JP6735028B2 - トナー収容体、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置 - Google Patents

トナー収容体、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置 Download PDF

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Description

この発明は、内部にトナーが収容された現像装置などのトナー収容体と、それを備えたプロセスカートリッジと、それを備えた複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置と、に関するものである。
従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置に設置される現像装置において、搬送部材(回転部材)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止することを目的として、外部に一部が露呈する放熱板を軸受に接触させて、軸受を空冷する技術が知られている(例えば、特許文献1等参照。)。
詳しくは、現像装置は、その内部にトナーとキャリアとからなる現像剤(2成分現像剤)が収容されている。そして、現像装置内におけるトナー消費に応じて、現像装置の一部に設けられたトナー補給口から現像装置内に適宜にトナーが補給される。補給されたトナーは、現像装置内の現像剤とともに、搬送スクリュ等の搬送部材(回転部材)によって撹拌・混合される。撹拌・混合された現像剤は、その一部が現像ローラ(現像剤担持体)に供給される。現像ローラに担持された現像剤は、現像ローラに対向するように設置されたドクターブレード(現像剤規制部材)によって適量に規制された後に、その2成分現像剤中のトナーが感光体ドラム(像担持体)との対向位置で感光体ドラム上の潜像に付着する。
ここで、特許文献1における現像装置は、搬送部材の回転軸の両端部が、それぞれ、軸受を介してケーシング(現像槽)の側部に回転可能に保持されている。そして、現像装置には、一部が軸受に接触して、他の一部が現像装置の外部に露呈するように構成された放熱板(軸受冷却部材)が設置されている。
上述した特許文献1の現像装置は、現像装置の周囲の温度がある程度高くなるため、放熱板を用いて軸受を充分に空冷することができなかった。また、現像装置のケーシングの側部は、搬送部材を回転駆動するギア列などの部材が狭い空間に密集していて、放熱板の設置位置や形状に制約が生じていた。
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、現像装置などのトナー収容体に設置された軸受を効率的かつ確実に冷却して、軸受から生じる熱によってトナーが融着する不具合を確実に軽減することができる、トナー収容体、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置を提供することにある。
この発明におけるトナー収容体は、内部にトナーが収容されたトナー収容体であって、その回転軸が軸受を介して回転可能に保持された回転部材と、前記軸受に比べて熱伝導率の高い材料で形成されて、前記軸受に当接するとともに冷却装置に当接する熱伝導部材と、を備え、前記冷却装置は、当該トナー収容体のケーシングと前記熱伝導部材とにそれぞれ当接するように画像形成装置本体に設置されて、内部に冷却用液体を流動させて前記ケーシングと前記熱伝導部材とからそれぞれ吸熱するように構成され、前記ケーシングは、少なくとも前記冷却装置に当接する部分が金属材料で形成され、前記軸受は、軸受保持部材を介して前記ケーシングに保持され、前記熱伝導部材は、前記軸受保持部材に比べて熱伝導率の高い材料で形成されて、前記軸受と前記軸受保持部材とに当接するものである。
本発明によれば、現像装置などのトナー収容体に設置された軸受を効率的かつ確実に冷却して、軸受から生じる熱によってトナーが融着する不具合を確実に軽減することができる、トナー収容体、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置を提供することができる。
この発明の実施の形態における画像形成装置を示す全体構成図である。 作像部を示す構成図である。 (A)現像装置の上部を長手方向にみた概略断面図と、(B)現像装置の下部を長手方向にみた概略断面図と、である。 (A)現像装置に対して冷却装置が離脱した状態を示す概略斜視図と、(B)現像装置に対して冷却装置が当接した状態を示す概略斜視図と、である。 現像装置からギア列と熱伝導部材とが分離された状態を示す概略斜視図である。 熱伝導部材を示す上面図である。 現像装置における軸受の近傍を拡大して示す断面図である。 変形例1としての、現像装置における軸受の近傍を拡大して示す断面図である。 変形例2としての、(A)現像装置に対して冷却装置が離脱した状態を示す概略斜視図と、(B)現像装置に対して冷却装置が当接した状態を示す概略斜視図と、である。 図9の現像装置に設置される熱伝導部材を示す上面図である。 変形例3としての、現像装置における第2の軸受の近傍を拡大して示す断面図である。 変形例4としての、現像装置における軸受の近傍を拡大して示す断面図である。 図12の現像装置に設置されるギアを示す正面図である。
以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
まず、図1にて、画像形成装置における全体の構成・動作について説明する。
図1において、1は画像形成装置としてのタンデム型カラー複写機、2は入力画像情報に基づいたレーザ光を発する書込み部、3は原稿Dを原稿読込部4に搬送する原稿搬送部、4は原稿Dの画像情報を読み込む原稿読込部、7は転写紙等の記録媒体Pが収容される給紙部、9は記録媒体Pの搬送タイミングを調整するレジストローラ(タイミングローラ)、10Y、10M、10C、10BKは各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)のトナー像が形成されるプロセスカートリッジ(作像部)、を示す。
また、17は複数色のトナー像が重ねて転写される中間転写ベルト、18は中間転写ベルト17上のカラートナー像を記録媒体P上に転写するための2次転写バイアスローラ、19は中間転写ベルト17を清掃する中間転写ベルトクリーニング装置、20は各プロセスカートリッジ10Y、10M、10C、10BKの感光体ドラム12上に形成されたトナー像を中間転写ベルト17上に重ねて転写する1次転写バイアスローラ、30は記録媒体P上の未定着画像を定着する定着装置、50Y、50M、50C、50BKは各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)のトナーが収容されたトナーカートリッジ(トナー容器)、を示す。
以下、画像形成装置における、通常のカラー画像形成時の動作について説明する。
なお、各プロセスカートリッジ10Y、10M、10C、10BKの感光体ドラム12上でおこなわれる作像プロセスについては、図2をも参照することができる。
まず、原稿Dは、原稿搬送部3の搬送ローラによって、原稿台から図中の矢印方向に搬送されて、原稿読込部4のコンタクトガラス5上に載置される。そして、原稿読込部4で、コンタクトガラス5上に載置された原稿Dの画像情報が光学的に読み取られる。
詳しくは、原稿読込部4は、コンタクトガラス5上の原稿Dの画像に対して、照明ランプから発した光を照射しながら走査させる。そして、原稿Dにて反射した光を、ミラー群及びレンズを介して、カラーセンサに結像する。原稿Dのカラー画像情報は、カラーセンサにてRGB(レッド、グリーン、ブルー)の色分解光ごとに読み取られた後に、電気的な画像信号に変換される。さらに、RGBの色分解画像信号をもとにして画像処理部で色変換処理、色補正処理、空間周波数補正処理等の処理をおこない、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのカラー画像情報を得る。
そして、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像情報は、書込み部2に送信される。そして、書込み部2からは、各色の画像情報に基づいたレーザ光L(図2を参照できる。)が、それぞれ、対応する感光体ドラム12上に向けて発せられる。
一方、4つのプロセスカートリッジ10Y、10M、10C、10BKの感光体ドラム12は、それぞれ、図1の反時計方向に回転している。そして、まず、感光体ドラム12の表面は、帯電ローラ14(帯電装置)との対向部で、一様に帯電される(帯電工程である。)。こうして、感光体ドラム12上には、帯電電位が形成される。その後、帯電された感光体ドラム12の表面は、それぞれのレーザ光の照射位置に達する。
書込み部2において、4つの光源から画像信号に対応したレーザ光が各色に対応してそれぞれ射出される。各レーザ光は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色成分ごとに別の光路を通過することになる(露光工程である。)。
イエロー成分に対応したレーザ光は、紙面左側から1番目のプロセスカートリッジ10Yの感光体ドラム12の表面に照射される。このとき、イエロー成分のレーザ光は、高速回転するポリゴンミラーにより、感光体ドラム12の回転軸方向(主走査方向)に走査される。こうして、帯電ローラ14にて帯電された後の感光体ドラム12上には、イエロー成分に対応した静電潜像が形成される。
同様に、マゼンタ成分に対応したレーザ光は、紙面左から2番目のプロセスカートリッジ10Mの感光体ドラム12の表面に照射されて、マゼンタ成分に対応した静電潜像が形成される。シアン成分のレーザ光は、紙面左から3番目のプロセスカートリッジ10Cの感光体ドラム12の表面に照射されて、シアン成分の静電潜像が形成される。ブラック成分のレーザ光は、紙面左から4番目のプロセスカートリッジ10BKの感光体ドラム12の表面に照射されて、ブラック成分の静電潜像が形成される。
その後、各色の静電潜像が形成された感光体ドラム12の表面は、それぞれ、現像装置13(トナー収容体)との対向位置に達する。そして、各現像装置13から感光体ドラム12上に各色のトナーが供給されて、感光体ドラム12上の潜像が現像される(現像工程である。)。
その後、現像工程後の感光体ドラム12の表面は、それぞれ、中間転写ベルト17との対向部に達する。ここで、それぞれの対向部には、中間転写ベルト17の内周面に当接するように1次転写バイアスローラ20が設置されている。そして、1次転写バイアスローラ20の位置で、中間転写ベルト17上に、各プロセスカートリッジ10Y、10M、10C、10BKの感光体ドラム12上に形成された各色のトナー像が、順次重ねて転写される(1次転写工程である。)。
そして、転写工程後の感光体ドラム12の表面は、それぞれ、クリーニングブレード15(クリーニング装置)との対向位置に達する。そして、クリーニングブレード15で、感光体ドラム12上に残存する未転写トナーが回収される(クリーニング工程である。)。
その後、感光体ドラム12の表面は、除電部を通過して、感光体ドラム12における一連の作像プロセスが終了する。
他方、各プロセスカートリッジ10Y、10M、10C、10BKの感光体ドラム12上の各色のトナー像が重ねて転写(担持)された中間転写ベルト17は、図中の時計方向に走行して、2次転写バイアスローラ18との対向位置に達する。そして、2次転写バイアスローラ18との対向位置で、記録媒体P上に中間転写ベルト17上に担持されたカラーのトナー像が転写される(2次転写工程である。)。
その後、中間転写ベルト17表面は、中間転写ベルトクリーニング装置19の位置に達する。そして、中間転写ベルト17上に付着した未転写トナーが中間転写ベルトクリーニング装置19に回収されて、中間転写ベルト17における一連の転写プロセスが終了する。
ここで、中間転写ベルト17と2次転写バイアスローラ18との間(2次転写ニップである。)に搬送される記録媒体Pは、給紙部7からレジストローラ9等を経由して搬送されたものである。
詳しくは、記録媒体Pを収納する給紙部7から、給紙ローラ8により給送された記録媒体Pが、搬送ガイドを通過した後に、レジストローラ9に導かれる。レジストローラ9に達した記録媒体Pは、タイミングを合わせて、2次転写ニップに向けて搬送される。
そして、フルカラー画像が転写された記録媒体Pは、搬送ベルトによって定着装置30に導かれる。定着装置30では、定着ベルトと加圧ローラとのニップにて、カラー画像が記録媒体P上に定着される。
そして、定着工程後の記録媒体Pは、排紙ローラによって、装置本体1外に出力画像として排出されて、一連の画像形成プロセスが完了する。
次に、図2及び図3等を用いて、プロセスカートリッジ10(作像部)について詳述する。
図2に示すように、プロセスカートリッジ10は、像担持体としての感光体ドラム12、感光体ドラム12を帯電する帯電ローラ14(帯電装置)、感光体ドラム12の表面に形成された潜像を現像するトナー収容体としての現像装置13、感光体ドラム12上の未転写トナーを除去するクリーニングブレード15(クリーニング装置)、感光体ドラム12上に潤滑剤を供給する潤滑剤供給装置16、等で構成されている。プロセスカートリッジ10は、画像形成装置本体1に対して着脱可能(交換可能)に構成されている。
なお、各色のプロセスカートリッジは、ほぼ同一構造であるために、図2〜図7等にてプロセスカートリッジや感光体ドラムや現像装置は符号のアルファベット(Y、C、M、BK)を除して図示する。
ここで、像担持体としての感光体ドラム12は、負帯電性の有機感光体であって、ドラム状導電性支持体上に感光層等が設けられている。
感光体ドラム12は、基層としての導電性支持体上に、絶縁層である下引き層、感光層としての電荷発生層及び電荷輸送層、保護層(表面層)が順次積層されている。
感光体ドラム12の導電性支持体(基層)としては、体積抵抗が1010Ωcm以下の導電性材料を用いることができる。
帯電装置としての帯電ローラ14は、導電性芯金(軸部)の外周に中抵抗の弾性層を被覆してなるローラ部材であって、潤滑剤供給装置16に対して感光体ドラム12の回転方向下流側において感光体ドラム12に当接するように配設されている。
そして、帯電ローラ14には、装置本体1に設置された電源部から所定の電圧(帯電バイアス)が印加されて、これにより対向する感光体ドラム12の表面を一様に帯電する。
なお、本実施の形態では、帯電ローラ14を感光体ドラム12に接触させているが、帯電ローラ14を感光体ドラム12に対して接触させずに微小ギャップをあけて対向させることもできる。
クリーニングブレード15(クリーニング装置)は、潤滑剤供給装置16に対して感光体ドラム12の回転方向下流側に配設されている。クリーニングブレード15は、ウレタンゴム等のゴム材料からなり、感光体ドラム12の表面に所定角度かつ所定圧力で当接している。これにより、感光体ドラム12上に付着する未転写トナー等の付着物が機械的に掻き取られてプロセスカートリッジ10内に回収されることになる。そして、プロセスカートリッジ10内に回収されたトナーは、廃トナーとして廃トナー回収容器(図1の画像形成装置本体1の紙面垂直方向奥側に着脱可能に設置されている。)に向けて搬送スクリュ15bによって搬送される。ここで、感光体ドラム12上に付着する付着物としては、未転写トナーの他に、記録媒体P(用紙)から生じる紙粉、帯電ローラ14による放電時に感光体ドラム12上に生じる放電生成物、トナーに添加されている添加剤、等がある。
また、本実施の形態におけるクリーニングブレード15は、潤滑剤供給ローラ16aによって感光体ドラム12上に供給された潤滑剤を薄層化する薄層化ブレードとしても機能する。
潤滑剤供給装置16は、固形潤滑剤16b、感光体ドラム12と固形潤滑剤16bとに摺接する潤滑剤供給ローラ16a(ブラシ状ローラ)、固形潤滑剤16bを保持する保持部材16e、固形潤滑剤16bとともに保持部材16eを潤滑剤供給ローラ16aに向けて付勢する圧縮スプリング16c、等で構成される。
このように構成された潤滑剤供給装置16によって、感光体ドラム12上に潤滑剤が供給される。そして、潤滑剤供給装置16の下流側に配設されたクリーニングブレード15によって、感光体ドラム12上に供給された潤滑剤が薄層化される。
図2及び図3を参照して、現像装置13は、現像剤担持体としての現像ローラ13aが微小なギャップをあけて感光体ドラム12に対向するように配置されていて、双方の対向部分には感光体ドラム12と磁気ブラシとが接触する現像領域(現像ニップ部)が形成される。現像装置13内には、トナーTとキャリアCとからなる現像剤G(2成分現像剤)が収容されている。そして、現像装置13は、感光体ドラム12上に形成される静電潜像を現像する(トナー像を形成する。)。なお、現像装置13の構成・動作については、後で詳しく説明する。
図1を参照して、トナーカートリッジ50Y、50M、50C、50BK(トナー容器)は、その内部に現像装置13内に供給するためのトナーTが収容されている。具体的に、現像装置13に設置された磁気センサ13h(図3を参照できる。)によって検知されるトナー濃度(現像剤G中のトナーTの割合である。)の情報に基いて、トナー補給装置を介して、4つのトナーカートリッジ50Y、50M、50C、50BKのうち対応するトナーカートリッジから現像装置13内に向けてトナー補給口13eからトナーTを適宜に補給する。
なお、トナーTの補給は、トナー濃度の情報に限定されず、感光体ドラム12や中間転写ベルト17等に形成されたトナー像の反射率等から検知される画像濃度の情報に基づいて実施されてもよい。また、これらの異なる情報を組み合わせて、トナーTの補給の実施を判断してもよい。
また、現像装置13にトナーを補給するトナー補給装置としては、搬送オーガを用いてトナーを搬送して補給するものや、スクリューポンプを用いてトナーを空気とともに搬送して補給するもの等、公知のものを用いることができる。
また、4つのトナーカートリッジ50Y、50M、50C、50BKは、図1の装置本体1の紙面垂直方向奥側(操作方向手前側である。)から装置本体に着脱できるように構成されていて、トナーカートリッジ内のトナーがなくなると、新品のものに交換されることになる。
以下、トナー収容体としての現像装置13について詳述する。
図2及び図3を参照して、現像装置13は、現像剤担持体としての現像ローラ13a、回転部材としての搬送スクリュ13b1、13b2(搬送部材)、現像剤規制部材としてのドクターブレード13c、等で構成されている。
現像装置13は、ケーシング13k、13m(現像ケース)によって覆われていて、その内部に現像剤G(トナーTとキャリアCとからなる。)が収容されている。本実施の形態において、現像装置13のメンテナンス性を向上するために、ケーシングは、ケーシング13k(ケーシング主部)と上ケーシング13mとに分割できるように構成されている。
現像ローラ13aは、アルミニウム、ステンレス、真鍮、導電性樹脂等の非磁性体を円筒形に形成してなるスリーブ13a2が、回転駆動機構(スリーブ軸に設置された第1ギア13qに噛合する駆動ギアが設置されている。)によって回転されるように構成されている。現像ローラ13aのスリーブ13a2内には、スリーブ13a2の周面に複数の磁極を形成するマグネット13a1が非回転で固設されている(マグネット軸が側板に軽圧入されている。)。現像ローラ13a上に担持された現像剤Gは、現像ローラ13a(スリーブ13a2)の矢印方向の回転にともなって搬送されて、ドクターブレード13c(現像剤規制部材)の位置に達する。そして、現像ローラ13a上の現像剤Gは、この位置で適量に規制された後に、感光体ドラム12との対向位置(現像領域である。)まで搬送される。そして、現像領域に形成された電界(現像電界)によって、感光体ドラム12上に形成された潜像にトナーが吸着される。
現像剤規制部材としてのドクターブレード13cは、非磁性材料で形成された略板状の部材であって、現像ローラ13aの上方に対向するように配設されている。そして、現像ローラ13aは図2の時計方向に回転して、感光体ドラム12は図2の反時計方向に回転する。
2つの回転部材としての搬送スクリュ13b1、13b2は、現像装置13の内部に収容された現像剤Gを長手方向(図2の紙面垂直方向であって、図3の左右方向であって、現像ローラ13aの回転軸方向と同じ方向である。)に循環するように搬送しながら撹拌・混合する搬送部材である。
第1搬送部材としての第1搬送スクリュ13b1(回転部材)は、現像ローラ13aに対向する位置に配設されていて、現像剤Gを長手方向(回転軸方向)に水平に搬送する(図3(A)の破線矢印に示す左方向の搬送である。)とともに、汲上げ磁極の位置で現像ローラ13a上に現像剤Gを供給(図3(A)の白矢印方向の供給である。)する。
第2搬送部材としての第2搬送スクリュ13b2(回転部材)は、第1搬送スクリュ13b1の下方の位置で現像ローラ13aに対向する位置に配設されている。そして、現像ローラ13aから離脱した現像剤G(現像工程後に剤離れ磁極によって現像ローラ13a上から離脱された現像剤Gであって、図3(B)の白矢印方向に離脱するものある。)を長手方向に水平に搬送する(図3(B)の破線矢印に示す右方向の搬送である。)。
そして、第2搬送スクリュ13b2は、第1搬送スクリュ13b1による搬送経路の下流側から第1中継部13gを介して循環される現像剤Gを第1搬送スクリュ13b1による搬送経路の上流側に第2中継部13fを介して搬送する(図3の一点鎖線矢印に示す搬送である。)。
2つの搬送スクリュ13b1、13b2は、現像ローラ13aや感光体ドラム12と同様に、回転中心軸がほぼ水平になるように配設されている。また、2つの搬送スクリュ13b1、13b2は、いずれも、回転軸13b1a、13b2a(軸部)にスクリュ部13b1b、13bb2が螺旋状に巻装されたものである。
なお、第1搬送スクリュ13b1による搬送経路(第1搬送経路)と、第2搬送スクリュ13b2による搬送経路(第2搬送経路)と、は壁部によって隔絶されている。
図3を参照して、第2搬送スクリュ13b2による搬送経路(第2搬送経路)の下流側と、第1搬送スクリュ13b1による搬送経路(第1搬送経路)の上流側と、は第2中継部13fを介して連通している。第2搬送スクリュ13b2による第2搬送経路の下流側に達した現像剤Gが、第2中継部13fの近傍に留まって盛り上がって、第2中継部13fを介して第1搬送スクリュ13b1による第1搬送経路の上流側に搬送(供給)されることになる。
また、第1搬送スクリュ13b1による搬送経路の下流側と、第2搬送スクリュ13b2による搬送経路の上流側と、は第1中継部13gを介して連通している。そして、第1搬送スクリュ13b1による第1搬送経路にて現像ローラ13a上に供給されなかった現像剤Gが、第1中継部13gにて自重落下して、第2搬送経路の上流側に達することになる。
なお、第2中継部13fにおける現像剤の搬送性(第2搬送経路から第1搬送経路への重力方向に逆らった現像剤の受け渡しである。)を向上させるために、第2搬送スクリュ13b2の下流側の位置(第2中継部13fに対応する位置である。)に、パドル形状部や、スクリュの巻き方向が逆方向に形成されたスクリュ部、を設けることもできる。
このような構成により、2つの搬送スクリュ13b1、13b2によって、現像装置13において現像剤Gを長手方向に循環させる循環経路が形成されることになる。すなわち、現像装置13が稼動されると、現像装置13の内部に収容された現像剤Gは図3の破線矢印の方向に流動する。そして、このように、現像ローラ13aに対する現像剤Gの供給経路(第1搬送スクリュ13b1による第1搬送経路である。)と、現像ローラ13aから離脱する現像剤Gの回収経路(第2搬送スクリュ13b2による第2搬送経路である。)と、を分離することで、感光体ドラム12上に形成するトナー像の濃度偏差を小さくすることができる。
なお、図2、図3(A)を参照して、第1搬送スクリュ13b1による搬送経路中(第1搬送スクリュ13b1の下方であって、第1搬送経路上流側の位置である。)には、装置内を循環する現像剤のトナー濃度を検知する磁気センサ13h(トナー濃度検知手段)が設置されている。そして、磁気センサ13hによって検知されるトナー濃度の情報に基いて、トナーカートリッジ50からトナー補給口13e(第2中継部13fの近傍に配設されている。)を介して現像装置13内に向けて新品のトナーTが供給される。
また、図3を参照して、トナー補給口13eは、第1搬送スクリュ13b1による搬送経路の上流側の上方であって、現像領域から離れた位置(現像ローラ13aの長手方向の範囲の外側である。)に配設されている。
なお、本実施の形態では、トナー補給口13eを第1搬送スクリュ13b1による搬送経路中に配設したが、トナー補給口13eの位置はこれに限定されることなく、例えば、第2搬送経路の上流側の上方に配置することもできる。
以下、図4〜図7等を用いて、本実施の形態におけるトナー収容体としての現像装置13(プロセスカートリッジ10)において、特徴的な構成・動作について詳述する。
先に図2等を用いて説明したように、現像装置13(プロセスカートリッジ10)は、内部にトナーT(及び、キャリアC)が収容されたトナー収容体である。トナー収容体としての現像装置13には、少なくともトナーTを有する現像剤G(本実施の形態では、2成分現像剤である。)が収容されている。
そして、図4、図5、図7(及び、図3)等を参照して、現像装置13(トナー収容体)には、その回転軸13b1a、13b2aが軸受13iを介して回転可能に保持された回転部材としての搬送スクリュ13b1、13b2が設置されている。搬送スクリュ13b1、13b2(回転部材)は、現像装置13の内部に収容された現像剤Gを搬送する搬送部材(本実施の形態では、複数の搬送部材である。)である。軸受13iは、ケーシング13k(現像ケース)の長手方向両端部の側壁にそれぞれ設置されたスベリ軸受であって、搬送スクリュ13b1、13b2の回転軸13b1a、13b2aの回転軸方向両端部をそれぞれ回転可能に軸支するように配設されている。
なお、図7等を参照して、本実施の形態において、軸受13iは、軸受保持部材13dを介してケーシング13kに保持されている。
軸受保持部材13dは、軸受13iよりも現像装置13(トナー収容体)の内部に近い位置に、搬送スクリュ13b1、13b2(回転部材)の回転軸13b1a、13b2aの外周面に摺接するシール部材としてのGシール13jを保持している。具体的に、軸受保持部材13dは、回転軸方向外側の端部に相当する位置に軸受13iが圧入されていて、回転軸方向内側の端部に相当する位置にGシール13j(シール部材)が圧入されていて、1つのアッセンブリ部品として現像装置13(ケーシング13k)に対して着脱可能に設置されることになる。
このように、軸受13iとGシール13jとを軸受保持部材13dにまとめて設置することで、現像装置13の組付け性やメンテナンス性が向上することになる。
また、Gシール13jを軸受13iよりも現像装置13の内部の側に配設することで、現像装置13の内部に収容されたトナー(現像剤)がGシール13jによって塞き止められて、軸受13iの位置にまでトナーが達する不具合を防止することができる。
また、図4(B)、図5、図7等を参照して、第1搬送スクリュ13b1の回転軸13b1aの一端側には、ケーシング13kの側壁から外側に離れた位置に、第1搬送スクリュ13b1に駆動を伝達する第2ギア13vが設置されている。第2搬送スクリュ13b2の回転軸13b2aの一端側には、ケーシング13kの側壁から外側に離れた位置に、第2搬送スクリュ13b2に駆動を伝達する第3ギア13wが設置されている。第2ギア13vと第3ギア13wとは、それぞれ、現像ローラ13aのスリーブ軸に設置された第1ギア13qに噛合している。そして、画像形成装置本体1の回転駆動機構の駆動ギアから第1ギア13qに駆動が伝達されて、第1ギア13qから第2ギア13vと第3ギア13wとにそれぞれ駆動が伝達されて、現像ローラ13aと2つの搬送スクリュ13b1、13b2とがそれぞれ図2の矢印方向に回転駆動されることになる。
さらに具体的に、3つのギア13q、13v、13wは、それぞれ、その回転中心にD穴部が形成されている。そして、3つのギア13q、13v、13wは、それぞれ、そのD穴部が、現像ローラ13aや搬送スクリュ13b1、13b2の回転軸の一端側に形成されたDカット部に嵌合して、止め輪13z(図7を参照できる。)によってDカット部からの脱落が防止された状態で、現像ローラ13aや搬送スクリュ13b1、13b2とともに回転することになる。なお、構成の理解を容易とするために、図4(A)ではギア13q、13v、13wの図示を省略して、図4(A)、図5では現像ローラ13aや搬送スクリュ13b1、13b2の回転軸のDカット面の図示を省略している。
なお、本実施の形態では、画像形成装置本体1の回転駆動機構から現像装置13への駆動入力をギアによるものとしたが、画像形成装置本体1の回転駆動機構から現像装置13への駆動入力をカップリングによるものとすることもできる。
ここで、図4〜図7(及び、図2)を参照して、本実施の形態における現像装置13には、軸受13iに当接するとともに冷却装置40に当接する熱伝導部材13n(熱伝導板)が設置されている。この熱伝導部材13nは、軸受13iに比べて熱伝導率の高い銅などの金属材料で形成されている。図4〜図6等を参照して、熱伝導部材13nは、現像装置13(ケーシング13k)の側面の一部から背面(感光体ドラム12に対向する側に対して反対側の面である。)の一部にかけて当接するように、略L字状に曲げ加工が施された板状部材である。
特に、本実施の形態において、熱伝導部材13nは、軸受保持部材13dに比べても熱伝導率の高い材料で形成されていて、軸受13iと軸受保持部材13dとに当接するように構成されている。
これにより、軸受13i(及び、軸受保持部材13d)で生じた熱が熱伝導部材13nを介して冷却装置40によって積極的に吸熱されて、軸受13i(及び、軸受保持部材13d)が冷却されることになる。そのため、搬送スクリュ13b1、13b2との摺接によって軸受13i(さらには軸受保持部材13d)が発熱してしまい、その熱が現像装置13の内部に収容されたトナーT(現像剤G)にまで及び、トナーTが融着してトナー凝集体が形成されてしまって、白スジ画像やポチ画像などの異常画像が生じてしまう不具合が確実に軽減されることになる。
本実施の形態では、現像装置13の周囲の温度がある程度高くなっても、その周囲温度にほとんど影響されることなく、軸受13i(及び、軸受保持部材13d)の熱を熱伝導部材13nを介して冷却装置40に導く熱伝導経路を確保しているため、軸受13iを効率的かつ確実に冷却することができる。特に、本実施の形態では、軸受13iに加えて、軸受保持部材13dも積極的に冷却しているため、さらにその効果が高められることになる。
また、熱伝導部材13nは、板厚が薄い略板状部材であって、現像ローラ13aや搬送スクリュ13b1、13b2を回転駆動するギア列13q、13v、13wなどの部材が密集する比較的狭い空間であっても、その設置位置や形状に大きな制約が課されることがないため、軸受13iを冷却するための部材として有用である。
なお、本実施の形態では、熱伝導部材13nが2つの搬送スクリュ13b1、13b2における駆動側の軸受13i(ギア13v、13wが設置された側である。)にそれぞれ接触して、それらを冷却装置40によって冷却するように構成した。これは、2つの搬送スクリュ13b1、13b2の軸受13i(特に、駆動側の軸受である。)が特に発熱しやすいためである。
これに対して、2つの搬送スクリュ13b1、13b2のうち一方の軸受13iのみが発熱しやすい場合には、その軸受13iのみに熱伝導部材13nが接触して、その軸受13iを冷却装置40によって冷却するように構成することもできる。
また、搬送スクリュ13b1、13b2における従動側の軸受(ギア13v、13wが設置されていない側である。)も発熱しやすい場合には、従動側の軸受に接触する熱伝導部材を設置して、その軸受を冷却装置40によって冷却するように構成することもできる。
上述したように、現像装置13では、搬送スクリュ13b1、13b2の軸受13iが発熱しやすいため、熱伝導部材13nが接触する軸受13iが設置された回転部材として、少なくとも、現像装置13の内部に収容された現像剤Gを搬送する複数又は単数の搬送スクリュ13b1、13b2(搬送部材)とすることが好ましいことになる。
これに対して、現像ローラ13aを回転可能に保持する軸受も発熱しやすい場合には、熱伝導部材13nが2つの搬送スクリュ13b1、13b2の軸受13iに加えて現像ローラ13aの軸受にも接触するように構成して、それらの軸受を冷却装置40によって冷却するようにすることもできる。
さらに具体的に、図2、図4等を参照して、冷却装置40は、現像装置13(トナー収容体)のケーシング13kと熱伝導部材13nとにそれぞれ当接するように画像形成装置本体1に設置されたものである。冷却装置40は、その内部に冷却用液体(例えば、水である。)を流動させてケーシング13kと熱伝導部材13nとからそれぞれ吸熱するように構成されている。
詳しくは、冷却装置40は、現像装置13(ケーシング13k)の背面(感光体ドラム12に対向する側に対して反対側の面である。)に面接触するように構成された略直方体の吸熱部(熱伝導性の高い金属材料で形成されている。)に、冷却用液体を循環して流動させるための内管40aが埋設されている。そして、この内管40aに接続された外管40bを介してポンプ循環機構から冷却用液体が流入・流出されて、内管40aに冷却用液体が循環・流動されることで、冷却装置40(吸熱部)に接触するケーシング13kと熱伝導部材13nとから熱が奪われることになる。
これにより、現像装置13の内部で生じた熱がケーシング13kを介して冷却装置40に向けて放熱されて、現像装置13の内部が冷却されることになる。そのため、現像装置13の内部に収容されたトナーT(現像剤G)が熱で凝集してしまって、現像剤Gの流動性が低下してしまったり、トナー凝集体によって白スジ画像やポチ画像などの異常画像が生じてしまったりする不具合が確実に軽減されることになる。
また、軸受13iや軸受保持部材13dで生じた熱が熱伝導部材13nを介して冷却装置40に向けて放熱されて、軸受13iや軸受保持部材13dが冷却されることになる。そのため、搬送スクリュ13b1、13b2との摺接によって軸受13i(さらには軸受保持部材13d)が発熱してしまい、その熱が現像装置13の内部に収容されたトナーT(現像剤G)にまで及び、トナー凝集体が形成されてしまって、白スジ画像やポチ画像などの異常画像が生じてしまう不具合が確実に軽減されることになる。
ここで、上述したような冷却装置40によってケーシング13kを冷却する効果を高めるために、ケーシング13kは、少なくとも冷却装置40に当接する部分が金属材料で形成されていることが好ましい。
本実施の形態では、ケーシング13kと上ケーシング13mとが、いずれも、アルミニウム合金などの金属材料で形成されている。これにより、現像装置13を覆うケーシング13kと上ケーシング13mとが、冷却装置40によって積極的に吸熱されて、現像装置13の内部が効率的に冷却されることになる。
また、図2、図4等を参照して、本実施の形態において、ケーシング13kは、第1伝熱シート13rを介して冷却装置40に当接している。すなわち、ケーシング13kと冷却装置40との間に、第1伝熱シート13rが面接触して挟まれるように設置されている。
また、図4〜図7等を参照して、本実施の形態において、熱伝導部材13nは、第2伝熱シート13sを介して軸受13iと軸受保持部材13dとにそれぞれ当接して、第3伝熱シート13tを介して冷却装置40に当接している。すなわち、熱伝導部材13nと軸受13i及び軸受保持部材13dとの間に第2伝熱シート13sが面接触して挟まれるように設置され、熱伝導部材13nと冷却装置40との間に第3伝熱シート13tが面接触して挟まれるように設置されている。
ここで、3つの伝熱シート13r、13s、13tは、いずれも、高い熱伝熱性を有するとともに弾性を有するシート状部材であって、公知のものを用いることができる。
このように、第1伝熱シート13rを介してケーシング13kと冷却装置40とを当接させることで、双方の部材13k、40の面精度が高くないような場合であっても、部材間で伝熱がおこなわれる表面積を隙間なく無駄なく広く確保することができるため、冷却装置40によるケーシング13k(現像装置13内部)の冷却を効率的かつ確実におこなうことができる。
また、第2伝熱シート13sを介して熱伝導部材13nと軸受13i及び軸受保持部材13dとを当接させるとともに、第3伝熱シート13tを介して熱伝導部材13nと冷却装置40とを当接させることで、それらの部材13n、13i、13d、40の面精度が高くないような場合であっても、それらの部材間で伝熱がおこなわれる表面積を隙間なく無駄なく広く確保することができるため、冷却装置40による軸受13i(及び、軸受保持部材13d)の冷却を効率的かつ確実におこなうことができる。
なお、本実施の形態では、第1伝熱シート13rを介してケーシング13kと冷却装置40とを当接させたり、第2伝熱シート13sを介して熱伝導部材13nと軸受13i及び軸受保持部材13dとを当接させるとともに、第3伝熱シート13tを介して熱伝導部材13nと冷却装置40とを当接させたりしたが、それらの部材13k、13n、13i、13d、40の面精度がある程度高くて、それらの部材間の良好な伝熱が確保できる場合には、3つの伝熱シート13r、13s、13tの一部または全部の設置を省略して、関連する部材同士を直接的に当接させるように構成することができる。
また、本実施の形態では、軸受13iと軸受保持部材13dとが、それぞれ、金属材料(例えば、アルミニウム合金などである。)で形成されている。
これにより、軸受13iや軸受保持部材13dを樹脂材料で形成する場合に比べて、軸受13i(及び、軸受保持部材13d)から熱伝導部材13nを介して冷却装置40に至る熱伝導経路において熱の移動がスムーズにおこなわれるため、軸受13i(及び、軸受保持部材13d)をさらに効率的かつ確実に冷却することができる。
また、本実施の形態では、搬送スクリュ13b1、13b2(回転部材)の回転軸13b1a、13b2aが炭素鋼などの金属材料で形成されている。
これにより、冷却装置40によって熱伝導部材13nを介して冷却された軸受13i(及び、軸受保持部材13d)によって、金属材料からなる回転軸13b1a、13b2aも効率的に冷却されて、従動側の軸受13yや軸受保持部材13x(熱伝導部材13nが当接していない軸受や軸受保持部材であって、図11を参照できる。)が回転軸13b1a、13b2aによって冷却されることになる。したがって、従動側の軸受13yや軸受保持部材13xも効率的かつ確実に冷却されて、第2の軸受13iや軸受保持部材13xから生じる熱によってトナーが融着する不具合を確実に軽減することができる。
さらに、冷却された回転軸13b1a、13b2aによって、現像装置13内で循環される現像剤Gも冷却されることになるため、現像剤G中のトナーTが熱で核化される不具合も軽減することができる。
なお、本実施の形態における変形例として、上述したように金属材料からなる回転軸13b1a、13b2aを、金属材料よりも熱伝導率の低い部材で覆うように構成することもできる。このように構成した場合には、従動側の軸受13yで発生した熱を現像剤Gに伝わり難くすることができて、現像剤G中のトナーTが熱で核化される不具合も軽減することができる。
ここで、本実施の形態において、トナー収容体としての現像装置13(プロセスカートリッジ10)は、画像形成装置本体1及び冷却装置40に対して着脱可能に設置されるように構成されている。
具体的に、本実施の形態では、図4等を参照して、画像形成装置本体1に対して現像装置13(プロセスカートリッジ10)が長手方向を装着方向として図4(A)の矢印方向に移動して装着される。そして、画像形成装置本体1への現像装置13(プロセスカートリッジ10)の装着が完了した後に、退避位置に移動していた冷却装置40がカム機構の操作により図4(A)の白矢印方向に移動して、現像装置13の背面に冷却装置40が当接することになる。
なお、画像形成装置本体1に対して現像装置13(プロセスカートリッジ10)が離脱されるときには、上述した装着時の操作と逆の操作がおこなわれることになる。
このように画像形成装置本体1に対して着脱可能に設置される現像装置13(プロセスカートリッジ10)を、冷却装置40に対しても着脱可能に設置できるように構成することで、冷却装置40に比べて交換頻度が多くなる現像装置13(プロセスカートリッジ10)のコストを下げることができるとともに、現像装置13(プロセスカートリッジ10)や冷却装置40のメンテナンス性を向上させることができる。
<変形例1>
図8は、変形例1としての現像装置13における軸受13iの近傍を拡大して示す断面図であって、本実施の形態における図7に相当する図である。
変形例1では、図8に示すように、軸受13iとして玉軸受(又は、コロ軸受)が用いられている。玉軸受(又は、コロ軸受)は、公知のものと同様に、内輪と外輪との間に球状(又は、コロ状)の転動体が相対的に回転可能に挟持されたものである。このように軸受13iとして玉軸受(又は、コロ軸受)を用いる場合には、搬送スクリュ13b1、13b2の回転軸とともに回転する内輪に熱伝導部材13n(第2伝熱シート13s)が接触してしまうと、それらの部材が摩耗により劣化してしまうことになる。そのため、図8に示すように、熱伝導部材13n(第2伝熱シート13s)は、軸受13i(玉軸受)の外輪と、軸受保持部材13dと、に当接するように構成されることになる。
このように構成した場合であっても、先に説明した本実施の形態のものと同様の効果を得ることができる。
<変形例2>
図9(A)は変形例2としての現像装置13に対して冷却装置40が離脱した状態を示す概略斜視図であって、図9(B)は現像装置13に対して冷却装置40が当接した状態を示す概略斜視図とであって、それぞれ本実施の形態における図4(A)、(B)に相当する図である。また、図10は、図9の現像13に設置される熱伝導部材13nを示す上面図であって、本実施の形態における図6に相当する図である。
変形例2における現像装置13(トナー収容体)は、本実施の形態のものとは異なり、図9(特に、図9(B))に示すように、熱伝導部材13nが、冷却装置40ではなくて、ケーシング13k(現像ケース)に当接するように設置されている。また、冷却装置40は、ケーシング13kに当接するように画像形成装置本体1に設置されて、内部に冷却用液体を流動させてケーシング13kから吸熱するように構成されている。
また、ケーシング13kは、本実施の形態のものと同様に、その全部が金属材料で形成されている。軸受13iは、本実施の形態のものと同様に、軸受保持部材13dを介してケーシング13kに保持されている。そして、熱伝導部材13nは、本実施の形態のものと同様に、軸受13iや軸受保持部材13dに比べて熱伝導率の高い材料で形成されて、軸受13iと軸受保持部材13dとに当接するように構成されている。
このように構成した場合には、軸受13i(及び、軸受保持部材13d)の熱が熱伝導部材13nを介して冷却装置40によって冷却されるのではなくて、軸受13i(及び、軸受保持部材13d)の熱が熱伝導部材13nとケーシング13kとを介して冷却装置40によって冷却されることになる。したがって、変形例2においても、本実施の形態のものと同様に、軸受13iが効率的かつ確実に冷却されて、軸受13iから生じる熱によってトナーが融着する不具合を確実に軽減することができる。
なお、上述したような冷却経路を確保するために、伝導部材13nとケーシング13kとを熱伝導率が同じ材料で形成するか、又は、ケーシング13kを伝導部材13nに比べて熱伝導率の高い材料で形成するか、することが好ましい。
また、変形例2では、ケーシング13kの全部を金属材料で形成したが、ケーシング13kにおいて少なくとも冷却装置40に当接する部分と熱伝導部材13nとに当接する部分とが一体的に金属材料で形成されていれば、上述したものと同じような効果を得ることができる。
また、変形例2では、冷却装置40に対してケーシング13k(第1伝熱シート13r)のみが当接するように構成しているため、冷却装置40に対してケーシング13k(第1伝熱シート13r)と熱伝導部材13n(第3伝熱シート13t)が当接するように構成する場合に比べて、冷却装置40に対する現像装置13の着脱性を向上させることができる。
また、変形例2では、本実施の形態とは異なり、図9(A)、図10を参照して、熱伝導部材13nは、第3伝熱シート13tを介してケーシング13kに当接するように構成されている。具体的に、変形例2における熱伝導部材13nは、第1、第2伝熱シート13r、13sが図6のものと同様に設置され、第3伝熱シート13tが図6のものとは異なり曲げ形状部の内側に設置されている。
これにより、本実施の形態のものと同様に、それぞれの部材間で伝熱がおこなわれる表面積を隙間なく無駄なく広く確保して、冷却効率を高めることができる。
<変形例3>
図11は、変形例3としての現像装置13における第2の軸受13yの近傍を拡大して示す断面図である。
図11を参照して、第2の軸受13yは、搬送スクリュ13b1、13b2(回転部材)における従動側の軸受(ギア13v、13wが設置されていない側である。)であって、熱伝導部材13nに当接することなく、駆動側の軸受13iとは別に搬送スクリュ13b1、13b2(回転部材)の回転軸13b1a、13b2aを回転可能に保持するものである。
そして、変形例3では、この従動側の第2の軸受13yを、搬送スクリュ13b1、13b2(回転部材)の回転軸13b1a、13b2aに比べて熱伝導率の低い材料で形成している。さらに、第2の軸受13yを保持する軸受保持部材13xも、回転軸13b1a、13b2aに比べて熱伝導率の低い材料で形成している。具体的に、変形例3では、回転軸13b1a、13b2aが炭素鋼などの金属材料で形成されているのに対して、第2の軸受13yや軸受保持部材13xがポリアセタールなどの樹脂材料で形成されている。
このように構成することにより、第2の軸受13yや軸受保持部材13xと、回転軸13b1a、13b2aと、の間で生じた摩擦熱(摺動による熱である。)が、回転軸13b1a、13b2a、駆動側の軸受13i(及び、軸受保持部材13d)、熱伝導部材13nを介して冷却装置40によって冷却されることになる。したがって、従動側の第2の軸受13yや軸受保持部材13xも効率的かつ確実に冷却されて、第2の軸受13iや軸受保持部材13xから生じる熱によってトナーが融着する不具合を確実に軽減することができる。
<変形例4>
図12は、変形例4としての現像装置13における軸受の近傍を拡大して示す断面図であって、本実施の形態における図7に相当する図である。また、図13は、図12の現像装置13に設置されるギア13v、13wを示す正面図である。
図12を参照して、変形例4における現像装置13も、本実施の形態のものと同様に、搬送スクリュ13b1、13b2(回転部材)の回転軸13b1a、13b2aにおいて、熱伝導部材13nが軸受13iに当接する位置よりも回転軸方向の外側(図12の左方である。)の位置に、ギア13v、13wが設置されている。
そして、図12、図13を参照して、変形例4において、ギア13v、13wは、内径部13v1とギア部13v2とを中継するように放射状に構成されたスポーク部13v3が、その回転にともない回転軸方向の外側から軸受13iの側に向けて図12の矢印方向に空気を流動させるように羽根状に形成されている。すなわち、スポーク部13v3は、周方向に隙間13v32(空洞部)をあけて略等間隔に複数の羽根部13v31が配置されたものである。そして、現像装置13の駆動にともないギア13v、13wが所定方向に回転することにより、スポーク部13v3の羽根部13v31が扇風機の羽根のように作用して、回転軸方向の外側から軸受13iの側に向けて図12の矢印方向に空気を流動させる。
このように構成することにより、軸受13iや軸受保持部13dがさらに積極的に冷却(空冷)されるため、軸受13iや軸受保持部13dから生じる熱によってトナーが融着する不具合をさらに確実に軽減することができる。
以上説明したように、本実施の形態における現像装置13(トナー収容体)は、内部にトナーTが収容されていて、回転軸13b1a、13b2aが軸受13iを介して回転可能に保持された搬送スクリュ13b1、13b2(回転部材)と、軸受13iに比べて熱伝導率の高い材料で形成されて、軸受13iに当接するとともに冷却装置40に当接する熱伝導部材13nと、が設置されている。
これにより、現像装置13に設置された軸受13iを効率的かつ確実に冷却して、軸受13iから生じる熱によってトナーが融着する不具合を確実に軽減することができる。
なお、本実施の形態においては、現像装置13がプロセスカートリッジ10の構成部材として他の作像部材とともにユニット化されている画像形成装置1に対して、本発明を適用した。しかし、本発明の適用はこれに限定されることなく、現像装置13がプロセスカートリッジ化されておらず単体のユニットとして画像形成装置に対して着脱可能に設置されるように構成されている場合であっても、当然に本発明を適用することができる。
なお、本願において、「プロセスカートリッジ」とは、像担持体を帯電する帯電装置と、像担持体上に形成された潜像を現像する現像装置と、像担持体上をクリーニングするクリーニング装置とのうち、少なくとも1つと、像担持体とが、一体化されて、画像形成装置本体に対して着脱可能に設置されるユニットと定義する。
また、本実施の形態では、現像ローラ13aが1つ設置されて、搬送部材としての搬送スクリュ13b1、13b2が上下方向に2つ設置された現像装置13に対して、本発明を適用した。しかし、本発明の適用はこれに限定されることなく、種々の形態の現像装置に対して、本発明を適用することができる。例えば、現像ローラが像担持体に対向するように上下方向に2つ以上並設された現像装置や、2つの搬送スクリュが水平方向に2つ並設された現像装置や、3つ以上の搬送スクリュが設置された現像装置や、搬送部材としてパドル状ローラが用いられた現像装置、などに対しても、当然に本発明を適用することができる。
そのような場合にも、本実施の形態のものと同様の効果を得ることができる。
また、本実施の形態では、トナー容器28から現像装置13に向けてトナーTを供給したが、トナー容器(現像剤容器)から現像剤G(トナーT及びキャリアC)を現像装置13に向けて供給することもできる。その場合、現像装置13から余剰の現像剤を適宜に排出する手段を設けることになる。
また、本実施の形態では、トナーTとキャリアCとからなる2成分現像剤Gが収容された2成分現像方式の現像装置13に対して本発明を適用したが、トナーのみからなる1成分現像剤1が収容された1成分現像方式の現像装置に対しても当然に本発明を適用することができる。
そして、それらのような場合であっても、本実施の形態のものと同様の効果を得ることができる。
また、本実施の形態では、トナー収容体としての現像装置13に対して本発明を適用したが、それ以外のトナー収容体(例えば、トナー容器、廃トナー回収容器、クリーニング装置などである。)であっても、回転部材や軸受が設置されたものであれば、当然に本発明を適用することができる。
そして、そのような場合であっても、本実施の形態のものと同様の効果を得ることができる。
なお、本発明が本実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、本実施の形態の中で示唆した以外にも、本実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。
1 画像形成装置(画像形成装置本体)、
10、10Y、10M、10C、10BK プロセスカートリッジ、
12 感光体ドラム(像担持体)、
13 現像装置(トナー収容体)、
13a 現像ローラ(現像剤担持体)、
13b1 第1搬送スクリュ(回転部材、搬送部材)、
13b2 第2搬送スクリュ(回転部材、搬送部材)、
13b1a、13b2a 回転軸、 13b1b、13b2b スクリュ部、
13c ドクターブレード(現像剤規制部材)、
13d 軸受保持部材(軸受ケース)、
13i 軸受、
13j Gシール(シール部材)、
13k ケーシング(現像ケース)、
13m 上ケーシング(現像ケース)、
13n 熱伝導部材(熱伝導板)、
13q 第1ギア、
13r 第1伝熱シート、
13s 第2伝熱シート、
13t 第3伝熱シート、
13v 第2ギア、
13w 第3ギア、
40 冷却装置、
40a 内管、 40b 外管、
G 現像剤、 T トナー、 C キャリア。
特開2013−57829号公報

Claims (23)

  1. 内部にトナーが収容されたトナー収容体であって、
    その回転軸が軸受を介して回転可能に保持された回転部材と、
    前記軸受に比べて熱伝導率の高い材料で形成されて、前記軸受に当接するとともに冷却装置に当接する熱伝導部材と、
    を備え、
    前記冷却装置は、当該トナー収容体のケーシングと前記熱伝導部材とにそれぞれ当接するように画像形成装置本体に設置されて、内部に冷却用液体を流動させて前記ケーシングと前記熱伝導部材とからそれぞれ吸熱するように構成され、
    前記ケーシングは、少なくとも前記冷却装置に当接する部分が金属材料で形成され、
    前記軸受は、軸受保持部材を介して前記ケーシングに保持され、
    前記熱伝導部材は、前記軸受保持部材に比べて熱伝導率の高い材料で形成されて、前記軸受と前記軸受保持部材とに当接することを特徴とするトナー収容体。
  2. 前記ケーシングは、第1伝熱シートを介して前記冷却装置に当接し、
    前記熱伝導部材は、第2伝熱シートを介して前記軸受と前記軸受保持部材とにそれぞれ当接して、第3伝熱シートを介して前記冷却装置に当接することを特徴とする請求項1に記載のトナー収容体。
  3. 前記軸受保持部材は、前記軸受よりも当該トナー収容体の内部に近い位置に、前記回転部材の前記回転軸の外周面に摺接するシール部材を保持したことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のトナー収容体。
  4. 前記軸受と前記軸受保持部材とは、それぞれ、金属材料で形成されたことを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載のトナー収容体。
  5. 当該トナー収容体は、前記画像形成装置本体及び前記冷却装置に対して着脱可能に設置された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トナー収容体。
  6. 内部にトナーが収容されたトナー収容体であって、
    その回転軸が軸受を介して回転可能に保持された回転部材と、
    前記軸受に比べて熱伝導率の高い材料で形成されて、前記軸受に当接するとともに冷却装置に当接する熱伝導部材と、
    を備え、
    前記熱伝導部材は、当該トナー収容体のケーシングに当接するように設置されて、
    前記冷却装置は、前記ケーシングに当接するように画像形成装置本体に設置されて、内部に冷却用液体を流動させて前記ケーシングから吸熱するように構成され、
    前記ケーシングは、少なくとも前記冷却装置に当接する部分と前記熱伝導部材とに当接する部分とが一体的に金属材料で形成され、
    前記軸受は、軸受保持部材を介して前記ケーシングに保持され、
    前記熱伝導部材は、前記軸受保持部材に比べて熱伝導率の高い材料で形成されて、前記軸受と前記軸受保持部材とに当接することを特徴とするトナー収容体。
  7. 前記ケーシングは、第1伝熱シートを介して前記冷却装置に当接し、
    前記熱伝導部材は、第2伝熱シートを介して前記軸受と前記軸受保持部材とにそれぞれ当接して、第3伝熱シートを介して前記ケーシングに当接することを特徴とする請求項6に記載のトナー収容体。
  8. 前記軸受保持部材は、前記軸受よりも当該トナー収容体の内部に近い位置に、前記回転部材の前記回転軸の外周面に摺接するシール部材を保持したことを特徴とする請求項6又は請求項7に記載のトナー収容体。
  9. 前記軸受と前記軸受保持部材とは、それぞれ、金属材料で形成されたことを特徴とする請求項6〜請求項8のいずれかに記載のトナー収容体。
  10. 当該トナー収容体は、前記画像形成装置本体及び前記冷却装置に対して着脱可能に設置されたことを特徴とする請求項6〜請求項9のいずれかに記載のトナー収容体。
  11. 前記熱伝導部材に当接することなく、前記軸受とは別に前記回転部材の前記回転軸を回転可能に保持する第2の軸受を備え、
    前記第2の軸受は、前記回転部材の前記回転軸に比べて熱伝導率の低い材料で形成されたことを特徴とする請求項1〜請求項10のいずれかに記載のトナー収容体。
  12. 前記回転部材の前記回転軸は、金属材料で形成されたことを特徴とする請求項1〜請求項11のいずれかに記載のトナー収容体。
  13. 前記回転部材の前記回転軸において、前記熱伝導部材が前記軸受に当接する位置よりも回転軸方向の外側の位置に、ギアが設置され、
    前記ギアは、内径部とギア部とを中継するように放射状に構成されたスポーク部が、その回転にともない回転軸方向の外側から前記軸受の側に向けて空気を流動させるように羽根状に形成されたことを特徴とする請求項1〜請求項12のいずれかに記載のトナー収容体。
  14. 内部にトナーが収容されたトナー収容体であって、
    その回転軸が軸受を介して回転可能に保持された回転部材と、
    前記軸受に比べて熱伝導率の高い材料で形成されて、前記軸受に当接するとともに冷却装置に当接する熱伝導部材と、
    を備え、
    前記熱伝導部材に当接することなく、前記軸受とは別に前記回転部材の前記回転軸を回転可能に保持する第2の軸受を備え、
    前記第2の軸受は、前記回転部材の前記回転軸に比べて熱伝導率の低い材料で形成されたことを特徴とするトナー収容体。
  15. 前記回転部材の前記回転軸は、金属材料で形成されたことを特徴とする請求項14に記載のトナー収容体。
  16. 前記回転部材の前記回転軸において、前記熱伝導部材が前記軸受に当接する位置よりも回転軸方向の外側の位置に、ギアが設置され、
    前記ギアは、内径部とギア部とを中継するように放射状に構成されたスポーク部が、その回転にともない回転軸方向の外側から前記軸受の側に向けて空気を流動させるように羽根状に形成されたことを特徴とする請求項14又は請求項15に記載のトナー収容体。
  17. 内部にトナーが収容されたトナー収容体であって、
    その回転軸が軸受を介して回転可能に保持された回転部材と、
    前記軸受に比べて熱伝導率の高い材料で形成されて、前記軸受に当接するとともに冷却装置に当接する熱伝導部材と、
    を備え、
    前記回転部材の前記回転軸は、金属材料で形成されたことを特徴とするトナー収容体。
  18. 前記回転部材の前記回転軸において、前記熱伝導部材が前記軸受に当接する位置よりも回転軸方向の外側の位置に、ギアが設置され、
    前記ギアは、内径部とギア部とを中継するように放射状に構成されたスポーク部が、その回転にともない回転軸方向の外側から前記軸受の側に向けて空気を流動させるように羽根状に形成されたことを特徴とする請求項17に記載のトナー収容体。
  19. 内部にトナーが収容されたトナー収容体であって、
    その回転軸が軸受を介して回転可能に保持された回転部材と、
    前記軸受に比べて熱伝導率の高い材料で形成されて、前記軸受に当接するとともに冷却装置に当接する熱伝導部材と、
    を備え、
    前記回転部材の前記回転軸において、前記熱伝導部材が前記軸受に当接する位置よりも回転軸方向の外側の位置に、ギアが設置され、
    前記ギアは、内径部とギア部とを中継するように放射状に構成されたスポーク部が、その回転にともない回転軸方向の外側から前記軸受の側に向けて空気を流動させるように羽根状に形成されたことを特徴とするトナー収容体。
  20. 当該トナー収容体は、少なくともトナーを有する現像剤が収容されるとともに、像担持体の表面に形成される潜像を現像する現像装置であることを特徴とする請求項1〜請求項19のいずれかに記載のトナー収容体。
  21. 前記回転部材は、少なくとも、前記現像装置の内部に収容された現像剤を搬送する複数又は単数の搬送部材であることを特徴とする請求項20に記載のトナー収容体。
  22. 画像形成装置本体に対して着脱可能に設置されるプロセスカートリッジであって、
    請求項1〜請求項21のいずれかに記載のトナー収容体と像担持体とが一体化されたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
  23. 請求項1〜請求項21のいずれかに記載のトナー収容体を備えたことを特徴とする画像形成装置。
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