温度が上昇すると、トナーの帯電性が劣化し、画像濃度が低下する画像不良が発生するおそれがある。特に、トナーがその融点以上に昇温すると、トナーが溶融して現像ローラや現像ブレードに融着する。そして、現像ローラ上のトナーコート量が不均一となって、濃度ムラや画像スジ等の画像不良が発生する。また、現像ローラの回転負荷が増大するという問題が発生する。
【０００３】
そこで、特許文献１（特開２００８−１２９５６２）のように、現像装置の近傍に冷却風の流れを形成し、この冷却風によって現像装置全体を冷却する方法が提案されている。
【０００４】
一方近年、高速化を図るため複数の現像装置を水平方向に並列搭載するタンデム方式等のカラー画像形成装置が主流となってきている。その中で、特許文献２（特開２００３−２９５２２）のように、現像装置の小型化を目的とした縦攪拌型の現像装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１２９５６２
【特許文献２】特開２００３−２９５２２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１のように、トナーを攪拌する攪拌部材を水平に配置した横攪拌型の現像装置においては、現像容器内のトナーが水平面に対してほぼ均一に分布しているため、冷却風を流す方向によって冷却効果に差は生じなかった。
【０００７】
しかしながら、特許文献２に記載の縦攪拌型の現像装置においては、トナーの水平面に対する分布が不均一になるため、冷却風を流す方向によって冷却効果に優位差が生じてしまう。このため、トナーの温度上昇に起因する画像不良が発生するおそれがあった。
【０００８】
そこで本発明は、装置の小型化を図ることができるとともに、トナーの温度上昇に起因する画像不良を抑制できる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。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために本発明に係る現像装置及び画像形成装置の代表的な構成は、トナーを担持してトナーを像担持体と対向した現像領域に搬送する回転可能なトナー担持体と、を有し、前記トナー担持体にトナーを供給する第一の搬送スクリューを有する現像室と、前記現像室の下方に配設され、前記現像室へトナーを供給する第二の搬送スクリューを有する攪拌室と、前記現像室と前記攪拌室とを仕切り、前記攪拌室から前記現像室へトナーの受け渡しを行うための第１の開口部と、前記現像室から前記攪拌室へトナーの受け渡しを行うための第２の開口部と、を有する仕切り部材と、を有する現像装置において、前記現像装置を冷却する冷却風の吸気を前記第１の開口部側から行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、装置の小型化を図ることができるとともに、トナーの温度上昇に起因する画像不良を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施形態に係る画像形成装置の構成図である。
【図２】本実施形態に係る現像装置の構成図である。
【図３】（ａ）本実施形態に係る現像装置の長手方向のトナー量分布を示した断面図である。（ｂ）本実施形態に係る現像装置の長手方向のトナーの循環プロセスを示した断面図である。
【図４】（ａ）本実施形態に係る現像装置の構成図である。（ｂ）本実施形態に係る他の風路構成を示す現像装置の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は本実施形態に係る画像形成装置の構成図である。図１に示すように、本実施形態の画像形成装置１は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｋ）の画像形成部を有している。各画像形成部において、感光ドラム（像担持体）６１Ｙ〜６１Ｋは、帯電器６２Ｙ〜６２Ｋにより一様に帯電され、画像情報に基づいて露光装置６３Ｙ〜６３Ｋにより露光され、静電潜像が形成される。感光ドラム６１Ｙ〜６１Ｋ上（像担持体上）に形成された静電潜像は、現像装置６４Ｙ〜６４Ｋにより各色のトナーを用いて、トナー像として現像される。
【００１３】
各色のトナー像は、一次転写装置６６Ｙ〜６６Ｋにより、中間転写ベルト６７上に重ねて一次転写される。中間転写ベルト６７は、駆動ローラ６８、テンションローラ６９、二次転写内ローラ７０によって張架され、図１中矢印Ｂ方向へと回転している。一次転写後に感光ドラム６１Ｙ〜６１Ｋに残った転写残トナーは、感光ドラムクリーナ６５Ｙ〜６５Ｋにより回収され、再び次の画像形成に備える。
【００１４】
シート収納部３０〜３４に収納されたシートＳは、給送ローラ３５〜３９、レジストローラ４２により、搬送パス４０または４１を通して、二次転写部へ搬送される。二次転写部は、二次転写内ローラ７０、二次転写外ローラ４３により形成されるニップ部である。二次転写部へ搬送されたシートＳは、中間転写ベルト６７上のトナー像を二次転写される。そして、定着前搬送ベルト４４により定着器４５へと搬送され、加熱、加圧されてトナー像が定着される。
【００１５】
トナー像を定着されたシートＳは、排出ローラ４６により排出搬送パス５１を通して、排出トレイ５０に排出される。なお、両面画像形成を要する場合には、シートＳは両面搬送パス４７を通して再度二次転写部へと搬送され、裏面（２面目）に画像形成されて、排出トレイ５０に排出される。
【００１６】
＜現像装置６４＞
図２に示すように、現像装置６４は、トナーを攪拌・搬送する第一の搬送スクリュー１０２、第二の搬送スクリュー１０４を上下に配置し、装置の小型化を目的とした縦攪拌型の現像装置である。
【００１７】
現像装置６４は、トナーを収容した現像容器１００を備えている。感光ドラム６１と対面した現像容器１００の開口部に、回転可能な現像ローラ（トナー担持体）１０１を設けている。現像容器内の開口部との反対側には、隔壁（仕切り部材）１０６によって区画された現像室１０３と攪拌室１０５が上下に形成されている。現像室１０３内には搬送スクリュー１０２が設置されており、攪拌室１０５内には搬送スクリュー１０４が設置されている。
【００１８】
図２〜図３（ｂ）に示すように、搬送スクリュー１０２は、第１の開口部１０８からは搬送されてきた現像室１０３内のトナーを搬送し、現像ローラ１０１に供給する。搬送スクリュー１０４は、トナー補給口１０７、第２の開口部１０９、現像領域ａ（現像ローラ１０１と対向した領域）から補給、回収されたトナーを攪拌しながら、第１の開口部１０８へ搬送する。
【００１９】
この縦攪拌のトナー循環プロセスにおいて、図３（ａ）に示すように、トナー量分布は、第１の開口部１０８で最もトナー量が多く、第２の開口部１０９に近づくに従ってトナー量が減っていく分布となる。
【００２０】
これは、第１の開口部１０８で攪拌室１０５から現像室１０３へトナーを汲み上げる際に、重力の影響を受けるため、トナー圧が高くなり、トナー量も多くなるためである。また、現像室１０３内で現像ローラ１０１にトナーを供給することで、第２の開口部１０９に近づくに従ってトナー量が減っていき、攪拌室１０５では逆に現像ローラ１０１からトナーを受け取るため第１の開口部１０８に近づくに従ってトナー量が多くなるためである。
【００２１】
＜冷却構成＞
図２〜図３（ｂ）に示すように、現像装置６４は、現像容器１００の外側で、現像ローラ１０１とは逆側（背面側）に、風路１１０を形成している。風路１１０は、第１の開口部側を吸気口１１２として開口し、第２の開口部側を排気口１１３として開口した筒状に形成されている。
【００２２】
現像容器１００の背面側の一部に、熱伝導率の高いアルミニウム合金（Ａ６０６３）の材質を用いた複数の放熱板１１１を配置している。放熱板１１１は、風路内に冷却風の送風方向と平行に突出したリブ形状となっている。このように、冷却風と触れる放熱板１１１の表面積を増やすことにより、冷却効率を高めることができる。
【００２３】
本実施形態では、放熱板１１１のリブは、厚み１ｍｍ、間隔５ｍｍ、高さ１０ｍｍで配置しており、表面積を稼ぎつつ冷却風のインピーダンスが大きくならないように構成している。
【００２４】
吸気口１１２は、吸気ファン１１４につながっており、吸気ファン１１４から吸気を行っている。排気口１１３は、装置本体に取り付けられた不図示の排気ダクトを介して装置本体下方に配置された排気ファン１１５につながっており、排気ファン１１５気を行っている。
【００２５】
トナーの発熱源はトナー自身が循環することにより生じる自己昇温が主な要因となっている。また、電熱量は冷やす側と冷やされる側の温度差が大きいほど大きな効果が得られる。このため、上記構成により、発熱源であるトナーがより多く存在する第１の開口部１０８側を、冷却開始前の冷たい冷却風で冷却することができ、効率のよい冷却を行うことができる。これにより、装置の小型化を図ることができるとともに、トナーの温度上昇に起因する画像不良を抑制できる。
【００２６】
なお、風路１１０を現像室１０３、攪拌室１０５の外側で、感光ドラム６１と逆側に、設けたことにより、現像室１０３、攪拌室１０５の両方のトナーを冷却することができ、冷却効率をさらに上げることができる。また、放熱板１１１によって現像容器内の熱が放熱され、冷却効率をさらに上げることができる。
【００２７】
なお、図４（ｂ）に示すように、搬送スクリュー１０２、搬送スクリュー１０４の回転方向を放熱板側にトナーを掻き揚げる方向とすることで、より効率の良い冷却を行うことができる。すなわち、搬送スクリュー１０２、１０４の長手方向と直交する短手方向におけるトナー量分布は、放熱板１１１側が多くなり、放熱板１１１と触れるトナーの表面積が多くなるため、さらに冷却効率を上昇させることができる。
【００２８】
＜他の冷却構成＞
図４（ｂ）に示すように、隔壁１０６に熱伝導率の高いアルミニウム合金（Ａ６０６３）の材質を用い、隔壁１０６を筒状に形成して、隔壁１０６の内側に風路１１０を形成し、冷却風を流す構成であってもよい。これにより、隔壁１０６を直接冷却することにより現像室１０３のトナーをより効率よく冷却することができる。また、現像容器１００内に風路１１０を設けることで、装置の小型化を図ることができる。
【符号の説明】
【００２９】
Ｓ    …シート
ａ    …現像領域
１    …画像形成装置
６１Ｙ〜６１Ｋ  …感光ドラム（像担持体）
６４  …現像装置
１００ …現像容器
１０１ …現像ローラ（トナー担持体）
１０２、１０４ …第一、第二の搬送スクリュー
１０３ …現像室
１０５ …攪拌室
１０６ …隔壁（仕切り部材）
１０７ …トナー補給口
１０８ …第１の開口部
１０９ …第２の開口部
１１０ …風路
１１１ …放熱板
１１２ …吸気口
１１３ …排気口
１１４ …吸気ファン
１１５ …排気ファン
【図１】
2013015662.tif 000003
【図２】
2013015662.tif 000004
【図３】
2013015662.tif 000005
【図４】
2013015662.tif 000006