現像装置及びそれを備えた画像形成装置
【課題】撹拌部材や現像部材を回転駆動させる駆動部を冷却して現像剤の温度上昇を抑える現像装置及びそれを備えた画像形成装置を提供する。
【解決手段】現像装置２は、現像容器２２内の現像剤を撹拌する第１スパイラル４３と、第１スパイラル４３を回転させる第１駆動ギア５５と、感光体１１の表面に現像剤を供給する現像ローラ２０と、現像ローラ２０を回転させる第３駆動ギア５７とを備える。更に、現像装置２は、第１及び第３駆動ギア５５、５７を収容して第１及び第３回転軸４３ｂ、２０ａを回転自在に支持するとともに空気を取り込む吸気口５１ａと取り込んだ空気を排出する排気口５１ｂとを形成されてなる収容ボックス５１と、吸気口５１ａから前記収容ボックス５１内に空気を取り込み、取り込んだ空気を送り収容ボックス５１内で通過させて排気口５１ｂから排出する吸気ファン６１とを備える。
【解決手段】現像装置２は、現像容器２２内の現像剤を撹拌する第１スパイラル４３と、第１スパイラル４３を回転させる第１駆動ギア５５と、感光体１１の表面に現像剤を供給する現像ローラ２０と、現像ローラ２０を回転させる第３駆動ギア５７とを備える。更に、現像装置２は、第１及び第３駆動ギア５５、５７を収容して第１及び第３回転軸４３ｂ、２０ａを回転自在に支持するとともに空気を取り込む吸気口５１ａと取り込んだ空気を排出する排気口５１ｂとを形成されてなる収容ボックス５１と、吸気口５１ａから前記収容ボックス５１内に空気を取り込み、取り込んだ空気を送り収容ボックス５１内で通過させて排気口５１ｂから排出する吸気ファン６１とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式を利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機等の画像形成装置に用いる現像装置及びそれを備えた画像形成装置に関し、特に、駆動部を冷却することが可能な現像装置及びそれを備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複写機やプリンタ等の画像形成装置においては、現像剤を収容する現像容器内で撹拌部材にて現像剤を撹拌して、撹拌した現像剤を撹拌部材から現像部材へ搬送し、そして、現像部材に担持した現像剤をブレードにて薄層化した後、像担持体に現像剤を供給している。このように像担持体上の静電潜像を可視像化する現像プロセスでは、撹拌による現像剤間の摩擦、現像剤とブレードとの接触による摩擦、更に撹拌部材や現像部材の回転駆動による摺動摩擦等によって熱が発生して、現像装置の温度が上昇する。
【０００３】
現像装置の温度が上昇すると、現像剤が昇温して現像剤の性能が劣化するおそれがあり、また、現像容器内で現像剤の流動性が悪くなり、現像剤がブレードや現像部材に付着することで現像ムラが発生して、現像性能が低下するおそれがある。
【０００４】
そこで、現像装置を冷却するために、特許文献１では、現像剤を収容する現像容器の底面に多数の冷却フィンを形成して、この冷却フィンにてヒートシンクを構成するようにしている。これによって、現像剤の撹拌や現像剤とブレードとの接触にて発生する現像容器内の熱を、ヒートシンクにより現像装置外に放出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２２６１４８号公報（段落［００７８］、［００７９］、第２図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
現像装置の温度上昇の要因として、上記先行技術に挙げられた現像剤の撹拌や現像剤とブレードとの接触の他に、撹拌部材や現像部材の回転軸とその軸受けとの間の摺動摩擦、また、撹拌部材や現像部材を回転させる駆動ギアによる摩擦等の駆動部の摩擦による発熱がある。近年、画像形成装置の高速化にともない、撹拌部材や現像部材の回転速度が大きくなり、これらの駆動部による発熱が更に現像装置の温度を上昇させている。しかし、上述の先行技術では現像部材や撹拌部材の駆動部の発熱による温度上昇を抑えることが難しいという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、撹拌部材や現像部材を回転駆動させる駆動部を冷却して現像剤の温度上昇を抑える現像装置及びそれを備えた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】
上記目的を達成するために第１の発明に係る現像装置は、現像容器内の現像剤を撹拌する撹拌部材と、前記撹拌部材を回転させる撹拌ギアと、前記撹拌部材と前記撹拌ギアとを連結する撹拌回転軸と、像担持体の表面に現像剤を供給する現像部材と、前記撹拌ギアとギア列を形成して前記現像部材を回転させる現像ギアと、前記現像部材と前記現像ギアとを連結する現像回転軸と、前記撹拌ギアと前記現像ギアとを収容して前記撹拌回転軸と前記現像回転軸とを回転自在に支持するとともに空気を取り込む吸気口と取り込んだ空気を排出する排気口とを形成されてなる収容ボックスと、前記吸気口から前記収容ボックス内に空気を取り込み、取り込んだ空気を前記収容ボックス内で通過させて前記排気口から排出する送風部材とを備えることを特徴としている。
【０００９】
また、第２の発明では、上記の現像装置において、前記吸気口と排気口は、前記撹拌回転軸に直交する方向に空気が流通するように配置されることを特徴としている。
【００１０】
また、第３の発明では、上記の現像装置において、前記送風部材は吸気ファンであり、前記収容ボックスの吸気口の近傍に配置されることを特徴としている。
【００１１】
また、第４の発明では、上記の現像装置において、前記送風部材は排気ファンであり、前記収容ボックスの排気口の近傍に配置されることを特徴としている。
【００１２】
また、第５の発明では、上記の現像装置において、前記撹拌ギア及び現像ギアと前記撹拌回転軸及び現像回転軸は熱伝導材で構成されることを特徴としている。
【００１３】
また、第６の発明では、上記の現像装置において、前記撹拌回転軸及び現像回転軸の少なくとも一つの回転軸にはヒートシンクが設けられることを特徴としている。
【００１４】
また、第７の発明では、上記の現像装置において、前記ヒートシンクは前記回転軸から放射状に延びる複数のフィンで構成されることを特徴としている。
【００１５】
また、第８の発明では、上記の構成の現像装置が搭載された画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１６】
第１の発明によれば、現像剤を撹拌して現像剤を供給するために撹拌部材と現像部材とが回転すると、撹拌回転軸と現像回転軸とを回転支持する（軸受け）部分で摺動摩擦によって発熱し、更に、撹拌ギアと現像ギアの各噛合する部分で摩擦によって発熱する。しかし、収容ボックス内では送風部材にて空気が流通しているために、これらの熱は空気流とともに収容ボックスの排気口から排出され、撹拌回転軸及び現像回転軸と撹拌ギア及び現像ギアとが冷却されることで、現像剤の温度上昇を抑えることができる。
【００１７】
また、第２の発明によれば、吸気口から排気口に向かう収容ボックス内の空気が撹拌回転軸に直交する方向に流通するので、撹拌回転軸及び現像回転軸と撹拌ギア及び現像ギアを効率よく冷却することができる。
【００１８】
また、第３の発明によれば、送風部材は収容ボックスの吸気口の近傍に配置されることで、収容ボックス内に多量の空気を流通させることができ、撹拌回転軸及び現像回転軸と撹拌ギア及び現像ギアを効率よく冷却することができる。
【００１９】
また、第４の発明によれば、送風部材は収容ボックスの排気口の近傍に配置されることで、多量の空気を収容ボックス内から排出することができ、撹拌回転軸及び現像回転軸と撹拌ギア及び現像ギアを効率よく冷却することができる。
【００２０】
また、第５の発明によれば、撹拌回転軸及び現像回転軸と撹拌ギア及び現像ギアは熱伝導材で構成されると、収容ボックスの軸受け部分やギアの噛合部分で発生する熱が撹拌回転軸及び現像回転軸と撹拌ギア及び現像ギアの全体に拡散し、拡散した熱は送風部材による空気流にて放熱されるために、現像剤の温度上昇を抑えることができる。
【００２１】
また、第６の発明によれば、撹拌回転軸及び現像回転軸の少なくとも一つの回転軸にはヒートシンクが設けられるので、収容ボックスの軸受け部分やギアの噛合部分で発生する熱が撹拌回転軸及び現像回転軸と撹拌ギア及び現像ギアの全体に拡散し、拡散した熱はヒートシンクから効率よく放熱されるために、現像剤の温度上昇を抑えることができる。
【００２２】
また、第７の発明によれば、ヒートシンクには回転する複数のフィンが形成されているため、ヒートシンクの表面積が大きくなり放熱効率が高くなる。従って現像剤の温度上昇を効果的に抑えることができる。
【００２３】
また、第８の発明によれば、撹拌部材や現像部材を回転駆動させる駆動部を冷却して現像剤の温度上昇を抑える現像装置を備える画像形成装置にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る現像装置を備える画像形成装置を概略的に示す図
【図２】第１実施形態に係る現像装置を概略的に示す断面図
【図３】第１実施形態に係る現像装置を概略的に示す平面図
【図４】第１実施形態に係る収容ボックスを概略的に示す側面断面図
【図５】第２実施形態に係る収容ボックスを概略的に示す側面断面図
【図６】第３実施形態に係る現像装置を概略的に示す平面図
【図７】第４実施形態に係る収容ボックス内のヒートシンクを示す斜視図
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下に本発明の実施形態について図面を参照して説明するが、本発明は、この実施形態に限定されない。また発明の用途やここで示す用語等はこれに限定されるものではない。
【００２６】
（第１実施形態）
図１は、本発明の実施形態に係る現像装置を備える画像形成装置を概略的に示す図である。画像形成装置１はタンデム型のカラープリンタであり、回転自在である感光体１１ａ〜１１ｄは、感光層を形成する感光材料として、有機感光体（ＯＰＣ感光体）が用いられ、ブラック、イエロー、シアン、及びマゼンタの各色に対応して配設される。各感光体１１ａ〜１１ｄの周囲に、現像装置２ａ〜２ｄ、露光ユニット１２、帯電器１３ａ〜１３ｄ及びクリーニング装置１４ａ〜１４ｄが配設される。
【００２７】
現像装置２ａ〜２ｄは、感光体１１ａ〜１１ｄの右方に夫々対向して配置され、感光体１１ａ〜１１ｄにトナーを供給する。帯電器１３ａ〜１３ｄは、感光体回転方向に対し現像装置２ａ〜２ｄの上流側であって感光体１１ａ〜１１ｄの表面に対向して配置され、感光体１１ａ〜１１ｄ表面を一様に帯電させる。
【００２８】
露光ユニット１２は、パーソナルコンピュータ等から画像入力部（図略）に入力された文字や絵柄などの画像データに基づいて、各感光体１１ａ〜１１ｄを走査露光するためのものであり、現像装置２ａ〜２ｄの下方に設けられる。露光ユニット１２には、レーザ光源、ポリゴンミラーが設けられ、各感光体１１ａ〜１１ｄに対応して反射ミラー及びレンズが設けられる。レーザ光源から出射されたレーザ光が、ポリゴンミラー、反射ミラー及びレンズを介して、帯電器１３ａ〜１３ｄの感光体回転方向下流側から、各感光体１１ａ〜１１ｄの表面に照射される。照射されたレーザ光により、感光体１１ａ〜１１ｄ表面には静電潜像が形成され、この静電潜像が現像装置２ａ〜２ｄによりトナー像に現像される。
【００２９】
無端状の中間転写ベルト１７は、テンションローラ６、駆動ローラ２５及び従動ローラ２７に張架されている。駆動ローラ２５は図示しないモータによって回転駆動され、中間転写ベルト１７は駆動ローラ２５の回転によって循環駆動させられる。
【００３０】
この中間転写ベルト１７に接触するように各感光体１１ａ〜１１ｄが中間転写ベルト１７の下方で搬送方向（図１の矢印方向）に沿って配列されている。各１次転写ローラ２６ａ〜２６ｄは、中間転写ベルト１７を挟んで各感光体１１ａ〜１１ｄと対向し、中間転写ベルト１７に圧接して１次転写部を形成する。この１次転写部において、中間転写ベルト１７の回転に対して所定のタイミングで各感光体１１ａ〜１１ｄのトナー像が中間転写ベルト１７に順次転写される。これにより、中間転写ベルト１７表面にはシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４色のトナー像が重ね合わされたカラートナー像が形成される。
【００３１】
２次転写ローラ３４は、中間転写ベルト１７を挟んで駆動ローラ２５と対向し、中間転写ベルト１７に圧接して２次転写部を形成する。この２次転写部において、中間転写ベルト１７表面のトナー像が用紙Ｐに転写される。転写後に、ベルトクリーニング装置３１が中間転写ベルト１７に残存するトナーを清掃する。
【００３２】
画像形成装置１内の下方には、用紙Ｐを収納する給紙カセット３２が配設され、給紙カセット３２の右方には、手差しの用紙を供給するスタックトレイ３５が配設される。給紙カセット３２の左方には、給紙カセット３２から繰り出された用紙Ｐを中間転写ベルト１７の２次転写部に搬送する第１用紙搬送路３３が配設される。また、スタックトレイ３５の左方には、スタックトレイ３５から繰り出された用紙を２次転写部に搬送する第２用紙搬送路３６が配設される。更に、画像形成装置１の左上方には、画像が形成された用紙Ｐに対して定着処理を行う定着部１８と、定着処理の行われた用紙を用紙排出部３７に搬送する第３用紙搬送路３９とが配設される。
【００３３】
給紙カセット３２は、装置の外部（図１の紙面の表面側）に引き出すことにより用紙の補充を可能にしたもので、収納されている用紙Ｐがピックアップローラ３３ｂ及び捌きローラ３３ａにより１枚ずつ第１用紙搬送路３３側に繰り出される。
【００３４】
第１用紙搬送路３３と第２用紙搬送路３６とはレジストローラ３３ｃの手前で合流しており、レジストローラ３３ｃにより、中間転写ベルト１７における画像形成動作と給紙動作とのタイミングを取って、用紙Ｐが２次転写部に搬送される。２次転写部に搬送された用紙Ｐは、バイアス電位が印加された２次転写ローラ３４によって、中間転写ベルト１７上のトナー像を２次転写され、定着部１８に搬送される。
【００３５】
定着部１８は、ヒータにより加熱される定着ベルトと、定着ベルトに内接する定着ローラと、定着ベルトを挟んで定着ローラに圧接して配設された加圧ローラ等を備え、トナー像が転写された用紙Ｐを加熱及び加圧することにより定着処理を行う。用紙Ｐは、トナー像が定着部１８で定着された後、必要に応じて第４用紙搬送路４０で反転されて用紙Ｐの裏面にも２次転写ローラ３４でトナー像が２次転写され、定着部１８で定着される。トナー像が定着された用紙Ｐは第３用紙搬送路３９を通って、排出ローラ１９ａにより用紙排出部３７に排出される。
【００３６】
図２は、上述の画像形成装置１に用いられる現像装置を示す断面図である。なお、以下の説明では、図１に示す感光体１１ａに対応する現像装置２ａの構成及び動作について説明するが、現像装置２ｂ〜２ｄの構成及び動作については現像装置２ａと同様であり、説明を省略し、また各色の現像装置及び感光体を示すａ〜ｄの符号を省略する。
【００３７】
図２に示すように、現像装置２は、現像ローラ２０と、磁気ローラ２１と、規制ブレード２４と、撹拌部材４２、及び現像容器２２等により構成されている。
【００３８】
現像容器２２は、現像装置２の外郭を構成し、その下部で仕切り部２２ｂによって第１搬送路２２ｄと第２搬送路２２ｃに仕切られている。第１搬送路２２ｄ及び第２搬送路２２ｃには、キャリアとトナーからなる現像剤が収容される。また、現像容器２２は、撹拌部材４２と現像ローラ２０及び磁気ローラ２１を保持している。更に、現像容器２２には、現像ローラ２０を感光体１１に向けて露出させる開口２２ａが形成されている。
【００３９】
現像ローラ２０は、感光体１１に対向し、一定の間隔を設けて感光体１１の右方に配設される。また、現像ローラ２０は、感光体１１に接近した対向位置において、感光体１１にトナーを供給する現像領域Ｄを形成している。磁気ローラ２１は、一定の間隔を設けて現像ローラ２０に対向し、現像ローラ２０の右斜め下方に配設される。また、磁気ローラ２１は、現像ローラ２０に接近した対向位置において、現像ローラ２０にトナーを供給する。撹拌部材４２は磁気ローラ２１の略下方に配設される。また、規制ブレード２４は磁気ローラ２１の左斜め下方にて現像容器２２に固定保持されている。
【００４０】
撹拌部材４２は、第１スパイラル４３と第２スパイラル４４の２本で構成される。第１スパイラル４３が磁気ローラ２１の下方で、第１搬送路２２ｄ内に設けられ、第２スパイラル４４が第１スパイラル４３の右方に隣接して、第２搬送路２２ｃ内に設けられる。
【００４１】
第１及び第２スパイラル４３、４４は、後述するモータとギアからなる駆動機構により、回転し、この回転にて現像剤を撹拌して現像剤中のトナーを所定のレベルに帯電させる。これによりトナーはキャリアに保持される。また、第１搬送路２２ｄと第２搬送路２２ｃを仕切る仕切り部２２ｂの長手方向（図２の紙面の表裏面方向）の両端部分には、連通部（図略）が設けられており、第２スパイラル４４が回転すると、帯電した現像剤が仕切り部２２ｂに設けた一方の連通部から第１スパイラル４３に搬送され、現像剤が第１搬送路２２ｄ内と第２搬送路２２ｃ内とを循環する。そして、第１スパイラル４３から磁気ローラ２１に現像剤が供給される。
【００４２】
磁気ローラ２１は、固定軸２１ｃと磁極部材Ｍ及び磁気スリーブ２１ｂを備え、撹拌部材４２により撹拌された現像剤を担持し、担持した現像剤からトナーのみを現像ローラ２０に供給するものである。磁極部材Ｍは、断面扇形に形成された外周部の極性の異なる複数の磁石が所定の順序で配設され、固定軸２１ｃに接着等により固着される。固定軸２１ｃは、磁気スリーブ２１ｂ内で、磁極部材Ｍと磁気スリーブ２１ｂの間に所定の間隔を設けて、現像容器２２に回転不能に支持される。磁気スリーブ２１ｂは、後述するモータとギアからなる駆動機構により、現像ローラ２０と同方向（図２の時計回り方向）に回転し、また直流電圧４８ａに交流電圧４８ｂを重畳したバイアス４８を印加される。磁気スリーブ２１ｂ表面において、帯電した現像剤は磁極部材Ｍの磁力によって磁気ブラシを形成して担持され、磁気ブラシは規制ブレード２４によって所定の高さに調節される。
【００４３】
磁気スリーブ２１ｂが回転すると、磁気ブラシは、磁極部材Ｍによって磁気スリーブ２１ｂ表面に担持されて搬送され、現像ローラ２０に接触すると、磁気ブラシのトナーのみが、磁気スリーブ２１ｂに印加されたバイアス４８に応じて、現像ローラ２０に供給される。
【００４４】
現像ローラ２０は、磁極部材２０ｂと、非磁性の金属材料で円筒状に形成される現像スリーブ２０ｃと、固定軸２０ｄ等を備えて構成されている。
【００４５】
固定軸２０ｄは現像容器２２に回転不能に支持される。この固定軸２０ｄには、磁石よりなる磁極部材２０ｂが磁気ローラ２１と対向する位置に現像スリーブ２０ｃと所定の間隔を設けて接着等により固着され、更に現像スリーブ２０ｃが回転自在に保持される。現像スリーブ２０ｃは、後述するモータとギアからなる駆動機構により、図２の矢印方向（時計回り方向）に回転させられる。また、現像スリーブ２０ｃには、直流電圧４７ａに交流電圧４７ｂを重畳した現像バイアス４７が印加される。
【００４６】
現像バイアス４７を印加された現像スリーブ２０ｃが図２の時計回り方向に回転すると、現像領域Ｄにおいて、現像バイアス電位と感光体１１の露光部位の電位との電位差により、現像スリーブ２０ｃ表面に担持されたトナーが感光体１１に飛翔する。飛翔したトナーは矢印Ａ方向（反時計回り方向）に回転する感光体１１上の露光部位に順次付着し、感光体１１上の静電潜像が現像される。
【００４７】
次に、撹拌部材４２、現像部材である現像ローラ２０及び磁気ローラ２１を回転駆動させる駆動機構を図３、図４に基づいて説明する。図３は現像装置を概略的に示す平面図であり、図４は現像装置の収容ボックスを概略的に示す側面断面図である。
【００４８】
図３に示すように、現像容器２２内には第１及び第２スパイラル４３、４４（撹拌部材４２、図２参照）と現像ローラ２０と磁気ローラ２１とが配設されており、現像容器２２の一側面には、複数の駆動ギア５５〜５８（図４も参照）を収容する収容ボックス５１が配設され、更に、収容ボックス５１の近傍には送風部材である吸気ファン６１が配設される。
【００４９】
第１スパイラル４３は、撹拌回転軸である第１回転軸４３ｂと、第１回転軸４３ｂに一体に設けられ、第１回転軸４３ｂの軸方向に一定のピッチで螺旋状に形成される第１螺旋羽根４３ａとを有する。また、第１回転軸４３ｂは現像容器２２の長手方向（第１回転軸４３ｂの軸方向）の両端部側まで延び、第１回転軸４３ｂの一方端は現像容器２２の側壁２２ｅに回転可能に軸支され、第１回転軸４３ｂの他方端側は収容ボックス５１の側壁５１ｈに形成した第１軸受け部５１ｄに回転可能に軸支される。第１回転軸４３ｂの他方端側は更に延在し、第１回転軸４３ｂには平歯車からなる第１駆動ギア５５が固着されている。従って、第１駆動ギア５５が回転すると、第１スパイラル４３は第１回転軸４３ｂの回りに回転する。
【００５０】
第２スパイラル４４（図２参照）は撹拌回転軸である第２回転軸４４ｂ（図２参照）を有し、第２回転軸４４ｂは、図示しないが第１スパイラル４３と同様に、第２回転軸４４ｂに一体に設けられる螺旋羽根を有し、更に、現像容器２２の側壁２２ｅと収容ボックス５１の側壁５１ｈとに回転可能に軸支される。第２回転軸４４ｂの延長上には平歯車からなる第２駆動ギア５６（図４参照）が固着され、第２駆動ギア５６が回転すると、第２スパイラル４４は回転する。第２駆動ギア５６は収容ボックス５１内に収容されている（図４参照）。
【００５１】
前述のように現像ローラ２０の固定軸２０ｄは現像容器２２の側壁２２ｅに回転不能に支持される。現像ローラ２０の他方側には現像回転軸である第３回転軸２０ａが配設される。現像ローラ２０の第３回転軸２０ａは、収容ボックス５１の側壁５１ｈに形成した第３軸受け部５１ｅに回転可能に軸支されるとともに、現像ローラ２０内に延在して固定軸２０ｄに同心にて回転可能に軸支されている。更に第３回転軸２０ａは収容ボックス５１内まで延び、第３回転軸２０ａには平歯車からなる第３駆動ギア５７が固着されている。従って、第３駆動ギア５７が回転すると、現像ローラ２０（現像スリーブ２０ｃ、図２参照）は第３回転軸２０ａの回りに回転する。
【００５２】
また、磁気ローラ２１の固定軸２１ｃは現像容器２２の側壁２２ｅに回転不能に支持される。磁気ローラ２１の他方側には現像回転軸である第４回転軸２１ａが配設される。磁気ローラ２１の第４回転軸２１ａは、収容ボックス５１の側壁５１ｈに形成した第４軸受け部５１ｆに回転可能に軸支されるとともに、磁気ローラ２１内に延在して固定軸２１ｃに同心にて回転可能に軸支されている。更に第４回転軸２１ａは収容ボックス５１内まで延び、第４回転軸２１ａには平歯車からなる第４駆動ギア５８が固着されている。従って、第４駆動ギア５８が回転すると、磁気ローラ２１（磁気スリーブ２１ｂ、図２参照）は第４回転軸２１ａの回りに回転する。
【００５３】
図４に示すように、第１駆動ギア５５と第２駆動ギア５６は噛合して撹拌ギアを構成し、また、第３駆動ギア５７と第４駆動ギア５８はアイドルギア５９を介在させて噛合し、現像ギアを構成する。アイドルギア５９は収容ボックス５１内に回転可能に支持される。そして、第１駆動ギア５５と第４駆動ギア５８は噛合し、第４駆動ギア５８は図示しないモータ等の駆動源にて回転させられる。モータが駆動すると、第４駆動ギア５８からアイドルギア５９を介して第３駆動ギア５７が回転し、更に、第４駆動ギア５８にて第１駆動ギア５５が回転し、更に第２駆動ギア５６が回転する。これらの回転にて第１スパイラル４３（図２参照）は第１回転軸４３ｂの回りに回転し、第２スパイラル４４（図２参照）は第２回転軸４４ｂの回りに回転し、更に現像ローラ２０（図２参照）は第３回転軸２０ａの回りに回転し、磁気ローラ２１（図２参照）は第４回転軸２１ａの回りに回転する。尚、モータを第４駆動ギア５８に接続する替わり、モータを他の駆動ギア５５〜５７に接続するようにしてもよい。
【００５４】
駆動ギア５５〜５８、及び回転軸２０ａ、２１ａ、４３ｂ、４４ｂは夫々アルミニウム、銅、鉄、またはこれらを含む合金等の熱伝導性の大きい材料で構成される。アイドルギア５９も熱伝導性の大きい材料で構成するのがよい。
【００５５】
収容ボックス５１は樹脂で略Ｌ字型の箱状に形成され、その内部に駆動ギア５５〜５８とアイドルギア５９と回転軸２０ａ、２１ａ、４３ｂ、４４ｂを収容している。更に収容ボックス５１には吸気口５１ａと排気口５１ｂが形成される。
【００５６】
吸気口５１ａは、収容ボックス５１の底面部に形成され、第１駆動ギア５５と第２駆動ギア５６の噛合部に対向する位置に配置される開口ある。一方、排気口５１ｂは、収容ボックス５１の側面上部に形成され（図３も参照）、第３駆動ギア５７の平坦面に対向する位置に配置される開口である。
【００５７】
収容ボックス５１の近傍で吸気口５１ａに対向して、吸気ファン６１が配設される。吸気ファン６１は軸流ファンであって現像装置２の周辺の比較的に冷たい空気を吸引し吸気口５１ａに空気を送る。従って、吸気ファン６１が駆動すると、現像装置２の周辺の空気が吸気口５１ａから収容ボックス５１内に取り込まれる。吸気口５１ａから取り込まれた空気は、回転軸２０ａ、２１ａ、４３ｂ、４４ｂに直交する方向に、第１駆動ギア５５と第２駆動ギア５６から第４駆動ギア５８へ、更に第３駆動ギア５７を経て排気口５１ｂに至る流通路（図３、図４の破線の矢印方向）を流れることになる。尚、吸気口５１ａを第２駆動ギア５６の下側の歯面に対向する位置に形成してもよい。この場合にも、吸気口５１ａから取り込まれた空気は図３、図４の破線の矢印方向で示す流通路を流れることになる。
【００５８】
ここで、現像剤の撹拌、及び撹拌した現像剤の感光体１１（図２参照）への供給のために、第１及び第２スパイラル４３、４４と、現像ローラ２０及び磁気ローラ２１が回転し、それらの回転軸２０ａ、２１ａ、４３ｂ、４４ｂと収容ボックス５１の各回転軸の軸受け部との間の摺動摩擦による熱が発生する。この軸受け部の熱は、熱伝導性の比較的に大きい回転軸２０ａ、２１ａ、４３ｂ、４４ｂ及び駆動ギア５５〜５８へと拡散していき、更に、収容ボックス５１内の上記の流通路（図３、図４の破線の矢印方向）を流れる空気とともに排気口５１ｂから排出される。また、駆動ギア５５〜５８及びアイドルギア５９の回転にともないギアの各噛合部にも摩擦による発熱があるが、これらの熱は駆動ギア５５〜５８及びアイドルギア５９の全体に拡散していき、更に、収容ボックス５１内の上記の流通路を流れる空気とともに排気口５１ｂから排出される。
【００５９】
（第２実施形態）
図５は、第２実施形態に係る収容ボックスを概略的に示す側面断面図である。第２実施形態では、第１実施形態と異なる吸気口５１ａ、排気口５１ｂの配置について主に説明し、以降、第１実施形態と同じ部分の説明を省略する。
【００６０】
収容ボックス５１は樹脂で略Ｌ字型の箱状に形成され、その内部に駆動ギア５５〜５８とアイドルギア５９と回転軸２０ａ、２１ａ、４３ｂ、４４ｂを収容している。更に収容ボックス５１には吸気口５１ａと排気口５１ｂが形成される。
【００６１】
吸気口５１ａは、収容ボックス５１の横側面部（図５の右側）に形成され、第２駆動ギア５６の歯面に対向する位置に配置される開口である。一方、排気口５１ｂは、収容ボックス５１の上面部に形成され、第３駆動ギア５７の歯面に対向する位置に配置される開口である。
【００６２】
収容ボックス５１の近傍で吸気口５１ａに対向して、吸気ファン６１が配設される。吸気ファン６１は現像装置２の周辺の比較的に冷たい空気を吸引し吸気口５１ａに送る。従って、吸気ファン６１が駆動すると、現像装置２の周辺の比較的冷たい空気が吸気口５１ａから収容ボックス５１内に取り込まれる。吸気口５１ａから取り込まれた空気は、回転軸２０ａ、２１ａ、４３ｂ、４４ｂに直交する方向に、第２駆動ギア５６から第１駆動ギア５５へ、更に第４駆動ギア５８から第３駆動ギア５７を経て排気口５１ｂに至る流通路（図５の破線の矢印方向）を流れることになる。
【００６３】
ここで、現像剤の撹拌、及び撹拌した現像剤の感光体１１（図２参照）への供給のために、第１及び第２スパイラル４３、４４と、現像ローラ２０及び磁気ローラ２１が回転し、それらの回転軸２０ａ、２１ａ、４３ｂ、４４ｂと収容ボックス５１の各回転軸の軸受け部との間の摺動摩擦による熱が発生する。この軸受け部の熱は、熱伝導性の比較的に大きい回転軸２０ａ、２１ａ、４３ｂ、４４ｂ及び駆動ギア５５〜５８へと拡散していき、更に、収容ボックス５１内の上記の流通路（図５の破線の矢印方向）を流れる空気とともに排気口５１ｂから排出される。また、駆動ギア５５〜５８の回転にともない駆動ギア５５〜５８の各噛合部にも摩擦による発熱があるが、これらの熱は駆動ギア５５〜５８及びアイドルギア５９の全体に拡散していき、更に、収容ボックス５１内の上記の流通路を流れる空気とともに排気口５１ｂから排出される。
【００６４】
上記第１、第２実施形態によれば、現像装置２は、現像容器２２内の現像剤を撹拌する第１スパイラル４３と、第１スパイラル４３を回転させる第１駆動ギア５５と、第１スパイラル４３と第１駆動ギア５５と連結する第１回転軸４３ｂとを備える。更に、現像装置２は、感光体１１の表面に現像剤を供給する現像ローラ２０と、第１駆動ギア５５とギア列を形成し現像ローラ２０を回転させる第３駆動ギア５７と、現像ローラ２０と第３駆動ギア５７とを連結する第３回転軸２０ａとを備える。更に、現像装置２は、第１及び第３駆動ギア５５、５７を収容して第１及び第３回転軸４３ｂ、２０ａを回転自在に支持するとともに空気を取り込む吸気口５１ａと取り込んだ空気を排出する排気口５１ｂとを形成されてなる収容ボックス５１と、吸気口５１ａから収容ボックス５１内に空気を取り込み、取り込んだ空気を収容ボックス５１内で通過させて排気口５１ｂから排出する吸気ファン６１とを備える。
【００６５】
この構成によると、現像剤を撹拌して現像剤を供給するために第１スパイラル４３と現像ローラ２０とが回転すると、第１及び第３回転軸４３ｂ、２０ａとを回転支持する部分で摺動摩擦にて発熱し、更に、第１及び第３駆動ギア５５、５７の各噛合する部分でも摩擦にて発熱する。しかし、収容ボックス５１内では吸気ファン６１にて現像装置２外の冷たい空気が流通しているために、これらの熱は空気流とともに収容ボックス５１の排気口５１ｂから排出され、第１及び第３回転軸４３ｂ、２０ａと第１及び第３駆動ギア５５、５７が冷却されることで、現像剤の温度上昇を抑えることができる。
【００６６】
また、上記第１及び第２実施形態によれば、吸気ファン６１は収容ボックス５１の吸気口５１ａの近傍に配置されることによって、収容ボックス５１内に多量の空気を流通させることができ、第１及び第３回転軸４３ｂ、２０ａと第１及び第３駆動ギア５５、５７を効率よく冷却することができる。
【００６７】
また、上記第１及び第２実施形態によれば、第１及び第３回転軸４３ｂ、２０ａと第１及び第３駆動ギア５５、５７は熱伝導性の比較的に大きい材料で構成されることによって、収容ボックス５１の軸受け部分や第１及び第３駆動ギア５５、５７の各噛合部分で発生する熱が第１及び第３回転軸４３ｂ、２０ａと第１及び第３駆動ギア５５、５７の全体に拡散し、拡散した熱は吸気ファン６１による空気流にて放熱されるために、現像剤の温度上昇を抑えることができる。
【００６８】
（第３実施形態）
図６は、第３実施形態に係る現像装置を概略的に示す平面図である。第３実施形態は送風部材として排気ファンを用いたものである。即ち、第３実施形態の収容ボックス５１と、収容ボックス５１に形成される吸気口５１ａ及び排気口５１ｂの構成、配置は第１実施形態と同じであり、また、第３実施形態の駆動ギア５５〜５８と回転軸２０ａ、２１ａ、４３ｂ、４４ｂの構成、材料も第１及実施形態と同じである。
【００６９】
収容ボックス５１の近傍で排気口５１ｂに対向して、排気ファン６５が配設される。排気ファン６５は軸流ファンであって収容ボックス５１内の空気を吸引し収容ボックス５１外に排出する。従って、排気ファン６５が駆動すると、現像装置２の周辺の比較的冷たい空気が吸気口５１ａから収容ボックス５１内に取り込まれ、吸気口５１ａから取り込まれた空気は第１駆動ギア５５と第２駆動ギア５６（不図示）から第４駆動ギア５８へ、更に第３駆動ギア５７を経て排気口５１ｂに至る流通路（図６の破線の矢印方向）を流れることになる。
【００７０】
ここで、現像剤の撹拌、及び撹拌した現像剤の感光体１１への供給のために、第１及び第２スパイラル４３、４４と、現像ローラ２０及び磁気ローラ２１が回転し、それらの回転軸２０ａ、２１ａ、４３ｂ、４４ｂと収容ボックス５１の各回転軸の軸受け部との間の摺動摩擦による熱が発生する。この軸受け部の熱は、熱伝導性の比較的に大きい回転軸２０ａ、２１ａ、４３ｂ、４４ｂ及び駆動ギア５５〜５８へと拡散していき、更に、収容ボックス５１内の上記の流通路（図６の破線の矢印方向）を流れる空気とともに排気口５１ｂから排出される。また、駆動ギア５５〜５８の回転にともない駆動ギア５５〜５８の各噛合部にも摩擦による発熱があるが、これらの熱は駆動ギア５５〜５８及びアイドルギア５９の全体に拡散していき、更に、収容ボックス５１内の上記の流通路を流れる空気とともに排気口５１ｂから排出される。
【００７１】
尚、排気ファン６５は、第２実施形態の収容ボックス５１に形成した排気口５１ｂの近傍に配置してもよい。
【００７２】
上記第３実施形態によれば、現像装置２は、現像容器２２内の現像剤を撹拌する第１スパイラル４３と、第１スパイラル４３を回転させる第１駆動ギア５５と、第１スパイラル４３と第１駆動ギア５５と連結する第１回転軸４３ｂとを備える。更に、現像装置２は、感光体１１の表面に現像剤を供給する現像ローラ２０と、第１駆動ギア５５とギア列を形成し現像ローラ２０を回転させる第３駆動ギア５７と、現像ローラ２０と第３駆動ギア５７とを連結する第３回転軸２０ａとを備える。更に、現像装置２は、第１及び第３駆動ギア５５、５７を収容して第１及び第３回転軸４３ｂ、２０ａを回転自在に支持するとともに空気を取り込む吸気口５１ａと取り込んだ空気を排出する排気口５１ｂとを形成されてなる収容ボックス５１と、吸気口５１ａから収容ボックス５１内に空気を取り込み、取り込んだ空気を収容ボックス５１内で通過させて排気口５１ｂから排出する排気ファン６５とを備える。
【００７３】
この構成によると、現像剤を撹拌して現像剤を供給するために第１スパイラル４３と現像ローラ２０が回転すると、第１及び第３回転軸４３ｂ、２０ａとを回転支持する部分で摺動摩擦にて発熱し、更に、第１及び第３駆動ギア５５、５７の各噛合する部分でも摩擦にて発熱する。しかし、収容ボックス５１内では排気ファン６５にて現像装置２外の冷たい空気が流通しているために、これらの熱は空気流とともに収容ボックス５１の排気口５１ｂから排出され、第１及び第３回転軸４３ｂ、２０ａと第１及び第３駆動ギア５５、５７が冷却されることで、現像剤の温度上昇を抑えることができる。
【００７４】
また、上記第３実施形態によれば、排気ファン６５は収容ボックス５１の排気口５１ｂの近傍に配置されることによって、収容ボックス５１内に多量の空気を流通させることができ、第１及び第３回転軸４３ｂ、２０ａと第１及び第３駆動ギア５５、５７を効率よく冷却することができる。
【００７５】
また、上記第３実施形態によれば、第１及び第３回転軸４３ｂ、２０ａと第１及び第３駆動ギア５５、５７は熱伝導性の比較的に大きい材料で構成されることによって、収容ボックス５１の軸受け部分や第１及び第３駆動ギア５５、５７の各噛合部分で発生する熱が第１及び第３回転軸４３ｂ、２０ａと第１及び第３駆動ギア５５、５７の全体に拡散し、拡散した熱は排気ファン６５による空気流にて放熱されるために、現像剤の温度上昇を抑えることができる。
【００７６】
また、上記第１〜第３実施形態によれば、吸気口５１ａと排気口５１ｂは、第１回転軸４３ｂに直交する方向に空気が流通するように配置されることによって、第１及び第３回転軸４３ｂ、２０ａと第１及び第３駆動ギア５５、５７を効率よく冷却することができる。
【００７７】
（第４実施形態）
図７は、第４実施形態に係る収容ボックス内のヒートシンクを示す斜視図である。第４実施形態は、上記第１〜第３実施形態の第１駆動軸４３ｂにヒートシンク７１を設けたものである。
【００７８】
ヒートシンク７１は、アルミニウム、銅、鉄、またはこれらを含む合金等の熱伝導率の大きい材料で構成され、第１駆動ギア５５と第１軸受け部５１ｄ（図３参照）との間に配設される。更にヒートシンク７１は複数のフィン７１ａと軸部７１ｂとを有する。
【００７９】
軸部７１ｂは、第１駆動ギア５５の一方の平坦面に当接して第１回転軸４３ｂに嵌め込んで固着される。軸部７１ｂの回りには複数のフィン７１ａが形成される。複数のフィン７１ａは第１駆動ギア５５の一方の平坦面に当接して第１回転軸４３ｂから放射状に延びている。
【００８０】
ここで、第１及び第４駆動ギア５５、５８等の回転にともない第１駆動ギア５５の噛合部、及び第１回転軸４３ｂとその軸受け部の摺動部に摩擦による発熱があるが、この熱は第１駆動ギア５５及び第１回転軸４３ｂからヒートシンク７１に伝導する。この伝導した熱は、送風部材（吸気ファン６１または排気ファン６５）による空気流にてヒートシンク７１から放熱される。さらにヒートシンク７１には第１駆動ギア５５とともに回転する複数のフィン７１ａが形成されているため、ヒートシンク７１の表面積が大きくなり放熱効率が高くなる。従って、現像剤の温度上昇を効果的に抑えることができる。尚、フィン７１ａは第１駆動ギア５５と同じ材料で一体に形成すると、安価に生産することができる。また、フィン７１ａは第１駆動ギア５５の両方の平坦面に当接させて設けてもよい。更に、フィン７１ａは他の回転軸２０ａ、２０ｂ、４４ｂに設けてもよい。
【００８１】
尚、上記第１、第２実施形態では吸気ファン６１（送風部材）を収容ボックス５１の近傍に配置し、また、第３実施形態では排気ファン６５（送風部材）を収容ボックス５１の近傍に配置する構成を示したが、本発明はこれに限らず、送風部材を画像形成装置１の外観パネルの近傍に配置して、送風部材と収容ボックス５１との間にダクトを配設して、ダクトを介して空気を送るように構成してもよい。この場合も上記実施形態と同様の効果を奏する。
【００８２】
また、上記第１、第２実施形態では吸気ファン６１を設け、第３実施形態では排気ファン６５を設ける構成を示したが、本発明はこれに限らず、吸気ファン６１及び排気ファン６５をともに設ける構成にしてもよい。この場合も上記実施形態と同様の効果を奏する。
【００８３】
また、上記第１〜第４実施形態では、吸気口５１ａを収容ボックス５１の下側（第１駆動ギア５５側）に配置し、排気口５１ｂを収容ボックス５１の上側（第３駆動ギア５７側）に配置する構成を示したが、本発明はこれに限らず、吸気口５１ａを収容ボックス５１の上側（第３駆動ギア５７側）に配置し、排気口５１ｂを収容ボックス５１の下側（第１駆動ギア５５側）に配置する構成にしてもよい。この場合も上記実施形態と同様の効果を奏する。
【００８４】
また、上記第１〜第４実施形態では、収容ボックス５１の壁面の一部を側壁５１ｈにて構成したが、本発明はこれに限らず、収容ボックス５１の壁面の一部を現像容器２２の側壁で構成し、その側壁に駆動ギア５５〜５８を回転自在に支持する軸受けを設ける構成にしてもよい。
【００８５】
また、上記第１〜第４実施形態では、現像ローラ２０と磁気ローラ２１を備える構成に適用したが、本発明はこれに限らず、磁気ローラ２１を備えずに、現像剤が撹拌部材から現像ローラに直接に供給される構成に適用してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８６】
本発明は、電子写真方式を利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機等の画像形成装置に用いる現像装置及びそれを備えた画像形成装置に利用することができ、特に、駆動部を冷却することが可能な現像装置及びそれを備えた画像形成装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００８７】
１ 画像形成装置
２ａ〜２ｄ、２ 現像装置
１１ａ〜１１ｄ、１１ 感光体
２０ 現像ローラ（現像部材）
２０ａ 第３回転軸（現像回転軸）
２０ｄ 固定軸
２１ 磁気ローラ（現像部材）
２１ａ 第４回転軸（現像回転軸）
２１ｃ 固定軸
２２ 現像容器
４２ 撹拌部材
４３ 第１スパイラル
４３ｂ 第１回転軸（撹拌回転軸）
４４ 第２スパイラル
４４ｂ 第２回転軸（撹拌回転軸）
５１ 収容ボックス
５１ａ 吸気口
５１ｂ 排気口
５１ｄ 第１軸受け部
５１ｅ 第３軸受け部
５１ｆ 第４軸受け部
５５ 第１駆動ギア（撹拌ギア）
５６ 第２駆動ギア（撹拌ギア）
５７ 第３駆動ギア（現像ギア）
５８ 第４駆動ギア（現像ギア）
５９ アイドルギア
６１ 吸気ファン（送風部材）
６５ 排気ファン（送風部材）
７１ ヒートシンク
７１ａ フィン
７１ｂ 軸部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式を利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機等の画像形成装置に用いる現像装置及びそれを備えた画像形成装置に関し、特に、駆動部を冷却することが可能な現像装置及びそれを備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複写機やプリンタ等の画像形成装置においては、現像剤を収容する現像容器内で撹拌部材にて現像剤を撹拌して、撹拌した現像剤を撹拌部材から現像部材へ搬送し、そして、現像部材に担持した現像剤をブレードにて薄層化した後、像担持体に現像剤を供給している。このように像担持体上の静電潜像を可視像化する現像プロセスでは、撹拌による現像剤間の摩擦、現像剤とブレードとの接触による摩擦、更に撹拌部材や現像部材の回転駆動による摺動摩擦等によって熱が発生して、現像装置の温度が上昇する。
【０００３】
現像装置の温度が上昇すると、現像剤が昇温して現像剤の性能が劣化するおそれがあり、また、現像容器内で現像剤の流動性が悪くなり、現像剤がブレードや現像部材に付着することで現像ムラが発生して、現像性能が低下するおそれがある。
【０００４】
そこで、現像装置を冷却するために、特許文献１では、現像剤を収容する現像容器の底面に多数の冷却フィンを形成して、この冷却フィンにてヒートシンクを構成するようにしている。これによって、現像剤の撹拌や現像剤とブレードとの接触にて発生する現像容器内の熱を、ヒートシンクにより現像装置外に放出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２２６１４８号公報（段落［００７８］、［００７９］、第２図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
現像装置の温度上昇の要因として、上記先行技術に挙げられた現像剤の撹拌や現像剤とブレードとの接触の他に、撹拌部材や現像部材の回転軸とその軸受けとの間の摺動摩擦、また、撹拌部材や現像部材を回転させる駆動ギアによる摩擦等の駆動部の摩擦による発熱がある。近年、画像形成装置の高速化にともない、撹拌部材や現像部材の回転速度が大きくなり、これらの駆動部による発熱が更に現像装置の温度を上昇させている。しかし、上述の先行技術では現像部材や撹拌部材の駆動部の発熱による温度上昇を抑えることが難しいという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、撹拌部材や現像部材を回転駆動させる駆動部を冷却して現像剤の温度上昇を抑える現像装置及びそれを備えた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】
上記目的を達成するために第１の発明に係る現像装置は、現像容器内の現像剤を撹拌する撹拌部材と、前記撹拌部材を回転させる撹拌ギアと、前記撹拌部材と前記撹拌ギアとを連結する撹拌回転軸と、像担持体の表面に現像剤を供給する現像部材と、前記撹拌ギアとギア列を形成して前記現像部材を回転させる現像ギアと、前記現像部材と前記現像ギアとを連結する現像回転軸と、前記撹拌ギアと前記現像ギアとを収容して前記撹拌回転軸と前記現像回転軸とを回転自在に支持するとともに空気を取り込む吸気口と取り込んだ空気を排出する排気口とを形成されてなる収容ボックスと、前記吸気口から前記収容ボックス内に空気を取り込み、取り込んだ空気を前記収容ボックス内で通過させて前記排気口から排出する送風部材とを備えることを特徴としている。
【０００９】
また、第２の発明では、上記の現像装置において、前記吸気口と排気口は、前記撹拌回転軸に直交する方向に空気が流通するように配置されることを特徴としている。
【００１０】
また、第３の発明では、上記の現像装置において、前記送風部材は吸気ファンであり、前記収容ボックスの吸気口の近傍に配置されることを特徴としている。
【００１１】
また、第４の発明では、上記の現像装置において、前記送風部材は排気ファンであり、前記収容ボックスの排気口の近傍に配置されることを特徴としている。
【００１２】
また、第５の発明では、上記の現像装置において、前記撹拌ギア及び現像ギアと前記撹拌回転軸及び現像回転軸は熱伝導材で構成されることを特徴としている。
【００１３】
また、第６の発明では、上記の現像装置において、前記撹拌回転軸及び現像回転軸の少なくとも一つの回転軸にはヒートシンクが設けられることを特徴としている。
【００１４】
また、第７の発明では、上記の現像装置において、前記ヒートシンクは前記回転軸から放射状に延びる複数のフィンで構成されることを特徴としている。
【００１５】
また、第８の発明では、上記の構成の現像装置が搭載された画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１６】
第１の発明によれば、現像剤を撹拌して現像剤を供給するために撹拌部材と現像部材とが回転すると、撹拌回転軸と現像回転軸とを回転支持する（軸受け）部分で摺動摩擦によって発熱し、更に、撹拌ギアと現像ギアの各噛合する部分で摩擦によって発熱する。しかし、収容ボックス内では送風部材にて空気が流通しているために、これらの熱は空気流とともに収容ボックスの排気口から排出され、撹拌回転軸及び現像回転軸と撹拌ギア及び現像ギアとが冷却されることで、現像剤の温度上昇を抑えることができる。
【００１７】
また、第２の発明によれば、吸気口から排気口に向かう収容ボックス内の空気が撹拌回転軸に直交する方向に流通するので、撹拌回転軸及び現像回転軸と撹拌ギア及び現像ギアを効率よく冷却することができる。
【００１８】
また、第３の発明によれば、送風部材は収容ボックスの吸気口の近傍に配置されることで、収容ボックス内に多量の空気を流通させることができ、撹拌回転軸及び現像回転軸と撹拌ギア及び現像ギアを効率よく冷却することができる。
【００１９】
また、第４の発明によれば、送風部材は収容ボックスの排気口の近傍に配置されることで、多量の空気を収容ボックス内から排出することができ、撹拌回転軸及び現像回転軸と撹拌ギア及び現像ギアを効率よく冷却することができる。
【００２０】
また、第５の発明によれば、撹拌回転軸及び現像回転軸と撹拌ギア及び現像ギアは熱伝導材で構成されると、収容ボックスの軸受け部分やギアの噛合部分で発生する熱が撹拌回転軸及び現像回転軸と撹拌ギア及び現像ギアの全体に拡散し、拡散した熱は送風部材による空気流にて放熱されるために、現像剤の温度上昇を抑えることができる。
【００２１】
また、第６の発明によれば、撹拌回転軸及び現像回転軸の少なくとも一つの回転軸にはヒートシンクが設けられるので、収容ボックスの軸受け部分やギアの噛合部分で発生する熱が撹拌回転軸及び現像回転軸と撹拌ギア及び現像ギアの全体に拡散し、拡散した熱はヒートシンクから効率よく放熱されるために、現像剤の温度上昇を抑えることができる。
【００２２】
また、第７の発明によれば、ヒートシンクには回転する複数のフィンが形成されているため、ヒートシンクの表面積が大きくなり放熱効率が高くなる。従って現像剤の温度上昇を効果的に抑えることができる。
【００２３】
また、第８の発明によれば、撹拌部材や現像部材を回転駆動させる駆動部を冷却して現像剤の温度上昇を抑える現像装置を備える画像形成装置にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る現像装置を備える画像形成装置を概略的に示す図
【図２】第１実施形態に係る現像装置を概略的に示す断面図
【図３】第１実施形態に係る現像装置を概略的に示す平面図
【図４】第１実施形態に係る収容ボックスを概略的に示す側面断面図
【図５】第２実施形態に係る収容ボックスを概略的に示す側面断面図
【図６】第３実施形態に係る現像装置を概略的に示す平面図
【図７】第４実施形態に係る収容ボックス内のヒートシンクを示す斜視図
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下に本発明の実施形態について図面を参照して説明するが、本発明は、この実施形態に限定されない。また発明の用途やここで示す用語等はこれに限定されるものではない。
【００２６】
（第１実施形態）
図１は、本発明の実施形態に係る現像装置を備える画像形成装置を概略的に示す図である。画像形成装置１はタンデム型のカラープリンタであり、回転自在である感光体１１ａ〜１１ｄは、感光層を形成する感光材料として、有機感光体（ＯＰＣ感光体）が用いられ、ブラック、イエロー、シアン、及びマゼンタの各色に対応して配設される。各感光体１１ａ〜１１ｄの周囲に、現像装置２ａ〜２ｄ、露光ユニット１２、帯電器１３ａ〜１３ｄ及びクリーニング装置１４ａ〜１４ｄが配設される。
【００２７】
現像装置２ａ〜２ｄは、感光体１１ａ〜１１ｄの右方に夫々対向して配置され、感光体１１ａ〜１１ｄにトナーを供給する。帯電器１３ａ〜１３ｄは、感光体回転方向に対し現像装置２ａ〜２ｄの上流側であって感光体１１ａ〜１１ｄの表面に対向して配置され、感光体１１ａ〜１１ｄ表面を一様に帯電させる。
【００２８】
露光ユニット１２は、パーソナルコンピュータ等から画像入力部（図略）に入力された文字や絵柄などの画像データに基づいて、各感光体１１ａ〜１１ｄを走査露光するためのものであり、現像装置２ａ〜２ｄの下方に設けられる。露光ユニット１２には、レーザ光源、ポリゴンミラーが設けられ、各感光体１１ａ〜１１ｄに対応して反射ミラー及びレンズが設けられる。レーザ光源から出射されたレーザ光が、ポリゴンミラー、反射ミラー及びレンズを介して、帯電器１３ａ〜１３ｄの感光体回転方向下流側から、各感光体１１ａ〜１１ｄの表面に照射される。照射されたレーザ光により、感光体１１ａ〜１１ｄ表面には静電潜像が形成され、この静電潜像が現像装置２ａ〜２ｄによりトナー像に現像される。
【００２９】
無端状の中間転写ベルト１７は、テンションローラ６、駆動ローラ２５及び従動ローラ２７に張架されている。駆動ローラ２５は図示しないモータによって回転駆動され、中間転写ベルト１７は駆動ローラ２５の回転によって循環駆動させられる。
【００３０】
この中間転写ベルト１７に接触するように各感光体１１ａ〜１１ｄが中間転写ベルト１７の下方で搬送方向（図１の矢印方向）に沿って配列されている。各１次転写ローラ２６ａ〜２６ｄは、中間転写ベルト１７を挟んで各感光体１１ａ〜１１ｄと対向し、中間転写ベルト１７に圧接して１次転写部を形成する。この１次転写部において、中間転写ベルト１７の回転に対して所定のタイミングで各感光体１１ａ〜１１ｄのトナー像が中間転写ベルト１７に順次転写される。これにより、中間転写ベルト１７表面にはシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４色のトナー像が重ね合わされたカラートナー像が形成される。
【００３１】
２次転写ローラ３４は、中間転写ベルト１７を挟んで駆動ローラ２５と対向し、中間転写ベルト１７に圧接して２次転写部を形成する。この２次転写部において、中間転写ベルト１７表面のトナー像が用紙Ｐに転写される。転写後に、ベルトクリーニング装置３１が中間転写ベルト１７に残存するトナーを清掃する。
【００３２】
画像形成装置１内の下方には、用紙Ｐを収納する給紙カセット３２が配設され、給紙カセット３２の右方には、手差しの用紙を供給するスタックトレイ３５が配設される。給紙カセット３２の左方には、給紙カセット３２から繰り出された用紙Ｐを中間転写ベルト１７の２次転写部に搬送する第１用紙搬送路３３が配設される。また、スタックトレイ３５の左方には、スタックトレイ３５から繰り出された用紙を２次転写部に搬送する第２用紙搬送路３６が配設される。更に、画像形成装置１の左上方には、画像が形成された用紙Ｐに対して定着処理を行う定着部１８と、定着処理の行われた用紙を用紙排出部３７に搬送する第３用紙搬送路３９とが配設される。
【００３３】
給紙カセット３２は、装置の外部（図１の紙面の表面側）に引き出すことにより用紙の補充を可能にしたもので、収納されている用紙Ｐがピックアップローラ３３ｂ及び捌きローラ３３ａにより１枚ずつ第１用紙搬送路３３側に繰り出される。
【００３４】
第１用紙搬送路３３と第２用紙搬送路３６とはレジストローラ３３ｃの手前で合流しており、レジストローラ３３ｃにより、中間転写ベルト１７における画像形成動作と給紙動作とのタイミングを取って、用紙Ｐが２次転写部に搬送される。２次転写部に搬送された用紙Ｐは、バイアス電位が印加された２次転写ローラ３４によって、中間転写ベルト１７上のトナー像を２次転写され、定着部１８に搬送される。
【００３５】
定着部１８は、ヒータにより加熱される定着ベルトと、定着ベルトに内接する定着ローラと、定着ベルトを挟んで定着ローラに圧接して配設された加圧ローラ等を備え、トナー像が転写された用紙Ｐを加熱及び加圧することにより定着処理を行う。用紙Ｐは、トナー像が定着部１８で定着された後、必要に応じて第４用紙搬送路４０で反転されて用紙Ｐの裏面にも２次転写ローラ３４でトナー像が２次転写され、定着部１８で定着される。トナー像が定着された用紙Ｐは第３用紙搬送路３９を通って、排出ローラ１９ａにより用紙排出部３７に排出される。
【００３６】
図２は、上述の画像形成装置１に用いられる現像装置を示す断面図である。なお、以下の説明では、図１に示す感光体１１ａに対応する現像装置２ａの構成及び動作について説明するが、現像装置２ｂ〜２ｄの構成及び動作については現像装置２ａと同様であり、説明を省略し、また各色の現像装置及び感光体を示すａ〜ｄの符号を省略する。
【００３７】
図２に示すように、現像装置２は、現像ローラ２０と、磁気ローラ２１と、規制ブレード２４と、撹拌部材４２、及び現像容器２２等により構成されている。
【００３８】
現像容器２２は、現像装置２の外郭を構成し、その下部で仕切り部２２ｂによって第１搬送路２２ｄと第２搬送路２２ｃに仕切られている。第１搬送路２２ｄ及び第２搬送路２２ｃには、キャリアとトナーからなる現像剤が収容される。また、現像容器２２は、撹拌部材４２と現像ローラ２０及び磁気ローラ２１を保持している。更に、現像容器２２には、現像ローラ２０を感光体１１に向けて露出させる開口２２ａが形成されている。
【００３９】
現像ローラ２０は、感光体１１に対向し、一定の間隔を設けて感光体１１の右方に配設される。また、現像ローラ２０は、感光体１１に接近した対向位置において、感光体１１にトナーを供給する現像領域Ｄを形成している。磁気ローラ２１は、一定の間隔を設けて現像ローラ２０に対向し、現像ローラ２０の右斜め下方に配設される。また、磁気ローラ２１は、現像ローラ２０に接近した対向位置において、現像ローラ２０にトナーを供給する。撹拌部材４２は磁気ローラ２１の略下方に配設される。また、規制ブレード２４は磁気ローラ２１の左斜め下方にて現像容器２２に固定保持されている。
【００４０】
撹拌部材４２は、第１スパイラル４３と第２スパイラル４４の２本で構成される。第１スパイラル４３が磁気ローラ２１の下方で、第１搬送路２２ｄ内に設けられ、第２スパイラル４４が第１スパイラル４３の右方に隣接して、第２搬送路２２ｃ内に設けられる。
【００４１】
第１及び第２スパイラル４３、４４は、後述するモータとギアからなる駆動機構により、回転し、この回転にて現像剤を撹拌して現像剤中のトナーを所定のレベルに帯電させる。これによりトナーはキャリアに保持される。また、第１搬送路２２ｄと第２搬送路２２ｃを仕切る仕切り部２２ｂの長手方向（図２の紙面の表裏面方向）の両端部分には、連通部（図略）が設けられており、第２スパイラル４４が回転すると、帯電した現像剤が仕切り部２２ｂに設けた一方の連通部から第１スパイラル４３に搬送され、現像剤が第１搬送路２２ｄ内と第２搬送路２２ｃ内とを循環する。そして、第１スパイラル４３から磁気ローラ２１に現像剤が供給される。
【００４２】
磁気ローラ２１は、固定軸２１ｃと磁極部材Ｍ及び磁気スリーブ２１ｂを備え、撹拌部材４２により撹拌された現像剤を担持し、担持した現像剤からトナーのみを現像ローラ２０に供給するものである。磁極部材Ｍは、断面扇形に形成された外周部の極性の異なる複数の磁石が所定の順序で配設され、固定軸２１ｃに接着等により固着される。固定軸２１ｃは、磁気スリーブ２１ｂ内で、磁極部材Ｍと磁気スリーブ２１ｂの間に所定の間隔を設けて、現像容器２２に回転不能に支持される。磁気スリーブ２１ｂは、後述するモータとギアからなる駆動機構により、現像ローラ２０と同方向（図２の時計回り方向）に回転し、また直流電圧４８ａに交流電圧４８ｂを重畳したバイアス４８を印加される。磁気スリーブ２１ｂ表面において、帯電した現像剤は磁極部材Ｍの磁力によって磁気ブラシを形成して担持され、磁気ブラシは規制ブレード２４によって所定の高さに調節される。
【００４３】
磁気スリーブ２１ｂが回転すると、磁気ブラシは、磁極部材Ｍによって磁気スリーブ２１ｂ表面に担持されて搬送され、現像ローラ２０に接触すると、磁気ブラシのトナーのみが、磁気スリーブ２１ｂに印加されたバイアス４８に応じて、現像ローラ２０に供給される。
【００４４】
現像ローラ２０は、磁極部材２０ｂと、非磁性の金属材料で円筒状に形成される現像スリーブ２０ｃと、固定軸２０ｄ等を備えて構成されている。
【００４５】
固定軸２０ｄは現像容器２２に回転不能に支持される。この固定軸２０ｄには、磁石よりなる磁極部材２０ｂが磁気ローラ２１と対向する位置に現像スリーブ２０ｃと所定の間隔を設けて接着等により固着され、更に現像スリーブ２０ｃが回転自在に保持される。現像スリーブ２０ｃは、後述するモータとギアからなる駆動機構により、図２の矢印方向（時計回り方向）に回転させられる。また、現像スリーブ２０ｃには、直流電圧４７ａに交流電圧４７ｂを重畳した現像バイアス４７が印加される。
【００４６】
現像バイアス４７を印加された現像スリーブ２０ｃが図２の時計回り方向に回転すると、現像領域Ｄにおいて、現像バイアス電位と感光体１１の露光部位の電位との電位差により、現像スリーブ２０ｃ表面に担持されたトナーが感光体１１に飛翔する。飛翔したトナーは矢印Ａ方向（反時計回り方向）に回転する感光体１１上の露光部位に順次付着し、感光体１１上の静電潜像が現像される。
【００４７】
次に、撹拌部材４２、現像部材である現像ローラ２０及び磁気ローラ２１を回転駆動させる駆動機構を図３、図４に基づいて説明する。図３は現像装置を概略的に示す平面図であり、図４は現像装置の収容ボックスを概略的に示す側面断面図である。
【００４８】
図３に示すように、現像容器２２内には第１及び第２スパイラル４３、４４（撹拌部材４２、図２参照）と現像ローラ２０と磁気ローラ２１とが配設されており、現像容器２２の一側面には、複数の駆動ギア５５〜５８（図４も参照）を収容する収容ボックス５１が配設され、更に、収容ボックス５１の近傍には送風部材である吸気ファン６１が配設される。
【００４９】
第１スパイラル４３は、撹拌回転軸である第１回転軸４３ｂと、第１回転軸４３ｂに一体に設けられ、第１回転軸４３ｂの軸方向に一定のピッチで螺旋状に形成される第１螺旋羽根４３ａとを有する。また、第１回転軸４３ｂは現像容器２２の長手方向（第１回転軸４３ｂの軸方向）の両端部側まで延び、第１回転軸４３ｂの一方端は現像容器２２の側壁２２ｅに回転可能に軸支され、第１回転軸４３ｂの他方端側は収容ボックス５１の側壁５１ｈに形成した第１軸受け部５１ｄに回転可能に軸支される。第１回転軸４３ｂの他方端側は更に延在し、第１回転軸４３ｂには平歯車からなる第１駆動ギア５５が固着されている。従って、第１駆動ギア５５が回転すると、第１スパイラル４３は第１回転軸４３ｂの回りに回転する。
【００５０】
第２スパイラル４４（図２参照）は撹拌回転軸である第２回転軸４４ｂ（図２参照）を有し、第２回転軸４４ｂは、図示しないが第１スパイラル４３と同様に、第２回転軸４４ｂに一体に設けられる螺旋羽根を有し、更に、現像容器２２の側壁２２ｅと収容ボックス５１の側壁５１ｈとに回転可能に軸支される。第２回転軸４４ｂの延長上には平歯車からなる第２駆動ギア５６（図４参照）が固着され、第２駆動ギア５６が回転すると、第２スパイラル４４は回転する。第２駆動ギア５６は収容ボックス５１内に収容されている（図４参照）。
【００５１】
前述のように現像ローラ２０の固定軸２０ｄは現像容器２２の側壁２２ｅに回転不能に支持される。現像ローラ２０の他方側には現像回転軸である第３回転軸２０ａが配設される。現像ローラ２０の第３回転軸２０ａは、収容ボックス５１の側壁５１ｈに形成した第３軸受け部５１ｅに回転可能に軸支されるとともに、現像ローラ２０内に延在して固定軸２０ｄに同心にて回転可能に軸支されている。更に第３回転軸２０ａは収容ボックス５１内まで延び、第３回転軸２０ａには平歯車からなる第３駆動ギア５７が固着されている。従って、第３駆動ギア５７が回転すると、現像ローラ２０（現像スリーブ２０ｃ、図２参照）は第３回転軸２０ａの回りに回転する。
【００５２】
また、磁気ローラ２１の固定軸２１ｃは現像容器２２の側壁２２ｅに回転不能に支持される。磁気ローラ２１の他方側には現像回転軸である第４回転軸２１ａが配設される。磁気ローラ２１の第４回転軸２１ａは、収容ボックス５１の側壁５１ｈに形成した第４軸受け部５１ｆに回転可能に軸支されるとともに、磁気ローラ２１内に延在して固定軸２１ｃに同心にて回転可能に軸支されている。更に第４回転軸２１ａは収容ボックス５１内まで延び、第４回転軸２１ａには平歯車からなる第４駆動ギア５８が固着されている。従って、第４駆動ギア５８が回転すると、磁気ローラ２１（磁気スリーブ２１ｂ、図２参照）は第４回転軸２１ａの回りに回転する。
【００５３】
図４に示すように、第１駆動ギア５５と第２駆動ギア５６は噛合して撹拌ギアを構成し、また、第３駆動ギア５７と第４駆動ギア５８はアイドルギア５９を介在させて噛合し、現像ギアを構成する。アイドルギア５９は収容ボックス５１内に回転可能に支持される。そして、第１駆動ギア５５と第４駆動ギア５８は噛合し、第４駆動ギア５８は図示しないモータ等の駆動源にて回転させられる。モータが駆動すると、第４駆動ギア５８からアイドルギア５９を介して第３駆動ギア５７が回転し、更に、第４駆動ギア５８にて第１駆動ギア５５が回転し、更に第２駆動ギア５６が回転する。これらの回転にて第１スパイラル４３（図２参照）は第１回転軸４３ｂの回りに回転し、第２スパイラル４４（図２参照）は第２回転軸４４ｂの回りに回転し、更に現像ローラ２０（図２参照）は第３回転軸２０ａの回りに回転し、磁気ローラ２１（図２参照）は第４回転軸２１ａの回りに回転する。尚、モータを第４駆動ギア５８に接続する替わり、モータを他の駆動ギア５５〜５７に接続するようにしてもよい。
【００５４】
駆動ギア５５〜５８、及び回転軸２０ａ、２１ａ、４３ｂ、４４ｂは夫々アルミニウム、銅、鉄、またはこれらを含む合金等の熱伝導性の大きい材料で構成される。アイドルギア５９も熱伝導性の大きい材料で構成するのがよい。
【００５５】
収容ボックス５１は樹脂で略Ｌ字型の箱状に形成され、その内部に駆動ギア５５〜５８とアイドルギア５９と回転軸２０ａ、２１ａ、４３ｂ、４４ｂを収容している。更に収容ボックス５１には吸気口５１ａと排気口５１ｂが形成される。
【００５６】
吸気口５１ａは、収容ボックス５１の底面部に形成され、第１駆動ギア５５と第２駆動ギア５６の噛合部に対向する位置に配置される開口ある。一方、排気口５１ｂは、収容ボックス５１の側面上部に形成され（図３も参照）、第３駆動ギア５７の平坦面に対向する位置に配置される開口である。
【００５７】
収容ボックス５１の近傍で吸気口５１ａに対向して、吸気ファン６１が配設される。吸気ファン６１は軸流ファンであって現像装置２の周辺の比較的に冷たい空気を吸引し吸気口５１ａに空気を送る。従って、吸気ファン６１が駆動すると、現像装置２の周辺の空気が吸気口５１ａから収容ボックス５１内に取り込まれる。吸気口５１ａから取り込まれた空気は、回転軸２０ａ、２１ａ、４３ｂ、４４ｂに直交する方向に、第１駆動ギア５５と第２駆動ギア５６から第４駆動ギア５８へ、更に第３駆動ギア５７を経て排気口５１ｂに至る流通路（図３、図４の破線の矢印方向）を流れることになる。尚、吸気口５１ａを第２駆動ギア５６の下側の歯面に対向する位置に形成してもよい。この場合にも、吸気口５１ａから取り込まれた空気は図３、図４の破線の矢印方向で示す流通路を流れることになる。
【００５８】
ここで、現像剤の撹拌、及び撹拌した現像剤の感光体１１（図２参照）への供給のために、第１及び第２スパイラル４３、４４と、現像ローラ２０及び磁気ローラ２１が回転し、それらの回転軸２０ａ、２１ａ、４３ｂ、４４ｂと収容ボックス５１の各回転軸の軸受け部との間の摺動摩擦による熱が発生する。この軸受け部の熱は、熱伝導性の比較的に大きい回転軸２０ａ、２１ａ、４３ｂ、４４ｂ及び駆動ギア５５〜５８へと拡散していき、更に、収容ボックス５１内の上記の流通路（図３、図４の破線の矢印方向）を流れる空気とともに排気口５１ｂから排出される。また、駆動ギア５５〜５８及びアイドルギア５９の回転にともないギアの各噛合部にも摩擦による発熱があるが、これらの熱は駆動ギア５５〜５８及びアイドルギア５９の全体に拡散していき、更に、収容ボックス５１内の上記の流通路を流れる空気とともに排気口５１ｂから排出される。
【００５９】
（第２実施形態）
図５は、第２実施形態に係る収容ボックスを概略的に示す側面断面図である。第２実施形態では、第１実施形態と異なる吸気口５１ａ、排気口５１ｂの配置について主に説明し、以降、第１実施形態と同じ部分の説明を省略する。
【００６０】
収容ボックス５１は樹脂で略Ｌ字型の箱状に形成され、その内部に駆動ギア５５〜５８とアイドルギア５９と回転軸２０ａ、２１ａ、４３ｂ、４４ｂを収容している。更に収容ボックス５１には吸気口５１ａと排気口５１ｂが形成される。
【００６１】
吸気口５１ａは、収容ボックス５１の横側面部（図５の右側）に形成され、第２駆動ギア５６の歯面に対向する位置に配置される開口である。一方、排気口５１ｂは、収容ボックス５１の上面部に形成され、第３駆動ギア５７の歯面に対向する位置に配置される開口である。
【００６２】
収容ボックス５１の近傍で吸気口５１ａに対向して、吸気ファン６１が配設される。吸気ファン６１は現像装置２の周辺の比較的に冷たい空気を吸引し吸気口５１ａに送る。従って、吸気ファン６１が駆動すると、現像装置２の周辺の比較的冷たい空気が吸気口５１ａから収容ボックス５１内に取り込まれる。吸気口５１ａから取り込まれた空気は、回転軸２０ａ、２１ａ、４３ｂ、４４ｂに直交する方向に、第２駆動ギア５６から第１駆動ギア５５へ、更に第４駆動ギア５８から第３駆動ギア５７を経て排気口５１ｂに至る流通路（図５の破線の矢印方向）を流れることになる。
【００６３】
ここで、現像剤の撹拌、及び撹拌した現像剤の感光体１１（図２参照）への供給のために、第１及び第２スパイラル４３、４４と、現像ローラ２０及び磁気ローラ２１が回転し、それらの回転軸２０ａ、２１ａ、４３ｂ、４４ｂと収容ボックス５１の各回転軸の軸受け部との間の摺動摩擦による熱が発生する。この軸受け部の熱は、熱伝導性の比較的に大きい回転軸２０ａ、２１ａ、４３ｂ、４４ｂ及び駆動ギア５５〜５８へと拡散していき、更に、収容ボックス５１内の上記の流通路（図５の破線の矢印方向）を流れる空気とともに排気口５１ｂから排出される。また、駆動ギア５５〜５８の回転にともない駆動ギア５５〜５８の各噛合部にも摩擦による発熱があるが、これらの熱は駆動ギア５５〜５８及びアイドルギア５９の全体に拡散していき、更に、収容ボックス５１内の上記の流通路を流れる空気とともに排気口５１ｂから排出される。
【００６４】
上記第１、第２実施形態によれば、現像装置２は、現像容器２２内の現像剤を撹拌する第１スパイラル４３と、第１スパイラル４３を回転させる第１駆動ギア５５と、第１スパイラル４３と第１駆動ギア５５と連結する第１回転軸４３ｂとを備える。更に、現像装置２は、感光体１１の表面に現像剤を供給する現像ローラ２０と、第１駆動ギア５５とギア列を形成し現像ローラ２０を回転させる第３駆動ギア５７と、現像ローラ２０と第３駆動ギア５７とを連結する第３回転軸２０ａとを備える。更に、現像装置２は、第１及び第３駆動ギア５５、５７を収容して第１及び第３回転軸４３ｂ、２０ａを回転自在に支持するとともに空気を取り込む吸気口５１ａと取り込んだ空気を排出する排気口５１ｂとを形成されてなる収容ボックス５１と、吸気口５１ａから収容ボックス５１内に空気を取り込み、取り込んだ空気を収容ボックス５１内で通過させて排気口５１ｂから排出する吸気ファン６１とを備える。
【００６５】
この構成によると、現像剤を撹拌して現像剤を供給するために第１スパイラル４３と現像ローラ２０とが回転すると、第１及び第３回転軸４３ｂ、２０ａとを回転支持する部分で摺動摩擦にて発熱し、更に、第１及び第３駆動ギア５５、５７の各噛合する部分でも摩擦にて発熱する。しかし、収容ボックス５１内では吸気ファン６１にて現像装置２外の冷たい空気が流通しているために、これらの熱は空気流とともに収容ボックス５１の排気口５１ｂから排出され、第１及び第３回転軸４３ｂ、２０ａと第１及び第３駆動ギア５５、５７が冷却されることで、現像剤の温度上昇を抑えることができる。
【００６６】
また、上記第１及び第２実施形態によれば、吸気ファン６１は収容ボックス５１の吸気口５１ａの近傍に配置されることによって、収容ボックス５１内に多量の空気を流通させることができ、第１及び第３回転軸４３ｂ、２０ａと第１及び第３駆動ギア５５、５７を効率よく冷却することができる。
【００６７】
また、上記第１及び第２実施形態によれば、第１及び第３回転軸４３ｂ、２０ａと第１及び第３駆動ギア５５、５７は熱伝導性の比較的に大きい材料で構成されることによって、収容ボックス５１の軸受け部分や第１及び第３駆動ギア５５、５７の各噛合部分で発生する熱が第１及び第３回転軸４３ｂ、２０ａと第１及び第３駆動ギア５５、５７の全体に拡散し、拡散した熱は吸気ファン６１による空気流にて放熱されるために、現像剤の温度上昇を抑えることができる。
【００６８】
（第３実施形態）
図６は、第３実施形態に係る現像装置を概略的に示す平面図である。第３実施形態は送風部材として排気ファンを用いたものである。即ち、第３実施形態の収容ボックス５１と、収容ボックス５１に形成される吸気口５１ａ及び排気口５１ｂの構成、配置は第１実施形態と同じであり、また、第３実施形態の駆動ギア５５〜５８と回転軸２０ａ、２１ａ、４３ｂ、４４ｂの構成、材料も第１及実施形態と同じである。
【００６９】
収容ボックス５１の近傍で排気口５１ｂに対向して、排気ファン６５が配設される。排気ファン６５は軸流ファンであって収容ボックス５１内の空気を吸引し収容ボックス５１外に排出する。従って、排気ファン６５が駆動すると、現像装置２の周辺の比較的冷たい空気が吸気口５１ａから収容ボックス５１内に取り込まれ、吸気口５１ａから取り込まれた空気は第１駆動ギア５５と第２駆動ギア５６（不図示）から第４駆動ギア５８へ、更に第３駆動ギア５７を経て排気口５１ｂに至る流通路（図６の破線の矢印方向）を流れることになる。
【００７０】
ここで、現像剤の撹拌、及び撹拌した現像剤の感光体１１への供給のために、第１及び第２スパイラル４３、４４と、現像ローラ２０及び磁気ローラ２１が回転し、それらの回転軸２０ａ、２１ａ、４３ｂ、４４ｂと収容ボックス５１の各回転軸の軸受け部との間の摺動摩擦による熱が発生する。この軸受け部の熱は、熱伝導性の比較的に大きい回転軸２０ａ、２１ａ、４３ｂ、４４ｂ及び駆動ギア５５〜５８へと拡散していき、更に、収容ボックス５１内の上記の流通路（図６の破線の矢印方向）を流れる空気とともに排気口５１ｂから排出される。また、駆動ギア５５〜５８の回転にともない駆動ギア５５〜５８の各噛合部にも摩擦による発熱があるが、これらの熱は駆動ギア５５〜５８及びアイドルギア５９の全体に拡散していき、更に、収容ボックス５１内の上記の流通路を流れる空気とともに排気口５１ｂから排出される。
【００７１】
尚、排気ファン６５は、第２実施形態の収容ボックス５１に形成した排気口５１ｂの近傍に配置してもよい。
【００７２】
上記第３実施形態によれば、現像装置２は、現像容器２２内の現像剤を撹拌する第１スパイラル４３と、第１スパイラル４３を回転させる第１駆動ギア５５と、第１スパイラル４３と第１駆動ギア５５と連結する第１回転軸４３ｂとを備える。更に、現像装置２は、感光体１１の表面に現像剤を供給する現像ローラ２０と、第１駆動ギア５５とギア列を形成し現像ローラ２０を回転させる第３駆動ギア５７と、現像ローラ２０と第３駆動ギア５７とを連結する第３回転軸２０ａとを備える。更に、現像装置２は、第１及び第３駆動ギア５５、５７を収容して第１及び第３回転軸４３ｂ、２０ａを回転自在に支持するとともに空気を取り込む吸気口５１ａと取り込んだ空気を排出する排気口５１ｂとを形成されてなる収容ボックス５１と、吸気口５１ａから収容ボックス５１内に空気を取り込み、取り込んだ空気を収容ボックス５１内で通過させて排気口５１ｂから排出する排気ファン６５とを備える。
【００７３】
この構成によると、現像剤を撹拌して現像剤を供給するために第１スパイラル４３と現像ローラ２０が回転すると、第１及び第３回転軸４３ｂ、２０ａとを回転支持する部分で摺動摩擦にて発熱し、更に、第１及び第３駆動ギア５５、５７の各噛合する部分でも摩擦にて発熱する。しかし、収容ボックス５１内では排気ファン６５にて現像装置２外の冷たい空気が流通しているために、これらの熱は空気流とともに収容ボックス５１の排気口５１ｂから排出され、第１及び第３回転軸４３ｂ、２０ａと第１及び第３駆動ギア５５、５７が冷却されることで、現像剤の温度上昇を抑えることができる。
【００７４】
また、上記第３実施形態によれば、排気ファン６５は収容ボックス５１の排気口５１ｂの近傍に配置されることによって、収容ボックス５１内に多量の空気を流通させることができ、第１及び第３回転軸４３ｂ、２０ａと第１及び第３駆動ギア５５、５７を効率よく冷却することができる。
【００７５】
また、上記第３実施形態によれば、第１及び第３回転軸４３ｂ、２０ａと第１及び第３駆動ギア５５、５７は熱伝導性の比較的に大きい材料で構成されることによって、収容ボックス５１の軸受け部分や第１及び第３駆動ギア５５、５７の各噛合部分で発生する熱が第１及び第３回転軸４３ｂ、２０ａと第１及び第３駆動ギア５５、５７の全体に拡散し、拡散した熱は排気ファン６５による空気流にて放熱されるために、現像剤の温度上昇を抑えることができる。
【００７６】
また、上記第１〜第３実施形態によれば、吸気口５１ａと排気口５１ｂは、第１回転軸４３ｂに直交する方向に空気が流通するように配置されることによって、第１及び第３回転軸４３ｂ、２０ａと第１及び第３駆動ギア５５、５７を効率よく冷却することができる。
【００７７】
（第４実施形態）
図７は、第４実施形態に係る収容ボックス内のヒートシンクを示す斜視図である。第４実施形態は、上記第１〜第３実施形態の第１駆動軸４３ｂにヒートシンク７１を設けたものである。
【００７８】
ヒートシンク７１は、アルミニウム、銅、鉄、またはこれらを含む合金等の熱伝導率の大きい材料で構成され、第１駆動ギア５５と第１軸受け部５１ｄ（図３参照）との間に配設される。更にヒートシンク７１は複数のフィン７１ａと軸部７１ｂとを有する。
【００７９】
軸部７１ｂは、第１駆動ギア５５の一方の平坦面に当接して第１回転軸４３ｂに嵌め込んで固着される。軸部７１ｂの回りには複数のフィン７１ａが形成される。複数のフィン７１ａは第１駆動ギア５５の一方の平坦面に当接して第１回転軸４３ｂから放射状に延びている。
【００８０】
ここで、第１及び第４駆動ギア５５、５８等の回転にともない第１駆動ギア５５の噛合部、及び第１回転軸４３ｂとその軸受け部の摺動部に摩擦による発熱があるが、この熱は第１駆動ギア５５及び第１回転軸４３ｂからヒートシンク７１に伝導する。この伝導した熱は、送風部材（吸気ファン６１または排気ファン６５）による空気流にてヒートシンク７１から放熱される。さらにヒートシンク７１には第１駆動ギア５５とともに回転する複数のフィン７１ａが形成されているため、ヒートシンク７１の表面積が大きくなり放熱効率が高くなる。従って、現像剤の温度上昇を効果的に抑えることができる。尚、フィン７１ａは第１駆動ギア５５と同じ材料で一体に形成すると、安価に生産することができる。また、フィン７１ａは第１駆動ギア５５の両方の平坦面に当接させて設けてもよい。更に、フィン７１ａは他の回転軸２０ａ、２０ｂ、４４ｂに設けてもよい。
【００８１】
尚、上記第１、第２実施形態では吸気ファン６１（送風部材）を収容ボックス５１の近傍に配置し、また、第３実施形態では排気ファン６５（送風部材）を収容ボックス５１の近傍に配置する構成を示したが、本発明はこれに限らず、送風部材を画像形成装置１の外観パネルの近傍に配置して、送風部材と収容ボックス５１との間にダクトを配設して、ダクトを介して空気を送るように構成してもよい。この場合も上記実施形態と同様の効果を奏する。
【００８２】
また、上記第１、第２実施形態では吸気ファン６１を設け、第３実施形態では排気ファン６５を設ける構成を示したが、本発明はこれに限らず、吸気ファン６１及び排気ファン６５をともに設ける構成にしてもよい。この場合も上記実施形態と同様の効果を奏する。
【００８３】
また、上記第１〜第４実施形態では、吸気口５１ａを収容ボックス５１の下側（第１駆動ギア５５側）に配置し、排気口５１ｂを収容ボックス５１の上側（第３駆動ギア５７側）に配置する構成を示したが、本発明はこれに限らず、吸気口５１ａを収容ボックス５１の上側（第３駆動ギア５７側）に配置し、排気口５１ｂを収容ボックス５１の下側（第１駆動ギア５５側）に配置する構成にしてもよい。この場合も上記実施形態と同様の効果を奏する。
【００８４】
また、上記第１〜第４実施形態では、収容ボックス５１の壁面の一部を側壁５１ｈにて構成したが、本発明はこれに限らず、収容ボックス５１の壁面の一部を現像容器２２の側壁で構成し、その側壁に駆動ギア５５〜５８を回転自在に支持する軸受けを設ける構成にしてもよい。
【００８５】
また、上記第１〜第４実施形態では、現像ローラ２０と磁気ローラ２１を備える構成に適用したが、本発明はこれに限らず、磁気ローラ２１を備えずに、現像剤が撹拌部材から現像ローラに直接に供給される構成に適用してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８６】
本発明は、電子写真方式を利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機等の画像形成装置に用いる現像装置及びそれを備えた画像形成装置に利用することができ、特に、駆動部を冷却することが可能な現像装置及びそれを備えた画像形成装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００８７】
１ 画像形成装置
２ａ〜２ｄ、２ 現像装置
１１ａ〜１１ｄ、１１ 感光体
２０ 現像ローラ（現像部材）
２０ａ 第３回転軸（現像回転軸）
２０ｄ 固定軸
２１ 磁気ローラ（現像部材）
２１ａ 第４回転軸（現像回転軸）
２１ｃ 固定軸
２２ 現像容器
４２ 撹拌部材
４３ 第１スパイラル
４３ｂ 第１回転軸（撹拌回転軸）
４４ 第２スパイラル
４４ｂ 第２回転軸（撹拌回転軸）
５１ 収容ボックス
５１ａ 吸気口
５１ｂ 排気口
５１ｄ 第１軸受け部
５１ｅ 第３軸受け部
５１ｆ 第４軸受け部
５５ 第１駆動ギア（撹拌ギア）
５６ 第２駆動ギア（撹拌ギア）
５７ 第３駆動ギア（現像ギア）
５８ 第４駆動ギア（現像ギア）
５９ アイドルギア
６１ 吸気ファン（送風部材）
６５ 排気ファン（送風部材）
７１ ヒートシンク
７１ａ フィン
７１ｂ 軸部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像容器内の現像剤を撹拌する撹拌部材と、
前記撹拌部材を回転させる撹拌ギアと、
前記撹拌部材と前記撹拌ギアとを連結する撹拌回転軸と、
像担持体の表面に現像剤を供給する現像部材と、
前記撹拌ギアとギア列を形成して前記現像部材を回転させる現像ギアと、
前記現像部材と前記現像ギアとを連結する現像回転軸と、
前記撹拌ギアと前記現像ギアとを収容して前記撹拌回転軸と前記現像回転軸とを回転自在に支持するとともに空気を取り込む吸気口と取り込んだ空気を排出する排気口とを形成されてなる収容ボックスと、
前記吸気口から前記収容ボックス内に空気を取り込み、取り込んだ空気を前記収容ボックス内で通過させて前記排気口から排出する送風部材とを備えることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記吸気口と排気口は、前記撹拌回転軸に直交する方向に空気が流通するように配置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】
前記送風部材は吸気ファンであり、前記収容ボックスの吸気口の近傍に配置されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の現像装置。
【請求項４】
前記送風部材は排気ファンであり、前記収容ボックスの排気口の近傍に配置されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の現像装置。
【請求項５】
前記撹拌ギア及び現像ギアと前記撹拌回転軸及び現像回転軸は熱伝導材で構成されることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の現像装置。
【請求項６】
前記撹拌回転軸及び現像回転軸の少なくとも一つの回転軸にはヒートシンクが設けられることを特徴とする請求項５に記載の現像装置。
【請求項７】
前記ヒートシンクは前記回転軸から放射状に延びる複数のフィンで構成されることを特徴とする請求項６に記載の現像装置。
【請求項８】
請求項１〜請求項７のいずれかに記載の現像装置が搭載された画像形成装置。
【請求項１】
現像容器内の現像剤を撹拌する撹拌部材と、
前記撹拌部材を回転させる撹拌ギアと、
前記撹拌部材と前記撹拌ギアとを連結する撹拌回転軸と、
像担持体の表面に現像剤を供給する現像部材と、
前記撹拌ギアとギア列を形成して前記現像部材を回転させる現像ギアと、
前記現像部材と前記現像ギアとを連結する現像回転軸と、
前記撹拌ギアと前記現像ギアとを収容して前記撹拌回転軸と前記現像回転軸とを回転自在に支持するとともに空気を取り込む吸気口と取り込んだ空気を排出する排気口とを形成されてなる収容ボックスと、
前記吸気口から前記収容ボックス内に空気を取り込み、取り込んだ空気を前記収容ボックス内で通過させて前記排気口から排出する送風部材とを備えることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記吸気口と排気口は、前記撹拌回転軸に直交する方向に空気が流通するように配置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】
前記送風部材は吸気ファンであり、前記収容ボックスの吸気口の近傍に配置されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の現像装置。
【請求項４】
前記送風部材は排気ファンであり、前記収容ボックスの排気口の近傍に配置されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の現像装置。
【請求項５】
前記撹拌ギア及び現像ギアと前記撹拌回転軸及び現像回転軸は熱伝導材で構成されることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の現像装置。
【請求項６】
前記撹拌回転軸及び現像回転軸の少なくとも一つの回転軸にはヒートシンクが設けられることを特徴とする請求項５に記載の現像装置。
【請求項７】
前記ヒートシンクは前記回転軸から放射状に延びる複数のフィンで構成されることを特徴とする請求項６に記載の現像装置。
【請求項８】
請求項１〜請求項７のいずれかに記載の現像装置が搭載された画像形成装置。
【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２０１２−３０５８（Ｐ２０１２−３０５８Ａ）
【公開日】平成２４年１月５日（２０１２．１．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１３８２８９（Ｐ２０１０−１３８２８９）
【出願日】平成２２年６月１７日（２０１０．６．１７）
【出願人】（０００００６１５０）京セラミタ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月５日（２０１２．１．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月１７日（２０１０．６．１７）
【出願人】（０００００６１５０）京セラミタ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
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