(57)【要約】 【課題】  現像槽内の現像剤および層厚規制部材を冷却し、さらには飛散トナーを回収することができる現像装置およびそれを備える画像形成装置を提供する。【解決手段】  支持体１４の側壁にドクターブレード１３を面接触させて支持し、現像槽１２の底部に設ける。支持体１４の内部は中空状態であり、現像槽１２の外部から、第１連通管５３、支持体１４の内部空間、第２連通管５４を通って現像槽１２の外部へと向かう気流を発生させる。この気流で支持体１４に接触する現像剤およびドクターブレード１３が空冷されて冷却される。また、カバー部材１６とドクターブレード１３との間の間隙から貫通孔１７を通って支持体１４内部への気流も発生し、この気流によって層厚規制位置付近で発生した飛散トナーを支持体１４内部へと回収し、現像槽１２外部へと除去することができる。【選択図】      図２
2009169308.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子写真方式を用いて画像形成を行う画像形成装置に備えられ、回転自在に設けられて現像剤を担持する現像剤担持体と、支持体に取り付けられて、現像剤担持体上の現像剤の層厚を規制する層厚規制部材とを現像槽内部に備える現像装置において、
前記支持体は、内部に空間を有し、現像槽の底部に設けられ、側壁に層厚規制部材を面接触させて支持し、
現像槽の外部から支持体の内部空間を通って現像槽の外部へと向かう気流を発生させる気流発生手段をさらに有することを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記層厚規制部材と前記層厚規制部材を支持する側壁とを、前記支持体の内部空間にまで貫通する貫通孔が設けられ、
前記層厚規制部材と所定の間隔を空けて設けられるカバー部材を有し、
層厚規制部材による層厚規制位置から現像槽の底部にわたって、前記カバー部材と前記層厚規制部材との間に間隙が形成され、
前記貫通孔を介して、前記間隙と前記支持体の内部空間とが連通するように構成されることを特徴とする請求項１記載の現像装置。
【請求項３】
前記貫通孔は複数設けられており、複数の貫通孔のうち、前記支持体の長手方向両端部に設けられる貫通孔の開口径は、これら以外の貫通孔の開口径よりも大きいことを特徴とする請求項２記載の現像装置。
【請求項４】
現像槽内へ補給する新たなトナーを貯留する貯留容器を備え、
前記気流発生手段は、前記現像槽の外部へと向かう気流を、前記貯留容器内へ導入することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の現像装置。
【請求項５】
前記支持体は、２重構造となっており、内側の支持体が外側の支持体に対して長手方向に着脱可能に構成されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の現像装置。
【請求項６】
前記支持体の側壁のうち、現像剤攪拌部材に近接する側壁は、前記現像剤攪拌部材の外形に沿った曲面形状を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の現像装置。
【請求項７】
前記支持体の側壁のうち、前記現像剤担持体に近接する側壁は、前記現像剤担持体の外形に沿った曲面形状を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の現像装置。
【請求項８】
前記支持体の側壁のうち、前記層厚規制部材を固定支持する側壁の厚みは、層厚規制部材の厚み以上であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の現像装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１つ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、電子写真方式用いた画像形成を行う現像装置およびそれを備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を採用する画像形成装置においては、感光体の表面に形成される静電潜像に対して、現像装置から現像剤の成分であるトナーを供給して現像することによって可視像であるトナー像を形成し、さらにトナー像を転写媒体である記録紙などに転写し、記録紙上に転写されたトナー像を定着して堅牢な記録画像を形成する。
【０００３】
近年、画像形成装置であるたとえば複写機、プリンタなどが使用されるオフィス業務の効率化が一段と促進されるのに伴い、画像形成装置には、画像形成処理能力の向上、たとえば単位時間あたりに出力することができる記録紙の枚数で表される画像形成処理速度の向上が望まれている。
【０００４】
画像形成処理速度が速い画像形成装置（高速機と呼ぶ）においては、画像形成処理速度が中低程度の画像形成装置（中低速機と呼ぶ）に比べて現像剤が長寿命であることが要求される。高速機では、単位時間あたりに形成される画像枚数が多いので、単位時間あたりに消費される現像剤量、より厳密にはトナー量が多く、また撹拌搬送のストレスにさらされる頻度が高いので、中低速機に使用される現像剤と同程度の寿命では、短期間でトナーの寿命が尽きてしまい、現像剤に関するメンテナンス頻度が増大することになるからである。
【０００５】
このような問題に対する一つの解決手段として、現像装置を大きくすることが考えられる。現像装置を大きくし、収容できる現像剤の量を多くすることによって、高速機による現像剤の大量消費に対応し、また撹拌搬送にストレスにさらされる頻度を軽減し、寿命延長を図るものである。しかしながら、画像形成装置の構造上の制約から現像装置を大きくすることができない場合が多い。トナーを現像剤担持体に臨む現像槽へ補給するような方式の場合、現像装置をわずかに大きくした程度では、高速機では充分に撹拌して均一な現像剤を現像剤担持体へ供給するための時間的余裕を確保することができないので、現像剤のトナー濃度を制御することが難しい。
【０００６】
そこで、別の対応策として、現像剤にかかるストレスを極力低減することが提案されている。たとえば層厚規制部材と現像剤担持体との距離、すなわちドクターギャップ（ＤＧ）を広げるといったことなどがある。しかしながら、高画質を達成するにはＤＧは出来るだけ狭くしなければならず、これは低ストレス化には相反するという問題がある。
【０００７】
また、ストレスを低減することにも関連するが、現像剤に加わるストレスが高くなると同時に現像装置内部での発熱量も大きくなる。その大部分は現像剤が層厚規制部材と現像剤担持体との間隙を通過する際に発生する摩擦熱であり、この熱によっても現像剤はその特性が変化し、トナーの軟化による固着や特性の劣化が生じて、初期の現像能力を安定して継続することができなくなる。
【０００８】
高速機の他の問題点としては、現像用のマグネットローラからトナー粒子が飛散しやすくなり、装置内および装置外を汚染することがある。
【０００９】
これらの問題を解決する従来の技術として、特許文献１記載の画像形成装置では、現像ローラの表面のうち、現像部よりも上流側に位置するスリーブ表面を被覆部材で被覆し、吸引ファンで吸引することにより、被覆部材と、現像ローラおよびドクターブレードとの間に気流が発生し、飛散トナーの吸引、発熱したスリーブ、キャリア、トナー、ドクターブレードを冷却することができる。
【００１０】
また、特許文献２記載の画像形成装置では、現像剤に接触するとともに、層厚規制部材に接触して、高熱伝導部材を設け、さらには高熱伝導部材に放熱フィンを設けて現像剤を冷却している。
【００１１】
【特許文献１】特開２００２−２７８２６８号公報
【特許文献２】特開２００５−２６６２４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
特許文献１記載の画像形成装置においては、被覆部材によって現像ローラなどを被覆し空気の経路を形成する必要があるので、このような構成では現像装置全体が大きくなってしまい画像形成装置の小型化には不向きである。また、最も高熱となるドクターブレードを冷却するのに部材の外表面に気流を流すのみで空冷しているため、冷却効率が悪く十分には冷却されない。
【００１３】
また、特許文献２においては、トナーを冷却することに関しては開示されているが、その熱をドクターブレードへ逃がす構造となっており、さらには飛散トナーの対応策については全く考慮されていない。
【００１４】
本発明の目的は、現像槽内の現像剤および層厚規制部材を冷却し、さらには飛散トナーを回収することができる現像装置およびそれを備える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】
【００１５】
本発明は、電子写真方式を用いて画像形成を行う画像形成装置に備えられ、回転自在に設けられて現像剤を担持する現像剤担持体と、支持体に取り付けられて、現像剤担持体上の現像剤の層厚を規制する層厚規制部材とを現像槽内部に備える現像装置において、
前記支持体は、内部に空間を有し、現像槽の底部に設けられ、側壁に層厚規制部材を面接触させて支持し、
現像槽の外部から支持体の内部空間を通って現像槽の外部へと向かう気流を発生させる気流発生手段をさらに有することを特徴とする現像装置である。
【００１６】
また本発明は、前記層厚規制部材と前記層厚規制部材を支持する側壁とを、前記支持体の内部空間にまで貫通する貫通孔が設けられ、
前記層厚規制部材と所定の間隔を空けて設けられるカバー部材を有し、
層厚規制部材による層厚規制位置から現像槽の底部にわたって、前記カバー部材と前記層厚規制部材との間に間隙が形成され、
前記貫通孔を介して、前記間隙と前記支持体の内部空間とが連通するように構成されることを特徴とする。
【００１７】
また本発明は、前記貫通孔は複数設けられており、複数の貫通孔のうち、前記支持体の長手方向両端部に設けられる貫通孔の開口径は、これら以外の貫通孔の開口径よりも大きいことを特徴とする。
【００１８】
また本発明は、現像槽内へ補給する新たなトナーを貯留する貯留容器を備え、
前記気流発生手段は、前記現像槽の外部へと向かう気流を、前記貯留容器内へ導入することを特徴とする。
【００１９】
また本発明は、前記支持体は、２重構造となっており、内側の支持体が外側の支持体に対して長手方向に着脱可能に構成されることを特徴とする。
【００２０】
また本発明は、前記支持体の側壁のうち、現像剤攪拌部材に近接する側壁は、前記現像剤攪拌部材の外形に沿った曲面形状を有することを特徴とする。
【００２１】
また本発明は、前記支持体の側壁のうち、前記現像剤担持体に近接する側壁は、前記現像剤担持体の外形に沿った曲面形状を有することを特徴とする。
【００２２】
また本発明は、前記支持体の側壁のうち、前記層厚規制部材を固定支持する側壁の厚みは、層厚規制部材の厚み以上であることを特徴とする。
また本発明は、上記の現像装置を備えることを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、側壁に層厚規制部材を面接触させて支持する支持体は、その内部に空間を有し、現像槽の底部に設けられる。
【００２４】
気流発生手段は、現像槽の外部から支持体の内部空間を通って現像槽の外部へと向かう気流を発生させる。
【００２５】
これにより、支持体が空気を媒体とする熱交換機能を有することになり、支持体に接触する現像剤および層厚規制部材が空冷されて冷却される。
【００２６】
また本発明によれば、前記層厚規制部材と前記層厚規制部材を支持する側壁とを貫通する貫通孔を介して、前記カバー部材と前記層厚規制部材との間の間隙と前記支持体の内部空間とが連通する。
【００２７】
気流発生手段によって気流が発生すると、層厚規制位置から現像槽の底部へ向かい、貫通孔から支持体内部への気流が発生する。この気流により、層厚規制位置付近で発生した飛散トナーを支持体内部へと回収し、現像槽外部へと除去することができる。
【００２８】
また本発明によれば、複数の貫通孔のうち、前記支持体の長手方向両端部に設けられる貫通孔の開口径は、これら以外の貫通孔の開口径よりも大きい。
【００２９】
現像剤担持体の軸線方向両端部と、現像槽の側壁との間には、構造上の間隙ができるが。この間隙を通って飛散してしまうトナーを、開口径の大きな貫通孔で効率よく回収することができる。
【００３０】
また本発明によれば、前記気流発生手段は、前記現像槽の外部へと向かう気流を、補給用トナーの貯留容器内へ導入する。
これにより、回収トナーを再利用することができる。
【００３１】
また本発明によれば、内側の支持体が外側の支持体に対して長手方向に着脱可能に構成される。
【００３２】
これにより、外した内側の支持体の内壁面に付着したトナーを容易に清掃することができる。
【００３３】
また本発明によれば、前記支持体の側壁のうち、現像剤攪拌部材に近接する側壁は、前記現像剤攪拌部材の外形に沿った曲面形状を有する。
【００３４】
また本発明によれば、前記支持体の側壁のうち、前記現像剤担持体に近接する側壁は、前記現像剤担持体の外形に沿った曲面形状を有する。
【００３５】
これにより、前記支持体によって現像槽内での現像剤の搬送を妨げることなく、スムーズにかつストレスをなるべく与えないようにして、現像剤を層厚規制位置まで搬送することができる。
【００３６】
また本発明によれば、前記支持体の側壁のうち、前記層厚規制部材を固定支持する側壁の厚みは、層厚規制部材の厚み以上とすることで、層厚規制部材が変形しないように十分な取り付け強度を確保することができる。
【００３７】
また本発明によれば、上記の現像装置を備えることを特徴とする画像形成装置である。
現像剤および層厚規制部材を効果的に冷却することで、現像剤の特性を長期間保持し、高画質の画像形成を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
図１は、本発明の実施の一形態である現像装置１０を備える画像形成装置１の画像形成ユニット部分の構成を簡略化して示す図である。
【００３９】
現像装置１０は、電子写真方式の画像形成装置１の、主に画像形成を行う画像形成ユニット部分に設けられる。画像形成ユニットは、静電潜像が形成される感光層を有する感光体２と、感光体２の表面を一様に帯電させる帯電装置３と、感光体２の表面に画像情報に応じた光を走査させて静電潜像を形成する露光装置４と、感光体２の表面に現像剤を供給して静電潜像を現像してトナー像を形成する現像装置１０と、感光体２の表面に形成されるトナー像を、転写媒体であるたとえば記録紙に転写する転写装置５と、記録紙に転写後に感光体２の表面に残留するトナーをクリーニングするクリーニング装置６とを含んで構成される。
【００４０】
現像装置１０は、大略、現像剤を担持する現像ローラ１１と、現像剤を収容する現像槽１２と、現像槽１２の中で現像剤を撹拌搬送する第１撹拌搬送部材２８、第２撹拌部材２９を含む。
【００４１】
現像ローラ１１は、本実施の形態では、磁石部材２１を内包し、磁石部材２１の外周に回転自在に設けられる現像スリーブ２２を含む、いわゆるマグネットローラである。磁石部材２１は、たとえば永久磁石片からなり、円周方向にＮ極とＳ極とが略交互に、所定の角度を成して配されて、全体では円柱形状を成す。現像スリーブ２２は、たとえば樹脂やアルミなどの非磁性材料からなる円筒形状の部材であり、磁石部材２１のまわりで回転自在に設けられる。現像ローラ１１は、感光体２を臨み、その軸線が感光体２の回転軸線と平行になるように配置され、現像装置１０の装置本体のフレーム部に支持される。
【００４２】
現像ローラ１１に担持される現像剤としては、トナーとキャリアとを含む２成分現像剤が用いられる。現像ローラ１１は、トナーを担持するキャリアを磁石部材２１の磁力で吸着し、現像スリーブ２２の表面に現像剤が穂状に連なった磁気ブラシを形成する。このように、現像剤は、磁気ブラシの形で現像ローラ１１に担持される。磁気ブラシを形成する現像剤中の電荷を有するトナーが、現像ローラ１１と感光体２との電位差に応じて、現像ローラ１１から感光体２に供給されて静電潜像を現像し、トナー像を形成する。
【００４３】
現像槽１２は、たとえば硬質の合成樹脂などからなり、外観が略直方体形状を有する容器部材である。
【００４４】
現像槽内において、第２撹拌搬送部材２９は、現像ローラ１１に近い側に設けられ、汲み上げた現像剤を現像ローラ１１と搬送し、第１撹拌搬送部材２８は、現像ローラ１１からは離れた側で新たに補給されるトナーを撹拌するとともに第２撹拌部材２９へと現像剤を搬送する。第１撹拌搬送部材２８と第２撹拌搬送部材２９との間には、中間壁部材４２が設けられる。中間壁部材４２は、たとえば合成樹脂などからなる平板状の部材であり、現像槽１２の長手方向に延びて現像槽１２の底部から立ち上がるようにして設けられる。ただし、中間壁部材４２は、現像槽１２の長手方向の長さよりも短い長さになるように形成されるので、槽内において、中間壁部材４２と現像槽１２の側壁との間隙を通る第１撹拌搬送部材２８から第２撹拌搬送部材２９へ向う現像剤の流れ、また一端部では、第２撹拌搬送部材２９から第１撹拌搬送部材２８へ向う現像剤の流れが形成される。
【００４５】
現像装置１０は、現像槽１２内の現像剤量を検出するセンサ（図示せず）が、たとえば現像槽１２の底部に備えられており、センサは透磁率センサ、または圧電検知式センサが用いられる。したがって、現像剤量として、現像剤中のトナー量、換言すればキャリアとトナーとの配合比であるトナー濃度が検出される。
【００４６】
現像装置１０では、トナー濃度の検出出力に応じ、制御部がトナーホッパ６０を動作させて、現像によるトナーの使用で減少した分のトナーを、現像槽１２に補給する。新たなトナーの補給は、トナーホッパ６０から行われる。
【００４７】
トナーホッパ６０は、たとえば硬質合成樹脂などからなる容器部材であり、その内部空間にトナー６２を収容し、制御部からの動作指令に応じてトナー補給ローラ６４を駆動させて、現像槽１２に対して連結部６３を経由してトナー６２を補給する。前記トナー補給ローラ６４は、第１撹拌搬送部材２８の直上であって、その外周がトナー補給口に摺接しながら回転可能なように設けられる。トナー補給ローラ６４は、芯金のまわりに円筒状のたとえば発泡ウレタンなどの多孔性弾性部材が設けられたものであり、トナーホッパ内でトナー補給ローラ６４の多孔性弾性部材に保持されるトナーが、トナー補給口とトナー補給ローラ６４との摺擦でトナー補給ローラ６４から脱落し、現像槽１２内へと補給される。
【００４８】
本発明では、現像槽１２の底部に、層厚規制部材であるドクターブレード（以下では単に「ドクター」と略称する。）を支持する支持体を設け、この支持体内部に冷却用の気流を発生することを特徴としている。
【００４９】
図２は、ドクター支持体（以下では単に「支持体」と略称することがある。）の構造を示す概略図である。図２（ａ）は、現像ローラ１１の軸線方向から見た図であり、図２（ｂ）は、現像ローラ１１の軸線方向に直交し、感光体２側から略水平方向に見た図である。なお、支持体１４の構造がわかるように、現像槽１２の側壁は図示していない。
【００５０】
ドクター支持体１４は、現像槽１２の内部にあって、底部に配置される筒状の構造体であって、側壁の１つにドクター１３を支持している。
【００５１】
ドクター１３は、現像ローラ１１の下方にあって、短辺が鉛直方向に沿うように設けられる。ドクター１３の材質はたとえばステンレス等の金属製で、非磁性体あるいは磁性体で作られる。ドクター１３を固定支持するためのドクター支持体１４は、たとえばアルミニウム製で中空の角筒状をしており、この中空部分が冷却用気流のダクトとして機能する。
【００５２】
本実施形態において、ドクター支持体１４は、長手方向からみた断面形状が直角三角形である三角筒状に形成され、現像槽１２の底面に略水平状に設けられる側壁と、ドクター１３を直接支持する側壁とが直交し、斜面が現像槽１２の内側に現像ローラ１１、第２撹拌搬送部材２９に対向するように設けられる。
【００５３】
ドクター１３の一主面１３ａと、ドクター支持体１４の側面１４ａが密着するようビス等の固定部材で固定されている。ドクター１３の主面に沿って平行に覆うようにカバー１６が設けられている。カバー１６は、たとえばＡＢＳ樹脂（アクリロニトリル‐ブタジエン−スチレン共重合樹脂）やＰＳ樹脂（ポリスチレン樹脂）等の樹脂製で、ビス等により、現像槽１２の一部に固定されている。カバー１６の上方の一端には、現像ローラ１１と感光体２に近接して、現像槽１２から外部へのトナー飛散防止用のウレタンブレード１５がカバーと同じ長手方向の長さで取り付けられている。なお、カバー１６は、現像槽１２を構成する側壁の一部であってもよく、現像槽１２として一体的に形成されてもよい。
【００５４】
ドクター１３とカバー１６とは、所定の間隙を有するように間隔を空けて略平行に配置される。この間隙は、ドクター１３が現像ローラ１１に近接する層厚規制部分の近傍から現像槽１２の底部にかけて形成される。
【００５５】
ドクター１３と支持体１４の側壁には両者を厚み方向に貫通する貫通孔１７が設けられている。図２（ｂ）に示すように、ドクター支持体１４の長手方向長さは、現像ローラ１１の軸線方向に平行な現像槽１２の幅方向長さと同じ長さであって、その両端を現像槽の側壁１２ａおよび１２ｂに対して、ビス等で固定されている。貫通孔１７は、
開口直径が、約５〜１５ｍｍの円孔であり、幅方向に一定の間隔、たとえば１０〜３０ｍｍで複数設けられる。したがって、ドクター１３とカバー１６との間隙は、これら複数の貫通孔１７を介してドクター１３の内部空間１４ｄに連通される。
【００５６】
現像槽１２外であって画像形成装置内の所定の位置（たとえば後フレーム側、駆動装置の近傍など。図２（ａ）においては、紙面向かって奥側、図２（ｂ）においては、紙面向かって右側）には、冷却用の気流を発生させるためのファン５０が設けられている。ファン５０から、現像槽１２の側壁１２ｂに至る第１連通管５３と、現像槽１２の側壁１２ａから図示しない排気口に至る第２連通管５４とが設けられる。現像槽１２の側壁１２ａおよび１２ｂには、第１連通管５３および第２連通管５４と支持体１４の内部空間１４ｄを連通させるための貫通孔が形成される。
【００５７】
このような構成によって、ファン５０を動作させると、外部から第１連通管５３に空気が取り込まれ、第１連通管５３内部に、ファン５０から支持体１４へ向かう矢符５１の方向の気流が発生し、支持体１４の内部を通って第２連通管５４内部に、支持体１４から排気口へ向かう矢符５２の方向の気流が発生する。
【００５８】
支持体１４の側壁には、ドクター１３が面接触するように固定されており、摩擦などによってドクター１３に発生した熱は、この側壁を介して支持体１４内部へと移動し、移動した熱は空気の温度を上昇させる。支持体１４内部には、上記のような気流が発生しているので、移動した熱は温度上昇した空気とともに現像槽１２の外部へと連続的に持ち去られる。これにより、気流が発生している間は、連続的に熱移動が起こり、ドクター１３が冷却される。
【００５９】
また支持体１４は、現像槽１２の底部に設けられており、現像剤は、支持体１４の斜面を覆うように現像槽１２内に貯留される。主にこの斜面部分を介して現像剤から支持体１４内部への熱移動が発生し、移動した熱は空気の温度を上昇させる。支持体１４内部には、上記のような気流が発生しているので、移動した熱は温度上昇した空気とともに現像槽１２の外部へと連続的に持ち去られる。これにより、気流が発生している間は、連続的に熱移動が起こり、現像剤が冷却される。
【００６０】
ファン５０から排気口へ至る一連の気流は、貫通孔１７近傍に負圧を発生させ、貫通孔１７から支持体１４内部へと空気を引きこむことになる。これによって、前述のドクター１３とカバー１６との間隙には、層厚規制部分から現像槽１２の底部にかけての気流が発生し、この気流が現像ローラ１１表面での飛散トナーを吸引する。
【００６１】
特に高速機では、現像ローラ１１が高速回転することで現像ローラ１１の表面から周囲へのトナー飛散が顕著になる。本発明では、飛散したトナー３０は、ファン５０の作用により間隙と貫通孔１７とを通って支持体１４の内部空間１４ｄへと導かれ、除去されるので、この飛散トナーによって、装置内の汚染が防止される。
【００６２】
図３は、排気口５８の構成を示す概略図である。排気口５８は、画像形成装置１の外装５６に設けられる開口で、第２連通管５４が接続される。第２連通管５４内の空気には回収した飛散トナーが含まれるので、このまま外部に排気するとトナーが装置外部へ排出されてしまう。第２連通管５４の排気口５８手前に気流路を遮るようにフィルタ５７が設けられる。フィルタ５７は、トナーを通さない程度のメッシュ値、たとえば材質はポリプロピレン製で目付量７０ｇ／ｍ２程度のフィルタを用いればよい。このフィルタ５７によりトナーを除去した後、画像形成装置１の外部に空気５５を排出する。
【００６３】
図４は、他の実施形態の排気部分の構成を示す図である。
本実施形態では、排気部分の構成のみが異なっており、他の構成については、上記の実施形態と同様であるので、第２連通管５４が接続される排気部分の構成についてのみ説明する。
【００６４】
本実施形態では、第２連通管５４は、トナーホッパ６０に連結されている。第２連通管５４を通った空気は、トナーホッパ６０内部に進入し、空気とともに移動していたトナーはトナーホッパ６０内部に落下する。こうしてトナーホッパ６０内部に貯留される新しいトナー６２と、飛散トナーを回収したトナーとを混合して、リサイクル使用することでより多く画像形成することが可能となる。トナーホッパ６０内部への気流の流れが、貯留されるトナー６２の上方であって、トナー６２の貯留面６２ａに沿う方向となるように、すなわちトナーホッパ６０の１つの側壁から反対側の側壁に向かって流れるように構成する。このような構成とすることで、気流が直接トナー６２に当たることでトナー６２が舞い上がることを防ぐことができる。
【００６５】
トナーホッパ６０内部に流れ込む気流は、進入したがわと反対側の側壁に設けられたフィルタ６１を通過して排気され、トナーホッパ６０内部の気圧が上がって容器の隙間からトナーが漏れるのを防止している。
【００６６】
なお、第１連通管５３および第２連通管５４は、たとえばＡＢＳ樹脂やＰＳ樹脂製のパイプ状であって、現像槽１２が装置内に設置されている間は、ドクター支持体１４と隙間なく密着して取り付けられおり、現像槽１２を装置外へ取り出す際は現像槽１２から容易に着脱可能な構造となっている。
【００６７】
以上のように、本発明は、ドクター支持体１４をダクト状の構造とし、その内部に空気の流れを発生させることにより、現像剤に接する支持体全体を冷却するので現像剤を効率良く冷却できる。また、現像槽１２の小型化にも有効である。同時に現像ローラ１１近傍で飛散したトナーも発生源に近い位置から回収が行えるので、非常に効率が良い。
【００６８】
本発明の現像装置１０は、さらに下記のような構造とすることも可能である。
図５は、ドクター支持体１４の構成を示す概略図である。図５（ａ）は、ドクター支持体１４を側面から見た図であり、図５（ｂ）は、正面から見た図である。
【００６９】
ドクター支持体１４の内部には、気流に乗ってトナーが流れるわけであるが、これらのトナーすべてが搬送されるわけではなく、実際にはそのうちの一部のトナーは支持体１４の内側表面に付着したまま残留する。これらが長期間残留すると気流およびトナーの流れを妨げるため、定期的に支持体１４の内部を清掃することが望ましい。
【００７０】
ドクター支持体１４を２重構造として、内側支持体１４ｅを、長手方向に抜き挿しすることで着脱可能な構成とした。外側支持体１４ｆは、現像槽１２内に固定したまま、側壁１２ａまたは１２ｂの貫通孔を通して内側支持体１４ｅだけを現像槽１２外部へと外すことができる。
【００７１】
これにより、サービスマンは、外した内側支持体１４の内壁面に付着したトナーを容易に清掃することが可能となる。
【００７２】
図６は、ドクター１３の構成を示す概略図である。
現像ローラ１１は、その回転軸を現像槽１２の側壁１２ａおよび１２ｂに対して、回転支持されている。そのため、スリーブ２２と側壁１２ａ，１２ｂとの間には構造上わずかに隙間１１ａ，１１ｂが発生する。通常このような隙間１１ａ，１１ｂは、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等のシール部材で覆って、現像槽１２内部からのトナー飛散を防ぐような構造にするが、実際には、常に完全にシールすることはできず、現像ローラ１１中央部分よりも、端部の隙間１１ａ，１１ｂを通じてのトナー飛散が多いのが実態である。そこで、ドクター１３に設ける貫通孔１７のうち、両端にある孔１７ａおよび１７ｂの開口面積を中央部の孔１７ｃよりも大きくする、たとえば小径に対して、大径を約１．５〜２倍程度とすることで、より現像ローラ１１両端部でのトナー回収量を改善することができる。
【００７３】
なお、図２（ｂ）および図６で示した貫通孔１７は、開口形状が円形としているが、勿論それ以外の形でもかまわないし、孔の形成位置についても様々に変更することは可能である。
【００７４】
図７は、ドクター支持体１４の構成および配置位置を示す概略図である。
図７（ａ）は、撹拌搬送部材２８，２９が現像槽１２の底部に設けられ、ドクター１３が現像ローラ１１の下方に設けられる構成の例であり、図７（ｂ）は、撹拌搬送部材２６，２７のうちの１つが現像槽１２の上部に設けられ、ドクター１３が現像ローラ１１の上方に設けられる構成の例である。上記では、支持体１４について三角筒状の構成としたが、略四角筒状とし、図７（ａ）の構成では、現像ローラ１１に対向する側壁１４ｂおよび撹拌搬送部材２９に対向する側壁１４ｃをそれぞれの外形に沿った曲面形状に構成する。また、図７（ｂ）の構成では、現像ローラ１１に対向する側壁１４ｂおよび撹拌搬送部材２６に対向する側壁１４ｃをそれぞれの外形に沿った曲面形状に構成する。
【００７５】
このように支持体１４の側壁を現像ローラ、撹拌搬送部材に外形に沿って曲面とすることで、支持体１４によって現像槽１２内での現像剤の搬送を妨げることなく、スムーズにかつストレスをなるべく与えないようにして、現像剤を層厚規制位置まで搬送することができる。
【００７６】
図８は、ファン２４，２５を設けたときの現像装置１０の構成を示す概略図である。
ドクター支持体１４の長手方向両端部の底部に、吸引用のファン２４と排出用のファン２５とが設けられ、ファン２４で外部から吸引された空気２６は、支持体１４の内部を長手方向に流れ、ファン２５によって排出された空気２７となる。
【００７７】
現像槽１２の下部にファンを設けるだけの空間がある場合や、より強力なトナー回収力が必要な場合などでは、直接ファンを現像槽１２に取り付けてもよい。なお、ドクター支持体１４の底部にファンを取り付ける構成を示したが、当然他の部分に取り付けても良いし、数量を増やすなどは可能である。
【００７８】
また、図２においては、送風用ファン５０のみを示したが、連通管５４の先に吸い込み用ファンを追加しても良い。
【００７９】
図９は、ドクター１３の支持体１４への取り付けについて説明する図である。
ドクター１３は、ビス１８によりドクター支持体１４の側壁に固定されている。したがって、ドクター１３にはビス１８が通るための貫通穴が設けられており、ドクター支持体１４の側壁にはタップ（雌ねじ）が切られている。ドクター支持体１４の側壁肉厚ｔは、ビス止めに必要なタップ長さとドクター１３が変形しないように十分な取り付け強度を配慮すると、少なくともドクターの板厚以上は必要である。
【００８０】
（実施例）
図１０に示す写真は、支持体１４を作製し、実際にトナーを吸引した様子を実験で確認した結果である。ドクター１３の表面から貫通穴１７に向かって、吸引されたトナー跡３０が見られる。
【００８１】
また、支持体１４による現像剤の冷却効果は、支持体１４を設けない比較例に比べて約−２℃であった。
現像ローラ        ；  外径１８ｍｍ、回転速度４２７ｍｍ／ｓ
ドクター          ；  非磁性ステンレス製、板厚１ｍｍ
ドクターギャップ  ；  ０．４ｍｍ
ドクター支持板    ；  アルミ製、基準肉厚２ｍｍ、全長３３１ｍｍ
ファン流量        ；  ０．０１５ｍ３／ｍｉｎ
【００８２】
図１１は、支持体１４による冷却効果を示すグラフである。横軸は、印字枚数［枚］を示し、左縦軸は画像濃度ＩＤ［−］を示し、右縦軸は支持体１４近傍の現像剤温度［℃］を示す。
【００８３】
実験は、まず冷却なし（ファン５０停止、気流発生せず）の状態で３ｋ（ｋは１０００を示す）枚連続印字した後、印刷を停止し、約２時間冷却を行った。
【００８４】
グラフに示すように。印字枚数が３ｋ枚まで現像剤の温度は室温の約２５℃から次第に上昇し、３７℃までに達した。それに伴って画像濃度も初期は１．８近くあったのが１．３まで下がった。そして３ｋ枚印刷後、冷却することによって現像剤温度を２２℃まで下げることができ、画像濃度は再び１．８にまでに復帰した。
【００８５】
なお、画像濃度測定を行った画像は、ベタ画像であり、Ｘ−Ｒｉｔｅ社製分光測色濃度計Ｍｏｄｅｌ  ９３９により測定を行い、現像剤温度はＧＲＡＰＨＴＥＣ社製ｍｉｄｉ  ＬＯＧＧＥＲ  ＴＹＰＥ  ＧＬ４５０  （Ｋ  ｔｙｐｅ熱電対）を用いて測定した。
【００８６】
現像剤温度の上昇により、トナー粒子が軟化して、トナー粒子とトナー粒子、またはトナー粒子とキャリア粒子とが軽い融着を引き起こしたため、感光体ドラムの静電気力よりもこの付着力が勝ることで感光体ドラムへの現像が起こりにくくなり、結果として印字濃度が低くなったものと考えられる。
【００８７】
このように、現像剤を冷却することは現像剤の特性を維持するには重要であることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明の実施の一形態である現像装置１０を備える画像形成装置１の画像形成ユニット部分の構成を簡略化して示す図である。
【図２】ドクター支持体１４の構造を示す概略図である。
【図３】排気口５８の構成を示す概略図である。
【図４】他の実施形態の排気部分の構成を示す図である。
【図５】ドクター支持体１４の構成を示す概略図である。
【図６】ドクター１３の構成を示す概略図である。
【図７】ドクター支持体１４の構成および配置位置を示す概略図である。
【図８】ファン２４，２５を設けたときの現像装置１０の構成を示す概略図である。
【図９】ドクター１３の支持体１４への取り付けについて説明する図である。
【図１０】実施例のドクター１３および支持体１４を示す図である。
【図１１】支持体１４による冷却効果を示すグラフである。
【符号の説明】
【００８９】
１  画像形成装置
２  感光体
３  帯電装置
４  露光装置
５  転写装置
６  クリーニング装置
１０  現像装置
１１  現像ローラ
１２  現像槽
１３  ドクターブレード
１４  ドクター支持体
５０  ファン
【図１】
2009169308.tif 000003
【図２】
2009169308.tif 000004
【図３】
2009169308.tif 000005
【図４】
2009169308.tif 000006
【図５】
2009169308.tif 000007
【図６】
2009169308.tif 000008
【図７】
2009169308.tif 000009
【図８】
2009169308.tif 000010
【図９】
2009169308.tif 000011
【図１１】
2009169308.tif 000012
【図１０】
2009169308.tif 000013