現像剤収容装置および画像形成装置
【課題】装置の大型化を招くことなく、軸受部分における熱の発生を効率良く抑制することのできる構造を備える現像剤収容装置および画像形成装置を提供する。
【解決手段】搬送スクリュー軸１４が回転した場合、連通溝２１を通じて外部空間１３Ｂ側の空気が閉空間２０に向かって流れ込む状態となる。また、閉空間２０は加圧された状態となるために、閉空間２０内の空気は、連通路２３を通じて外部空間１３Ｂに流れ出る状態となる。これにより、搬送スクリュー軸１４と軸受１９との間において発生する熱を外部空間１３Ｂの空気を循環させることにより直接外部に排出することができる。
【解決手段】搬送スクリュー軸１４が回転した場合、連通溝２１を通じて外部空間１３Ｂ側の空気が閉空間２０に向かって流れ込む状態となる。また、閉空間２０は加圧された状態となるために、閉空間２０内の空気は、連通路２３を通じて外部空間１３Ｂに流れ出る状態となる。これにより、搬送スクリュー軸１４と軸受１９との間において発生する熱を外部空間１３Ｂの空気を循環させることにより直接外部に排出することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式により画像を形成する画像形成工程において使用される現像剤収容装置、およびこの現像剤収容装置を有する画像形成装置に関する。なお、画像形成装置は、カラー、モノクロを問わず、コピア、ＦＡＸ、プリンタなどの記録機器、表示装置などを含む。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置は、その画像形成プロセスに対応して、像担持体を一様に帯電するための帯電装置、像担持体の表面の電荷を静電潜像化するための像露光装置、静電潜像を現像剤によって可視像にするための現像装置、像担持体上の可視像を記録媒体（紙等）に電気的・機械的に転移させるための転写装置、像担持体上に転写装置による転移動作において残留した現像剤（トナー等）を除去するための清掃装置、記録材上の可視化された現像剤を熱や圧力によって永久に定着させる定着装置を含んでいる。
【０００３】
このような構成を備える画像形成装置において、像担持体、帯電装置、露光装置、現像装置、転写装置、および清掃装置によりプロセスユニットが構成される。また、全ての画像形成装置において用いられているわけではないが、一般的には、像担持体、帯電装置、清掃装置、および転写装置を一体としたプロセスユニットが用いられている。
【０００４】
近年、上述したプロセスに対応した各装置は、特にフルカラーによる出力を特徴とした画像形成装置の普及に伴い、画像形成装置の小型化、印刷速度の高速化が求められるとともに、さらに、画像形成装置の長寿命化、高信頼性化、高画質化、および低価格化が求められている。
【０００５】
たとえば、現像装置には、現像剤を収容する現像剤収容装置が設けられている。この現像剤収容装置においては、現像剤の外部への漏れを防止するために、隙間が生じる部分（例えば、現像剤搬送用の回転軸とその軸受部分との間等）にシール部材（軸シール部材等）が設けられている。
【０００６】
また、画像形成装置において、印刷速度の高速化の要求に応じるため記録媒体の搬送速度が速くなる結果、軸受部分で高い熱が発生する。この軸受部分での熱の発生によって、現像剤が溶け、その後シール部材に固着する等により、シール部材によるシール不良、軸受部分への現像剤の固着による回転軸の回転不良等が発生する。これらの不良に起因する記録媒体への画像形成不良の課題が、下記特許文献１から３で指摘され、この課題を改善する提案が種々なされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−１４０９６８号公報
【特許文献２】特開２０００−０１９９１９号公報
【特許文献３】特開２００３−０５７９２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１には、現像装置・画像形成装置が開示されている。この現像装置では、現像剤搬送用の回転軸を中空構造にして、この回転軸の中に流体を流し込むことで軸受部分を冷却し、軸受部分での熱の発生を抑制している。
【０００９】
しかし、現像剤搬送軸の中に流体を流し込むためのポンプや、流体に対する熱交換装置が別途必要となる。その結果、現像装置の大型化、コスト上昇が懸念される。さらに、軸受部分で発生した熱は回転軸を通じて流体に伝達されるため、熱が流体に放熱される前に現像剤を加熱し、現像剤を溶かすおそれがある。
【００１０】
特許文献２には、クリーニング装置とこのクリーニング装置を備えた画像形成装置が開示されている。この装置においては、回転軸を延長した放熱軸およびその放熱軸に設けられる放熱フィンが採用されている。しかし、放熱軸および放熱フィンを別途設けることにより、装置の大型化が懸念される、また、軸受部分で発生した熱は放熱軸側だけでなく、回転軸側（現像剤の収容側）にも伝達されるため、回転軸により現像剤が加熱され、現像剤を溶かすおそれがある。
【００１１】
特許文献３には、現像装置およびこの現像装置を備えるプロセスカートリッジ、ならびに画像形成装置が開示されている。この装置においては、現像装置端部に放熱のために通気孔を有する空間を設ける構成や、この空間に送風補助部材を設ける構成が開示されている。しかし、別途通気孔を有する空間を設けることにより、装置の大型化が懸念される。
【００１２】
この発明は上記課題を解決するためになされたものであって、装置の大型化を招くことなく、軸受部分における熱の発生を効率良く抑制することのできる構造を備える、現像剤収容装置および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】
【００１３】
この発明に基づいた現像装置においては、現像剤を収容する現像剤収容装置であって、外部空間と上記現像剤を収容する内部空間とを仕切る仕切り壁と、上記仕切り壁に設けられる軸受と、上記軸受に保持され、上記外部空間から上記内部空間に延びる回転軸と、上記内部空間側に設けられ、一端側が上記仕切り壁側に固定され他端側が上記回転軸の表面に接することで、上記軸受を上記内部空間から区切るシール部材と、上記回転軸の表面に設けられ、上記外部空間と上記シール部材により上記内部空間から区切られた閉空間とを連通する連通溝と、上記仕切り壁に設けられ、上記外部空間と上記閉空間とを連通する連通路と、を備える。
【００１４】
上記連通溝は、上記回転軸の回転により軸方向に沿う風を上記連通溝の表面に生じさせる溝形状を有する。
【００１５】
上記発明の他の局面においては、上記連通溝は、上記回転軸の軸方向に対して傾斜している。
【００１６】
上記発明の他の局面においては、上記連通溝は、上記軸受に対向する軸表面に第１溝および第２溝を有し、上記第１溝および上記第２溝は、上記軸方向に対して傾斜しており、上記第１溝および上記第２溝のそれぞれ傾斜方向は、上記軸方向に対して線対称である。
【００１７】
上記発明の他の局面においては、上記仕切り壁は、当該現像剤収容装置の外壁である。
上記発明の他の局面においては、上記回転軸は、当該現像剤収容装置の現像剤搬送スクリューが設けられる搬送スクリュー軸である。
【００１８】
この発明に基づいた画像形成装置においては、上述したいずれかの現像剤収容装置を有している。
【発明の効果】
【００１９】
この発明に基づいた現像剤収容装置および画像形成装置によれば、装置の大型化を招くことなく、軸受部分における熱の発生を効率良く抑制することのできる構造を備える現像剤収容装置および画像形成装置を提供することを可能とする。その結果、画像形成装置において、記録媒体への画像形成不良を抑制する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施の形態における現像剤収容装置を採用した画像形成装置の内部の構成を示す縦断面図である。
【図２】実施の形態における現像剤収容装置を採用した現像装置の外観構成を示す斜視図である。
【図３】実施の形態における現像剤収容装置を採用した現像装置の内部構成を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図である。
【図４】実施の形態における仕切り壁に設けられるシール部材を含む領域の部分拡大断面図である。
【図５】図４中のＶ−Ｖ線矢視断面図である。
【図６】実施の形態における回転軸に設けられる連通溝の構造を示す部分拡大斜視図である。
【図７】図６に示す連通溝によって生じる風の流れを示す模式断面図である。
【図８】実施の形態における回転軸に設けられる他の連通溝の構造を示す部分拡大斜視図である。
【図９】図８に示す連通溝によって生じる風の流れを示す模式断面図である。
【図１０】実施の形態の他の形態における仕切り壁に設けられるシール部材を含む領域の部分拡大断面図である。
【図１１】実施例における現像剤収容装置を採用した現像装置の外観構成を示す斜視図である。
【図１２】実施例における現像剤収容装置を採用した現像装置の内部構成を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図である。
【図１３】（Ａ）および（Ｂ）は、実施例における連通溝の形状を示す斜視図である。
【図１４】実施例における仕切り壁に設けられるシール部材を含む領域の部分拡大断面図である。
【図１５】（Ａ）および（Ｂ）は、実施例における他の連通溝の形状を示す斜視図である。
【図１６】図１５に示す連通溝によって生じる風の流れを示す模式断面図である。
【図１７】実施例におけるさらに他の連通溝の形状を示す斜視図である。
【図１８】実施例におけるさらに他の連通溝の形状を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明に基づいた実施の形態および実施例における現像剤収容装置および画像形成装置について、以下、図を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施の形態および実施例において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。また、同一の部品、相当部品に対しては、同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない場合がある。
【００２２】
なお、以下の説明では、画像形成装置の一例として、一般的なフルカラー電子写真方式を採用している画像形成装置１０００について説明しているが、本発明は、フルカラー電子写真方式にのみ限定されるものではなく、モノクロ画像のみを形成する１種（ブラック等）の画像形成ユニットを採用している画像形成装置への適用も可能である。
【００２３】
（画像形成装置１０００）
以下、図１から図５を参照して、本実施の形態における画像形成装置１０００および現像装置４について説明する。なお、図１は、現像剤収容装置を採用した画像形成装置１０００の内部の構成を示す縦断面図、図２は、現像剤収容装置を採用した現像装置４の外観構成を示す斜視図、図３は、現像剤収容装置を採用した現像装置４の内部構成を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図を示す。また、図４は、仕切り壁に設けられるシール部材を含む領域の部分拡大断面図、図５は、図４中のＶ−Ｖ線矢視断面図である。
【００２４】
まず、図１を参照して、本実施の形態における画像形成装置１０００は、一般的なフルカラー電子写真方式を採用している。画像形成装置１０００は、各色（イエロー、マゼンダ、シアン、ブラック）に対応した４種の画像形成ユニット１００が所定の位置に配設されている。
【００２５】
各画像形成ユニット１００は、感光体といわれる像担持体１と、像担持体１の表面を一様に帯電し電位を形成するための帯電装置２と、帯電装置２によって所望の電位まで帯電された電位に、所定の静電潜像を形成するために光を照射するための像露光装置３と、静電潜像が形成された領域に現像剤を電界などによって付着させて鏡像化するための現像装置４と、転写ベルト５と、一次転写装置６と、二次転写装置７と、定着装置８と、像担持体１上の残留した残留粉体を像担持体１上から電気的・機械的に除去するための清掃装置９および徐電装置１２とを有する。
【００２６】
一次転写装置６では、鏡像化された像担持体１上の粉体が、順次中間転写体といわれる転写ベルト５上へ電界・電圧によって移動する。二次転写装置７では、紙等の記録媒体１１上へ、転写ベルト５上の粉体が電界・電圧によって移動する。定着装置８では、記録媒体Ｐ上に移動した粉体を、熱や圧力によって永久的に記録媒体Ｐに固定する。
【００２７】
一方、一次転写装置６において転写ベルト５上の粉体が完全に移動せず、像担持体１上に僅かながら粉体が残存する場合がある。この場合には、像担持体１上に残留した粉体を像担持体１上から、清掃装置９および徐電装置１２を用いて電気的・機械的作用により粉体を除去する。
【００２８】
また、転写ベルト５上に形成された鏡像画像は、二次転写装置７において粉体が完全に移動せず、転写ベルト５上に僅かながら粉体が残存する場合がある。この場合には、転写ベルト清掃装置１０によって、電気的・機械的作用により粉体を除去する。
【００２９】
現像剤は、トナーからなる粉体、またはトナーおよびキャリアを含む粉体を意味する。したがって、キャリアを含まない一成分現像剤においては、キャリアを含まない粉体が現像剤であり、トナー及びキャリアを含む二成分現像剤においては、トナーからなる粉体またはトナーおよびキャリアからなる粉体を現像剤という。
【００３０】
また、画像形成装置１０００に使用される現像剤の具体例は、現像装置４に収容されている一成分現像剤または二成分現像剤、現像装置４に補給されるトナー、清掃装置９において回収されるトナー、清掃装置９から現像装置４にリサイクルされるトナー等は、すべて現像剤である。
【００３１】
（現像装置４の構造）
次に、図２および図３を参照して、現像装置４の構造について説明する。現像装置４は、現像剤を収容するための箱型の収容部１３、この収容部１３に収容され現像剤を循環搬送（図３中の矢印で示す方向）するための回転軸としての搬送スクリュー軸１４、現像剤を像担持体１に鏡像化させるための現像ローラ１５、現像ローラ１５の表面の現像剤量を一定に規制する規制板３０、搬送スクリュー軸１４および現像ローラ１５に、外部に設けられたモータ等からの回転駆動力を伝達するための複数のギヤ１６、および、収容部１３から外部への現像剤の漏れを防止するためのシール部材１８を有する。
【００３２】
搬送スクリュー軸１４は、２本並行に配置され、それぞれの搬送スクリュー軸１４の外表面には、それぞれの現像剤の搬送方向が逆となるように、スクリュー１４Ｓが設けられている。また、各搬送スクリュー軸１４および現像ローラ１５は、ギヤ１６を介して連結され、相互に連動して回転する。
【００３３】
（現像剤収容装置４Ａ）
ここで、現像装置４のうち、収容部１３、搬送スクリュー軸１４、およびシール部材１８を現像剤収容装置４Ａと称して、この現像剤収容装置４Ａの具体的構成について、図４から図９を参照して説明する。また、２本設けられる搬送スクリュー軸１４のうち一方の搬送スクリュー軸１４について説明する。
【００３４】
図４を参照して、箱型に形成された収容部１３は、外部空間１３Ｂと現像剤を収容する内部空間１３Ａとを仕切る仕切り壁１３Ｓを有する。この仕切り壁１３Ｓには、軸受１９が設けられる。この軸受１９には、外部空間１３Ｂから内部空間１３Ａに延びる回転軸として搬送スクリュー軸１４の一端側が保持される。搬送スクリュー軸１４の一端側は、仕切り壁１３Ｓから外部空間１３Ｂ側に突出している。
【００３５】
搬送スクリュー軸１４の一端には、ギヤ１６が設けられている。ギヤ１６は、外部空間１３Ｂに位置し、スクリュー１４Ｓは内部空間１３Ａに位置している。収容部１３、スクリュー１４Ｓを含む搬送スクリュー軸１４、軸受１９、およびギヤ１６は樹脂成形品等が用いられる。
【００３６】
内部空間１３Ａ側には、外面が円錐型の筒形状のシール部材１８が、搬送スクリュー軸１４の一端側を覆うように設けられている。シール部材１８には、ゴム、エラストマ樹脂等が用いられる。シール部材１８の大径側の一端側１８ａは仕切り壁１３Ｓに固定され、小径側の他端側１８ｂは搬送スクリュー軸１４の表面に圧接している。これにより、軸受１９を内部空間１３Ａから区切り、内部空間１３Ａ内に閉空間２０を規定する軸シール構造が形成される。この軸シール構造により、内部空間１３Ａ側からの現像剤の外部空間１３Ｂ側への漏れが抑止される。
【００３７】
図示しない搬送スクリュー軸１４の他端側においては、ギヤ１６は設けられないものの、同様の軸シール構造が採用され、内部空間１３Ａ内にはシール部材１８が設けられ、軸受１９を内部空間１３Ａから区切り、内部空間１３Ａ内に閉空間２０を形成している。なお、搬送スクリュー軸１４の他端側においては、仕切り壁１３Ｓが、収容部１３の外壁つまり現像剤収容装置４Ａ自体の外壁を構成する。
【００３８】
図４および図５を参照して、軸受１９に支持される領域の搬送スクリュー軸１４の表面には、外部空間１３Ｂと閉空間２０とを連通する連通溝２１が設けられている。連通溝２１は、外部空間１３Ｂと閉空間２０とを連通していることから、軸を含む断面で見た場合、連通溝２１の長さ（Ｗ２）は、仕切り壁１３Ｓの幅（Ｗ１）よりも長く、連通溝２１内に、仕切り壁１３Ｓが含まれた状態となっている。
【００３９】
本実施の形態では、搬送スクリュー軸１４の表面において、１８０度対向する位置に連通溝２１が、２箇所設けられている。この連通溝２１の詳細形状については、後述する。なお、連通溝２１は２箇所に限らず、１箇所、または、３箇所以上設けることも可能である。
【００４０】
仕切り壁１３Ｓには、外部空間１３Ｂと閉空間２０とを連通する連通路２３が設けられている。本実施の形態では、搬送スクリュー軸１４の周りに周方向に沿って９０度ピッチで連通路２３が４箇所設けられている。また、各連通路２３は、円弧形状を有している。なお、連通路２３は４箇所に限らず、１箇所から３箇所、または、５箇所以上設けることも可能である。
【００４１】
（連通溝２１の形状）
次に、図６から図９を参照して、連通溝２１の形状、および、連通溝２１と連通路２３との送風機能について説明する。なお、図６は、連通溝２１の構造を示す部分拡大斜視図、図７は、図６に示す連通溝２１によって生じる風の流れを示す模式断面図、図８は、他の連通溝２１の構造を示す部分拡大斜視図、図９は、図８に示す連通溝によって生じる風の流れを示す模式断面図である。
【００４２】
まず、図６および図７を参照して、図６に示す連通溝２１は、搬送スクリュー軸１４の回転方向Ｒの下流側（後側）に起立壁２１ａを有し、また、外部空間１３Ｂ側から内部空間１３Ａ側に向かって溝深さが浅くなる底面２１ｂを有している。この溝形状において、搬送スクリュー軸１４が回転方向Ｒに回転した場合、軸方向（Ａ）方向に沿って外部空間１３Ｂ側から内部空間１３Ａ側に向かう風（エアーフロー）Ｂ１が連通溝２１の表面に生じる。
【００４３】
その結果、図７に示すように、搬送スクリュー軸１４が回転した場合、連通溝２１を通じて外部空間１３Ｂ側の空気が閉空間２０に向かって流れ込む状態となる。また、閉空間２０は加圧された状態となるために、閉空間２０内の空気は、連通路２３を通じて外部空間１３Ｂに流れ出る状態となる。
【００４４】
また、図８および図９を参照して、他の形状を有する連通溝２１、および、連通溝２１と連通路２３との送風機能について説明する。図８に示す連通溝２１は、搬送スクリュー軸１４の回転方向Ｒの下流側（後側）に起立壁２１ａを有し、また、内部空間１３Ａ側から外部空間１３Ｂ側に向かって溝深さが浅くなる底面２１ｃを有している。この溝形状において、搬送スクリュー軸１４が回転方向Ｒに回転した場合、軸方向（Ａ）方向に沿って内部空間１３Ａ側から外部空間１３Ｂ側に向かう風（エアーフロー）Ｂ２が連通溝２１の表面に生じる。
【００４５】
その結果、図９に示すように、搬送スクリュー軸１４が回転した場合、連通溝２１を通じて内部空間１３Ａ側の空気が閉空間２０から外部空間１３Ｂ側に向かって流れ出る状態となる。また、閉空間２０は減圧された状態となるために、連通路２３を通じて外部空間１３Ｂから閉空間２０に空気が流入する状態となる。
【００４６】
このように、図７および図９に示すように、閉空間２０内の空気を外部に流出させる流れを生じさせることで、搬送スクリュー軸１４と軸受１９との間において発生する熱を、外部空間１３Ｂの空気を循環させることにより直接外部に排出することができる。その結果、搬送スクリュー軸１４と軸受１９との間の軸受部分に直接外部の空気を当て、効率良く軸受部分を冷却することが可能となる。
【００４７】
これにより、軸受部分で現像剤が溶け、その後シール部材に付着する等により、シール部材によるシール不良、軸受部分への現像剤の固着による搬送スクリュー軸１４の回転不良等の発生を回避することが可能となる。
【００４８】
また、シール部材１８を設ける軸シール構造に改変を加えることなく、他の冷却のための装置構成を付加することもないため、現像剤収容装置４Ａを大型化することない。その結果、現像剤収容装置４Ａを採用する現像装置４、および、この現像装置４を採用する画像形成装置１０００が大型化することはない。
【００４９】
また、現像剤収容装置４Ａにおけるシール不良、搬送スクリュー軸１４の回転不良の発生が回避されることから、画像形成装置１０００における記録媒体１１への画像形成不良が回避され、画像形成装置１０００の信頼性の向上を図ることが可能となる。
【００５０】
なお、連通溝２１の溝形状は、図６および図８に示す溝形状に限定されるものではない。搬送スクリュー軸１４の回転により軸方向（Ａ）に沿う風を連通溝２１の表面に生じさせる溝形状であればどのような溝形状であってもかまわない。他の溝形状については、後述する。
【００５１】
なお、上記実施の形態においては、外面が円錐型の筒形状のシール部材１８を用いる構成について説明したが、この構成に限定されるものではない。たとえば、図１０の断面図に示すように、環状形状のシール部材１８Ａを採用し、外周縁１８ｃ側を仕切り壁１３Ｓ側に固定し、内周面１８ｄ側に搬送スクリュー軸１４を貫通させるようにして、軸シール構造を構成することも可能である。シール部材１８Ａには、ゴム、エラストマ樹脂等が用いられる。なお、図１０は、本実施の形態の他の形態における仕切り壁１３Ｓに設けられるシール部材１８Ａを含む領域の部分拡大断面図である。
【００５２】
（実施例）
以下、現像装置４の具体的な実施例について、図１１から図１４を参照して説明する。図１１は、実施例における現像剤収容装置を採用した現像装置４の外観構成を示す斜視図、図１２は、実施例における現像剤収容装置を採用した現像装置の内部構成を示すであり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図である。
【００５３】
また、図１３は、実施例における連通溝の形状を示す斜視図であり、（Ａ）は右側から見た斜視図、（Ｂ）は左側から見た斜視図である。また、図１４は、実施例における仕切り壁に設けられるシール部材を含む領域の部分拡大断面図である。上記実施の形態における現像装置４と同一または相当部分には同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない。なお、基本的構成は、図１０に示す軸シール構造と同じである。
【００５４】
図１３に示すように、搬送スクリュー軸１４の一端部分には、連通溝２１が２箇所設けられている。本実施例における連通溝２１は、いずれも同じ溝形状を有し、搬送スクリュー軸１４の軸方向（Ａ）に対して左側に傾斜（約１５度）するように設けられている。
【００５５】
また、連通路２３は、仕切り壁１３Ｓの搬送スクリュー軸１４の周りに周方向に沿って９０度ピッチで４箇所に設けられている。搬送スクリュー軸１４が回転方向Ｒに回転した場合、軸方向（Ａ）方向に沿って外部空間側から内部空間側に向かう風（エアーフロー）が連通溝２１の表面に生じる。
【００５６】
その結果、図１４に示すように、搬送スクリュー軸１４が回転した場合、連通溝２１を通じて外部空間側の空気が閉空間２０に向かって流れ込む状態となる。また、閉空間２０は加圧された状態となるために、閉空間２０内の空気は、連通路２３を通じて外部空間１３Ｂに流れ出る状態となる。
【００５７】
ここで、搬送スクリュー軸１４の回転数が６００ｒｐｍにおいて（回転方向は、図１３中のＲ方向）、連通溝２１と連通路２３とを設けない従来構造の閉空間２０内の温度と、連通溝２１と連通路２３とを設けた場合の本実施例の構造における閉空間２０内の温度とを測定した。閉空間２０内の温度の測定には、Ｊ型熱電対を用いた。その結果、従来構造の閉空間２０内の温度上昇は、約３５．０度であったのに対して、本実施例における構造の閉空間２０内の温度上昇は、約２５．０度であった。
【００５８】
このように、閉空間２０内の空気を外部に流出させる流れを生じさせる。搬送スクリュー軸１４と軸受１９との間において発生する熱を、上記のように外部空間の空気を循環させることにより直接外部に排出することができる結果、搬送スクリュー軸１４と軸受１９との間の軸受部分に直接外部の空気を当て、効率良く軸受部分を冷却することが可能となる。
【００５９】
これにより、軸受部分で現像剤が溶け、その後シール部材に付着する等により、シール部材によるシール不良、軸受部分への現像剤の固着による搬送スクリュー軸１４の回転不良等の発生を回避することが可能となる。
【００６０】
なお、本実施例において設けた２つの連通溝２１は、いずれも同じ溝形状を有し、搬送スクリュー軸１４の軸方（Ａ）に対して同一方向に傾斜（約１５度）するように設けられているが、図１５に示す溝形状の連通溝２１を設けることも可能である。この連通溝２１は、軸方向（Ａ）に対して傾斜しており、２つの連通溝２１のそれぞれ傾斜方向は、軸方向（Ａ）に対して線対称となるように設けられている。
【００６１】
この構成を例えば、図４に示す実施の形態における軸シール構造に採用した場合には、図１６に示すように、搬送スクリュー軸１４が回転することにより、一方の連通溝２１においては、軸方向（Ａ）方向に沿って外部空間側から内部空間側に向かう風（エアーフロー）を連通溝２１の表面に生じさせ、他方の連通溝２１においては、軸方向（Ａ）方向に沿って内部空間側から外部空間側に向かう風（エアーフロー）を連通溝２１の表面に生じさせることになる。その結果、閉空間２０内の空気流れを掻き乱すことが可能となり、閉空間２０内での冷却効果の向上を期待することができる。
【００６２】
また、搬送スクリュー軸１４に設ける他の溝形状としては、図１７に示すような、螺旋形状の連通溝２１の採用、または、図１８に示すような、軸方向に平行な直線状の溝形状の連通溝２１を採用することも可能である。
【００６３】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００６４】
１ 像担持体、２ 帯電装置、３ 像露光装置、４ 現像装置、４Ａ 現像剤収容装置、５ 転写ベルト、６ 一次転写装置、７ 二次転写装置、８ 定着装置、９ 清掃装置、１１ 記録媒体、１２ 徐電装置、１３ 収容部、１３Ａ 内部空間、１３Ｂ 外部空間、１３Ｓ 仕切り壁、１４ 搬送スクリュー軸、１４Ｓ スクリュー、１５ 現像ローラ、１６ ギヤ、１８，１８Ａ シール部材、１８ａ 一端側、１８ｂ 他端側、１８ｃ 外周縁、１８ｄ 内周面、１９ 軸受、２１ 連通溝、２１ａ 起立壁、２１ｂ，２１ｃ 底面、２３ 連通路、３０ 規制板、１００ 画像形成ユニット、１０００ 画像形成装置。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式により画像を形成する画像形成工程において使用される現像剤収容装置、およびこの現像剤収容装置を有する画像形成装置に関する。なお、画像形成装置は、カラー、モノクロを問わず、コピア、ＦＡＸ、プリンタなどの記録機器、表示装置などを含む。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置は、その画像形成プロセスに対応して、像担持体を一様に帯電するための帯電装置、像担持体の表面の電荷を静電潜像化するための像露光装置、静電潜像を現像剤によって可視像にするための現像装置、像担持体上の可視像を記録媒体（紙等）に電気的・機械的に転移させるための転写装置、像担持体上に転写装置による転移動作において残留した現像剤（トナー等）を除去するための清掃装置、記録材上の可視化された現像剤を熱や圧力によって永久に定着させる定着装置を含んでいる。
【０００３】
このような構成を備える画像形成装置において、像担持体、帯電装置、露光装置、現像装置、転写装置、および清掃装置によりプロセスユニットが構成される。また、全ての画像形成装置において用いられているわけではないが、一般的には、像担持体、帯電装置、清掃装置、および転写装置を一体としたプロセスユニットが用いられている。
【０００４】
近年、上述したプロセスに対応した各装置は、特にフルカラーによる出力を特徴とした画像形成装置の普及に伴い、画像形成装置の小型化、印刷速度の高速化が求められるとともに、さらに、画像形成装置の長寿命化、高信頼性化、高画質化、および低価格化が求められている。
【０００５】
たとえば、現像装置には、現像剤を収容する現像剤収容装置が設けられている。この現像剤収容装置においては、現像剤の外部への漏れを防止するために、隙間が生じる部分（例えば、現像剤搬送用の回転軸とその軸受部分との間等）にシール部材（軸シール部材等）が設けられている。
【０００６】
また、画像形成装置において、印刷速度の高速化の要求に応じるため記録媒体の搬送速度が速くなる結果、軸受部分で高い熱が発生する。この軸受部分での熱の発生によって、現像剤が溶け、その後シール部材に固着する等により、シール部材によるシール不良、軸受部分への現像剤の固着による回転軸の回転不良等が発生する。これらの不良に起因する記録媒体への画像形成不良の課題が、下記特許文献１から３で指摘され、この課題を改善する提案が種々なされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−１４０９６８号公報
【特許文献２】特開２０００−０１９９１９号公報
【特許文献３】特開２００３−０５７９２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１には、現像装置・画像形成装置が開示されている。この現像装置では、現像剤搬送用の回転軸を中空構造にして、この回転軸の中に流体を流し込むことで軸受部分を冷却し、軸受部分での熱の発生を抑制している。
【０００９】
しかし、現像剤搬送軸の中に流体を流し込むためのポンプや、流体に対する熱交換装置が別途必要となる。その結果、現像装置の大型化、コスト上昇が懸念される。さらに、軸受部分で発生した熱は回転軸を通じて流体に伝達されるため、熱が流体に放熱される前に現像剤を加熱し、現像剤を溶かすおそれがある。
【００１０】
特許文献２には、クリーニング装置とこのクリーニング装置を備えた画像形成装置が開示されている。この装置においては、回転軸を延長した放熱軸およびその放熱軸に設けられる放熱フィンが採用されている。しかし、放熱軸および放熱フィンを別途設けることにより、装置の大型化が懸念される、また、軸受部分で発生した熱は放熱軸側だけでなく、回転軸側（現像剤の収容側）にも伝達されるため、回転軸により現像剤が加熱され、現像剤を溶かすおそれがある。
【００１１】
特許文献３には、現像装置およびこの現像装置を備えるプロセスカートリッジ、ならびに画像形成装置が開示されている。この装置においては、現像装置端部に放熱のために通気孔を有する空間を設ける構成や、この空間に送風補助部材を設ける構成が開示されている。しかし、別途通気孔を有する空間を設けることにより、装置の大型化が懸念される。
【００１２】
この発明は上記課題を解決するためになされたものであって、装置の大型化を招くことなく、軸受部分における熱の発生を効率良く抑制することのできる構造を備える、現像剤収容装置および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】
【００１３】
この発明に基づいた現像装置においては、現像剤を収容する現像剤収容装置であって、外部空間と上記現像剤を収容する内部空間とを仕切る仕切り壁と、上記仕切り壁に設けられる軸受と、上記軸受に保持され、上記外部空間から上記内部空間に延びる回転軸と、上記内部空間側に設けられ、一端側が上記仕切り壁側に固定され他端側が上記回転軸の表面に接することで、上記軸受を上記内部空間から区切るシール部材と、上記回転軸の表面に設けられ、上記外部空間と上記シール部材により上記内部空間から区切られた閉空間とを連通する連通溝と、上記仕切り壁に設けられ、上記外部空間と上記閉空間とを連通する連通路と、を備える。
【００１４】
上記連通溝は、上記回転軸の回転により軸方向に沿う風を上記連通溝の表面に生じさせる溝形状を有する。
【００１５】
上記発明の他の局面においては、上記連通溝は、上記回転軸の軸方向に対して傾斜している。
【００１６】
上記発明の他の局面においては、上記連通溝は、上記軸受に対向する軸表面に第１溝および第２溝を有し、上記第１溝および上記第２溝は、上記軸方向に対して傾斜しており、上記第１溝および上記第２溝のそれぞれ傾斜方向は、上記軸方向に対して線対称である。
【００１７】
上記発明の他の局面においては、上記仕切り壁は、当該現像剤収容装置の外壁である。
上記発明の他の局面においては、上記回転軸は、当該現像剤収容装置の現像剤搬送スクリューが設けられる搬送スクリュー軸である。
【００１８】
この発明に基づいた画像形成装置においては、上述したいずれかの現像剤収容装置を有している。
【発明の効果】
【００１９】
この発明に基づいた現像剤収容装置および画像形成装置によれば、装置の大型化を招くことなく、軸受部分における熱の発生を効率良く抑制することのできる構造を備える現像剤収容装置および画像形成装置を提供することを可能とする。その結果、画像形成装置において、記録媒体への画像形成不良を抑制する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施の形態における現像剤収容装置を採用した画像形成装置の内部の構成を示す縦断面図である。
【図２】実施の形態における現像剤収容装置を採用した現像装置の外観構成を示す斜視図である。
【図３】実施の形態における現像剤収容装置を採用した現像装置の内部構成を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図である。
【図４】実施の形態における仕切り壁に設けられるシール部材を含む領域の部分拡大断面図である。
【図５】図４中のＶ−Ｖ線矢視断面図である。
【図６】実施の形態における回転軸に設けられる連通溝の構造を示す部分拡大斜視図である。
【図７】図６に示す連通溝によって生じる風の流れを示す模式断面図である。
【図８】実施の形態における回転軸に設けられる他の連通溝の構造を示す部分拡大斜視図である。
【図９】図８に示す連通溝によって生じる風の流れを示す模式断面図である。
【図１０】実施の形態の他の形態における仕切り壁に設けられるシール部材を含む領域の部分拡大断面図である。
【図１１】実施例における現像剤収容装置を採用した現像装置の外観構成を示す斜視図である。
【図１２】実施例における現像剤収容装置を採用した現像装置の内部構成を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図である。
【図１３】（Ａ）および（Ｂ）は、実施例における連通溝の形状を示す斜視図である。
【図１４】実施例における仕切り壁に設けられるシール部材を含む領域の部分拡大断面図である。
【図１５】（Ａ）および（Ｂ）は、実施例における他の連通溝の形状を示す斜視図である。
【図１６】図１５に示す連通溝によって生じる風の流れを示す模式断面図である。
【図１７】実施例におけるさらに他の連通溝の形状を示す斜視図である。
【図１８】実施例におけるさらに他の連通溝の形状を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明に基づいた実施の形態および実施例における現像剤収容装置および画像形成装置について、以下、図を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施の形態および実施例において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。また、同一の部品、相当部品に対しては、同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない場合がある。
【００２２】
なお、以下の説明では、画像形成装置の一例として、一般的なフルカラー電子写真方式を採用している画像形成装置１０００について説明しているが、本発明は、フルカラー電子写真方式にのみ限定されるものではなく、モノクロ画像のみを形成する１種（ブラック等）の画像形成ユニットを採用している画像形成装置への適用も可能である。
【００２３】
（画像形成装置１０００）
以下、図１から図５を参照して、本実施の形態における画像形成装置１０００および現像装置４について説明する。なお、図１は、現像剤収容装置を採用した画像形成装置１０００の内部の構成を示す縦断面図、図２は、現像剤収容装置を採用した現像装置４の外観構成を示す斜視図、図３は、現像剤収容装置を採用した現像装置４の内部構成を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図を示す。また、図４は、仕切り壁に設けられるシール部材を含む領域の部分拡大断面図、図５は、図４中のＶ−Ｖ線矢視断面図である。
【００２４】
まず、図１を参照して、本実施の形態における画像形成装置１０００は、一般的なフルカラー電子写真方式を採用している。画像形成装置１０００は、各色（イエロー、マゼンダ、シアン、ブラック）に対応した４種の画像形成ユニット１００が所定の位置に配設されている。
【００２５】
各画像形成ユニット１００は、感光体といわれる像担持体１と、像担持体１の表面を一様に帯電し電位を形成するための帯電装置２と、帯電装置２によって所望の電位まで帯電された電位に、所定の静電潜像を形成するために光を照射するための像露光装置３と、静電潜像が形成された領域に現像剤を電界などによって付着させて鏡像化するための現像装置４と、転写ベルト５と、一次転写装置６と、二次転写装置７と、定着装置８と、像担持体１上の残留した残留粉体を像担持体１上から電気的・機械的に除去するための清掃装置９および徐電装置１２とを有する。
【００２６】
一次転写装置６では、鏡像化された像担持体１上の粉体が、順次中間転写体といわれる転写ベルト５上へ電界・電圧によって移動する。二次転写装置７では、紙等の記録媒体１１上へ、転写ベルト５上の粉体が電界・電圧によって移動する。定着装置８では、記録媒体Ｐ上に移動した粉体を、熱や圧力によって永久的に記録媒体Ｐに固定する。
【００２７】
一方、一次転写装置６において転写ベルト５上の粉体が完全に移動せず、像担持体１上に僅かながら粉体が残存する場合がある。この場合には、像担持体１上に残留した粉体を像担持体１上から、清掃装置９および徐電装置１２を用いて電気的・機械的作用により粉体を除去する。
【００２８】
また、転写ベルト５上に形成された鏡像画像は、二次転写装置７において粉体が完全に移動せず、転写ベルト５上に僅かながら粉体が残存する場合がある。この場合には、転写ベルト清掃装置１０によって、電気的・機械的作用により粉体を除去する。
【００２９】
現像剤は、トナーからなる粉体、またはトナーおよびキャリアを含む粉体を意味する。したがって、キャリアを含まない一成分現像剤においては、キャリアを含まない粉体が現像剤であり、トナー及びキャリアを含む二成分現像剤においては、トナーからなる粉体またはトナーおよびキャリアからなる粉体を現像剤という。
【００３０】
また、画像形成装置１０００に使用される現像剤の具体例は、現像装置４に収容されている一成分現像剤または二成分現像剤、現像装置４に補給されるトナー、清掃装置９において回収されるトナー、清掃装置９から現像装置４にリサイクルされるトナー等は、すべて現像剤である。
【００３１】
（現像装置４の構造）
次に、図２および図３を参照して、現像装置４の構造について説明する。現像装置４は、現像剤を収容するための箱型の収容部１３、この収容部１３に収容され現像剤を循環搬送（図３中の矢印で示す方向）するための回転軸としての搬送スクリュー軸１４、現像剤を像担持体１に鏡像化させるための現像ローラ１５、現像ローラ１５の表面の現像剤量を一定に規制する規制板３０、搬送スクリュー軸１４および現像ローラ１５に、外部に設けられたモータ等からの回転駆動力を伝達するための複数のギヤ１６、および、収容部１３から外部への現像剤の漏れを防止するためのシール部材１８を有する。
【００３２】
搬送スクリュー軸１４は、２本並行に配置され、それぞれの搬送スクリュー軸１４の外表面には、それぞれの現像剤の搬送方向が逆となるように、スクリュー１４Ｓが設けられている。また、各搬送スクリュー軸１４および現像ローラ１５は、ギヤ１６を介して連結され、相互に連動して回転する。
【００３３】
（現像剤収容装置４Ａ）
ここで、現像装置４のうち、収容部１３、搬送スクリュー軸１４、およびシール部材１８を現像剤収容装置４Ａと称して、この現像剤収容装置４Ａの具体的構成について、図４から図９を参照して説明する。また、２本設けられる搬送スクリュー軸１４のうち一方の搬送スクリュー軸１４について説明する。
【００３４】
図４を参照して、箱型に形成された収容部１３は、外部空間１３Ｂと現像剤を収容する内部空間１３Ａとを仕切る仕切り壁１３Ｓを有する。この仕切り壁１３Ｓには、軸受１９が設けられる。この軸受１９には、外部空間１３Ｂから内部空間１３Ａに延びる回転軸として搬送スクリュー軸１４の一端側が保持される。搬送スクリュー軸１４の一端側は、仕切り壁１３Ｓから外部空間１３Ｂ側に突出している。
【００３５】
搬送スクリュー軸１４の一端には、ギヤ１６が設けられている。ギヤ１６は、外部空間１３Ｂに位置し、スクリュー１４Ｓは内部空間１３Ａに位置している。収容部１３、スクリュー１４Ｓを含む搬送スクリュー軸１４、軸受１９、およびギヤ１６は樹脂成形品等が用いられる。
【００３６】
内部空間１３Ａ側には、外面が円錐型の筒形状のシール部材１８が、搬送スクリュー軸１４の一端側を覆うように設けられている。シール部材１８には、ゴム、エラストマ樹脂等が用いられる。シール部材１８の大径側の一端側１８ａは仕切り壁１３Ｓに固定され、小径側の他端側１８ｂは搬送スクリュー軸１４の表面に圧接している。これにより、軸受１９を内部空間１３Ａから区切り、内部空間１３Ａ内に閉空間２０を規定する軸シール構造が形成される。この軸シール構造により、内部空間１３Ａ側からの現像剤の外部空間１３Ｂ側への漏れが抑止される。
【００３７】
図示しない搬送スクリュー軸１４の他端側においては、ギヤ１６は設けられないものの、同様の軸シール構造が採用され、内部空間１３Ａ内にはシール部材１８が設けられ、軸受１９を内部空間１３Ａから区切り、内部空間１３Ａ内に閉空間２０を形成している。なお、搬送スクリュー軸１４の他端側においては、仕切り壁１３Ｓが、収容部１３の外壁つまり現像剤収容装置４Ａ自体の外壁を構成する。
【００３８】
図４および図５を参照して、軸受１９に支持される領域の搬送スクリュー軸１４の表面には、外部空間１３Ｂと閉空間２０とを連通する連通溝２１が設けられている。連通溝２１は、外部空間１３Ｂと閉空間２０とを連通していることから、軸を含む断面で見た場合、連通溝２１の長さ（Ｗ２）は、仕切り壁１３Ｓの幅（Ｗ１）よりも長く、連通溝２１内に、仕切り壁１３Ｓが含まれた状態となっている。
【００３９】
本実施の形態では、搬送スクリュー軸１４の表面において、１８０度対向する位置に連通溝２１が、２箇所設けられている。この連通溝２１の詳細形状については、後述する。なお、連通溝２１は２箇所に限らず、１箇所、または、３箇所以上設けることも可能である。
【００４０】
仕切り壁１３Ｓには、外部空間１３Ｂと閉空間２０とを連通する連通路２３が設けられている。本実施の形態では、搬送スクリュー軸１４の周りに周方向に沿って９０度ピッチで連通路２３が４箇所設けられている。また、各連通路２３は、円弧形状を有している。なお、連通路２３は４箇所に限らず、１箇所から３箇所、または、５箇所以上設けることも可能である。
【００４１】
（連通溝２１の形状）
次に、図６から図９を参照して、連通溝２１の形状、および、連通溝２１と連通路２３との送風機能について説明する。なお、図６は、連通溝２１の構造を示す部分拡大斜視図、図７は、図６に示す連通溝２１によって生じる風の流れを示す模式断面図、図８は、他の連通溝２１の構造を示す部分拡大斜視図、図９は、図８に示す連通溝によって生じる風の流れを示す模式断面図である。
【００４２】
まず、図６および図７を参照して、図６に示す連通溝２１は、搬送スクリュー軸１４の回転方向Ｒの下流側（後側）に起立壁２１ａを有し、また、外部空間１３Ｂ側から内部空間１３Ａ側に向かって溝深さが浅くなる底面２１ｂを有している。この溝形状において、搬送スクリュー軸１４が回転方向Ｒに回転した場合、軸方向（Ａ）方向に沿って外部空間１３Ｂ側から内部空間１３Ａ側に向かう風（エアーフロー）Ｂ１が連通溝２１の表面に生じる。
【００４３】
その結果、図７に示すように、搬送スクリュー軸１４が回転した場合、連通溝２１を通じて外部空間１３Ｂ側の空気が閉空間２０に向かって流れ込む状態となる。また、閉空間２０は加圧された状態となるために、閉空間２０内の空気は、連通路２３を通じて外部空間１３Ｂに流れ出る状態となる。
【００４４】
また、図８および図９を参照して、他の形状を有する連通溝２１、および、連通溝２１と連通路２３との送風機能について説明する。図８に示す連通溝２１は、搬送スクリュー軸１４の回転方向Ｒの下流側（後側）に起立壁２１ａを有し、また、内部空間１３Ａ側から外部空間１３Ｂ側に向かって溝深さが浅くなる底面２１ｃを有している。この溝形状において、搬送スクリュー軸１４が回転方向Ｒに回転した場合、軸方向（Ａ）方向に沿って内部空間１３Ａ側から外部空間１３Ｂ側に向かう風（エアーフロー）Ｂ２が連通溝２１の表面に生じる。
【００４５】
その結果、図９に示すように、搬送スクリュー軸１４が回転した場合、連通溝２１を通じて内部空間１３Ａ側の空気が閉空間２０から外部空間１３Ｂ側に向かって流れ出る状態となる。また、閉空間２０は減圧された状態となるために、連通路２３を通じて外部空間１３Ｂから閉空間２０に空気が流入する状態となる。
【００４６】
このように、図７および図９に示すように、閉空間２０内の空気を外部に流出させる流れを生じさせることで、搬送スクリュー軸１４と軸受１９との間において発生する熱を、外部空間１３Ｂの空気を循環させることにより直接外部に排出することができる。その結果、搬送スクリュー軸１４と軸受１９との間の軸受部分に直接外部の空気を当て、効率良く軸受部分を冷却することが可能となる。
【００４７】
これにより、軸受部分で現像剤が溶け、その後シール部材に付着する等により、シール部材によるシール不良、軸受部分への現像剤の固着による搬送スクリュー軸１４の回転不良等の発生を回避することが可能となる。
【００４８】
また、シール部材１８を設ける軸シール構造に改変を加えることなく、他の冷却のための装置構成を付加することもないため、現像剤収容装置４Ａを大型化することない。その結果、現像剤収容装置４Ａを採用する現像装置４、および、この現像装置４を採用する画像形成装置１０００が大型化することはない。
【００４９】
また、現像剤収容装置４Ａにおけるシール不良、搬送スクリュー軸１４の回転不良の発生が回避されることから、画像形成装置１０００における記録媒体１１への画像形成不良が回避され、画像形成装置１０００の信頼性の向上を図ることが可能となる。
【００５０】
なお、連通溝２１の溝形状は、図６および図８に示す溝形状に限定されるものではない。搬送スクリュー軸１４の回転により軸方向（Ａ）に沿う風を連通溝２１の表面に生じさせる溝形状であればどのような溝形状であってもかまわない。他の溝形状については、後述する。
【００５１】
なお、上記実施の形態においては、外面が円錐型の筒形状のシール部材１８を用いる構成について説明したが、この構成に限定されるものではない。たとえば、図１０の断面図に示すように、環状形状のシール部材１８Ａを採用し、外周縁１８ｃ側を仕切り壁１３Ｓ側に固定し、内周面１８ｄ側に搬送スクリュー軸１４を貫通させるようにして、軸シール構造を構成することも可能である。シール部材１８Ａには、ゴム、エラストマ樹脂等が用いられる。なお、図１０は、本実施の形態の他の形態における仕切り壁１３Ｓに設けられるシール部材１８Ａを含む領域の部分拡大断面図である。
【００５２】
（実施例）
以下、現像装置４の具体的な実施例について、図１１から図１４を参照して説明する。図１１は、実施例における現像剤収容装置を採用した現像装置４の外観構成を示す斜視図、図１２は、実施例における現像剤収容装置を採用した現像装置の内部構成を示すであり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図である。
【００５３】
また、図１３は、実施例における連通溝の形状を示す斜視図であり、（Ａ）は右側から見た斜視図、（Ｂ）は左側から見た斜視図である。また、図１４は、実施例における仕切り壁に設けられるシール部材を含む領域の部分拡大断面図である。上記実施の形態における現像装置４と同一または相当部分には同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない。なお、基本的構成は、図１０に示す軸シール構造と同じである。
【００５４】
図１３に示すように、搬送スクリュー軸１４の一端部分には、連通溝２１が２箇所設けられている。本実施例における連通溝２１は、いずれも同じ溝形状を有し、搬送スクリュー軸１４の軸方向（Ａ）に対して左側に傾斜（約１５度）するように設けられている。
【００５５】
また、連通路２３は、仕切り壁１３Ｓの搬送スクリュー軸１４の周りに周方向に沿って９０度ピッチで４箇所に設けられている。搬送スクリュー軸１４が回転方向Ｒに回転した場合、軸方向（Ａ）方向に沿って外部空間側から内部空間側に向かう風（エアーフロー）が連通溝２１の表面に生じる。
【００５６】
その結果、図１４に示すように、搬送スクリュー軸１４が回転した場合、連通溝２１を通じて外部空間側の空気が閉空間２０に向かって流れ込む状態となる。また、閉空間２０は加圧された状態となるために、閉空間２０内の空気は、連通路２３を通じて外部空間１３Ｂに流れ出る状態となる。
【００５７】
ここで、搬送スクリュー軸１４の回転数が６００ｒｐｍにおいて（回転方向は、図１３中のＲ方向）、連通溝２１と連通路２３とを設けない従来構造の閉空間２０内の温度と、連通溝２１と連通路２３とを設けた場合の本実施例の構造における閉空間２０内の温度とを測定した。閉空間２０内の温度の測定には、Ｊ型熱電対を用いた。その結果、従来構造の閉空間２０内の温度上昇は、約３５．０度であったのに対して、本実施例における構造の閉空間２０内の温度上昇は、約２５．０度であった。
【００５８】
このように、閉空間２０内の空気を外部に流出させる流れを生じさせる。搬送スクリュー軸１４と軸受１９との間において発生する熱を、上記のように外部空間の空気を循環させることにより直接外部に排出することができる結果、搬送スクリュー軸１４と軸受１９との間の軸受部分に直接外部の空気を当て、効率良く軸受部分を冷却することが可能となる。
【００５９】
これにより、軸受部分で現像剤が溶け、その後シール部材に付着する等により、シール部材によるシール不良、軸受部分への現像剤の固着による搬送スクリュー軸１４の回転不良等の発生を回避することが可能となる。
【００６０】
なお、本実施例において設けた２つの連通溝２１は、いずれも同じ溝形状を有し、搬送スクリュー軸１４の軸方（Ａ）に対して同一方向に傾斜（約１５度）するように設けられているが、図１５に示す溝形状の連通溝２１を設けることも可能である。この連通溝２１は、軸方向（Ａ）に対して傾斜しており、２つの連通溝２１のそれぞれ傾斜方向は、軸方向（Ａ）に対して線対称となるように設けられている。
【００６１】
この構成を例えば、図４に示す実施の形態における軸シール構造に採用した場合には、図１６に示すように、搬送スクリュー軸１４が回転することにより、一方の連通溝２１においては、軸方向（Ａ）方向に沿って外部空間側から内部空間側に向かう風（エアーフロー）を連通溝２１の表面に生じさせ、他方の連通溝２１においては、軸方向（Ａ）方向に沿って内部空間側から外部空間側に向かう風（エアーフロー）を連通溝２１の表面に生じさせることになる。その結果、閉空間２０内の空気流れを掻き乱すことが可能となり、閉空間２０内での冷却効果の向上を期待することができる。
【００６２】
また、搬送スクリュー軸１４に設ける他の溝形状としては、図１７に示すような、螺旋形状の連通溝２１の採用、または、図１８に示すような、軸方向に平行な直線状の溝形状の連通溝２１を採用することも可能である。
【００６３】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００６４】
１ 像担持体、２ 帯電装置、３ 像露光装置、４ 現像装置、４Ａ 現像剤収容装置、５ 転写ベルト、６ 一次転写装置、７ 二次転写装置、８ 定着装置、９ 清掃装置、１１ 記録媒体、１２ 徐電装置、１３ 収容部、１３Ａ 内部空間、１３Ｂ 外部空間、１３Ｓ 仕切り壁、１４ 搬送スクリュー軸、１４Ｓ スクリュー、１５ 現像ローラ、１６ ギヤ、１８，１８Ａ シール部材、１８ａ 一端側、１８ｂ 他端側、１８ｃ 外周縁、１８ｄ 内周面、１９ 軸受、２１ 連通溝、２１ａ 起立壁、２１ｂ，２１ｃ 底面、２３ 連通路、３０ 規制板、１００ 画像形成ユニット、１０００ 画像形成装置。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤を収容する現像剤収容装置であって、
外部空間と前記現像剤を収容する内部空間とを仕切る仕切り壁と、
前記仕切り壁に設けられる軸受と、
前記軸受に保持され、前記外部空間から前記内部空間に延びる回転軸と、
前記内部空間側に設けられ、一端側が前記仕切り壁側に固定され他端側が前記回転軸の表面に接することで、前記軸受を前記内部空間から区切るシール部材と、
前記回転軸の表面に設けられ、前記外部空間と前記シール部材により前記内部空間から区切られた閉空間とを連通する連通溝と、
前記仕切り壁に設けられ、前記外部空間と前記閉空間とを連通する連通路と、
を備える、現像剤収容装置。
【請求項２】
前記連通溝は、前記回転軸の回転により軸方向に沿う風を前記連通溝の表面に生じさせる溝形状を有する、請求項１に記載の現像剤収容装置。
【請求項３】
前記連通溝は、前記回転軸の軸方向に対して傾斜している、請求項２に記載の現像剤収容装置。
【請求項４】
前記連通溝は、前記軸受に対向する軸表面に第１溝および第２溝を有し、
前記第１溝および前記第２溝は、前記軸方向に対して傾斜しており、
前記第１溝および前記第２溝のそれぞれ傾斜方向は、前記軸方向に対して線対称である、請求項３に記載の現像剤収容装置。
【請求項５】
前記仕切り壁は、当該現像剤収容装置の外壁である、請求項１から４のいずれかに記載の現像剤収容装置。
【請求項６】
前記回転軸は、当該現像剤収容装置の現像剤搬送スクリューが設けられる搬送スクリュー軸である、請求項１から５のいずれかに記載の現像剤収容装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかに記載の現像剤収容装置を有する、画像形成装置。
【請求項１】
現像剤を収容する現像剤収容装置であって、
外部空間と前記現像剤を収容する内部空間とを仕切る仕切り壁と、
前記仕切り壁に設けられる軸受と、
前記軸受に保持され、前記外部空間から前記内部空間に延びる回転軸と、
前記内部空間側に設けられ、一端側が前記仕切り壁側に固定され他端側が前記回転軸の表面に接することで、前記軸受を前記内部空間から区切るシール部材と、
前記回転軸の表面に設けられ、前記外部空間と前記シール部材により前記内部空間から区切られた閉空間とを連通する連通溝と、
前記仕切り壁に設けられ、前記外部空間と前記閉空間とを連通する連通路と、
を備える、現像剤収容装置。
【請求項２】
前記連通溝は、前記回転軸の回転により軸方向に沿う風を前記連通溝の表面に生じさせる溝形状を有する、請求項１に記載の現像剤収容装置。
【請求項３】
前記連通溝は、前記回転軸の軸方向に対して傾斜している、請求項２に記載の現像剤収容装置。
【請求項４】
前記連通溝は、前記軸受に対向する軸表面に第１溝および第２溝を有し、
前記第１溝および前記第２溝は、前記軸方向に対して傾斜しており、
前記第１溝および前記第２溝のそれぞれ傾斜方向は、前記軸方向に対して線対称である、請求項３に記載の現像剤収容装置。
【請求項５】
前記仕切り壁は、当該現像剤収容装置の外壁である、請求項１から４のいずれかに記載の現像剤収容装置。
【請求項６】
前記回転軸は、当該現像剤収容装置の現像剤搬送スクリューが設けられる搬送スクリュー軸である、請求項１から５のいずれかに記載の現像剤収容装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかに記載の現像剤収容装置を有する、画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２０１１−２５７７０３（Ｐ２０１１−２５７７０３Ａ）
【公開日】平成２３年１２月２２日（２０１１．１２．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１３４２１８（Ｐ２０１０−１３４２１８）
【出願日】平成２２年６月１１日（２０１０．６．１１）
【出願人】（３０３０００３７２）コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月２２日（２０１１．１２．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月１１日（２０１０．６．１１）
【出願人】（３０３０００３７２）コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Ｆターム（参考）】
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