現像装置および画像形成装置
【課題】
樹脂製の回転軸部材を有する搬送部材を使用するときに、搬送部材と軸受との摩擦によって発生する摩擦熱によるトナーの融着を防ぐことができる現像装置、およびこの現像装置を備える画像形成装置を提供する。
【解決手段】
現像装置２００に、第１搬送部材２０２と第２搬送部材２０３とを設ける。さらに、第１軸受２１０ａに接触する第１接触部２０９ａａと、第２軸受２１１ａに接触する第２接触部２０９ａｂと、第１接触部２０９ａａおよび第２接触部２０９ａｂに接続される放熱板部２０９ａｃとを有する軸受冷却部材２０９ａを設けるとともに、第１軸受２１０ｂに接触する第１接触部２０９ｂａと、第２軸受２１１ｂに接触する第２接触部２０９ｂｂと、第１接触部２０９ｂａおよび第２接触部２０９ｂｂに接続される放熱板部２０９ｂｃとを有する軸受冷却部材２０９ｂを設ける。
樹脂製の回転軸部材を有する搬送部材を使用するときに、搬送部材と軸受との摩擦によって発生する摩擦熱によるトナーの融着を防ぐことができる現像装置、およびこの現像装置を備える画像形成装置を提供する。
【解決手段】
現像装置２００に、第１搬送部材２０２と第２搬送部材２０３とを設ける。さらに、第１軸受２１０ａに接触する第１接触部２０９ａａと、第２軸受２１１ａに接触する第２接触部２０９ａｂと、第１接触部２０９ａａおよび第２接触部２０９ａｂに接続される放熱板部２０９ａｃとを有する軸受冷却部材２０９ａを設けるとともに、第１軸受２１０ｂに接触する第１接触部２０９ｂａと、第２軸受２１１ｂに接触する第２接触部２０９ｂｂと、第１接触部２０９ｂａおよび第２接触部２０９ｂｂに接続される放熱板部２０９ｂｃとを有する軸受冷却部材２０９ｂを設ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像装置および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
フルカラー化や高画質化に対応した電子写真方式の画像形成装置には、トナーとキャリアとからなる２成分現像剤が広く使用されている。現像装置は、現像槽内で２成分現像剤を攪拌することにより、トナーとキャリアとの間に摩擦を生じさせ、これによって、トナーを帯電させる。帯電したトナーは、現像ローラの表面に供給され、静電的吸引力によって現像ローラから感光体ドラムの表面に形成された静電潜像に移動する。これにより、感光体ドラム上に静電潜像に基づいたトナー像が形成される。
【０００３】
近年では、画像形成装置の高速化および小型化が要求されており、それに伴って、現像剤の帯電を迅速かつ充分に行うとともに、現像剤の搬送を迅速に行うことが必要となっている。そのための技術として、特許文献１には、現像槽内に隔壁を設け、この隔壁によって、現像槽を、隔壁の長手方向に沿って延び、隔壁を挟んで対向する第１現像剤搬送路および第２現像剤搬送路と、第１現像剤搬送路および第２現像剤搬送路を隔壁の長手方向両端側で連通させる第１連通路および第２連通路とに区分し、第１現像剤搬送路内および第２現像剤搬送路内に、現像剤を搬送する搬送部材である第１オーガスクリューおよび第２オーガスクリューを設けた、循環方式の現像装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１０９７４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の現像装置における、第１オーガスクリューおよび第２オーガスクリューは、円柱形状の回転軸部材の側面に螺旋羽根が設けられた部材であり、回転軸部材の軸線まわりに回転することで、螺旋羽根によって現像剤を搬送する。このようなオーガスクリューは、従来、回転軸部材が金属から形成され、螺旋羽根が樹脂から形成されていた。形状が複雑な螺旋羽根には、加工が容易な樹脂が適しており、剛性が求められる回転軸部材には、金属が適しているからである。しかしながら、金属製の回転軸部材に樹脂製の螺旋羽根を固定するための加工が複雑であるので、近年では、回転軸部材も樹脂製にすることが検討されている。
【０００６】
オーガスクリューは、現像槽に設けられる軸受によって回転自在に支持されており、現像剤の搬送のためにオーガスクリューが回転すると、オーガスクリューと軸受との間には、摩擦によって摩擦熱が発生する。金属製の回転軸部材を備えるオーガスクリューを使用する場合、オーガスクリューと軸受との間に発生する摩擦熱は、回転軸部材全体に速やかに拡散され、トナーへの熱の伝導は少なく、問題が生じない。これに対して、樹脂製の回転軸部材を備えるオーガスクリューを使用する場合、オーガスクリューと軸受との間に発生する摩擦熱は、回転軸部材全体に拡散し難く、軸受近傍のトナーへ集中して熱が伝導する。その結果、軸受近傍にトナーが融着し、融着したトナーとの摩擦によって、オーガスクリューによって循環搬送されるトナーの攪拌性、搬送性が低下してしまう。また、多量のトナーが軸受近傍に融着した場合には、オーガスクリューの回転が阻害されてしまう。
【０００７】
本発明は、上述した課題を解決するためのものであり、樹脂製の回転軸部材を有する搬送部材を使用するときに、搬送部材と軸受との摩擦によって発生する摩擦熱によるトナーの融着を防ぐことができる現像装置、およびこの現像装置を備える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】
【０００８】
本発明は、現像剤を収容するための内部空間を形成する複数の壁部を有する現像槽と、
樹脂製の回転軸部材および該回転軸部材に固定される螺旋羽根を有し、回転することで前記現像槽内に収容される現像剤を搬送する搬送部材と、
前記現像槽の壁部に固定され、前記搬送部材を回転自在に支持する軸受と、
一部分が前記軸受に接触し、かつ、他の一部分が前記現像槽の外の空間に露出して設けられ、前記軸受よりも熱伝導率が高い軸受冷却部材と、を備えることを特徴とする現像装置である。
【０００９】
また本発明は、前記軸受冷却部材の前記他の一部分は、板状に形成されることを特徴とする。
【００１０】
また本発明は、前記軸受冷却部材の前記他の一部分は、前記軸受が固定される壁部の、前記現像槽の外の空間に露出する面に、固定されることを特徴とする。
【００１１】
また本発明は、前記軸受冷却部材は、主成分として、アルミニウムまたは銅を含むことを特徴とする。
【００１２】
また本発明は、電子写真方式の画像形成装置において、
前記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】
【００１３】
本発明によれば、回転軸部材と軸受との摩擦により発生する摩擦熱は、軸受よりも熱伝導率が高い軸受冷却部材によって、現像槽の外の空間に速やかに拡散するので、軸受近傍でトナーが融着することを防止することができる。
【００１４】
また本発明によれば、軸受冷却部材において、現像槽の外の空間に露出して設けられる一部分は板状に形成されるので、回転軸部材と軸受との摩擦により発生する摩擦熱を、現像槽の外の空間へ効率的に放出することができ、現像槽内に熱が滞留することを防止することができる。
【００１５】
また本発明によれば、軸受冷却部材において、現像槽の外の空間に露出して設けられる板状の部分は、軸受が固定される壁部の外側の面に固定されるので、この板状の部分と軸受との距離を短くすることができ、これにより、回転軸部材と軸受との摩擦により発生する摩擦熱を、現像槽の外の空間へ効率的に放出することができ、現像槽内に熱が滞留することを防止することができる。
【００１６】
また本発明によれば、軸受冷却部材は、主成分としてアルミニウムまたは銅を含むので熱伝導率が高く、これにより、回転軸部材と軸受との摩擦により発生する摩擦熱を、現像槽の外の空間へ効率的に放出することができ、現像槽内に熱が滞留することを防止することができる。
【００１７】
また本発明によれば、現像装置は、現像槽内でトナーの融着を防ぐことができ、これによって、現像槽内でのトナーの攪拌性、搬送性の低下を防ぐことができる。したがって、現像装置によって充分に帯電したトナーを供給することが可能になるので、高画質の画像を迅速に形成することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】画像形成装置１００の構成を示す模式図である。
【図２】トナーカートリッジ３００の構成を示す模式図である。
【図３】図２に示す線Ａ−Ａを切断面線とするトナーカートリッジ３００の断面図である。
【図４】現像装置２００の構成を示す模式図である。
【図５】図４に示す線Ｂ−Ｂを切断面線とする現像装置２００の断面図である。
【図６】図４に示す線Ｃ−Ｃを切断面線とする現像装置２００の断面図である。
【図７】軸受冷却部材２０９ａ，２０９ｂを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
はじめに、本発明の実施形態である現像装置２００を備える画像形成装置１００について説明する。図１は、画像形成装置１００の構成を示す模式図である。画像形成装置１００は、複写機能、プリンタ機能、およびファクシミリ機能を併せ持つ複合機であり、伝達される画像情報に応じて、記録媒体上にフルカラーまたはモノクロの画像を形成する。画像形成装置１００は、コピアモード（複写モード）、プリンタモード、およびファクシミリモードという３種の印刷モードを有しており、図示しない操作部からの操作入力、パーソナルコンピュータ、携帯端末装置、情報記録媒体、メモリ装置を用いた外部機器などからの印刷ジョブの受信に応じて、図示しない制御ユニット部によって、印刷モードが選択される。
【００２０】
画像形成装置１００は、トナー像形成部２０と、転写部３０と、定着部４０と、記録媒体供給部５０と、排出部６０と、図示しない制御ユニット部とを含む。トナー像形成部２０は、感光体ドラム２１ｂ，２１ｃ，２１ｍ，２１ｙと、帯電部２２ｂ，２２ｃ，２２ｍ，２２ｙと、露光ユニット２３と、現像装置２００ｂ，２００ｃ，２００ｍ，２００ｙと、クリーニングユニット２５ｂ，２５ｃ，２５ｍ，２５ｙと、トナーカートリッジ３００ｂ，３００ｃ，３００ｍ，３００ｙと、トナー供給パイプ２５０ｂ，２５０ｃ，２５０ｍ，２５０ｙとを含む。転写部３０は、中間転写ベルト３１と、駆動ローラ３２と、従動ローラ３３と、中間転写ローラ３４ｂ，３４ｃ，３４ｍ，３４ｙと、転写ベルトクリーニングユニット３５と、転写ローラ３６とを含む。
【００２１】
感光体ドラム２１、帯電部２２、現像装置２００、クリーニングユニット２５、トナーカートリッジ３００、トナー供給パイプ２５０、および中間転写ローラ３４は、カラー画像情報に含まれるブラック（ｂ）、シアン（ｃ）、マゼンタ（ｍ）、およびイエロー（ｙ）の各色の画像情報に対応するために、それぞれ４つずつ設けられる。本明細書中において、各色に応じて４つずつ設けられる各部材を区別する場合は、各部材を表す数字の末尾に各色を表すアルファベットを付して参照符号とし、各部材を総称する場合は、各部材を表す数字のみを参照符号とする。
【００２２】
感光体ドラム２１は、図示しない駆動部によって軸線回りに回転可能に支持され、図示しない導電性基体と、この導電性基体の表面に形成される光導電層とを含む。導電性基体は種々の形状を採ることができ、たとえば、円筒状、円柱状、薄膜シート状などを挙げることができる。光導電層は、光を照射されることで導電性を示す材料によって形成される。感光体ドラム２１としては、たとえば、アルミニウムで形成された円筒状部材（導電性基体）と、この円筒状部材の外周面上に形成される、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）、セレン（Ｓｅ）、または有機光半導体（ＯＰＣ）からなる薄膜（光導電層）とを含むものを用いることができる。
【００２３】
帯電部２２、現像装置２００、およびクリーニングユニット２５は、感光体ドラム２１の回転方向回りに、この順序で配置され、帯電部２２は、現像装置２００およびクリーニングユニット２５よりも鉛直方向下方に配置される。
【００２４】
帯電部２２は、感光体ドラム２１表面を所定の極性および電位に帯電させる装置である。帯電部２２は、感光体ドラム２１に臨む位置に、感光体ドラム２１の長手方向に沿って設置される。接触帯電方式の場合、帯電部２２は、感光体ドラム２１表面に接するように設置される。非接触帯電方式の場合、帯電部２２は、感光体ドラム２１表面から離隔するように設置される。
【００２５】
帯電部２２は、現像装置２００、クリーニングユニット２５などとともに、感光体ドラム２１の周囲に設置される。帯電部２２は、現像装置２００、クリーニングユニット２５などよりも、感光体ドラム２１に近い位置に設置されることが好ましい。これによって、感光体ドラム２１の帯電不良の発生を確実に防止することができる。
【００２６】
帯電部２２としては、ブラシ型帯電装置、ローラ型帯電装置、コロナ放電装置、イオン発生装置などを使用できる。ブラシ型帯電装置およびローラ型帯電装置は、接触帯電方式の帯電装置である。ブラシ型帯電装置には、帯電ブラシを用いるもの、磁気ブラシを用いるものなどがある。コロナ放電装置およびイオン発生装置は、非接触帯電方式の帯電装置である。コロナ放電装置には、ワイヤ状の放電電極を用いるもの、鋸歯状の放電電極を用いるもの、針状の放電電極を用いるものなどがある。
【００２７】
露光ユニット２３は、露光ユニット２３から出射される光が、帯電部２２と現像装置２００との間を通過して感光体ドラム２１の表面に照射されるように配置される。露光ユニット２３は、帯電状態にある感光体ドラム２１ｂ，２１ｃ，２１ｍ，２１ｙ表面に、各色の画像情報に対応するレーザ光をそれぞれ照射することによって、感光体ドラム２１ｂ，２１ｃ，２１ｍ，２１ｙそれぞれの表面に、各色の画像情報に対応する静電潜像を形成する。露光ユニット２３には、たとえば、レーザ照射部および複数の反射ミラーを備えるレーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）を使用できる。露光ユニット２３としては、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）アレイ、液晶シャッタと光源とを適宜組み合わせたユニットなどを用いてもよい。
【００２８】
現像装置２００は、感光体ドラム２１上に形成された静電潜像をトナーによって現像することで、感光体ドラム２１上にトナー像を形成する装置である。現像装置２００の鉛直方向上部には、筒状部材であるトナー供給パイプ２５０が接続される。現像装置２００の詳細については後述する。
【００２９】
トナーカートリッジ３００は、現像装置２００よりも鉛直方向上方に配され、未使用のトナーを貯蔵する。トナーカートリッジ３００の鉛直方向下部にはトナー供給パイプ２５０が接続される。トナーカートリッジ３００は、トナー供給パイプ２５０を介して、現像装置２００へトナーを供給する。トナーカートリッジ３００の詳細については後述する。
【００３０】
クリーニングユニット２５は、感光体ドラム２１から中間転写ベルト３１にトナー像が転写された後に、感光体ドラム２１の表面に残留するトナーを除去し、感光体ドラム２１の表面を清浄化する部材である。クリーニングユニット２５としては、たとえば、トナーを掻き取るための板状部材と、掻き取ったトナーを回収する容器状部材とが用いられる。
【００３１】
トナー像形成部２０によれば、帯電部２２によって均一な帯電状態にある感光体ドラム２１の表面に、露光ユニット２３から画像情報に応じたレーザ光が照射されて静電潜像が形成される。感光体ドラム２１上の静電潜像に現像装置２００からトナーが供給されることでトナー像が形成される。このトナー像は後述する中間転写ベルト３１に転写される。トナー像が中間転写ベルト３１に転写された後に、感光体ドラム２１表面に残留するトナーは、クリーニングユニット２５によって除去される。
【００３２】
中間転写ベルト３１は、感光体ドラム２１の鉛直方向上方に配置される無端ベルト状部材である。中間転写ベルト３１は、駆動ローラ３２と従動ローラ３３とによって張架されてループ状の経路を形成し、矢符Ａ４方向に移動する。
【００３３】
駆動ローラ３２は、図示しない駆動部によってその軸線回りに回転可能に設けられる。駆動ローラ３２は、その回転によって、中間転写ベルト３１を矢符Ａ４方向へ移動させる。従動ローラ３３は、駆動ローラ３２の回転に従動して回転可能に設けられ、中間転写ベルト３１が弛まないように、中間転写ベルト３１に一定の張力を発生させる。
【００３４】
中間転写ローラ３４は、中間転写ベルト３１を介して感光体ドラム２１に圧接し、かつ図示しない駆動部によってその軸線回りに回転可能に設けられる。中間転写ローラ３４としては、たとえば、直径８ｍｍ〜１０ｍｍの金属（たとえば、ステンレス）ローラの表面に、導電性の弾性部材が形成されたものを用いることができる。中間転写ローラ３４は、転写バイアスを印加する図示しない電源が接続され、感光体ドラム２１表面のトナー像を中間転写ベルト３１に転写する機能を有する。
【００３５】
転写ローラ３６は、中間転写ベルト３１を介して駆動ローラ３２に圧接し、図示しない駆動部によって軸線回りに回転可能に設けられる。転写ローラ３６と駆動ローラ３２との圧接部（転写ニップ部）において、中間転写ベルト３１に担持されて搬送されるトナー像は、後述する記録媒体供給部５０から送給される記録媒体に転写される。
【００３６】
転写ベルトクリーニングユニット３５は、中間転写ベルト３１を介して従動ローラ３３に対向し、中間転写ベルト３１のトナー像担持面に接触するように設けられる。転写ベルトクリーニングユニット３５は、記録媒体へのトナー像の転写後に、中間転写ベルト３１表面のトナーを除去し回収するために設けられる。記録媒体へのトナー像の転写後に中間転写ベルト３１にトナーが付着したまま残っていると、中間転写ベルト３１の移動によって、残留トナーが転写ローラ３６に付着するおそれがある。転写ローラ３６にトナーが付着すると、そのトナーは、次に転写する記録媒体の裏面を汚染してしまう。
【００３７】
転写部３０によれば、中間転写ベルト３１が感光体ドラム２１に接しながら移動するとき、中間転写ローラ３４に、感光体ドラム２１表面のトナーの帯電極性とは逆極性の転写バイアスが印加され、感光体ドラム２１の表面に形成されたトナー像は、中間転写ベルト３１上へ転写される。感光体ドラム２１ｙ、感光体ドラム２１ｍ、感光体ドラム２１ｃ、感光体ドラム２１ｂでそれぞれ形成される各色のトナー画像が、中間転写ベルト３１上に、この順番で順次重ねて転写されることによって、フルカラートナー像が形成される。中間転写ベルト３１に転写されたトナー像は、中間転写ベルト３１の移動によって転写ニップ部に搬送され、転写ニップ部において、記録媒体に転写される。トナー像が転写された記録媒体は、後述する定着部４０に搬送される。
【００３８】
記録媒体供給部５０は、給紙ボックス５１と、ピックアップローラ５２ａ，５２ｂと、搬送ローラ５３ａ，５３ｂと、レジストローラ５４と、給紙トレイ５５とを含む。給紙ボックス５１は、画像形成装置１００の鉛直方向下部に設けられ、画像形成装置１００内部において記録媒体を貯留する容器状部材である。給紙トレイ５５は、画像形成装置１００外壁面に設けられ、画像形成装置１００外部において記録媒体を貯留するトレイ状部材である。記録媒体としては、普通紙、カラーコピー用紙、オーバーヘッドプロジェクタ用シート、葉書などがある。
【００３９】
ピックアップローラ５２ａは、給紙ボックス５１に貯留される記録媒体を１枚ずつ取り出し、用紙搬送路Ａ１に送給する部材である。搬送ローラ５３ａは互いに圧接するように設けられる一対のローラ状部材であり、用紙搬送路Ａ１において記録媒体をレジストローラ５４に向けて搬送する。ピックアップローラ５２ｂは、給紙トレイ５５に貯留される記録媒体を１枚ずつ取り出し、用紙搬送路Ａ２に送給する部材である。搬送ローラ５３ｂは互いに圧接するように設けられる一対のローラ状部材であり、用紙搬送路Ａ２において記録媒体をレジストローラ５４に向けて搬送する。
【００４０】
レジストローラ５４は、互いに圧接するように設けられる一対のローラ状部材であり、搬送ローラ５３ａ，５３ｂから送給される記録媒体を、中間転写ベルト３１に担持されるトナー像が転写ニップ部に搬送されるのに同期して、転写ニップ部に送給する。
【００４１】
記録媒体供給部５０によれば、中間転写ベルト３１に担持されるトナー像が転写ニップ部に搬送されるのに同期して、給紙ボックス５１または給紙トレイ５５から記録媒体が転写ニップ部に送給され、この記録媒体にトナー像が転写される。
【００４２】
定着部４０は、加熱ローラ４１および加圧ローラ４２を備える。加熱ローラ４１は、所定の定着温度となるように制御される。加圧ローラ４２は、加熱ローラ４１に圧接するローラである。加熱ローラ４１は、加圧ローラ４２とともに記録媒体を加熱しながら挟持することにより、トナー像を構成するトナーを溶融させて記録媒体上に定着させる。トナー像が定着した記録媒体は、後述する排出部６０に搬送される。
【００４３】
排出部６０は、搬送ローラ６１と、排出ローラ６２と、排出トレイ６３とを含む。搬送ローラ６１は、定着部４０よりも鉛直方向上方において、互いに圧接するように設けられる一対のローラ状部材である。搬送ローラ６１は、画像が定着した記録媒体を排出ローラ６２に向けて搬送する。
【００４４】
排出ローラ６２は、互いに圧接するように設けられる一対のローラ状部材である。排出ローラ６２は、片面印刷の場合、片面の印刷が完了した記録媒体を排出トレイ６３に排出する。排出ローラ６２は、両面印刷の場合、片面の印刷が完了した記録媒体を、用紙搬送路Ａ３を介してレジストローラ５４へ搬送し、両面の印刷が完了した記録媒体を排出トレイ６３に排出する。排出トレイ６３は、画像形成装置１００の鉛直方向上面に設けられ、画像が定着した記録媒体を貯留する。
【００４５】
画像形成装置１００は、図示しない制御ユニット部を含む。制御ユニット部は、たとえば、画像形成装置１００の内部空間における鉛直方向上部に設けられ、記憶部と演算部と制御部とを含む。記憶部には、画像形成装置１００の鉛直方向上面に配置される図示しない操作パネルを介した各種設定値、画像形成装置１００内部の各所に配置される図示しないセンサなどからの検知結果、外部機器からの画像情報などが入力される。また、記憶部には、各種処理を実行するプログラムが書き込まれる。各種処理とは、たとえば、記録媒体判定処理、付着量制御処理、定着条件制御処理などである。
【００４６】
記憶部には、この分野で常用されるものを使用でき、たとえば、リードオンリィメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）などが挙げられる。外部機器には、画像情報の形成または取得が可能であり、かつ画像形成装置１００に電気的に接続可能な電気、電子機器を使用でき、たとえば、コンピュータ、デジタルカメラ、テレビジョン受像機器、ビデオレコーダ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）レコーダ、ＨＤＤＶＤ（High-Definition Digital Versatile Disc）レコーダ、ブルーレイディスクレコーダ、ファクシミリ装置、携帯端末装置などが挙げられる。
【００４７】
演算部は、記憶部に書き込まれる各種データ（画像形成命令、検知結果、画像情報など）および各種処理のプログラムを取り出し、各種判定を行う。制御部は、演算部の判定結果に応じて画像形成装置１００に設けられる各装置に制御信号を送付し、動作制御を行う。
【００４８】
制御部および演算部は中央処理装置（ＣＰＵ、Central Processing Unit）を備えるマイクロコンピュータ、マイクロプロセッサなどによって実現される処理回路を含む。制御ユニット部は、この処理回路とともに主電源を含み、電源は制御ユニット部だけでなく、画像形成装置１００に設けられる各装置にも電力を供給する。
【００４９】
図２は、トナーカートリッジ３００の構成を示す模式図である。図３は、図２に示す線Ａ−Ａを切断面線とするトナーカートリッジ３００の断面図である。トナーカートリッジ３００は、トナー供給パイプ２５０を介して、現像装置２００へトナーを供給する装置である。トナーカートリッジ３００は、トナー収容容器３０１と、トナー汲み上げ部材３０２と、トナー排出部材３０３と、トナー排出容器３０４とを含む。
【００５０】
トナー収容容器３０１は、略半円柱状の内部空間を有する容器状部材であり、その内部空間において、トナー汲み上げ部材３０２を回転自在に支持し、未使用のトナーを収容する。トナー排出容器３０４は、トナー収容容器３０１の長手方向に沿って設けられる略半円柱状の内部空間を有する容器状部材であり、その内部空間において、トナー排出部材３０３を回転自在に支持する。トナー収容容器３０１の内部空間とトナー排出容器３０４の内部空間とは、トナー収容容器３０１の長手方向に沿って形成される連通口３０５を介して連通する。トナー排出容器３０４は、その鉛直方向下部に、排出口３０６が形成される。トナー排出容器３０４には、排出口３０６において、トナー供給パイプ２５０が接続される。
【００５１】
トナー汲み上げ部材３０２は、回転軸３０２ａと、基体３０２ｂと、摺動部３０２ｃとを含む。回転軸３０２ａは、トナー収容容器３０１の長手方向に沿って延びる円柱状の部材である。基体３０２ｂは、トナー収容容器３０１の長手方向に沿って延びる板状の部材であり、その幅方向および厚さ方向の中央部において、回転軸３０２ａに取り付けられる。摺動部３０２ｃは、基体３０２ｂの幅方向両端部に取り付けられる可撓性を有する部材であり、たとえば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）から形成される。トナー汲み上げ部材３０２は、回転軸３０２ａがその軸線回りに回転するのに伴って基体３０２ｂが回転運動し、これによって基体３０２ｂの幅方向両端部に設けられる摺動部３０２ｃがトナー収容容器３０１の内壁面を摺擦することで、トナー収容容器３０１内のトナーを、トナー排出容器３０４へ汲み上げる。
【００５２】
トナー排出部材３０３は、トナー排出容器３０４内のトナーを排出口３０６に向けて搬送する部材である。トナー排出部材３０３は、トナー排出回転軸３０３ａと、このトナー排出回転軸３０３ａを取り巻いて設けられるトナー排出羽根３０３ｂとを含む、オーガスクリュー状部材である。
【００５３】
トナーカートリッジ３００によれば、トナー収容容器３０１内の未使用トナーが、トナー汲み上げ部材３０２によってトナー排出容器３０４に汲み上げられる。そして、トナー排出容器３０４に汲み上げられたトナーは、トナー排出部材３０３によって排出口３０６に搬送される。排出口３０６に搬送されたトナーは、この排出口３０６からトナー排出容器３０４外へ排出され、トナー供給パイプ２５０を介して、現像装置２００に供給される。
【００５４】
図４は、現像装置２００の構成を示す模式図である。図５は、図４に示す線Ｂ−Ｂを切断面線とする現像装置２００の断面図である。図６は、図４に示す線Ｃ−Ｃを切断面線とする現像装置２００の断面図である。現像装置２００は、感光体ドラム２１の表面にトナーを供給することで、感光体ドラム２１の表面に形成された静電潜像を現像する装置である。現像装置２００は、現像槽２０１と、第１搬送部材２０２と、第２搬送部材２０３と、現像ローラ２０４と、現像槽カバー２０５と、ドクターブレード２０６と、隔壁２０７と、トナー濃度検知センサ２０８と、軸受冷却部材２０９ａ，２０９ｂとを含む。
【００５５】
現像槽２０１は、側壁部２０１ａ，２０１ｂと底壁部２０１ｃとによって内部空間が形成される部材であり、その内部空間に現像剤を貯留する。側壁部２０１ａ，２０１ｂと底壁部２０１ｃとは一体成形されていてもよいし、別部材であってもよい。現像槽２０１は、たとえば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ハイインパクトポリスチレン、ＡＢＳ樹脂（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合合成樹脂）などの樹脂材料から形成される。本発明において用いられる現像剤としては、トナーのみからなる１成分現像剤であっても、トナーとキャリアとを含む２成分現像剤であってもよい。
【００５６】
現像槽２０１には、その鉛直方向上方に現像槽カバー２０５が設けられ、内部空間に、第１搬送部材２０２、第２搬送部材２０３、現像ローラ２０４、ドクターブレード２０６、および隔壁２０７が設けられる。また、現像槽２０１の鉛直方向下部（底部）には、トナー濃度検知センサ２０８が設けられる。現像槽２０１は、感光体ドラム２１と現像ローラ２０４との間に開口部が設けられている。
【００５７】
現像槽２０１の長手方向における長さＬ１は、２００ｍｍ〜４００ｍｍ程度である。また、現像槽２０１の幅方向における長さＬ２は、２５ｍｍ〜８０ｍｍ程度である。
【００５８】
現像ローラ２０４は、マグネットローラを含み、現像槽２０１内の現像剤を表面に担持して、担持した現像剤に含まれるトナーを感光体ドラム２１へ供給する。現像ローラ２０４には、図示しない電源が接続され、現像バイアス電圧が印加される。現像ローラ２０４に担持されたトナーは、感光体ドラム２１近傍において、現像バイアス電圧による静電気力によって、感光体ドラム２１へ移動する。
【００５９】
ドクターブレード２０６は、現像ローラ２０４の軸線方向に延びる板状部材であり、その幅方向の一端が現像槽２０１に固定され、かつ他端が現像ローラ２０４の表面に対して間隙を有するように設けられる。ドクターブレード２０６は、現像ローラ２０４の表面に対して間隙を有して設けられることで、現像ローラ２０４に担持される現像剤の量を所定量に規制する。ドクターブレード２０６の材料としては、ステンレス鋼、アルミニウム、合成樹脂などを使用できる。
【００６０】
隔壁２０７は、現像槽２０１の幅方向略中央部において、現像槽２０１の長手方向に沿って延びる長手形状の部材である。隔壁２０７は、現像槽２０１の底壁部２０１ｃと現像槽カバー２０５との間に設けられ、かつ、長手方向両端部が現像槽２０１の側壁部２０１ａ，２０１ｂから離間するように設けられる。隔壁２０７によって、現像槽２０１の内部空間は、第１搬送路Ｐと、第２搬送路Ｑと、第１連通路Ｒと、第２連通路Ｓとに区分されている。
【００６１】
第２搬送路Ｑは、隔壁２０７の長手方向に沿って延びる略半円柱状の空間であって、現像ローラ２０４に臨む空間である。第１搬送路Ｐは、隔壁２０７の長手方向に沿って延びる略半円柱状の空間であって、隔壁２０７を挟んで第２搬送路Ｑに対向する空間である。第１連通路Ｒは、隔壁２０７の長手方向一端部２０７ａ側において、第１搬送路Ｐと第２搬送路Ｑとを連通する空間である。第２連通路Ｓは、隔壁２０７の長手方向他端部２０７ｂ側において、第１搬送路Ｐと第２搬送路Ｑとを連通する空間である。
【００６２】
現像槽カバー２０５は、現像槽２０１の鉛直方向上方に着脱自在に設けられ、供給口部２０５ａを有する。現像槽カバー２０５には、供給口部２０５ａにおいて、トナー供給パイプ２５０が接続される。供給口部２０５ａは、現像槽２０１にトナーを供給するための開口が形成される開口部であり、トナーカートリッジ３００に収容されているトナーは、トナー供給パイプ２５０およびこの開口を経て、現像槽２０１内に供給される。
【００６３】
供給口部２０５ａは、第１搬送路Ｐの鉛直方向上方において第２連通路Ｓの近傍に形成される。より詳細には、第１搬送路Ｐに臨み、かつ、隔壁２０７の長手方向において第２連通路Ｓと同じ位置に形成される。
【００６４】
第１搬送部材２０２は、第１搬送路Ｐ内に設けられる。第１搬送部材２０２は、隔壁２０７の長手方向他端部２０７ｂ側から長手方向一端部２０７ａ側へ向けて、現像槽２０１内の現像剤を搬送する。以下では、第１搬送部材２０２による現像剤の搬送方向を、搬送方向Ｘと称する。
【００６５】
第１搬送部材２０２は、第１回転軸部材２０２ａと、第１螺旋羽根２０２ｂと、第１ギア２０２ｃと、第１現像剤止板２０２ｄ，２０２ｅとを含むオーガスクリュー状部材である。第１回転軸部材２０２ａは、直径４ｍｍ〜１０ｍｍの円柱状部材であり、搬送方向Ｘ下流端において、第１ギア２０２ｃと接続される。第１回転軸部材２０２ａは、搬送方向Ｘ下流端部が、現像槽２０１の側壁部２０１ａに固定されるラジアル軸受である第１軸受２１０ａに挿通されるとともに、搬送方向Ｘ上流端部が、現像槽２０１の側壁部２０１ｂに固定されるスラスト軸受である第１軸受２１０ｂに嵌合し、この２つの第１軸受２１０ａ，２１０ｂによって、軸線まわりに回転自在に支持される。
【００６６】
第１軸受２１０ａ，２１０ｂは、摩擦抵抗の低い樹脂材料（たとえば、シリコンオイルが含浸または塗布された、ポリエチレン、ポリプロピレン、ハイインパクトポリスチレン、ＡＢＳ樹脂などの樹脂材料）から形成される、すべり軸受である。第１軸受２１０ａは、現像槽２０１の側壁部２０１ａに形成される孔部２０１ａａに設けられる略円筒状部材であり、その内径は、第１回転軸部材２０２ａの直径と同一か、または僅かに大きい。第１軸受２１０ｂは、現像槽２０１の側壁部２０１ｂに形成される孔部２０１ｂａに設けられる略有底円筒状部材であり、その内径は、第１回転軸部材２０２ａの直径と同一か、または僅かに大きい。
【００６７】
第１回転軸部材２０２ａの側面には、この側面を螺旋状に取り巻く形状の部材である第１螺旋羽根２０２ｂが設けられる。第１螺旋羽根２０２ｂの外径Ｌ３は、１２ｍｍ〜３０ｍｍである。また、第１回転軸部材２０２ａの側面には、第１螺旋羽根２０２ｂと第１軸受２１０ａとの間において、円盤状の第１現像剤止板２０２ｄが設けられ、第１螺旋羽根２０２ｂと第１軸受２１０ｂとの間において、円盤状の第１現像剤止板２０２ｅが設けられる。第１現像剤止板２０２ｄ，２０２ｅは、第１軸受２１０ａ，２１０ｂと第１回転軸部材２０２ａとの間に現像剤が入り込むことを防ぐ部材である。
【００６８】
第１回転軸部材２０２ａ、第１螺旋羽根２０２ｂ、第１ギア２０２ｃ、および第１現像剤止板２０２ｄ，２０２ｅは、たとえば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ハイインパクトポリスチレン、ＡＢＳ樹脂などの樹脂材料から形成される。第１回転軸部材２０２ａ、第１螺旋羽根２０２ｂ、第１ギア２０２ｃ、および第１現像剤止板２０２ｄ，２０２ｅは、同一の材料から一体成形されることが好ましい。
【００６９】
このような第１搬送部材２０２は、画像形成装置１００が備える図示しないモータなどの回転駆動源によって、第１ギア２０２ｃを介して、第１回転軸部材２０２ａの軸線まわりに、１５０ｒｐｍ〜４００ｒｐｍで回転する。これに伴って、第１螺旋羽根２０２ｂが第１回転軸部材２０２ａの軸線を中心として回転運動し、その結果、第１搬送路Ｐに貯留される現像剤は、搬送方向Ｘ下流側に搬送される。上述したように、現像槽カバー２０５の供給口部２０５ａは、第１搬送路Ｐの鉛直方向上方において第２連通路Ｓの近傍に形成されるので、トナーカートリッジ３００内の未使用のトナーは、まず、第１搬送路Ｐに供給され、その後、第１搬送部材２０２によって、第１搬送路Ｐの搬送方向Ｘ下流側に搬送されることになる。
【００７０】
第２搬送部材２０３は、第２搬送路Ｑ内に設けられる。第２搬送部材２０３は、隔壁２０７の長手方向一端部２０７ａ側から長手方向他端部２０７ｂ側へ向けて、現像槽２０１内の現像剤を搬送する。以下では、第２搬送部材２０３による現像剤の搬送方向を、搬送方向Ｙと称する。
【００７１】
第２搬送部材２０３は、第２回転軸部材２０３ａと、第２螺旋羽根２０３ｂと、第２ギア２０３ｃと、第２現像剤止板２０３ｄ，２０３ｅとを含むオーガスクリュー状部材である。第２回転軸部材２０３ａは、直径４ｍｍ〜１０ｍｍの円柱状部材であり、搬送方向Ｙ上流端において、第２ギア２０３ｃと接続される。第２回転軸部材２０３ａは、搬送方向Ｙ上流端部が、現像槽２０１の側壁部２０１ａに固定されるラジアル軸受である第２軸受２１１ａに挿通されるとともに、搬送方向Ｙ下流端部が、現像槽２０１の側壁部２０１ｂに固定されるスラスト軸受である第２軸受２１１ｂに嵌合し、この２つの第２軸受２１１ａ，２１１ｂによって、軸線まわりに回転自在に支持される。
【００７２】
第２軸受２１１ａ，２１１ｂは、摩擦抵抗の低い樹脂材料（たとえば、シリコンオイルが含浸または塗布された、ポリエチレン、ポリプロピレン、ハイインパクトポリスチレン、ＡＢＳ樹脂などの樹脂材料）から形成される、すべり軸受である。第２軸受２１１ａは、現像槽２０１の側壁部２０１ａに形成される孔部２０１ａｂに設けられる略円筒状部材であり、その内径は、第２回転軸部材２０３ａの直径と同一か、または僅かに大きい。第２軸受２１１ｂは、現像槽２０１の側壁部２０１ｂに形成される孔部２０１ｂｂに設けられる略有底円筒状部材であり、その内径は、第２回転軸部材２０３ａの直径と同一か、または僅かに大きい。
【００７３】
第２回転軸部材２０３ａの側面には、この側面を螺旋状に取り巻く形状の部材である第２螺旋羽根２０３ｂが設けられる。第２螺旋羽根２０３ｂの外径Ｌ４は、１２ｍｍ〜３０ｍｍである。また、第２回転軸部材２０３ａの側面には、第２螺旋羽根２０３ｂと第２軸受２１１ａとの間において、円盤状の第２現像剤止板２０３ｄが設けられ、第２螺旋羽根２０３ｂと第２軸受２１１ｂとの間において、円盤状の第２現像剤止板２０３ｅが設けられる。第２現像剤止板２０３ｄ，２０３ｅは、第２軸受２１１ａ，２１１ｂと第２回転軸部材２０３ａとの間に現像剤が入り込むことを防ぐ部材である。
【００７４】
第２回転軸部材２０３ａ、第２螺旋羽根２０３ｂ、第２ギア２０３ｃ、および第２現像剤止板２０３ｄ，２０３ｅは、たとえば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ハイインパクトポリスチレン、ＡＢＳ樹脂などの樹脂材料から形成される。第２回転軸部材２０３ａ、第２螺旋羽根２０３ｂ、第２ギア２０３ｃ、および第２現像剤止板２０３ｄ，２０３ｅは、同一の材料から一体成形されることが好ましい。
【００７５】
このような第２搬送部材２０３は、画像形成装置１００が備える図示しないモータなどの回転駆動源によって、第２ギア２０３ｃを介して、第２回転軸部材２０３ａの軸線まわりに、１５０ｒｐｍ〜４００ｒｐｍで回転する。これに伴って、第２螺旋羽根２０３ｂが第２回転軸部材２０３ａの軸線を中心として回転運動し、その結果、第２搬送路Ｑに貯留される現像剤は、搬送方向Ｙ下流側に搬送される。
【００７６】
図７は、軸受冷却部材２０９ａ，２０９ｂを示す図である。図７（ａ）は、軸受冷却部材２０９ａを搬送方向Ｙに見たときの様子を表し、図７（ｂ）は、軸受冷却部材２０９ｂを搬送方向Ｘに見たときの様子を表す。
【００７７】
軸受冷却部材２０９ａは、現像槽２０１の側壁部２０１ａの孔部２０１ａａに固定され、第１軸受２１０ａに外接する円筒状の第１接触部２０９ａａと、側壁部２０１ａの孔部２０１ａｂに固定され、第２軸受２１１ａに外接する円筒状の第２接触部２０９ａｂと、第１接触部２０９ａａおよび第２接触部２０９ａｂに接続され、現像槽２０１の外の空間に露出して設けられる放熱板部２０９ａｃとを含む。
【００７８】
放熱板部２０９ａｃは、側壁部２０１ａの、現像槽２０１の外の空間に露出する面に固定される板状部材であり、厚さは、１０μｍ〜３ｍｍである。放熱板部２０９ａｃには、第１回転軸部材２０２ａが挿通される円柱状の第１孔２０９ｄと、第２回転軸部材２０３ａが挿通される円柱状の第２孔２０９ｅとが形成される。第１孔２０９ｄの軸線と第１接触部２０９ａａの軸線とは一致し、第２孔２０９ｅの軸線と第２接触部２０９ａｂの軸線とは一致する。第１孔２０９ｄの直径は、放熱板部２０９ａｃと第１回転軸部材２０２ａとが接触しないように、第１回転軸部材２０２ａの直径よりも大きく設定される。同様に、第２孔２０９ｅの直径は、放熱板部２０９ａｃと第２回転軸部材２０３ａとが接触しないように、第２回転軸部材２０３ａの直径よりも大きく設定される。
【００７９】
第１接触部２０９ａａ、第２接触部２０９ａｂ、および放熱板部２０９ａｃは、第１軸受２１０ａおよび第２軸受２１１ａよりも熱伝導率の高い材料から形成される。本実施形態の第１軸受２１０ａおよび第２軸受２１１ａは、上述したように、ポリエチレン、ポリプロピレン、ハイインパクトポリスチレン、ＡＢＳ樹脂などの樹脂材料から形成されるので、本実施形態の第１接触部２０９ａａ、第２接触部２０９ａｂ、および放熱板部２０９ａｃは、これらの樹脂材料よりも熱伝導率が高い材料から形成される。たとえば、これらの樹脂材料中に、アルミニウムや銅などの熱伝導率の高い金属粉を分散させた材料から形成してもよいし、アルミニウムや銅などの金属単体から形成してもよいし、これらの金属を含む合金から形成してもよい。熱伝導率を高めるために、好ましくは、これらの金属を主成分とする材料から形成される。ここで、主成分とは、材料中の質量比が最も大きい成分を意味する。
【００８０】
放熱板部２０９ａｃには、放熱板部２０９ａｃと同一の材料から形成される放熱フィンを設けてもよいし、放熱板部２０９ａｃを強制的に冷却するためのファンを設けてもよい。
【００８１】
軸受冷却部材２０９ｂは、現像槽２０１の側壁部２０１ｂの孔部２０１ｂａに固定され、第１軸受２１０ｂに外接する円筒状の第１接触部２０９ｂａと、側壁部２０１ｂの孔部２０１ｂｂに固定され、第２軸受２１１ｂに外接する円筒状の第２接触部２０９ｂｂと、第１接触部２０９ｂａおよび第２接触部２０９ｂｂに接続され、現像槽２０１の外の空間に露出して設けられる放熱板部２０９ｂｃとを含む。放熱板部２０９ａｃは、側壁部２０１ａの、現像槽２０１の外の空間に露出する面に固定される板状部材であり、厚さは、１０μｍ〜３ｍｍである。
【００８２】
第１接触部２０９ｂａ、第２接触部２０９ｂｂ、および放熱板部２０９ｂｃは、第１軸受２１０ｂおよび第２軸受２１１ｂよりも熱伝導率の高い材料から形成される。本実施形態の第１軸受２１０ｂおよび第２軸受２１１ｂは、上述したように、ポリエチレン、ポリプロピレン、ハイインパクトポリスチレン、ＡＢＳ樹脂などの樹脂材料から形成されるので、本実施形態の第１接触部２０９ｂａ、第２接触部２０９ｂｂ、および放熱板部２０９ｂｃは、これらの樹脂材料よりも熱伝導率が高い材料から形成される。たとえば、これらの樹脂材料中に、アルミニウムや銅などの熱伝導率の高い金属粉を分散させた材料から形成してもよいし、アルミニウムや銅などの金属単体から形成してもよいし、これらの金属を含む合金から形成してもよい。熱伝導率を高めるために、好ましくは、これらの金属を主成分とする材料から形成される。
【００８３】
放熱板部２０９ｂｃには、放熱板部２０９ｂｃと同一の材料から形成される放熱フィンを設けてもよいし、放熱板部２０９ｂｃを強制的に冷却するためのファンを設けてもよい。
【００８４】
トナー濃度検知センサ２０８は、現像槽２０１の底部において、第２搬送部材２０３の鉛直方向下方に装着され、センサ面が第２搬送路Ｑに露出するように設けられる。トナー濃度検知センサ２０８は、図示しないトナー濃度制御部に電気的に接続される。
【００８５】
トナー濃度制御部は、トナー濃度検知センサ２０８が検知するトナー濃度検知結果に応じて、トナー排出部材３０３を回転させ、現像槽２０１内にトナーを供給する制御を行う。より具体的には、トナー濃度制御部は、トナー濃度検知センサ２０８によるトナー濃度検知結果が所定の設定値よりも低いか否か判断し、低いと判断した場合に、トナー排出部材３０３を回転させる駆動部に制御信号を送り、トナー排出部材３０３を所定の期間回転させる。
【００８６】
トナー濃度検知センサ２０８には、図示しない電源が接続される。電源は、トナー濃度検知センサ２０８を駆動させるための駆動電圧、およびトナー濃度検知結果をトナー濃度制御部に出力するための制御電圧を、トナー濃度検知センサ２０８に印加する。電源によるトナー濃度検知センサ２０８への電圧の印加は、図示しない制御部によって制御される。
【００８７】
トナー濃度検知センサ２０８としては、一般的なトナー濃度検知センサを使用でき、たとえば、透過光検知センサ、反射光検知センサ、透磁率検知センサなどを使用できる。これらのトナー濃度検知センサの中でも、透磁率検知センサを使用することが好ましい。透磁率検知センサとしては、たとえば、ＴＳ−Ｌ（商品名、ＴＤＫ株式会社製）、ＴＳ−Ａ（商品名、ＴＤＫ株式会社製）、ＴＳ−Ｋ（商品名、ＴＤＫ株式会社製）などが挙げられる。
【００８８】
以上のように構成される現像装置２００によれば、現像槽２０１内において、現像剤は、第１搬送路Ｐ、第１連通路Ｒ、第２搬送路Ｑ、第２連通路Ｓ、という順序で循環搬送される。循環搬送される現像剤のうちの一部は、第２搬送路Ｑにおいて、現像ローラ２０４の表面に担持され、担持された現像剤中のトナーは、感光体ドラム２１へと移動して順次消費される。所定量のトナーが消費されたことをトナー濃度検知センサ２０８が検知すると、未使用のトナーがトナーカートリッジ３００から第１搬送路Ｐ内へ供給される。供給されたトナーは、第１搬送路Ｐ内で搬送されながら、既に貯留されていた現像剤中に拡散する。
【００８９】
このように、現像剤を循環させる際、第１搬送部材２０２は回転しており、第１回転軸部材２０２ａと第１軸受２１０ａとの間、および、第１回転軸部材２０２ａと第１軸受２１０ｂとの間には、それぞれ摩擦が生じ、摩擦熱が発生する。同様に、第２回転軸部材２０３ａと第２軸受２１１ａとの間、および、第２回転軸部材２０３ａと第２軸受２１１ｂとの間には、それぞれ摩擦が生じ、摩擦熱が発生する。第１軸受２１０ａおよび第２軸受２１１ａにおいて発生した摩擦熱は、第１軸受２１０ａおよび第２軸受２１１ａよりも熱伝導率が高い第１接触部２０９ａａおよび第２接触部２０９ａｂにそれぞれ移動し、第１接触部２０９ａａおよび第２接触部２０９ａｂに移動した熱は、現像槽２０１の外の空間に露出して設けられる放熱板部２０９ａｃに移動する。そして、放熱板部２０９ａｃは、現像槽２０１の外の空間へ放熱する。
【００９０】
すなわち、本実施形態の軸受冷却部材２０９ａは、第１軸受２１０ａおよび第２軸受２１１ａにおいて発生した摩擦熱の、現像槽２０１の外の空間への移動経路として機能し、外の空間へ、摩擦熱を速やかに拡散することができる。これによって、第１軸受２１０ａおよび第２軸受２１１ａ近傍でトナーが融着することを防止することができる。同様に、本実施形態の軸受冷却部材２０９ｂは、第１軸受２１０ｂおよび第２軸受２１１ｂにおいて発生した摩擦熱の、現像槽２０１の外の空間への移動経路として機能し、外の空間へ、摩擦熱を速やかに拡散することができ、これによって、第１軸受２１０ｂおよび第２軸受２１１ｂ近傍でトナーが融着することを防止することができる。
【００９１】
また本実施形態では、現像槽２０１の外の空間に露出して設けられる放熱板部２０９ａｃ，２０９ｂｃは板状に形成されるので、発生した摩擦熱を、現像槽２０１の外の空間へ効率的に放出することができ、現像槽２０１内に熱が滞留することを防止することができる。
【００９２】
また本実施形態では、現像槽２０１の外の空間に露出して設けられる放熱板部２０９ａｃは、第１軸受２１０ａおよび第２軸受２１１ａが固定される側壁部２０１ａの外側の面に固定されるので、第１軸受２１０ａおよび第２軸受２１１ａにおいて発生した摩擦熱の移動経路を最短にすることができ、これにより、摩擦熱を、現像槽２０１の外の空間へ効率的に放出することができ、その結果、現像槽２０１内に熱が滞留することを防止することができる。同様に、現像槽２０１の外の空間に露出して設けられる放熱板部２０９ｂｃは、第１軸受２１０ｂおよび第２軸受２１１ｂが固定される側壁部２０１ｂの外側の面に固定されるので、第１軸受２１０ｂおよび第２軸受２１１ｂにおいて発生した摩擦熱の移動経路を最短にすることができ、これにより、摩擦熱を、現像槽２０１の外の空間へ効率的に放出することができ、その結果、現像槽２０１内に熱が滞留することを防止することができる。
【００９３】
また本実施形態では、軸受冷却部材２０９ａ，２０９ｂの材料は、主成分としてアルミニウムまたは銅を含むので熱伝導率が高く、これにより、発生した摩擦熱を、現像槽２０１の外の空間へ効率的に放出することができ、現像槽２０１内に熱が滞留することを防止することができる。
【００９４】
このように、現像装置２００は、現像槽２０１内でトナーの融着を防ぐことができるので、現像槽２０１内でのトナーの攪拌性、搬送性の低下を防ぐことができる。したがって、現像装置２００を備える画像形成装置１００は、現像装置２００によって充分に帯電したトナーを感光体ドラム２１へ供給することが可能になるので、高画質の画像を迅速に形成することが可能になる。
【符号の説明】
【００９５】
２０ トナー像形成部
３０ 転写部
４０ 定着部
５０ 記録媒体供給部
６０ 排出部
１００ 画像形成装置
２００，２００ｂ，２００ｃ，２００ｍ，２００ｙ 現像装置
２０１ 現像槽
２０１ａ，２０１ｂ 側壁部
２０１ｃ 底壁部
２０２ 第１搬送部材
２０２ａ 第１回転軸部材
２０２ｂ 第１螺旋羽根
２０２ｃ 第１ギア
２０２ｄ，２０２ｅ 第１現像剤止板
２０３ 第２搬送部材
２０３ａ 第２回転軸部材
２０３ｂ 第２螺旋羽根
２０３ｃ 第２ギア
２０３ｄ，２０３ｅ 第２現像剤止板
２０４ 現像ローラ
２０５ 現像槽カバー
２０５ａ 供給口部
２０６ ドクターブレード
２０７ 隔壁
２０８ トナー濃度検知センサ
２０９ａ，２０９ｂ 軸受冷却部材
２０９ａａ，２０９ｂａ 第１接触部
２０９ａｂ，２０９ｂｂ 第２接触部
２０９ａｃ，２０９ｂｃ 放熱板部
２１０ａ，２１０ｂ 第１軸受
２１１ａ，２１１ｂ 第２軸受
２５０，２５０ｂ，２５０ｃ，２５０ｍ，２５０ｙ トナー供給パイプ
３００，３００ｂ，３００ｃ，３００ｍ，３００ｙ トナーカートリッジ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像装置および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
フルカラー化や高画質化に対応した電子写真方式の画像形成装置には、トナーとキャリアとからなる２成分現像剤が広く使用されている。現像装置は、現像槽内で２成分現像剤を攪拌することにより、トナーとキャリアとの間に摩擦を生じさせ、これによって、トナーを帯電させる。帯電したトナーは、現像ローラの表面に供給され、静電的吸引力によって現像ローラから感光体ドラムの表面に形成された静電潜像に移動する。これにより、感光体ドラム上に静電潜像に基づいたトナー像が形成される。
【０００３】
近年では、画像形成装置の高速化および小型化が要求されており、それに伴って、現像剤の帯電を迅速かつ充分に行うとともに、現像剤の搬送を迅速に行うことが必要となっている。そのための技術として、特許文献１には、現像槽内に隔壁を設け、この隔壁によって、現像槽を、隔壁の長手方向に沿って延び、隔壁を挟んで対向する第１現像剤搬送路および第２現像剤搬送路と、第１現像剤搬送路および第２現像剤搬送路を隔壁の長手方向両端側で連通させる第１連通路および第２連通路とに区分し、第１現像剤搬送路内および第２現像剤搬送路内に、現像剤を搬送する搬送部材である第１オーガスクリューおよび第２オーガスクリューを設けた、循環方式の現像装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１０９７４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の現像装置における、第１オーガスクリューおよび第２オーガスクリューは、円柱形状の回転軸部材の側面に螺旋羽根が設けられた部材であり、回転軸部材の軸線まわりに回転することで、螺旋羽根によって現像剤を搬送する。このようなオーガスクリューは、従来、回転軸部材が金属から形成され、螺旋羽根が樹脂から形成されていた。形状が複雑な螺旋羽根には、加工が容易な樹脂が適しており、剛性が求められる回転軸部材には、金属が適しているからである。しかしながら、金属製の回転軸部材に樹脂製の螺旋羽根を固定するための加工が複雑であるので、近年では、回転軸部材も樹脂製にすることが検討されている。
【０００６】
オーガスクリューは、現像槽に設けられる軸受によって回転自在に支持されており、現像剤の搬送のためにオーガスクリューが回転すると、オーガスクリューと軸受との間には、摩擦によって摩擦熱が発生する。金属製の回転軸部材を備えるオーガスクリューを使用する場合、オーガスクリューと軸受との間に発生する摩擦熱は、回転軸部材全体に速やかに拡散され、トナーへの熱の伝導は少なく、問題が生じない。これに対して、樹脂製の回転軸部材を備えるオーガスクリューを使用する場合、オーガスクリューと軸受との間に発生する摩擦熱は、回転軸部材全体に拡散し難く、軸受近傍のトナーへ集中して熱が伝導する。その結果、軸受近傍にトナーが融着し、融着したトナーとの摩擦によって、オーガスクリューによって循環搬送されるトナーの攪拌性、搬送性が低下してしまう。また、多量のトナーが軸受近傍に融着した場合には、オーガスクリューの回転が阻害されてしまう。
【０００７】
本発明は、上述した課題を解決するためのものであり、樹脂製の回転軸部材を有する搬送部材を使用するときに、搬送部材と軸受との摩擦によって発生する摩擦熱によるトナーの融着を防ぐことができる現像装置、およびこの現像装置を備える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】
【０００８】
本発明は、現像剤を収容するための内部空間を形成する複数の壁部を有する現像槽と、
樹脂製の回転軸部材および該回転軸部材に固定される螺旋羽根を有し、回転することで前記現像槽内に収容される現像剤を搬送する搬送部材と、
前記現像槽の壁部に固定され、前記搬送部材を回転自在に支持する軸受と、
一部分が前記軸受に接触し、かつ、他の一部分が前記現像槽の外の空間に露出して設けられ、前記軸受よりも熱伝導率が高い軸受冷却部材と、を備えることを特徴とする現像装置である。
【０００９】
また本発明は、前記軸受冷却部材の前記他の一部分は、板状に形成されることを特徴とする。
【００１０】
また本発明は、前記軸受冷却部材の前記他の一部分は、前記軸受が固定される壁部の、前記現像槽の外の空間に露出する面に、固定されることを特徴とする。
【００１１】
また本発明は、前記軸受冷却部材は、主成分として、アルミニウムまたは銅を含むことを特徴とする。
【００１２】
また本発明は、電子写真方式の画像形成装置において、
前記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】
【００１３】
本発明によれば、回転軸部材と軸受との摩擦により発生する摩擦熱は、軸受よりも熱伝導率が高い軸受冷却部材によって、現像槽の外の空間に速やかに拡散するので、軸受近傍でトナーが融着することを防止することができる。
【００１４】
また本発明によれば、軸受冷却部材において、現像槽の外の空間に露出して設けられる一部分は板状に形成されるので、回転軸部材と軸受との摩擦により発生する摩擦熱を、現像槽の外の空間へ効率的に放出することができ、現像槽内に熱が滞留することを防止することができる。
【００１５】
また本発明によれば、軸受冷却部材において、現像槽の外の空間に露出して設けられる板状の部分は、軸受が固定される壁部の外側の面に固定されるので、この板状の部分と軸受との距離を短くすることができ、これにより、回転軸部材と軸受との摩擦により発生する摩擦熱を、現像槽の外の空間へ効率的に放出することができ、現像槽内に熱が滞留することを防止することができる。
【００１６】
また本発明によれば、軸受冷却部材は、主成分としてアルミニウムまたは銅を含むので熱伝導率が高く、これにより、回転軸部材と軸受との摩擦により発生する摩擦熱を、現像槽の外の空間へ効率的に放出することができ、現像槽内に熱が滞留することを防止することができる。
【００１７】
また本発明によれば、現像装置は、現像槽内でトナーの融着を防ぐことができ、これによって、現像槽内でのトナーの攪拌性、搬送性の低下を防ぐことができる。したがって、現像装置によって充分に帯電したトナーを供給することが可能になるので、高画質の画像を迅速に形成することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】画像形成装置１００の構成を示す模式図である。
【図２】トナーカートリッジ３００の構成を示す模式図である。
【図３】図２に示す線Ａ−Ａを切断面線とするトナーカートリッジ３００の断面図である。
【図４】現像装置２００の構成を示す模式図である。
【図５】図４に示す線Ｂ−Ｂを切断面線とする現像装置２００の断面図である。
【図６】図４に示す線Ｃ−Ｃを切断面線とする現像装置２００の断面図である。
【図７】軸受冷却部材２０９ａ，２０９ｂを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
はじめに、本発明の実施形態である現像装置２００を備える画像形成装置１００について説明する。図１は、画像形成装置１００の構成を示す模式図である。画像形成装置１００は、複写機能、プリンタ機能、およびファクシミリ機能を併せ持つ複合機であり、伝達される画像情報に応じて、記録媒体上にフルカラーまたはモノクロの画像を形成する。画像形成装置１００は、コピアモード（複写モード）、プリンタモード、およびファクシミリモードという３種の印刷モードを有しており、図示しない操作部からの操作入力、パーソナルコンピュータ、携帯端末装置、情報記録媒体、メモリ装置を用いた外部機器などからの印刷ジョブの受信に応じて、図示しない制御ユニット部によって、印刷モードが選択される。
【００２０】
画像形成装置１００は、トナー像形成部２０と、転写部３０と、定着部４０と、記録媒体供給部５０と、排出部６０と、図示しない制御ユニット部とを含む。トナー像形成部２０は、感光体ドラム２１ｂ，２１ｃ，２１ｍ，２１ｙと、帯電部２２ｂ，２２ｃ，２２ｍ，２２ｙと、露光ユニット２３と、現像装置２００ｂ，２００ｃ，２００ｍ，２００ｙと、クリーニングユニット２５ｂ，２５ｃ，２５ｍ，２５ｙと、トナーカートリッジ３００ｂ，３００ｃ，３００ｍ，３００ｙと、トナー供給パイプ２５０ｂ，２５０ｃ，２５０ｍ，２５０ｙとを含む。転写部３０は、中間転写ベルト３１と、駆動ローラ３２と、従動ローラ３３と、中間転写ローラ３４ｂ，３４ｃ，３４ｍ，３４ｙと、転写ベルトクリーニングユニット３５と、転写ローラ３６とを含む。
【００２１】
感光体ドラム２１、帯電部２２、現像装置２００、クリーニングユニット２５、トナーカートリッジ３００、トナー供給パイプ２５０、および中間転写ローラ３４は、カラー画像情報に含まれるブラック（ｂ）、シアン（ｃ）、マゼンタ（ｍ）、およびイエロー（ｙ）の各色の画像情報に対応するために、それぞれ４つずつ設けられる。本明細書中において、各色に応じて４つずつ設けられる各部材を区別する場合は、各部材を表す数字の末尾に各色を表すアルファベットを付して参照符号とし、各部材を総称する場合は、各部材を表す数字のみを参照符号とする。
【００２２】
感光体ドラム２１は、図示しない駆動部によって軸線回りに回転可能に支持され、図示しない導電性基体と、この導電性基体の表面に形成される光導電層とを含む。導電性基体は種々の形状を採ることができ、たとえば、円筒状、円柱状、薄膜シート状などを挙げることができる。光導電層は、光を照射されることで導電性を示す材料によって形成される。感光体ドラム２１としては、たとえば、アルミニウムで形成された円筒状部材（導電性基体）と、この円筒状部材の外周面上に形成される、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）、セレン（Ｓｅ）、または有機光半導体（ＯＰＣ）からなる薄膜（光導電層）とを含むものを用いることができる。
【００２３】
帯電部２２、現像装置２００、およびクリーニングユニット２５は、感光体ドラム２１の回転方向回りに、この順序で配置され、帯電部２２は、現像装置２００およびクリーニングユニット２５よりも鉛直方向下方に配置される。
【００２４】
帯電部２２は、感光体ドラム２１表面を所定の極性および電位に帯電させる装置である。帯電部２２は、感光体ドラム２１に臨む位置に、感光体ドラム２１の長手方向に沿って設置される。接触帯電方式の場合、帯電部２２は、感光体ドラム２１表面に接するように設置される。非接触帯電方式の場合、帯電部２２は、感光体ドラム２１表面から離隔するように設置される。
【００２５】
帯電部２２は、現像装置２００、クリーニングユニット２５などとともに、感光体ドラム２１の周囲に設置される。帯電部２２は、現像装置２００、クリーニングユニット２５などよりも、感光体ドラム２１に近い位置に設置されることが好ましい。これによって、感光体ドラム２１の帯電不良の発生を確実に防止することができる。
【００２６】
帯電部２２としては、ブラシ型帯電装置、ローラ型帯電装置、コロナ放電装置、イオン発生装置などを使用できる。ブラシ型帯電装置およびローラ型帯電装置は、接触帯電方式の帯電装置である。ブラシ型帯電装置には、帯電ブラシを用いるもの、磁気ブラシを用いるものなどがある。コロナ放電装置およびイオン発生装置は、非接触帯電方式の帯電装置である。コロナ放電装置には、ワイヤ状の放電電極を用いるもの、鋸歯状の放電電極を用いるもの、針状の放電電極を用いるものなどがある。
【００２７】
露光ユニット２３は、露光ユニット２３から出射される光が、帯電部２２と現像装置２００との間を通過して感光体ドラム２１の表面に照射されるように配置される。露光ユニット２３は、帯電状態にある感光体ドラム２１ｂ，２１ｃ，２１ｍ，２１ｙ表面に、各色の画像情報に対応するレーザ光をそれぞれ照射することによって、感光体ドラム２１ｂ，２１ｃ，２１ｍ，２１ｙそれぞれの表面に、各色の画像情報に対応する静電潜像を形成する。露光ユニット２３には、たとえば、レーザ照射部および複数の反射ミラーを備えるレーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）を使用できる。露光ユニット２３としては、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）アレイ、液晶シャッタと光源とを適宜組み合わせたユニットなどを用いてもよい。
【００２８】
現像装置２００は、感光体ドラム２１上に形成された静電潜像をトナーによって現像することで、感光体ドラム２１上にトナー像を形成する装置である。現像装置２００の鉛直方向上部には、筒状部材であるトナー供給パイプ２５０が接続される。現像装置２００の詳細については後述する。
【００２９】
トナーカートリッジ３００は、現像装置２００よりも鉛直方向上方に配され、未使用のトナーを貯蔵する。トナーカートリッジ３００の鉛直方向下部にはトナー供給パイプ２５０が接続される。トナーカートリッジ３００は、トナー供給パイプ２５０を介して、現像装置２００へトナーを供給する。トナーカートリッジ３００の詳細については後述する。
【００３０】
クリーニングユニット２５は、感光体ドラム２１から中間転写ベルト３１にトナー像が転写された後に、感光体ドラム２１の表面に残留するトナーを除去し、感光体ドラム２１の表面を清浄化する部材である。クリーニングユニット２５としては、たとえば、トナーを掻き取るための板状部材と、掻き取ったトナーを回収する容器状部材とが用いられる。
【００３１】
トナー像形成部２０によれば、帯電部２２によって均一な帯電状態にある感光体ドラム２１の表面に、露光ユニット２３から画像情報に応じたレーザ光が照射されて静電潜像が形成される。感光体ドラム２１上の静電潜像に現像装置２００からトナーが供給されることでトナー像が形成される。このトナー像は後述する中間転写ベルト３１に転写される。トナー像が中間転写ベルト３１に転写された後に、感光体ドラム２１表面に残留するトナーは、クリーニングユニット２５によって除去される。
【００３２】
中間転写ベルト３１は、感光体ドラム２１の鉛直方向上方に配置される無端ベルト状部材である。中間転写ベルト３１は、駆動ローラ３２と従動ローラ３３とによって張架されてループ状の経路を形成し、矢符Ａ４方向に移動する。
【００３３】
駆動ローラ３２は、図示しない駆動部によってその軸線回りに回転可能に設けられる。駆動ローラ３２は、その回転によって、中間転写ベルト３１を矢符Ａ４方向へ移動させる。従動ローラ３３は、駆動ローラ３２の回転に従動して回転可能に設けられ、中間転写ベルト３１が弛まないように、中間転写ベルト３１に一定の張力を発生させる。
【００３４】
中間転写ローラ３４は、中間転写ベルト３１を介して感光体ドラム２１に圧接し、かつ図示しない駆動部によってその軸線回りに回転可能に設けられる。中間転写ローラ３４としては、たとえば、直径８ｍｍ〜１０ｍｍの金属（たとえば、ステンレス）ローラの表面に、導電性の弾性部材が形成されたものを用いることができる。中間転写ローラ３４は、転写バイアスを印加する図示しない電源が接続され、感光体ドラム２１表面のトナー像を中間転写ベルト３１に転写する機能を有する。
【００３５】
転写ローラ３６は、中間転写ベルト３１を介して駆動ローラ３２に圧接し、図示しない駆動部によって軸線回りに回転可能に設けられる。転写ローラ３６と駆動ローラ３２との圧接部（転写ニップ部）において、中間転写ベルト３１に担持されて搬送されるトナー像は、後述する記録媒体供給部５０から送給される記録媒体に転写される。
【００３６】
転写ベルトクリーニングユニット３５は、中間転写ベルト３１を介して従動ローラ３３に対向し、中間転写ベルト３１のトナー像担持面に接触するように設けられる。転写ベルトクリーニングユニット３５は、記録媒体へのトナー像の転写後に、中間転写ベルト３１表面のトナーを除去し回収するために設けられる。記録媒体へのトナー像の転写後に中間転写ベルト３１にトナーが付着したまま残っていると、中間転写ベルト３１の移動によって、残留トナーが転写ローラ３６に付着するおそれがある。転写ローラ３６にトナーが付着すると、そのトナーは、次に転写する記録媒体の裏面を汚染してしまう。
【００３７】
転写部３０によれば、中間転写ベルト３１が感光体ドラム２１に接しながら移動するとき、中間転写ローラ３４に、感光体ドラム２１表面のトナーの帯電極性とは逆極性の転写バイアスが印加され、感光体ドラム２１の表面に形成されたトナー像は、中間転写ベルト３１上へ転写される。感光体ドラム２１ｙ、感光体ドラム２１ｍ、感光体ドラム２１ｃ、感光体ドラム２１ｂでそれぞれ形成される各色のトナー画像が、中間転写ベルト３１上に、この順番で順次重ねて転写されることによって、フルカラートナー像が形成される。中間転写ベルト３１に転写されたトナー像は、中間転写ベルト３１の移動によって転写ニップ部に搬送され、転写ニップ部において、記録媒体に転写される。トナー像が転写された記録媒体は、後述する定着部４０に搬送される。
【００３８】
記録媒体供給部５０は、給紙ボックス５１と、ピックアップローラ５２ａ，５２ｂと、搬送ローラ５３ａ，５３ｂと、レジストローラ５４と、給紙トレイ５５とを含む。給紙ボックス５１は、画像形成装置１００の鉛直方向下部に設けられ、画像形成装置１００内部において記録媒体を貯留する容器状部材である。給紙トレイ５５は、画像形成装置１００外壁面に設けられ、画像形成装置１００外部において記録媒体を貯留するトレイ状部材である。記録媒体としては、普通紙、カラーコピー用紙、オーバーヘッドプロジェクタ用シート、葉書などがある。
【００３９】
ピックアップローラ５２ａは、給紙ボックス５１に貯留される記録媒体を１枚ずつ取り出し、用紙搬送路Ａ１に送給する部材である。搬送ローラ５３ａは互いに圧接するように設けられる一対のローラ状部材であり、用紙搬送路Ａ１において記録媒体をレジストローラ５４に向けて搬送する。ピックアップローラ５２ｂは、給紙トレイ５５に貯留される記録媒体を１枚ずつ取り出し、用紙搬送路Ａ２に送給する部材である。搬送ローラ５３ｂは互いに圧接するように設けられる一対のローラ状部材であり、用紙搬送路Ａ２において記録媒体をレジストローラ５４に向けて搬送する。
【００４０】
レジストローラ５４は、互いに圧接するように設けられる一対のローラ状部材であり、搬送ローラ５３ａ，５３ｂから送給される記録媒体を、中間転写ベルト３１に担持されるトナー像が転写ニップ部に搬送されるのに同期して、転写ニップ部に送給する。
【００４１】
記録媒体供給部５０によれば、中間転写ベルト３１に担持されるトナー像が転写ニップ部に搬送されるのに同期して、給紙ボックス５１または給紙トレイ５５から記録媒体が転写ニップ部に送給され、この記録媒体にトナー像が転写される。
【００４２】
定着部４０は、加熱ローラ４１および加圧ローラ４２を備える。加熱ローラ４１は、所定の定着温度となるように制御される。加圧ローラ４２は、加熱ローラ４１に圧接するローラである。加熱ローラ４１は、加圧ローラ４２とともに記録媒体を加熱しながら挟持することにより、トナー像を構成するトナーを溶融させて記録媒体上に定着させる。トナー像が定着した記録媒体は、後述する排出部６０に搬送される。
【００４３】
排出部６０は、搬送ローラ６１と、排出ローラ６２と、排出トレイ６３とを含む。搬送ローラ６１は、定着部４０よりも鉛直方向上方において、互いに圧接するように設けられる一対のローラ状部材である。搬送ローラ６１は、画像が定着した記録媒体を排出ローラ６２に向けて搬送する。
【００４４】
排出ローラ６２は、互いに圧接するように設けられる一対のローラ状部材である。排出ローラ６２は、片面印刷の場合、片面の印刷が完了した記録媒体を排出トレイ６３に排出する。排出ローラ６２は、両面印刷の場合、片面の印刷が完了した記録媒体を、用紙搬送路Ａ３を介してレジストローラ５４へ搬送し、両面の印刷が完了した記録媒体を排出トレイ６３に排出する。排出トレイ６３は、画像形成装置１００の鉛直方向上面に設けられ、画像が定着した記録媒体を貯留する。
【００４５】
画像形成装置１００は、図示しない制御ユニット部を含む。制御ユニット部は、たとえば、画像形成装置１００の内部空間における鉛直方向上部に設けられ、記憶部と演算部と制御部とを含む。記憶部には、画像形成装置１００の鉛直方向上面に配置される図示しない操作パネルを介した各種設定値、画像形成装置１００内部の各所に配置される図示しないセンサなどからの検知結果、外部機器からの画像情報などが入力される。また、記憶部には、各種処理を実行するプログラムが書き込まれる。各種処理とは、たとえば、記録媒体判定処理、付着量制御処理、定着条件制御処理などである。
【００４６】
記憶部には、この分野で常用されるものを使用でき、たとえば、リードオンリィメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）などが挙げられる。外部機器には、画像情報の形成または取得が可能であり、かつ画像形成装置１００に電気的に接続可能な電気、電子機器を使用でき、たとえば、コンピュータ、デジタルカメラ、テレビジョン受像機器、ビデオレコーダ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）レコーダ、ＨＤＤＶＤ（High-Definition Digital Versatile Disc）レコーダ、ブルーレイディスクレコーダ、ファクシミリ装置、携帯端末装置などが挙げられる。
【００４７】
演算部は、記憶部に書き込まれる各種データ（画像形成命令、検知結果、画像情報など）および各種処理のプログラムを取り出し、各種判定を行う。制御部は、演算部の判定結果に応じて画像形成装置１００に設けられる各装置に制御信号を送付し、動作制御を行う。
【００４８】
制御部および演算部は中央処理装置（ＣＰＵ、Central Processing Unit）を備えるマイクロコンピュータ、マイクロプロセッサなどによって実現される処理回路を含む。制御ユニット部は、この処理回路とともに主電源を含み、電源は制御ユニット部だけでなく、画像形成装置１００に設けられる各装置にも電力を供給する。
【００４９】
図２は、トナーカートリッジ３００の構成を示す模式図である。図３は、図２に示す線Ａ−Ａを切断面線とするトナーカートリッジ３００の断面図である。トナーカートリッジ３００は、トナー供給パイプ２５０を介して、現像装置２００へトナーを供給する装置である。トナーカートリッジ３００は、トナー収容容器３０１と、トナー汲み上げ部材３０２と、トナー排出部材３０３と、トナー排出容器３０４とを含む。
【００５０】
トナー収容容器３０１は、略半円柱状の内部空間を有する容器状部材であり、その内部空間において、トナー汲み上げ部材３０２を回転自在に支持し、未使用のトナーを収容する。トナー排出容器３０４は、トナー収容容器３０１の長手方向に沿って設けられる略半円柱状の内部空間を有する容器状部材であり、その内部空間において、トナー排出部材３０３を回転自在に支持する。トナー収容容器３０１の内部空間とトナー排出容器３０４の内部空間とは、トナー収容容器３０１の長手方向に沿って形成される連通口３０５を介して連通する。トナー排出容器３０４は、その鉛直方向下部に、排出口３０６が形成される。トナー排出容器３０４には、排出口３０６において、トナー供給パイプ２５０が接続される。
【００５１】
トナー汲み上げ部材３０２は、回転軸３０２ａと、基体３０２ｂと、摺動部３０２ｃとを含む。回転軸３０２ａは、トナー収容容器３０１の長手方向に沿って延びる円柱状の部材である。基体３０２ｂは、トナー収容容器３０１の長手方向に沿って延びる板状の部材であり、その幅方向および厚さ方向の中央部において、回転軸３０２ａに取り付けられる。摺動部３０２ｃは、基体３０２ｂの幅方向両端部に取り付けられる可撓性を有する部材であり、たとえば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）から形成される。トナー汲み上げ部材３０２は、回転軸３０２ａがその軸線回りに回転するのに伴って基体３０２ｂが回転運動し、これによって基体３０２ｂの幅方向両端部に設けられる摺動部３０２ｃがトナー収容容器３０１の内壁面を摺擦することで、トナー収容容器３０１内のトナーを、トナー排出容器３０４へ汲み上げる。
【００５２】
トナー排出部材３０３は、トナー排出容器３０４内のトナーを排出口３０６に向けて搬送する部材である。トナー排出部材３０３は、トナー排出回転軸３０３ａと、このトナー排出回転軸３０３ａを取り巻いて設けられるトナー排出羽根３０３ｂとを含む、オーガスクリュー状部材である。
【００５３】
トナーカートリッジ３００によれば、トナー収容容器３０１内の未使用トナーが、トナー汲み上げ部材３０２によってトナー排出容器３０４に汲み上げられる。そして、トナー排出容器３０４に汲み上げられたトナーは、トナー排出部材３０３によって排出口３０６に搬送される。排出口３０６に搬送されたトナーは、この排出口３０６からトナー排出容器３０４外へ排出され、トナー供給パイプ２５０を介して、現像装置２００に供給される。
【００５４】
図４は、現像装置２００の構成を示す模式図である。図５は、図４に示す線Ｂ−Ｂを切断面線とする現像装置２００の断面図である。図６は、図４に示す線Ｃ−Ｃを切断面線とする現像装置２００の断面図である。現像装置２００は、感光体ドラム２１の表面にトナーを供給することで、感光体ドラム２１の表面に形成された静電潜像を現像する装置である。現像装置２００は、現像槽２０１と、第１搬送部材２０２と、第２搬送部材２０３と、現像ローラ２０４と、現像槽カバー２０５と、ドクターブレード２０６と、隔壁２０７と、トナー濃度検知センサ２０８と、軸受冷却部材２０９ａ，２０９ｂとを含む。
【００５５】
現像槽２０１は、側壁部２０１ａ，２０１ｂと底壁部２０１ｃとによって内部空間が形成される部材であり、その内部空間に現像剤を貯留する。側壁部２０１ａ，２０１ｂと底壁部２０１ｃとは一体成形されていてもよいし、別部材であってもよい。現像槽２０１は、たとえば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ハイインパクトポリスチレン、ＡＢＳ樹脂（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合合成樹脂）などの樹脂材料から形成される。本発明において用いられる現像剤としては、トナーのみからなる１成分現像剤であっても、トナーとキャリアとを含む２成分現像剤であってもよい。
【００５６】
現像槽２０１には、その鉛直方向上方に現像槽カバー２０５が設けられ、内部空間に、第１搬送部材２０２、第２搬送部材２０３、現像ローラ２０４、ドクターブレード２０６、および隔壁２０７が設けられる。また、現像槽２０１の鉛直方向下部（底部）には、トナー濃度検知センサ２０８が設けられる。現像槽２０１は、感光体ドラム２１と現像ローラ２０４との間に開口部が設けられている。
【００５７】
現像槽２０１の長手方向における長さＬ１は、２００ｍｍ〜４００ｍｍ程度である。また、現像槽２０１の幅方向における長さＬ２は、２５ｍｍ〜８０ｍｍ程度である。
【００５８】
現像ローラ２０４は、マグネットローラを含み、現像槽２０１内の現像剤を表面に担持して、担持した現像剤に含まれるトナーを感光体ドラム２１へ供給する。現像ローラ２０４には、図示しない電源が接続され、現像バイアス電圧が印加される。現像ローラ２０４に担持されたトナーは、感光体ドラム２１近傍において、現像バイアス電圧による静電気力によって、感光体ドラム２１へ移動する。
【００５９】
ドクターブレード２０６は、現像ローラ２０４の軸線方向に延びる板状部材であり、その幅方向の一端が現像槽２０１に固定され、かつ他端が現像ローラ２０４の表面に対して間隙を有するように設けられる。ドクターブレード２０６は、現像ローラ２０４の表面に対して間隙を有して設けられることで、現像ローラ２０４に担持される現像剤の量を所定量に規制する。ドクターブレード２０６の材料としては、ステンレス鋼、アルミニウム、合成樹脂などを使用できる。
【００６０】
隔壁２０７は、現像槽２０１の幅方向略中央部において、現像槽２０１の長手方向に沿って延びる長手形状の部材である。隔壁２０７は、現像槽２０１の底壁部２０１ｃと現像槽カバー２０５との間に設けられ、かつ、長手方向両端部が現像槽２０１の側壁部２０１ａ，２０１ｂから離間するように設けられる。隔壁２０７によって、現像槽２０１の内部空間は、第１搬送路Ｐと、第２搬送路Ｑと、第１連通路Ｒと、第２連通路Ｓとに区分されている。
【００６１】
第２搬送路Ｑは、隔壁２０７の長手方向に沿って延びる略半円柱状の空間であって、現像ローラ２０４に臨む空間である。第１搬送路Ｐは、隔壁２０７の長手方向に沿って延びる略半円柱状の空間であって、隔壁２０７を挟んで第２搬送路Ｑに対向する空間である。第１連通路Ｒは、隔壁２０７の長手方向一端部２０７ａ側において、第１搬送路Ｐと第２搬送路Ｑとを連通する空間である。第２連通路Ｓは、隔壁２０７の長手方向他端部２０７ｂ側において、第１搬送路Ｐと第２搬送路Ｑとを連通する空間である。
【００６２】
現像槽カバー２０５は、現像槽２０１の鉛直方向上方に着脱自在に設けられ、供給口部２０５ａを有する。現像槽カバー２０５には、供給口部２０５ａにおいて、トナー供給パイプ２５０が接続される。供給口部２０５ａは、現像槽２０１にトナーを供給するための開口が形成される開口部であり、トナーカートリッジ３００に収容されているトナーは、トナー供給パイプ２５０およびこの開口を経て、現像槽２０１内に供給される。
【００６３】
供給口部２０５ａは、第１搬送路Ｐの鉛直方向上方において第２連通路Ｓの近傍に形成される。より詳細には、第１搬送路Ｐに臨み、かつ、隔壁２０７の長手方向において第２連通路Ｓと同じ位置に形成される。
【００６４】
第１搬送部材２０２は、第１搬送路Ｐ内に設けられる。第１搬送部材２０２は、隔壁２０７の長手方向他端部２０７ｂ側から長手方向一端部２０７ａ側へ向けて、現像槽２０１内の現像剤を搬送する。以下では、第１搬送部材２０２による現像剤の搬送方向を、搬送方向Ｘと称する。
【００６５】
第１搬送部材２０２は、第１回転軸部材２０２ａと、第１螺旋羽根２０２ｂと、第１ギア２０２ｃと、第１現像剤止板２０２ｄ，２０２ｅとを含むオーガスクリュー状部材である。第１回転軸部材２０２ａは、直径４ｍｍ〜１０ｍｍの円柱状部材であり、搬送方向Ｘ下流端において、第１ギア２０２ｃと接続される。第１回転軸部材２０２ａは、搬送方向Ｘ下流端部が、現像槽２０１の側壁部２０１ａに固定されるラジアル軸受である第１軸受２１０ａに挿通されるとともに、搬送方向Ｘ上流端部が、現像槽２０１の側壁部２０１ｂに固定されるスラスト軸受である第１軸受２１０ｂに嵌合し、この２つの第１軸受２１０ａ，２１０ｂによって、軸線まわりに回転自在に支持される。
【００６６】
第１軸受２１０ａ，２１０ｂは、摩擦抵抗の低い樹脂材料（たとえば、シリコンオイルが含浸または塗布された、ポリエチレン、ポリプロピレン、ハイインパクトポリスチレン、ＡＢＳ樹脂などの樹脂材料）から形成される、すべり軸受である。第１軸受２１０ａは、現像槽２０１の側壁部２０１ａに形成される孔部２０１ａａに設けられる略円筒状部材であり、その内径は、第１回転軸部材２０２ａの直径と同一か、または僅かに大きい。第１軸受２１０ｂは、現像槽２０１の側壁部２０１ｂに形成される孔部２０１ｂａに設けられる略有底円筒状部材であり、その内径は、第１回転軸部材２０２ａの直径と同一か、または僅かに大きい。
【００６７】
第１回転軸部材２０２ａの側面には、この側面を螺旋状に取り巻く形状の部材である第１螺旋羽根２０２ｂが設けられる。第１螺旋羽根２０２ｂの外径Ｌ３は、１２ｍｍ〜３０ｍｍである。また、第１回転軸部材２０２ａの側面には、第１螺旋羽根２０２ｂと第１軸受２１０ａとの間において、円盤状の第１現像剤止板２０２ｄが設けられ、第１螺旋羽根２０２ｂと第１軸受２１０ｂとの間において、円盤状の第１現像剤止板２０２ｅが設けられる。第１現像剤止板２０２ｄ，２０２ｅは、第１軸受２１０ａ，２１０ｂと第１回転軸部材２０２ａとの間に現像剤が入り込むことを防ぐ部材である。
【００６８】
第１回転軸部材２０２ａ、第１螺旋羽根２０２ｂ、第１ギア２０２ｃ、および第１現像剤止板２０２ｄ，２０２ｅは、たとえば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ハイインパクトポリスチレン、ＡＢＳ樹脂などの樹脂材料から形成される。第１回転軸部材２０２ａ、第１螺旋羽根２０２ｂ、第１ギア２０２ｃ、および第１現像剤止板２０２ｄ，２０２ｅは、同一の材料から一体成形されることが好ましい。
【００６９】
このような第１搬送部材２０２は、画像形成装置１００が備える図示しないモータなどの回転駆動源によって、第１ギア２０２ｃを介して、第１回転軸部材２０２ａの軸線まわりに、１５０ｒｐｍ〜４００ｒｐｍで回転する。これに伴って、第１螺旋羽根２０２ｂが第１回転軸部材２０２ａの軸線を中心として回転運動し、その結果、第１搬送路Ｐに貯留される現像剤は、搬送方向Ｘ下流側に搬送される。上述したように、現像槽カバー２０５の供給口部２０５ａは、第１搬送路Ｐの鉛直方向上方において第２連通路Ｓの近傍に形成されるので、トナーカートリッジ３００内の未使用のトナーは、まず、第１搬送路Ｐに供給され、その後、第１搬送部材２０２によって、第１搬送路Ｐの搬送方向Ｘ下流側に搬送されることになる。
【００７０】
第２搬送部材２０３は、第２搬送路Ｑ内に設けられる。第２搬送部材２０３は、隔壁２０７の長手方向一端部２０７ａ側から長手方向他端部２０７ｂ側へ向けて、現像槽２０１内の現像剤を搬送する。以下では、第２搬送部材２０３による現像剤の搬送方向を、搬送方向Ｙと称する。
【００７１】
第２搬送部材２０３は、第２回転軸部材２０３ａと、第２螺旋羽根２０３ｂと、第２ギア２０３ｃと、第２現像剤止板２０３ｄ，２０３ｅとを含むオーガスクリュー状部材である。第２回転軸部材２０３ａは、直径４ｍｍ〜１０ｍｍの円柱状部材であり、搬送方向Ｙ上流端において、第２ギア２０３ｃと接続される。第２回転軸部材２０３ａは、搬送方向Ｙ上流端部が、現像槽２０１の側壁部２０１ａに固定されるラジアル軸受である第２軸受２１１ａに挿通されるとともに、搬送方向Ｙ下流端部が、現像槽２０１の側壁部２０１ｂに固定されるスラスト軸受である第２軸受２１１ｂに嵌合し、この２つの第２軸受２１１ａ，２１１ｂによって、軸線まわりに回転自在に支持される。
【００７２】
第２軸受２１１ａ，２１１ｂは、摩擦抵抗の低い樹脂材料（たとえば、シリコンオイルが含浸または塗布された、ポリエチレン、ポリプロピレン、ハイインパクトポリスチレン、ＡＢＳ樹脂などの樹脂材料）から形成される、すべり軸受である。第２軸受２１１ａは、現像槽２０１の側壁部２０１ａに形成される孔部２０１ａｂに設けられる略円筒状部材であり、その内径は、第２回転軸部材２０３ａの直径と同一か、または僅かに大きい。第２軸受２１１ｂは、現像槽２０１の側壁部２０１ｂに形成される孔部２０１ｂｂに設けられる略有底円筒状部材であり、その内径は、第２回転軸部材２０３ａの直径と同一か、または僅かに大きい。
【００７３】
第２回転軸部材２０３ａの側面には、この側面を螺旋状に取り巻く形状の部材である第２螺旋羽根２０３ｂが設けられる。第２螺旋羽根２０３ｂの外径Ｌ４は、１２ｍｍ〜３０ｍｍである。また、第２回転軸部材２０３ａの側面には、第２螺旋羽根２０３ｂと第２軸受２１１ａとの間において、円盤状の第２現像剤止板２０３ｄが設けられ、第２螺旋羽根２０３ｂと第２軸受２１１ｂとの間において、円盤状の第２現像剤止板２０３ｅが設けられる。第２現像剤止板２０３ｄ，２０３ｅは、第２軸受２１１ａ，２１１ｂと第２回転軸部材２０３ａとの間に現像剤が入り込むことを防ぐ部材である。
【００７４】
第２回転軸部材２０３ａ、第２螺旋羽根２０３ｂ、第２ギア２０３ｃ、および第２現像剤止板２０３ｄ，２０３ｅは、たとえば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ハイインパクトポリスチレン、ＡＢＳ樹脂などの樹脂材料から形成される。第２回転軸部材２０３ａ、第２螺旋羽根２０３ｂ、第２ギア２０３ｃ、および第２現像剤止板２０３ｄ，２０３ｅは、同一の材料から一体成形されることが好ましい。
【００７５】
このような第２搬送部材２０３は、画像形成装置１００が備える図示しないモータなどの回転駆動源によって、第２ギア２０３ｃを介して、第２回転軸部材２０３ａの軸線まわりに、１５０ｒｐｍ〜４００ｒｐｍで回転する。これに伴って、第２螺旋羽根２０３ｂが第２回転軸部材２０３ａの軸線を中心として回転運動し、その結果、第２搬送路Ｑに貯留される現像剤は、搬送方向Ｙ下流側に搬送される。
【００７６】
図７は、軸受冷却部材２０９ａ，２０９ｂを示す図である。図７（ａ）は、軸受冷却部材２０９ａを搬送方向Ｙに見たときの様子を表し、図７（ｂ）は、軸受冷却部材２０９ｂを搬送方向Ｘに見たときの様子を表す。
【００７７】
軸受冷却部材２０９ａは、現像槽２０１の側壁部２０１ａの孔部２０１ａａに固定され、第１軸受２１０ａに外接する円筒状の第１接触部２０９ａａと、側壁部２０１ａの孔部２０１ａｂに固定され、第２軸受２１１ａに外接する円筒状の第２接触部２０９ａｂと、第１接触部２０９ａａおよび第２接触部２０９ａｂに接続され、現像槽２０１の外の空間に露出して設けられる放熱板部２０９ａｃとを含む。
【００７８】
放熱板部２０９ａｃは、側壁部２０１ａの、現像槽２０１の外の空間に露出する面に固定される板状部材であり、厚さは、１０μｍ〜３ｍｍである。放熱板部２０９ａｃには、第１回転軸部材２０２ａが挿通される円柱状の第１孔２０９ｄと、第２回転軸部材２０３ａが挿通される円柱状の第２孔２０９ｅとが形成される。第１孔２０９ｄの軸線と第１接触部２０９ａａの軸線とは一致し、第２孔２０９ｅの軸線と第２接触部２０９ａｂの軸線とは一致する。第１孔２０９ｄの直径は、放熱板部２０９ａｃと第１回転軸部材２０２ａとが接触しないように、第１回転軸部材２０２ａの直径よりも大きく設定される。同様に、第２孔２０９ｅの直径は、放熱板部２０９ａｃと第２回転軸部材２０３ａとが接触しないように、第２回転軸部材２０３ａの直径よりも大きく設定される。
【００７９】
第１接触部２０９ａａ、第２接触部２０９ａｂ、および放熱板部２０９ａｃは、第１軸受２１０ａおよび第２軸受２１１ａよりも熱伝導率の高い材料から形成される。本実施形態の第１軸受２１０ａおよび第２軸受２１１ａは、上述したように、ポリエチレン、ポリプロピレン、ハイインパクトポリスチレン、ＡＢＳ樹脂などの樹脂材料から形成されるので、本実施形態の第１接触部２０９ａａ、第２接触部２０９ａｂ、および放熱板部２０９ａｃは、これらの樹脂材料よりも熱伝導率が高い材料から形成される。たとえば、これらの樹脂材料中に、アルミニウムや銅などの熱伝導率の高い金属粉を分散させた材料から形成してもよいし、アルミニウムや銅などの金属単体から形成してもよいし、これらの金属を含む合金から形成してもよい。熱伝導率を高めるために、好ましくは、これらの金属を主成分とする材料から形成される。ここで、主成分とは、材料中の質量比が最も大きい成分を意味する。
【００８０】
放熱板部２０９ａｃには、放熱板部２０９ａｃと同一の材料から形成される放熱フィンを設けてもよいし、放熱板部２０９ａｃを強制的に冷却するためのファンを設けてもよい。
【００８１】
軸受冷却部材２０９ｂは、現像槽２０１の側壁部２０１ｂの孔部２０１ｂａに固定され、第１軸受２１０ｂに外接する円筒状の第１接触部２０９ｂａと、側壁部２０１ｂの孔部２０１ｂｂに固定され、第２軸受２１１ｂに外接する円筒状の第２接触部２０９ｂｂと、第１接触部２０９ｂａおよび第２接触部２０９ｂｂに接続され、現像槽２０１の外の空間に露出して設けられる放熱板部２０９ｂｃとを含む。放熱板部２０９ａｃは、側壁部２０１ａの、現像槽２０１の外の空間に露出する面に固定される板状部材であり、厚さは、１０μｍ〜３ｍｍである。
【００８２】
第１接触部２０９ｂａ、第２接触部２０９ｂｂ、および放熱板部２０９ｂｃは、第１軸受２１０ｂおよび第２軸受２１１ｂよりも熱伝導率の高い材料から形成される。本実施形態の第１軸受２１０ｂおよび第２軸受２１１ｂは、上述したように、ポリエチレン、ポリプロピレン、ハイインパクトポリスチレン、ＡＢＳ樹脂などの樹脂材料から形成されるので、本実施形態の第１接触部２０９ｂａ、第２接触部２０９ｂｂ、および放熱板部２０９ｂｃは、これらの樹脂材料よりも熱伝導率が高い材料から形成される。たとえば、これらの樹脂材料中に、アルミニウムや銅などの熱伝導率の高い金属粉を分散させた材料から形成してもよいし、アルミニウムや銅などの金属単体から形成してもよいし、これらの金属を含む合金から形成してもよい。熱伝導率を高めるために、好ましくは、これらの金属を主成分とする材料から形成される。
【００８３】
放熱板部２０９ｂｃには、放熱板部２０９ｂｃと同一の材料から形成される放熱フィンを設けてもよいし、放熱板部２０９ｂｃを強制的に冷却するためのファンを設けてもよい。
【００８４】
トナー濃度検知センサ２０８は、現像槽２０１の底部において、第２搬送部材２０３の鉛直方向下方に装着され、センサ面が第２搬送路Ｑに露出するように設けられる。トナー濃度検知センサ２０８は、図示しないトナー濃度制御部に電気的に接続される。
【００８５】
トナー濃度制御部は、トナー濃度検知センサ２０８が検知するトナー濃度検知結果に応じて、トナー排出部材３０３を回転させ、現像槽２０１内にトナーを供給する制御を行う。より具体的には、トナー濃度制御部は、トナー濃度検知センサ２０８によるトナー濃度検知結果が所定の設定値よりも低いか否か判断し、低いと判断した場合に、トナー排出部材３０３を回転させる駆動部に制御信号を送り、トナー排出部材３０３を所定の期間回転させる。
【００８６】
トナー濃度検知センサ２０８には、図示しない電源が接続される。電源は、トナー濃度検知センサ２０８を駆動させるための駆動電圧、およびトナー濃度検知結果をトナー濃度制御部に出力するための制御電圧を、トナー濃度検知センサ２０８に印加する。電源によるトナー濃度検知センサ２０８への電圧の印加は、図示しない制御部によって制御される。
【００８７】
トナー濃度検知センサ２０８としては、一般的なトナー濃度検知センサを使用でき、たとえば、透過光検知センサ、反射光検知センサ、透磁率検知センサなどを使用できる。これらのトナー濃度検知センサの中でも、透磁率検知センサを使用することが好ましい。透磁率検知センサとしては、たとえば、ＴＳ−Ｌ（商品名、ＴＤＫ株式会社製）、ＴＳ−Ａ（商品名、ＴＤＫ株式会社製）、ＴＳ−Ｋ（商品名、ＴＤＫ株式会社製）などが挙げられる。
【００８８】
以上のように構成される現像装置２００によれば、現像槽２０１内において、現像剤は、第１搬送路Ｐ、第１連通路Ｒ、第２搬送路Ｑ、第２連通路Ｓ、という順序で循環搬送される。循環搬送される現像剤のうちの一部は、第２搬送路Ｑにおいて、現像ローラ２０４の表面に担持され、担持された現像剤中のトナーは、感光体ドラム２１へと移動して順次消費される。所定量のトナーが消費されたことをトナー濃度検知センサ２０８が検知すると、未使用のトナーがトナーカートリッジ３００から第１搬送路Ｐ内へ供給される。供給されたトナーは、第１搬送路Ｐ内で搬送されながら、既に貯留されていた現像剤中に拡散する。
【００８９】
このように、現像剤を循環させる際、第１搬送部材２０２は回転しており、第１回転軸部材２０２ａと第１軸受２１０ａとの間、および、第１回転軸部材２０２ａと第１軸受２１０ｂとの間には、それぞれ摩擦が生じ、摩擦熱が発生する。同様に、第２回転軸部材２０３ａと第２軸受２１１ａとの間、および、第２回転軸部材２０３ａと第２軸受２１１ｂとの間には、それぞれ摩擦が生じ、摩擦熱が発生する。第１軸受２１０ａおよび第２軸受２１１ａにおいて発生した摩擦熱は、第１軸受２１０ａおよび第２軸受２１１ａよりも熱伝導率が高い第１接触部２０９ａａおよび第２接触部２０９ａｂにそれぞれ移動し、第１接触部２０９ａａおよび第２接触部２０９ａｂに移動した熱は、現像槽２０１の外の空間に露出して設けられる放熱板部２０９ａｃに移動する。そして、放熱板部２０９ａｃは、現像槽２０１の外の空間へ放熱する。
【００９０】
すなわち、本実施形態の軸受冷却部材２０９ａは、第１軸受２１０ａおよび第２軸受２１１ａにおいて発生した摩擦熱の、現像槽２０１の外の空間への移動経路として機能し、外の空間へ、摩擦熱を速やかに拡散することができる。これによって、第１軸受２１０ａおよび第２軸受２１１ａ近傍でトナーが融着することを防止することができる。同様に、本実施形態の軸受冷却部材２０９ｂは、第１軸受２１０ｂおよび第２軸受２１１ｂにおいて発生した摩擦熱の、現像槽２０１の外の空間への移動経路として機能し、外の空間へ、摩擦熱を速やかに拡散することができ、これによって、第１軸受２１０ｂおよび第２軸受２１１ｂ近傍でトナーが融着することを防止することができる。
【００９１】
また本実施形態では、現像槽２０１の外の空間に露出して設けられる放熱板部２０９ａｃ，２０９ｂｃは板状に形成されるので、発生した摩擦熱を、現像槽２０１の外の空間へ効率的に放出することができ、現像槽２０１内に熱が滞留することを防止することができる。
【００９２】
また本実施形態では、現像槽２０１の外の空間に露出して設けられる放熱板部２０９ａｃは、第１軸受２１０ａおよび第２軸受２１１ａが固定される側壁部２０１ａの外側の面に固定されるので、第１軸受２１０ａおよび第２軸受２１１ａにおいて発生した摩擦熱の移動経路を最短にすることができ、これにより、摩擦熱を、現像槽２０１の外の空間へ効率的に放出することができ、その結果、現像槽２０１内に熱が滞留することを防止することができる。同様に、現像槽２０１の外の空間に露出して設けられる放熱板部２０９ｂｃは、第１軸受２１０ｂおよび第２軸受２１１ｂが固定される側壁部２０１ｂの外側の面に固定されるので、第１軸受２１０ｂおよび第２軸受２１１ｂにおいて発生した摩擦熱の移動経路を最短にすることができ、これにより、摩擦熱を、現像槽２０１の外の空間へ効率的に放出することができ、その結果、現像槽２０１内に熱が滞留することを防止することができる。
【００９３】
また本実施形態では、軸受冷却部材２０９ａ，２０９ｂの材料は、主成分としてアルミニウムまたは銅を含むので熱伝導率が高く、これにより、発生した摩擦熱を、現像槽２０１の外の空間へ効率的に放出することができ、現像槽２０１内に熱が滞留することを防止することができる。
【００９４】
このように、現像装置２００は、現像槽２０１内でトナーの融着を防ぐことができるので、現像槽２０１内でのトナーの攪拌性、搬送性の低下を防ぐことができる。したがって、現像装置２００を備える画像形成装置１００は、現像装置２００によって充分に帯電したトナーを感光体ドラム２１へ供給することが可能になるので、高画質の画像を迅速に形成することが可能になる。
【符号の説明】
【００９５】
２０ トナー像形成部
３０ 転写部
４０ 定着部
５０ 記録媒体供給部
６０ 排出部
１００ 画像形成装置
２００，２００ｂ，２００ｃ，２００ｍ，２００ｙ 現像装置
２０１ 現像槽
２０１ａ，２０１ｂ 側壁部
２０１ｃ 底壁部
２０２ 第１搬送部材
２０２ａ 第１回転軸部材
２０２ｂ 第１螺旋羽根
２０２ｃ 第１ギア
２０２ｄ，２０２ｅ 第１現像剤止板
２０３ 第２搬送部材
２０３ａ 第２回転軸部材
２０３ｂ 第２螺旋羽根
２０３ｃ 第２ギア
２０３ｄ，２０３ｅ 第２現像剤止板
２０４ 現像ローラ
２０５ 現像槽カバー
２０５ａ 供給口部
２０６ ドクターブレード
２０７ 隔壁
２０８ トナー濃度検知センサ
２０９ａ，２０９ｂ 軸受冷却部材
２０９ａａ，２０９ｂａ 第１接触部
２０９ａｂ，２０９ｂｂ 第２接触部
２０９ａｃ，２０９ｂｃ 放熱板部
２１０ａ，２１０ｂ 第１軸受
２１１ａ，２１１ｂ 第２軸受
２５０，２５０ｂ，２５０ｃ，２５０ｍ，２５０ｙ トナー供給パイプ
３００，３００ｂ，３００ｃ，３００ｍ，３００ｙ トナーカートリッジ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤を収容するための内部空間を形成する複数の壁部を有する現像槽と、
樹脂製の回転軸部材および該回転軸部材に固定される螺旋羽根を有し、回転することで前記現像槽内に収容される現像剤を搬送する搬送部材と、
前記現像槽の壁部に固定され、前記搬送部材を回転自在に支持する軸受と、
一部分が前記軸受に接触し、かつ、他の一部分が前記現像槽の外の空間に露出して設けられ、前記軸受よりも熱伝導率が高い軸受冷却部材と、を備えることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記軸受冷却部材の前記他の一部分は、板状に形成され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】
前記軸受冷却部材の前記他の一部分は、前記軸受が固定される壁部の、前記現像槽の外の空間に露出する面に、固定され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】
前記軸受冷却部材は、主成分として、アルミニウムまたは銅を含む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】
電子写真方式の画像形成装置において、
請求項１〜４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。
【請求項１】
現像剤を収容するための内部空間を形成する複数の壁部を有する現像槽と、
樹脂製の回転軸部材および該回転軸部材に固定される螺旋羽根を有し、回転することで前記現像槽内に収容される現像剤を搬送する搬送部材と、
前記現像槽の壁部に固定され、前記搬送部材を回転自在に支持する軸受と、
一部分が前記軸受に接触し、かつ、他の一部分が前記現像槽の外の空間に露出して設けられ、前記軸受よりも熱伝導率が高い軸受冷却部材と、を備えることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記軸受冷却部材の前記他の一部分は、板状に形成され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】
前記軸受冷却部材の前記他の一部分は、前記軸受が固定される壁部の、前記現像槽の外の空間に露出する面に、固定され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】
前記軸受冷却部材は、主成分として、アルミニウムまたは銅を含む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】
電子写真方式の画像形成装置において、
請求項１〜４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。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−５７８２９（Ｐ２０１３−５７８２９Ａ）
【公開日】平成２５年３月２８日（２０１３．３．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１９６５１４（Ｐ２０１１−１９６５１４）
【出願日】平成２３年９月８日（２０１１．９．８）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月２８日（２０１３．３．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月８日（２０１１．９．８）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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