(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転する際に支持部に摺動可能に支持される軸部材を有し、
現像剤を攪拌及び搬送する機能又は回収された現像剤を攪拌及び搬送する機能の少なくとも一方の機能を備えている回転部材であって、
前記軸部材は、少なくとも前記支持部に支持される部分を含む端部まで液体が封入された中空部を内部に備える回転部材を具備し、
前記現像剤が、トナーのみを含んで構成される一成分系現像剤である現像装置。
【請求項２】
請求項１記載の現像装置において、
前記液体の沸点が、３０〜５０℃であり、
前記中空部には、前記液体とともに気体が封入されていることを特徴とする現像装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の現像装置において、
前記支持部には、グリースレスのシール部材を有することを特徴とする現像装置。
【請求項４】
回転する際に支持部に摺動可能に支持される軸部材を有し、
現像剤を攪拌及び搬送する機能又は回収された現像剤を攪拌及び搬送する機能の少なくとも一方の機能を備えている回転部材であって、
前記軸部材は、少なくとも前記支持部に支持される部分を含む端部まで液体が封入された中空部を内部に備える回転部材を具備し、
前記現像剤が、トナーとキャリアとを含んで構成される二成分系現像剤であることを特徴とする現像装置。
【請求項５】
請求項４記載の現像装置において、
前記液体の沸点が、３０〜５０℃であり、
前記中空部には、前記液体とともに気体が封入されていることを特徴とする現像装置。
【請求項６】
請求項４又は５記載の現像装置において、
前記支持部には、グリースレスのシール部材を有することを特徴とする現像装置。
【請求項７】
像担持体と、請求項１ないし６の何れか１つに記載の現像装置とを有することを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項８】
請求項１ないし６の何れか１つに記載の現像装置又は請求項７記載のプロセスカートリッジを有することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機やプリンタ等の電子写真式の画像形成装置においては、像担持体に形成された静電潜像を現像するのに様々な現像装置が使用されている。このような現像装置としては、トナーとキャリアとを含む現像剤を使用した二成分現像方式の現像装置の他に、キャリアを用いずに現像剤としてトナーだけを使用した一成分現像方式の現像装置が知られている。
これらの現像装置内では、現像剤やトナーに接する箇所で使われる攪拌部材や搬送部材（以下、攪拌及び／又は搬送の何れかの機能を有する部材を「攪拌／搬送部材」と称する）を用い、トナーを循環させたり攪拌させたりすることによりトナーを帯電させている。
【０００３】
上記攪拌／搬送部材は、４０〜５０℃以下に保たないと、この攪拌／搬送部材の熱がトナーと接触する付近のトナーに伝熱することでトナーが融解してしまい、トナー凝集体等の異常画像や回転駆動部のロック等の不具合が生じてしまう。近年では、特に省エネの観点からトナーが低温定着化している一方で、高生産性(機器の高速化)の観点から攪拌／搬送部材の回転数が速くなり、その軸と軸受部或いはシール部材との摩擦による発熱が大きくなってきている。従って、上記観点からの各技術の両立が重要性を増している。
【０００４】
そこで、熱伝導性の良い材質で搬送スクリュの軸及び軸受部を作製し、冷却ファンにより軸受部周辺に気流を流すことにより、軸受部の熱を逃がす技術が既に知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１には、現像ハウジング内の熱を逃がす目的で、搬送スクリュ軸に取り付けられたファンで空気流を発生させ現像ハウジング内の熱を逃がす技術が開示されている。
【０００５】
しかしながら、冷却ファンのみでは搬送スクリュの軸受部の局所的な温度上昇に対して十分な冷却効果を得ることができず、トナー固着やトナー凝集物の発生により画像品質が悪化するという問題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、軸と軸受部との摩擦による温度上昇を抑えることのできる軸部材を有する回転部材を具備する現像装置を提供することを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は、回転する際に支持部に摺動可能に支持される軸部材を有し、現像剤を攪拌及び搬送する機能又は回収された現像剤を攪拌及び搬送する機能の少なくとも一方の機能を備えている回転部材であって、前記軸部材は、少なくとも前記支持部に支持される部分を含む端部まで液体が封入された中空部を内部に備える回転部材を具備し、前記現像剤が、トナーのみを含んで構成される一成分系現像剤である現像装置である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、上記構成により、軸部材と支持部との摩擦による接触摺動部の温度上昇を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態１に係る画像形成装置の概略的な構成図である。
【図２】図１の画像形成装置における現像装置を後側から見た概略的な断面図である。
【図３】（ａ）は図２の現像装置の斜視図、（ｂ）は（ａ）の現像装置を破断して示す要部の拡大断面斜視図である。
【図４】従来の搬送スクリュの回転軸とその軸受部周りの断面図である。
【図５】実施形態１〜３の搬送スクリュ等の回転軸とその軸受部周りの断面図である。
【図６】実施形態３に係る二成分現像方式の現像装置の断面図である。
【図７】実施形態３に係る感光体クリーニング装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図を参照して実施例を含む本発明の実施の形態（以下、「実施形態」という）を詳細に説明する。各実施形態等に亘り、同一の機能及び形状等を有する構成要素（部材や構成部品）等については、混同の虞がない限り一度説明した後では同一符号を付すことによりその説明を省略する。図及び説明の簡明化を図るため、図に表されるべき構成要素であっても、その図において特別に説明する必要がない構成要素は適宜断わりなく省略することがある。
【００１１】
（実施形態１）
図１を用いて、本発明を画像形成装置の一例としての複写機に適用した実施形態１について説明する。図１は、本発明の実施形態１に係る画像形成装置の概略的な構成図である。図１に示すように、画像形成装置５００は、画像形成装置本体に設けられた画像形成部（以下、プリンタ部１００という）、給紙テーブル（以下、給紙部２００という）及びプリンタ部１００上に取り付けられたスキャナ（以下、スキャナ部３００という）を有する。
給紙部２００は、シートないし転写材としての転写紙Ｐを積載収容している上下２段の給紙カセット１０ａ，１０ｂと、各給紙カセット１０ａ，１０ｂに積載されている最上の転写紙Ｐを給送する給紙ローラ１１とを備えている。
【００１２】
プリンタ部１００は、４つのプロセスユニットとしてのプロセスカートリッジ１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）と、図１中の矢印Ａ方向に移動する中間転写体としての中間転写ベルト７と、露光手段としての露光装置６と、定着手段としての定着装置１２等とを備えている。中間転写ベルト７は、複数の張架ローラに張架されて図１中の矢印Ａ方向に移動するように構成されている。
４つのプロセスカートリッジ１の、符号の後に付されたＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋという添字は、イエロー用、マゼンタ用、シアン用、黒（ブラック）用部材の仕様であることを示している。４つのプロセスカートリッジ１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、それぞれ使用するトナーの色が異なる他はほぼ同様の構成になっているので、以下、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋという添字を省略して説明する。
【００１３】
プロセスカートリッジ１は、潜像担持体であるドラム状の感光体２、帯電手段である帯電部材３、現像手段である現像装置４、及びクリーニング手段・クリーニング装置である感光体クリーニング装置５を一体的に支持してユニット化した構成となっている。各プロセスカートリッジ１は、それぞれに配置されている着脱手段であるストッパー部材を解除することにより、画像形成装置本体に対して着脱可能となっている。
【００１４】
感光体２は、図１中矢印で示すように、図中の時計回り方向に回転する。帯電部材３は、ローラ状の帯電ローラであり、感光体２の表面に圧接されており、感光体２の回転により従動回転する。帯電部材３には、作像時において、高圧電源により所定の帯電バイアスが印加され、感光体２の表面を一様に帯電する。本実施形態１のプロセスカートリッジ１は、帯電手段として、感光体２の表面に接触するローラ状の帯電部材３を用いているが、帯電手段としてはこれに限るものではなく、コロナ帯電などの非接触帯電方式のものを用いてもよい。
【００１５】
露光装置６は、スキャナ部３００で読み込んだ原稿画像の画像情報又はパーソナルコンピュータ等の外部装置から入力される画像情報に基づいて、感光体２の表面に対して露光し、感光体２の表面に静電潜像を形成する。プリンタ部１００が備える露光装置６は、レーザダイオードを用いたレーザビームスキャナ方式を用いているが、露光手段としてはＬＥＤアレイを用いるものなど他の構成でもよい。
感光体クリーニング装置５は、中間転写ベルト７と対向する位置を通過した感光体２の表面上に残留する転写残トナーのクリーニングを行う。
【００１６】
４つのプロセスカートリッジ１は、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色ごとのトナー像を感光体２上に形成する。４つのプロセスカートリッジ１は、中間転写ベルト７の表面移動方向に並列に配設され、それぞれの感光体２上に形成されたトナー像を中間転写ベルト７に順に重ね合わせるように転写し、中間転写ベルト７上に可視像を形成する。
【００１７】
図１において、各感光体２に対して中間転写ベルト７を挟んで対向する位置には一次転写手段としての一次転写ローラ８が配置されている。一次転写ローラ８には、高圧電源により一次転写バイアスが印加され、感光体２との間で一次転写電界を形成する。感光体２と一次転写ローラ８との間で一次転写電界が形成されることにより、感光体２の表面上に形成されたトナー像が中間転写ベルト７の表面に転写される。中間転写ベルト７を張架する複数の張架ローラのうちの一つが、配置されている駆動モータによって回転駆動されることによって、中間転写ベルト７が図中の矢印Ａ方向に表面移動する。表面移動する中間転写ベルト７の表面上に各色のトナー像が順次重ねて転写されることによって、中間転写ベルト７の表面上にフルカラー画像が形成される。
【００１８】
４つのプロセスカートリッジ１が中間転写ベルト７と対向する位置に対して、中間転写ベルト７の表面移動方向下流側には、張架ローラの一つである二次転写対向ローラ９ａに対して中間転写ベルト７を挟んで対向する位置に二次転写ローラ９が配置されている。この二次転写ローラ９と中間転写ベルト７との間で二次転写ニップを形成するとともに、二次転写ローラ９と二次転写対向ローラ９ａとの間に所定の電圧を印加して二次転写電界を形成する。そして、給紙部２００における給紙カセット１０ａ，１０ｂの何れかから転写紙Ｐを給送するよう制御部から出力される信号に基づいて、給紙カセット１０ａ，１０ｂの何れか一方から転写紙Ｐが給紙される。次いで、図１中の矢印Ｓ方向に搬送される転写紙Ｐが二次転写ニップを通過する際に、中間転写ベルト７の表面上に形成されたフルカラー画像が、二次転写ローラ９と二次転写対向ローラ９ａとの間に形成された二次転写電界によって転写紙Ｐに転写される。
【００１９】
二次転写ニップに対して転写紙Ｐの搬送方向下流側に、定着装置１２が配置されている。二次転写ニップを通過した転写紙Ｐは定着装置１２に到達し、定着装置１２における加熱及び加圧によって転写紙Ｐ上に転写されたフルカラー画像が定着され、画像が定着された転写紙Ｐは画像形成装置５００の装置外に出力される。
一方、二次転写ニップで転写紙Ｐに転写されず中間転写ベルト７の表面上に残留したトナーは、転写ベルトクリーニング装置１３によって回収される。
【００２０】
図１に示すように、中間転写ベルト７の上方には、各色トナーを収容するトナーボトル４００（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）が画像形成装置本体に対して着脱可能に配置されている。各色のトナーボトル４００に収容された現像剤であるトナーは、各色に対応するトナー補給装置（各色のトナーボトル４００と対応する各色の現像装置４とを繋ぐ装置である）によって、各色の現像装置４に供給される。本実施形態の現像装置４は、一成分現像方式であり、現像剤としてトナーだけで構成される一成分系現像剤が用いられる。また、トナーとしては、低温定着可能なものを用いている。
【００２１】
図２、図３（ａ）、図３（ｂ）を用いて、図１の画像形成装置における現像装置を説明する。図２は、図１の画像形成装置における現像装置を後側から見た概略的な断面図、図３（ａ）は、図２の現像装置の斜視図、図３（ｂ）は、図３（ａ）の現像装置を破断して示す要部の拡大断面斜視図である。
【００２２】
図２、図３（ａ）、図３（ｂ）に示すように、現像装置４の外形を形成する現像ケーシング４１は、上ケース４１１、中ケース４１２及び下ケース４１３が組み合わさることで形成される。中ケース４１２は、トナー収容部４３を形成している。上ケース４１１には、トナー収容部４３と外部とを連通する現像剤補給部であるトナー補給口５５が形成されている。また、上ケース４１１には、現像ローラ４２と上ケース４１１との隙間をシールする入口シール４７が設けられている。
【００２３】
中ケース４１２には、現像ローラ４２、供給ローラ４４、ドクタブレード４５、パドル４６、搬送スクリュ４８及びトナー残量センサ４９等が設けられている。
現像装置４には、内部と外部とを連通する開口部５６が長手方向（図中Ｙ軸方向）に沿って設けられている。開口部５６内には、一成分系現像剤としてのトナーＴを内部から外部（図２に二点鎖線で示す感光体２と対向する現像領域α）まで担持搬送する円筒状の現像ローラ４２が設けられている。現像ローラ４２は、トナーＴを担持して感光体２に供給する現像剤担持体として機能する。
【００２４】
現像装置４では、供給ローラ４４が図２中の矢印A１方向（図２中の時計回り方向）に回転して表面移動することにより、トナー収容部４３内のトナーＴを現像ローラ４２に対向する領域である供給ニップ部βに搬送し、現像ローラ４２の表面にトナーを供給する。現像ローラ４２は、供給されたトナーを表面上に担持して、図２中の矢印Ｂ方向（図２中の時計回り方向）に回転して表面移動することにより、現像ローラ４２上のトナーを所定量に規制するドクタブレード４５との対向部までトナーを搬送する。ドクタブレード４５との対向部で所定量に規制されたトナーは、現像ローラ４２の回転によって感光体２との対向部である現像領域αに到達する。
【００２５】
本実施形態の現像装置４では、現像ローラ４２と供給ローラ４４とが対向する供給ニップ部βでは、現像ローラ４２の表面移動方向と供給ローラ４４の表面移動方向とが逆方向となっている。これにより、供給ニップ部βにおける現像ローラ４２の表面と供給ローラ４４の表面との線速差が大きくなり、供給ニップ部βでの供給ローラ４４による回収性能の向上を図ることができる。それ故に、トナーが現像ローラ４２に担持されたままとなることを抑制し、現像ローラ４２の表面にトナーが固着することを抑制でき、現像剤担持体の表面に現像剤が固着することに起因する現像時の濃度ムラの発生を抑制することができる。
【００２６】
また、図２に示すように、現像装置４では供給ローラ４４をトナー収容部４３の上部に配置し、供給ローラ４４の少なくとも一部がパドル４６の回転を停止した状態のトナー収容部４３内のトナーＴの紛面である剤面Ｔａよりも上方となるようになっている。そして、供給ニップ部βに対して供給ローラ４４の表面移動方向下流側の領域（以下、供給ニップ下流側領域という）がトナーＴの剤面Ｔａよりも上方となっている。供給ニップ下流側領域にトナーが充填されていると、供給ニップ下流側領域に充填された状態のトナーが新たなトナーが供給ニップ下流側領域に入ってくることを阻害し、供給ニップ部βにおける現像ローラ４２からのトナーの回収効率を低下させるおそれがある。
一方、本実施形態の現像装置４では、図２に示すように、供給ニップ下流側領域がトナーＴの剤面Ｔａよりも上方となっているため、供給ニップ下流側領域にはトナーが充填されていない。従って、供給ニップ下流側領域に存在するトナーによって、供給ニップ部βにおける現像ローラ４２からのトナーの回収を阻害されることがなく、効率的にトナーの回収を行うことができ、トナーのリセット性を向上できる。
【００２７】
搬送スクリュ４８は、トナー補給口５５から補給されてきたトナーを攪拌し搬送する機能、即ちトナー攪拌部材とトナー搬送部材との両機能を持っていて、本発明の回転部材として機能する。搬送スクリュ４８は、供給スクリュとも呼ばれる。
【００２８】
本発明の特徴的な構成である搬送スクリュ４８の軸部を説明する前に、その特徴を明確にするために、まず図４を用いて従来の搬送スクリュ１４８の軸部を説明する。図４は、従来の搬送スクリュの回転軸とその軸受部周りの断面図である。なお、図４では、図の簡明化のため、現像ケーシングの中ケース４１２は軸受部５０を装着・固定している下側部分のみ示し、上側部分は省略している（後述の図５でも同じ）。
従来の搬送スクリュ１４８は、実施形態１を示す図２の搬送スクリュ４８に代えて、同部位に配置されているものであり、図４に示すように、ステンレススチール製の回転軸１４９と、回転軸１４９の外周部に一体的に固着されたスクリュ１５０とからなる。回転軸１４９の両端部（以下、図の右側一端部で代表する）は、軸受部５０であるシール部材５２を含む軸受部材５１で回転可能且つ摺動可能に支持されている。シール部材５２を含む軸受部材５１からなる軸受部５０は、現像ケーシングの中ケース４１２に装着・固定されている。
【００２９】
シール部材５２は、現像剤の漏洩を防止すべくシール性を備えるとともに、グリースなどの潤滑剤が現像剤に混入するのを防ぐために、いわゆるグリースレスのシール部材である。シール部材５２は、シール性及び潤滑性能を備え、耐熱性、耐摩耗性、耐薬品性に優れる、例えば主としてポリテトラフルオロエチレン樹脂（ＰＴＰＦ樹脂）等で形成されている。
軸受部材５１は、潤滑性能を備え、耐熱性、耐摩耗性、耐薬品性に優れる、例えばポリアセタール樹脂（ＰＯＭ樹脂）等で形成されている。
【００３０】
搬送スクリュ１４８は、現像剤を循環させるものであり、回転軸１４９と軸受部材５１及びシール部材５２（以下、軸受部５０という）部分では、現像剤が触れる状態で稼動する。搬送スクリュ１４８が回転する際に、回転軸１４９が軸受部材５１とシール部材５２との間で回転しながら摺動しているため、駆動時には摺動摩擦が大きくなり、この部分で発熱する。
【００３１】
図４の搬送スクリュ１４８を、図２の現像装置４の搬送スクリュ４８に代えて、組み込み実験を行った。実験条件としては、トナーは４７℃までトナー凝集を起こさない特性のものを使用し、２３℃の環境下で実施した。実験結果、搬送スクリュ１４８を９００［ｒｐｍ］で連続駆動すると、２時間稼動時点で、軸受部５０での回転軸１４９の温度が５１℃を超え、多量のトナー凝集体が発生した。更に続けて稼動を行い、３時間駆動で５７℃に到達後、一旦停止し、３０分後に再度稼動をしようとしたところ、搬送スクリュ１４８がロックして稼動できなくなった。
【００３２】
上記背景技術で説明したように、攪拌／搬送部材は４０〜５０℃以下に保たないと、トナーが融解してしまい、トナー凝集体等の異常画像や回転駆動部のロック等の不具合が生じてしまう。近年では、特に省エネの観点からトナーが低温定着化している一方で、高生産性(機器の高速化)の観点から攪拌／搬送部材の回転数が速くなり、その軸と軸受部或いはシール部材との摩擦による発熱が大きくなってきている。従って、上記観点からの各技術の両立が重要性を増している。
【００３３】
そこで、本発明の実施形態１では、回転する機構に使用され、回転する際に支持部に摺動可能に支持される軸部材であって、軸とシール部材を含む軸受部との摩擦による温度上昇を抑えることのできる軸部材を開発した。
図５を用いて実施形態１の搬送スクリュ４８を説明する。図５は、実施形態１の搬送スクリュの回転軸及びその軸受部周りの断面図である。
搬送スクリュ４８は、図２、図５に示すように、回転軸２０と、回転軸２０の外周部に一体的に固着されたスクリュ３０とからなる。回転軸２０の両端部（以下、図の右側一端部で代表する）は、本発明の支持部としての軸受部５０である、シール部材５２を含む軸受部材５１で回転可能且つ摺動可能に支持されている。
【００３４】
搬送スクリュ４８は、図４に示した従来の搬送スクリュ１４８と比較して、回転軸１４９に代えて、特有の内部構造を備えた軸部材としての回転軸２０を用いる点のみ相違する。回転軸２０は、液体２２の一例としての水と、気体２３の一例としての空気とが封入された中空部２１を内部に備えている。液体２２としての水は、中空部２１の容積比で半分程度充填・封入されている。回転軸２０における中空部２１の両端部分は、図５に示すとおり、軸受部５０から延出する長さに形成されており、回転軸２０の両端部は閉じられ（封止され）ている。
回転軸２０の中空部２１は、熱伝導率が比較的良好な金属製のものであれば、例えば、予めパイプ状に形成された中空軸を使用すれば比較的容易に形成することができる。また、樹脂製のものであれば、ブロー成形法を用いて、ブロー成形時に内部に液体を封入するようにすれば、比較的容易に形成することができる。
【００３５】
本実施形態１の搬送スクリュ４８について、上述した従来の搬送スクリュ１４８と同様の実験条件で実験を行った。なお、本実験で使用した回転軸２０は、金属製のステンレススチール（ＳＵＳ）でパイプ状に形成したものを使用した。実験結果、３時間駆動後の軸受部５０の回転軸２０の温度は４２℃であり、従来構成の搬送スクリュ１４８と比べて１５度温度が低下し、トナー凝集体の発生も搬送スクリュ４８のロックも生じなかった。
この作用効果は次の通りである。即ち、回転軸２０と軸受部５０との摺動摩擦によって発生した熱が軸受部５０と接触している回転軸２０部分に移動し、更に、回転軸２０の中空部２１に封入されている液体（水）に移動する。そして、中空部２１内の液体（水）が回転軸２０の回転に伴い中空部２１内部を移動（回転軸２０の長さ方向及び半径方向に渡り移動し）することで、熱が分散されることにより、回転軸２０と軸受部５０との接触摺動部の局所的な温度上昇が抑制される。
これにより、トナー凝集体が低温でも発生しやすい低温定着化現像剤を使用した場合でも、トナー凝集体の発生を未然に防止でき、安定した画像品質が得られる画像形成装置、プロセスカートリッジ、現像装置、回転部材、軸部材、ひいてはクリーニング装置を提供できる。
【００３６】
なお、本実施形態１の搬送スクリュ４８の回転軸２０や従来の搬送スクリュ１４８の回転軸１４９は、熱伝導率が比較的良好な金属製のステンレススチール（ＳＵＳ）で形成されていたが、樹脂製のものであってもよい。例えば、搬送スクリュ４８の回転軸２０をブロー成形法を用いて樹脂で形成し、ブロー成形時に内部に液体を封入してもよい。
【００３７】
本実施形態１の軸部材である回転軸２０は、搬送スクリュ４８に配設されるものに限らず、図１に示す感光体クリーニング装置５に設けられている回収トナー搬送スクリュ６０に配設して、上述した作用効果を奏することが可能である。この場合、回収トナー搬送スクリュ６０は、感光体クリーニング装置５に設けられているクリーニングブレード部材としてのクリーニングブレードによって除去・回収された現像剤である廃トナー（感光体２上の残留トナー）を搬送する回転部材として機能する。換言すれば、回収トナー搬送スクリュ６０は、廃トナー搬送部材又は廃トナー攪拌部材として機能し、回転軸２０と、スクリュ３０とを有する。
【００３８】
図５に示すように、括弧を付して示す回収トナー搬送スクリュ６０に配設された回転軸２０は、感光体クリーニング装置５に配設され、括弧を付して示すクリーニングケース６１に装着・固定された軸受部５０に摺動可能且つ回転可能に支持される。
【００３９】
（実施形態２）
図５を用いて、本発明の軸部材に係る実施形態２について説明する。実施形態２は、実施形態１に係る軸部材としての回転軸２０に代えて、軸部材としての回転軸２０Ａを用いることのみ相違する。以下、相違点を中心に実施形態２の回転軸２０Ａについて説明する。
実施形態２の回転軸２０Ａは、実施形態１の回転軸２０と比較して、中空部２１に封入される液体２２の沸点が３０〜５０℃の揮発性の高い液体に限定した点が主に相違する。液体２２の沸点が３０〜５０℃の揮発性の高い液体としては、例えば沸点が３４．６℃のジエチルエーテルが挙げられる。液体２２の沸点が３０〜５０℃とした点は、常温以上且つトナーへのダメージの無い温度未満の目安である。
【００４０】
回転軸２０Ａは、液体２２の沸点が３０〜５０℃の揮発性の高いジエチルエーテルなどの液体とともに、気体２３の一例としての空気が封入された中空部２１を内部に備えている。揮発性の高いジエチルエーテルなどの液体２２は、中空部２１の容積比で半分程度充填・封入されている。回転軸２０Ａにおける中空部２１の両端部分は、図５に示すとおり、少なくとも軸受部５０から延出する長さに形成されており、回転軸２０Ａの両端部は閉じられ（封止され）ている。
【００４１】
図５において、回転軸２０Ａと軸受部５０との接触摺動部の温度が液体２２の沸点に達すると、その部分で液体２２の沸騰による気化熱による熱放出が行われ、軸受部５０から離れた位置の回転軸２０Ａの内部において、常温で液化する熱サイクルが行われる。これにより、回転軸２０Ａと軸受部５０との接触摺動部での温度がより一層効果的に下げられ、回転軸２０と軸受部５０との接触摺動部の局所的な温度上昇がより確実に抑制される。
それ故に、トナー凝集体が発生する低温定着化現像剤を使用した場合でも、トナー凝集体の発生を未然に防止でき、安定した画像品質が得られる画像形成装置、プロセスカートリッジ、現像装置、クリーニング装置、回転部材、軸部材を提供することができる。
【００４２】
実施形態２の軸部材である回転軸２０Ａは、実施形態１の回転軸２０に代えて、実施形態１の搬送スクリュ４８，６０にも適用できることは無論である。
【００４３】
（実施形態３）
図６、図７を用いて、本発明を二成分現像方式の現像装置４Ａ、感光体クリーニング装置５Ａに適用した実施形態３について説明する。図６は、二成分現像方式の現像装置４Ａの断面図、図７は、感光体クリーニング装置５Ａの断面図である。
実施形態１や２の軸部材である回転軸２０，２０Ａは、搬送スクリュ４８，６０に配設されるものに限らず、二成分現像方式の現像装置４Ａ、感光体クリーニング装置５Ａに設けられている回転部材に適用して、上述した作用効果を奏することが可能である。
【００４４】
実施形態３は、図１に示した画像形成装置と比較して、一成分系現像剤を用いる現像装置４に代えて、トナーとキャリアとを含む二成分系現像剤を使用する現像装置４Ａと、感光体クリーニング装置５に代えて、感光体クリーニング装置５Ａを用いる点が相違する。以下、上記相違点を中心に実施形態３の現像装置４Ａ、感光体クリーニング装置５Ａについて説明する。
【００４５】
現像装置４Ａは、現像ケーシング３０１内に、トナーＴとキャリアＣとを含む二成分系の現像剤Ｇを攪拌搬送する供給室攪拌搬送スクリュ３０４及び回収室攪拌搬送スクリュ３０５、現像ローラ３０２などの回転部材及びその他の部材を具備している。供給室攪拌搬送スクリュ３０４及び回収室攪拌搬送スクリュ３０５は、本発明の回転部材として機能する。
現像ローラ３０２は、感光体２に近接して対向させることで現像領域αを構成するようにして近接配置されている。この感光体２との対向部位に相当する現像ケーシング３０１の部位は現像ローラ３０２を露出させるため開口している。現像ローラ３０２により現像ケーシング３０１内の現像剤Ｇは現像領域αへ搬送されるようになっている。現像領域αで感光体２の表面に形成されている静電潜像に現像剤Ｇ中のトナーが付着してトナー像として顕像化される。
【００４６】
現像装置４Ａは、現像ケーシング３０１の内部に現像ローラ３０２、供給室攪拌搬送スクリュ３０４、回収室攪拌搬送スクリュ３０５、現像剤規制部材３０３を有し、現像剤Ｇを攪拌搬送して循環させている。供給室攪拌搬送スクリュ３０４及び回収室攪拌搬送スクリュ３０５は、それぞれ実施形態１と同様構成の回転軸２０の外周部に螺旋形状のスクリュが一体的に固着されている。
現像ローラ３０２は、円周方向に複数の磁石を配置したマグネットローラを内部に有し、その周囲を円筒状のスリーブが回転軸３０２ｅと一体的に回転する構成となっている。図６において、符号３０３は現像剤規制部材３０３を、符号３０６は仕切板を、符号３０７は仕切板３０６に形成された開口３０７を、符号３０９は剤離し領域を、符号は３１０は剤汲み上げ領域を、それぞれ示している。
【００４７】
現像装置４Ａの細部構成は、供給室攪拌搬送スクリュ３０４及び回収室攪拌搬送スクリュ３０５の各回転軸２０，２０Ａを除き、例えば特開２００３−２６３０１２号公報の図１〜図６と同様であるため、これ以上の細部説明を省略する。
図５に示すように、括弧を付して示す供給室攪拌搬送スクリュ３０４及び回収室攪拌搬送スクリュ３０５に配設された回転軸２０や２０Ａは、図６に示した現像装置４Ａに配設され、括弧を付して示す現像ケーシング３０１に装着・固定された軸受部５０に摺動可能且つ回転可能に支持される。
【００４８】
感光体クリーニング装置５Ａは、図７に示すように、感光体２に近接した位置に配置されている。感光体クリーニング装置５Ａは、転写紙に転写し切れずに感光体２の表面に残留したトナーを除去するクリーニングブレード６２と、クリーニングブレード６２にて除去されたトナーを回収し搬送する搬送スクリュ６５とを、クリーニングケース６４内に備えている。搬送スクリュ６５は、本発明の回転部材として機能する。
【００４９】
図５に示すように、括弧を付して示す搬送スクリュ６５に配設された回転軸２０，２０Ａは、図７に示した感光体クリーニング装置５Ａに配設され、括弧を付して示すクリーニングケース６４に装着・固定された軸受部５０に摺動可能且つ回転可能に支持される。
【００５０】
実施形態１〜３では、特定の回転部材として、搬送スクリュ４８，６５、回収トナー搬送スクリュ６０、供給室攪拌搬送スクリュ３０４、回収室攪拌搬送スクリュ３０５等に本発明の軸部材を適用した例で説明したが、適用される回転部材はこれらに限定されない。
例えば、図２に示した現像装置４では、トナー供給部材である供給ローラ４４や、トナー攪拌部材であるパドル４６の各軸にも適用できることは無論である。即ち、画像形成装置において、現像剤中のトナーと接触する装置に関連する現像装置やクリーニング装置等に配設された回転する機構に使用され、回転する際に軸受部等の支持部に摺動可能に支持される軸を有する、種々の回転部材の軸部にも適用できるものである。
また、図２に示した現像ローラ４２の軸部４２ａや、図６に示した現像ローラ３０２の軸部にも準用可能である。
【００５１】
そして、上記回転部材としては、一成分系及び二成分系現像剤に関わらず、現像剤を攪拌及び搬送する機能の少なくとも一方の機能を備えていればよい。
【００５２】
以上説明したとおり、実施形態１〜３には次の第１ないし第１１の技術構成が実質的に記載されていたと言える。即ち、第１の技術構成は、回転する機構に使用され、回転する際に軸受部５０などの支持部に摺動可能に支持される回転軸２０などの軸部材であって、軸部材は、液体２２などの液体が封入された中空部２１などの中空部を内部に備える軸部材である。
かかる第１の技術構成によれば、軸部材と支持部との摩擦による接触摺動部の温度上昇を抑えることができる。
【００５３】
第２の技術構成は、第１の技術構成において、液体の沸点が、３０〜５０℃であり、中空部には、液体とともに気体が封入されている回転軸２０Ａなどの軸部材である。
かかる第２の技術構成によれば、軸部材と支持部との摩擦による接触摺動部の温度上昇をより一層確実に抑えることができる。
【００５４】
第３の技術構成は、第１又は第２の技術構成の軸部材を有し、現像剤を攪拌及び搬送する機能の少なくとも一方の機能を備えている供給ローラ４４、パドル４６、搬送スクリュ４８、供給室攪拌搬送スクリュ３０４、回収室攪拌搬送スクリュ３０５などの回転部材
である。
第４の技術構成は、第１又は第２の技術構成の軸部材を有し、回収された現像剤を攪拌及び搬送する機能の少なくとも一方の機能を備えている回収トナー搬送スクリュ６０、搬送スクリュ６５などの回転部材である。
【００５５】
第５の技術構成は、第３又は第４の技術構成において、現像剤が、トナーだけから構成される一成分系現像剤である。
第６の技術構成は、第３又は第４の技術構成において、現像剤が、トナーとキャリアとを含んで構成される二成分系現像剤である。
【００５６】
第７の技術構成は、第３ないし第６の何れか１つの技術構成の回転部材を有する現像装置である。
かかる第７の技術構成によれば、軸部材と支持部との摩擦による接触摺動部の温度上昇を抑えることができるので、トナー凝集体の発生を未然に防止して、安定した画像品質を得ることが可能となる。
【００５７】
第８の技術構成は、第３ないし第６の何れか１つの技術構成の回転部材を有するクリーニング装置である。
かかる第８の技術構成によれば、軸部材と支持部との摩擦による接触摺動部の温度上昇を抑えることができるので、トナー凝集体の発生を未然に防止することが可能となる。
【００５８】
第９の技術構成は、像担持体と、第６の技術構成の現像装置とを有するプロセスカートリッジである。
かかる第９の技術構成によれば、消耗品等の交換作業性が向上する。
第１０の技術構成は、像担持体と、第８の技術構成のクリーニング装置とを有するプロセスカートリッジである。
かかる第１０の技術構成によれば、消耗品等の交換作業性が向上する。
【００５９】
第１１の技術構成は、第７の技術構成の現像装置、第８の技術構成のクリーニング装置又は第９若しくは第１０の技術構成のプロセスカートリッジを有する画像形成装置である。
かかる第１１の技術構成によれば、安定した画像品質を得ることが可能となる。
【００６０】
以上本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定していない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。例えば、上記実施形態や実施例等に記載した技術事項を適宜組み合わせたものであってもよい。
【００６１】
例えば、図５に示した実施形態１や２の回転軸２０，２０Ａ内部の空洞部である中空部２１の少なくとも一部に、スパイラル加工等の回転に伴って液体２２が回転軸方向に移動する力が加わるような加工を施した軸部材構成であってもよい。このような軸部材としての回転軸２０，２０Ａによれば、回転軸２０，２０Ａ内部の中空部２１の液体２２の循環性を高めることができる。具体的には、駆動時に回転軸２０，２０Ａ内部の中空部２１の液体２２を軸受部５０に集め、停止時に中空部２１の液体２２を回転軸２０，２０Ａ内部に分散させ、熱を回転軸２０，２０Ａ全体に分散させることができる。これにより、回転軸２０，２０Ａと軸受部５０との接触摺動部での更なる温度低減効果が期待できる。
【００６２】
本発明に係る画像形成装置は、図１に示した中間転写方式のタンデム型の画像形成装置に限らず、搬送ベルト上に保持されたシート上に直接転写する直接転写方式のタンデム型の画像形成装置や、単一の像担持体を用いて画像形成を行う画像形成装置であってもよい。
【００６３】
本発明の実施の形態に適宜記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。
【符号の説明】
【００６４】
１    プロセスカートリッジ
２    感光体（像担持体ないしは潜像担持体）
３    帯電部材
４，４Ａ    現像装置
５，５Ａ    感光体クリーニング装置（クリーニング装置の一例）
６    露光装置
７    中間転写ベルト
２０，２０Ａ    回転軸（軸部材の一例）
２１    中空部
２２    液体
２３    気体
３０    スクリュ
４１    現像ケーシング
４２    現像ローラ
４６    パドル（回転部材の一例）
４８，６５    搬送スクリュ（回転部材の一例）
５０    軸受部（支持部の一例）
５１    軸受
５２    シール部材
６０    回収トナー搬送スクリュ（回転部材の一例）
６１，６４    クリーニングケース
１００    プリンタ部
２００    給紙部
３００    スキャナ部
３０１    現像ケーシング３０１
３０４    供給室攪拌搬送スクリュ（回転部材の一例）
３０５    回収室攪拌搬送スクリュ（回転部材の一例）
５００    画像形成装置
Ｔ        トナー（一成分系現像剤）
Ｇ        現像剤（二成分系現像剤）
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６５】
【特許文献１】特開２０１０−２４３６８１号公報
【図１】
0006540176.tif 000002
【図２】
0006540176.tif 000003
【図３】
0006540176.tif 000004
【図４】
0006540176.tif 000005
【図５】
0006540176.tif 000006
【図６】
0006540176.tif 000007
【図７】
0006540176.tif 000008