JP2001249542A - 現像装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 誤って粉砕トナーが供給されても、それに起
因する損傷などを有効に防止することのできる、現像装
置および画像形成装置を提供すること。 【解決手段】 現像カートリッジ３６に設けられる歯車
伝達機構４５の連結ギヤ４５、第１中間ギヤ４６、第２
中間ギヤ４７および現像ローラギヤ４９のモジュールを
小さくして、重合トナーによって現像を行なっている時
の１．５５倍以上の駆動力が生じた時に、これらの各ギ
ヤを、歯飛びあるいはスリップさせるように構成する。
これによって、誤って粉砕トナーが補給されても、それ
に起因する現像ローラ２２などの各部の損傷を防止する
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザプリンタな
どの画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】非磁性１成分のトナーが使用されるレー
ザプリンタなどの画像形成装置は、一般に、トナーを担
持する現像ローラと、現像ローラ上を押圧する層厚規制
ブレードと、静電潜像が形成される感光ドラムとを備え
るプロセスカートリッジが、レーザプリンタ本体に対し
て着脱自在に設けられており、層厚規制ブレードによっ
て現像ローラ上に薄層状に担持されたトナーが、感光ド
ラムと対向する時に、その感光ドラム上に形成された静
電潜像に選択的に転着することによって、所定の現像が
行なえるように構成されている。

【０００３】このようなレーザプリンタにおいては、近
年、トナーとして重合トナーが使用されるタイプのもの
が普及されつつある。重合トナーは、転写性が良好であ
るため、クリーナレス現像に対応でき、廃トナーの貯留
手段を設けなくてもよく、また、流動性に優れるため、
静電潜像に忠実な画質の画像を形成することができるな
ど、種々の利点を有している。

【０００４】また、重合トナーは、流動性に優れる上
に、機械的強度も粉砕トナーよりも弱いため、たとえ
ば、粉砕トナーを使用すると、現像ローラや層厚規制ブ
レード、あるいは感光ドラムなどが削れてしまい、耐久
時の画質が低下してしまう場合があるが、重合トナーを
使用すれば、そのような画質の低下を低減することがで
きる。また逆に、重合トナーを使用することにより、機
械的強度の弱い材料によって、現像ローラや層厚規制ブ
レードを形成することもでき、たとえば、耐摩耗性は低
いが帯電性に優れるシリコーンゴムによって、現像ロー
ラや層厚規制ブレードを形成することにより、良好な帯
電特性を得ることができる。

【０００５】さらに、重合トナーのうち、特に、懸濁重
合により得られるカプセルトナーは、トナー母粒子の表
面と内部とで、熱特性を変化させたり、あるいはワック
スなどの成分の割合を変化させたりすることができるの
で、これによって、表面の硬度を高くして耐久性の向上
を図りつつ、内部の硬度を低くして定着性の向上を図る
ことができる。そのため、このようなカプセルトナーを
使用することにより、トナーの耐久性を維持しつつ定着
温度を下げることができ、また、ワックスが表面に出な
いようにすることにより、やはり、耐久性を維持しつつ
定着性の改善を図ることができる。

【０００６】このように、重合トナーを使用すれば、レ
ーザプリンタの種々の改善を図ることができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このように重
合トナーが使用されるタイプのレーザプリンタにおいて
は、トナーを補給する時に、誤って、粉砕トナーを補給
してしまった場合には、画像品質が低下するだけならま
だしも、プロセスカートリッジを廃棄しなければならな
くなったり、さらには、レーザプリンタ本体ごと廃棄し
なければならなくなる場合を生じる。

【０００８】すなわち、たとえば、現像ローラや層厚規
制ブレードが、耐摩耗性の低いシリコーンゴムによって
形成されていると、粉砕トナーの摺擦によってすり減っ
てしまい、プロセスカートリッジを交換しなければなら
なくなり、現像ローラや層厚規制ブレードの摩耗が著し
い場合には、その摩耗した部分から、レーザプリンタ本
体内にトナーが漏れて、その本体内を汚染してしまい、
汚染が著しい場合などには、レーザプリンタ本体ごと廃
棄しなければならなくなる場合を生じる。

【０００９】また、粉砕トナーの摺擦により感光ドラム
の感光層がすり減ってしまい、これによっても、プロセ
スカートリッジを交換しなければならなくなり、さらに
その摩耗が著しい場合には、感光ドラムのアルミ基材な
どのアース部分が露出してしまい、そのアース部分から
過大電流がリークして、レーザプリンタ本体側に設けら
れる、たとえば、転写ローラなどの各部が損傷して、場
合によっては、レーザプリンタ本体ごと廃棄しなければ
ならなくなる場合を生じる。

【００１０】さらに、重合トナーとして、低い定着温度
で定着するようなカプセルトナーが使用されているタイ
プのものにあっては、たとえば、粉砕トナーが定着不良
を生じ、定着器に用紙が巻きついてしまい、定着器が損
傷してしまう場合を生じる。

【００１１】本発明は、このような事情に鑑みなされた
もので、その目的とするところは、誤って粉砕トナーが
供給されても、それに起因する損傷などを有効に防止す
ることのできる、現像装置および画像形成装置を提供す
ることにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明は、非磁性１成分の現像剤を
担持する現像剤担持体と、前記現像剤担持体上を押圧し
て前記現像剤の薄層を形成するための層厚規制部材とを
備える現像装置において、前記現像剤が、重合性単量体
を重合させることによって得られる重合トナーであり、
前記現像剤担持体は、駆動手段によって駆動され、前記
駆動手段は、所定以上の駆動力が生じた時に、前記現像
剤担持体への駆動の伝達を遮断するように構成されてい
ることを特徴としている。

【００１３】このような構成によると、所定以上の駆動
力が生じた時には、現像剤担持体への駆動の伝達が遮断
される。そのため、現像剤担持体が重合トナーによって
現像を行なっている時には、低い駆動力によって駆動さ
れているが、誤って、粉砕トナーが供給された時には、
その駆動力が高くなるので、その時には、現像剤担持体
への駆動の伝達が遮断される。したがって、誤って粉砕
トナーが供給されても、それに起因する損傷などを有効
に防止することができる。

【００１４】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載の発明において、前記駆動手段は、重合トナーに
よって現像を行なっている時の駆動力以上の駆動力が生
じた時に、前記現像剤担持体への駆動の伝達を遮断する
ように構成されていることを特徴としている。

【００１５】このような構成によると、現像剤担持体が
重合トナーによって現像を行なっている時には、低い駆
動力によって駆動されているが、誤って、粉砕トナーが
供給された時には、その駆動力が高くなるので、その時
には、現像剤担持体への駆動の伝達が遮断される。した
がって、誤って粉砕トナーが供給されても、それに起因
する損傷などを有効に防止することができる。

【００１６】また、請求項３に記載の発明は、請求項２
に記載の発明において、前記駆動手段は、重合トナーに
よって現像を行なっている時の１．５５倍以上の駆動力
が生じた時に、前記現像剤担持体への駆動の伝達を遮断
するように構成されていることを特徴としている。

【００１７】このような構成によると、重合トナーによ
って現像を行なっている時の１．５５倍以上の駆動力が
生じた時には、現像剤担持体への駆動の伝達が遮断され
る。そのため、誤って、粉砕トナーが供給され、その駆
動力が１．５５倍以上となった時には、現像剤担持体へ
の駆動の伝達が遮断されるので、誤って粉砕トナーが供
給されても、それに起因する損傷などを有効に防止する
ことができる。

【００１８】また、請求項４に記載の発明は、請求項１
ないし３のいずれかに記載の発明において、前記駆動手
段の伝達を遮断する箇所が、現像装置に備えられている
ことを特徴としている。

【００１９】このような構成によると、誤って粉砕トナ
ーが供給された場合に、その駆動力が高くなり、それに
よって駆動手段が現像剤担持体への駆動の伝達を遮断し
た時に、その駆動手段が損傷するようなことがあって
も、その駆動手段の伝達を遮断する箇所は現像装置に備
えられているので、その現像装置が装着される画像形成
装置に対して、現像装置のみを交換すれば、再び正常に
作動させることができる。したがって、その現像装置が
装着される画像形成装置を修理するなどの必要がなく、
迅速かつ確実な現像および画像の形成を達成することが
できる。

【００２０】また、請求項５に記載の発明は、請求項１
ないし４のいずれかに記載の発明において、前記駆動手
段の伝達を遮断する箇所が、前記現像剤担持体に直結し
たギヤであることを特徴としている。

【００２１】このような構成によると、誤って粉砕トナ
ーが供給され、その駆動力が高くなった時には、現像剤
担持体に直結したギヤが、現像剤担持体への駆動の伝達
を遮断する。そのため、確実な駆動力の遮断を確保する
ことができ、誤って粉砕トナーが供給された場合の損傷
などを確実に防止することができる。

【００２２】また、請求項６に記載の発明は、請求項１
ないし４のいずれかに記載の発明において、前記駆動手
段の伝達を遮断する箇所が、この現像装置が装着される
画像形成装置に設けられ、この現像装置に駆動を入力す
るための駆動入力手段と結合可能な連結部材であること
を特徴としている。

【００２３】このような構成によると、誤って粉砕トナ
ーが供給され、その駆動力が高くなった時には、連結部
材が、駆動入力手段からこの現像装置に入力される駆動
を遮断する。そのため、誤って粉砕トナーが供給された
時には、現像装置全体の駆動を遮断することができ、誤
って粉砕トナーが供給された場合の、それに起因する現
像装置全体の損傷を、より一層有効に防止することがで
きる。

【００２４】また、請求項７に記載の発明は、請求項１
ないし６のいずれかに記載の発明において、前記現像剤
の重合トナーは、その表面の溶融温度が高くなるよう
に、半径方向の熱特性が異なるように形成されているこ
とを特徴としている。

【００２５】半径方向の熱特性が異なる、いわゆるカプ
セル重合トナーを使用すると、現像剤の機械的強度を維
持して耐久性を保持したまま、定着温度を下げることが
できる。そのため、このようなカプセル重合トナーが使
用されている場合には、この現像装置が装着される画像
形成装置においては、定着器の温度が低く設定されてい
るので、誤って粉砕トナーが供給されると、その粉砕ト
ナーが定着不良を生じ、定着器に用紙が巻きついてしま
うなどの、画像形成装置本体を修理または交換する必要
が生じるような重大な場合を生じる。

【００２６】しかし、本発明においては、粉砕トナーが
供給され、現像剤担持体の駆動力が高くなった時には、
その駆動の伝達が遮断されるので、そのような場合を生
じることがなく、定着器および画像形成装置本体の損傷
を有効に防止することができる。

【００２７】また、請求項８に記載の発明は、請求項１
ないし７のいずれかに記載の発明において、前記現像剤
担持体は、シリコーンゴムを主成分として構成されてい
ることを特徴としている。

【００２８】現像剤担持体を、シリコーンゴムを主成分
として構成すれば、良好な帯電特性を得ることができ
る。一方、シリコーンゴムは、耐摩耗性が低いので、誤
って粉砕トナーが供給されると、粉砕トナーの摺擦によ
って、現像剤担持体がすり減ってしまい、現像装置の交
換の必要が生じ、その摩耗が著しい場合には、その摩耗
した部分から、この現像装置が装着される画像形成装置
本体内に現像剤が漏れて、その本体内を汚染してしま
い、その汚染が著しい場合などには、画像形成装置本体
ごと廃棄しなければならなくなる場合を生じる。

【００２９】しかし、本発明においては、粉砕トナーが
供給され、現像剤担持体の駆動力が高くなった時には、
その駆動の伝達が遮断されるので、そのようなことを生
じることがなく、現像剤担持体、現像装置、さらには、
画像形成装置本体の損傷を有効に防止することができ
る。

【００３０】また、請求項９に記載の発明は、請求項１
ないし８のいずれかに記載の発明において、前記層厚規
制部材は、少なくとも前記現像剤担持体上を押圧する押
圧部分が、シリコーンゴムを主成分とする材料で構成さ
れていることを特徴としている。

【００３１】層厚規制部材の押圧部分を、シリコーンゴ
ムを主成分として構成すれば、良好な帯電特性を得るこ
とができる。一方、シリコーンゴムは、耐摩耗性が低い
ので、誤って粉砕トナーが供給されると、粉砕トナーの
摺擦によって、押圧部分がすり減ってしまい、現像装置
の交換の必要が生じ、その摩耗が著しい場合には、その
摩耗した部分から、この現像装置が装着される画像形成
装置本体内に現像剤が漏れて、その本体内を汚染してし
まい、その汚染が著しい場合などには、画像形成装置本
体ごと廃棄しなければならなくなる場合を生じる。

【００３２】しかし、本発明においては、粉砕トナーが
供給され、現像剤担持体の駆動力が高くなった時には、
その駆動の伝達が遮断されるので、そのようなことを生
じることがなく、層厚規制部材、現像装置、さらには画
像形成装置本体の損傷を有効に防止することができる。

【００３３】また、請求項１０に記載の発明は、画像形
成装置であって、請求項１ないし９のいずれかに記載の
現像装置を備えていること特徴としている。

【００３４】このような現像装置を備えると、誤って粉
砕トナーが供給されても、それに起因する損傷などを有
効に防止することができる。そのため、誤って粉砕トナ
ーが供給されても、修理や交換などの必要がない画像形
成装置を提供することができる。

【００３５】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の画像形成装置と
してのレーザプリンタの一実施形態を示す要部側断面図
である。図１において、レーザプリンタ１は、本体ケー
シング２内に、用紙３を供給するためのフィーダユニッ
ト４や、供給された用紙３に所定の画像を形成するため
の画像形成ユニット５などを備えている。

【００３６】フィーダユニット４は、本体ケーシング２
内の底部に、着脱可能に装着される給紙トレイ４３と、
給紙トレイ４３内に設けられた用紙押圧板６と、給紙ト
レイ４３の一端側端部の上方に設けられる給紙ローラ７
および給紙パット８と、給紙ローラ７に対し用紙３の搬
送方向の下流側に設けられるレジストローラ９とを備え
ている。

【００３７】用紙押圧板６は、用紙３を積層状にスタッ
ク可能とされ、給紙ローラ７に対して遠い方の端部が揺
動可能に支持されるとともに、近い方の端部が上下方向
に回動可能とされており、また、その裏側から図示しな
いばねによって上方向に付勢されている。そのため、用
紙押圧板６は、用紙３の積層量が増えるに従って、給紙
ローラ７に対して遠い方の端部を支点として、ばねの付
勢力に抗して下向きに回動される。給紙ローラ７および
給紙パット８は、互いに対向状に配設され、給紙パット
８の裏側に配設されるばね１０によって、給紙パット８
が給紙ローラ７に向かって押圧されている。用紙押圧板
６上の最上位にある用紙３は、用紙押圧板６の裏側から
図示しないばねによって給紙ローラ７に向かって押圧さ
れ、その給紙ローラ７の回転によって給紙ローラ７と給
紙パット８とで挟まれた後、１枚毎に給紙される。レジ
ストローラ９は、駆動側および従動側の２つのローラか
ら構成されており、給紙ローラ７から送られてくる用紙
３を、所定のレジスト後に、画像形成ユニット５に送る
ようにしている。

【００３８】画像形成ユニット５は、スキャナユニット
１１、現像ユニット１２、定着ユニット１３などを備え
ている。

【００３９】スキャナユニット１１は、本体ケーシング
２内の上部に設けられ、レーザ発光部（図示せず）、回
転駆動されるポリゴンミラー１４、レンズ１５および１
６、反射鏡１７、１８および１９などを備えており、レ
ーザ発光部から発光される所定の画像データに基づくレ
ーザビームを、鎖線で示すように、ポリゴンミラー１
４、レンズ１５、反射鏡１７および１８、レンズ１６、
反射鏡１９の順に通過あるいは反射させて、後述する現
像ユニット１２の感光ドラム２１の表面上に高速走査に
て照射させている。

【００４０】図２は、現像ユニット１２を拡大して示す
側断面図である。次に、図２に基づいて現像ユニット１
２を説明する。図２において、現像ユニット１２は、ス
キャナユニット１１の下方に配設され、本体ケーシング
２に対して着脱自在に装着されるドラムカートリッジ２
０内に、感光ドラム２１、現像装置としての現像カート
リッジ３６、スコロトロン型帯電器２５、転写ローラ２
６などを備えている。現像カートリッジ３６は、ドラム
カートリッジ２０に対して着脱自在に装着されており、
現像剤担持体としての現像ローラ２２、層厚規制部材と
しての層厚規制ブレード２３、供給ローラ２４およびト
ナーボックス２７などを備えている。

【００４１】トナーボックス２７内には、現像剤とし
て、正帯電性の非磁性１成分のトナーが充填されてい
る。このトナーとしては、重合性単量体、たとえば、ス
チレンなどのスチレン系単量体や、アクリル酸、アルキ
ル（Ｃ１〜Ｃ４）アクリレート、アルキル（Ｃ１〜Ｃ
４）メタアクリレートなどのアクリル系単量体を、懸濁
重合などの公知の重合方法によって共重合させることに
より得られる重合トナーが使用されている。より具体的
には、この重合トナーは、その表面の溶融温度が高くな
るように、半径方向の熱特性が異なるように形成され
る、いわゆるカプセル重合トナーとして形成されてい
る。

【００４２】このような重合トナーは、球状をなし、流
動性が極めて良好であり、また、カプセル重合トナー
は、トナー母粒子の表面と内部とで、その表面の溶融温
度が高くなるように熱特性が変化するように形成されて
いるので、これによって、表面の硬度を高くして耐久性
の向上を図ることができるとともに、その内部の硬度を
低くして定着性の向上を図ることができる。その結果、
トナーの機械的強度を維持して耐久性を保持したまま、
定着温度を下げることができる。

【００４３】そして、トナーボックス２７内のトナー
は、トナーボックス２７の中心に設けられる回転軸２８
に支持されるアジテータ２９により攪拌されて、トナー
ボックス２７の側部に開口されたトナー供給口３０から
放出される。なお、トナーボックス２７の側壁には、ト
ナーの残量検知用の窓４０が設けられており、回転軸２
８に支持されたクリーナ３９によって清掃される。

【００４４】トナー供給口３０の側方位置には、供給ロ
ーラ２４が矢印方向（反時計方向）に回転可能に配設さ
れており、また、この供給ローラ２４に対向して、現像
ローラ２２が矢印方向（反時計方向）に回転可能に配設
されている。そして、これら供給ローラ２４と現像ロー
ラ２２とは、そのそれぞれがある程度圧縮するような状
態で互いに当接されている。

【００４５】供給ローラ２４は、金属製のローラ軸５０
（図３参照）に、導電性の発泡材料からなるローラが被
覆されている。また、現像ローラ２２は、金属製のロー
ラ軸５１（図３参照）に、導電性のゴム材料からなるロ
ーラが被覆されている。より具体的には、現像ローラ２
２のローラ部分は、カーボン微粒子などを含む導電性の
シリコーンゴムからなるローラ本体の表面に、フッ素が
含有されているウレタンゴムのコート層が被覆されてい
る。現像ローラ２２のローラ本体をシリコーンゴムを主
成分として構成することにより、良好な帯電特性を得る
ことができ、その結果、トナーの帯電不良を低減するこ
とができる。

【００４６】なお、現像ローラ２２のローラ軸５１に
は、感光ドラム２１に対して、所定の現像バイアスが印
加されている。

【００４７】また、現像ローラ２２の近傍には、層厚規
制ブレード２３が配設されている。この層厚規制ブレー
ド２３は、金属の板ばね材からなるブレード本体３７
と、ブレード本体３７の先端部に設けられ、絶縁性のシ
リコーンゴムからなる断面半円形状の押圧部分３８とを
備えており、ブレード本体３７における押圧部分３８と
反対側の端部が、現像ローラ２２の近くにおいて現像カ
ートリッジ３６に支持されるとともに、押圧部分３８が
ブレード本体３７の弾性力によって現像ローラ２２上に
圧接されるように構成されている。このように押圧部分
３８をシリコーンゴムを主成分として構成することによ
り、良好な帯電特性を得ることができ、その結果、トナ
ーの帯電不良を低減することができる。

【００４８】そして、トナー供給口３０から放出される
トナーは、供給ローラ２４の回転により、現像ローラ２
２に供給され、この時、供給ローラ２４と現像ローラ２
２との間で正に摩擦帯電され、さらに、現像ローラ２２
上に供給されたトナーは、現像ローラ２２の回転に伴っ
て、層厚規制ブレード２３の押圧部分３８と現像ローラ
２２との間に進入し、ここでさらに十分に摩擦帯電され
て、一定厚さの薄層として現像ローラ２２上に担持され
る。

【００４９】感光ドラム２１は、現像ローラ２２の側方
位置において、現像ローラ２２に対向状に接触するよう
な状態で、矢印方向（時計方向）に回転可能に配設され
ている。この感光ドラム２１は、ドラム本体が接地され
るとともに、その表面は、円筒形のアルミ基材の上に、
ポリカーボネートを主成分とする有機感光体などの正帯
電性の感光層が形成されている。

【００５０】スコロトロン型帯電器２５は、感光ドラム
２１の上方に、感光ドラム２１に接触しないように、所
定の間隔を隔てて対向して配設されている。このスコロ
トロン型帯電器２５は、タングステンなどの帯電用ワイ
ヤからコロナ放電を発生させる正帯電用のスコロトロン
型の帯電器であり、感光ドラム２１の表面を一様に正極
性に帯電させるように構成されている。

【００５１】そして、感光ドラム２１の表面は、スコロ
トロン型帯電器２５により一様に正帯電された後、スキ
ャナユニット１１からのレーザービームの高速走査によ
り露光され、所定の画像データに基づく静電潜像が形成
される。そして、現像ローラ２２の回転により、現像ロ
ーラ２２上に担持されかつ正帯電されているトナーが、
感光ドラム２１に対向して接触する時に、感光ドラム２
１の表面上に形成される静電潜像、すなわち、一様に正
帯電されている感光ドラム２１の表面のうち、レーザー
ビームによって露光され電位が下がっている部分に供給
され、選択的に担持されることによって可視像化され、
これによって反転現像が達成される。

【００５２】感光ドラム２１の下方には、この感光ドラ
ム２１に対向する転写ローラ２６が、矢印方向（反時計
方向）に回転可能に配設されている。転写ローラ２６
は、金属製のローラ軸に、導電性のゴム材料からなるロ
ーラが被覆されており、感光ドラム２１に対して逆極性
の転写バイアスが印加されている。そのため、感光ドラ
ム２１上に担持された可視像は、用紙３が感光ドラム２
１と転写ローラ２６との間を通る間に用紙３に転写され
る。

【００５３】定着ユニット１３は、図１に示すように、
現像ユニット１２の側方下流側に配設され、加熱ローラ
３２、加熱ローラ３２に押圧される押圧ローラ３１、お
よび、これら加熱ローラ３２および押圧ローラ３１の下
流側に設けられる１対の搬送ローラ３３を備えている。
加熱ローラ３２は、金属製で加熱のためのハロゲンラン
プを備えており、現像ユニット１２において用紙３上に
転写されたトナーを、用紙３が加熱ローラ３２と押圧ロ
ーラ３１との間を通過する間に熱定着させ、その後、そ
の用紙３を搬送ローラ３３によって、１対の排出ローラ
３４に搬送するようにしている。１対の排出ローラ３４
に送られた用紙３は、その排出ローラ３４によって排出
トレイ３５上に排紙される。なお、本実施形態のレーザ
プリンタ１では、カプセル重合トナーが使用されている
ので、加熱ローラ３２による加熱は、比較的低い温度で
行なわれ、重合トナーは、比較的低い温度で定着されて
いる。

【００５４】また、本実施形態では、転写後に感光ドラ
ム２１上に残存するトナーを、現像ローラ２２によって
回収する、いわゆるクリーナレス現像が行なわれてい
る。本実施形態では、流動性に優れる重合トナーが使用
されているため、このようなクリーナレス現像によっ
て、トナーの回収を良好に行なうことができる。

【００５５】また、図３に示すように、現像カートリッ
ジ３６には、この現像カートリッジ３６内の現像ローラ
２２、供給ローラ２４およびアジテータ２９を駆動する
ための駆動手段としての歯車伝達機構４４が設けられて
いる。

【００５６】すなわち、この歯車伝達機構４４は、図４
にも示すように、本体ケーシング２内に設けられるモー
タ（図示せず）からの駆動が伝達される駆動入力手段と
しての入力軸６１に、連結部材としてのカップリング部
材６２を介して連結される連結ギヤ４５と、第１中間ギ
ヤ４６、第２中間ギヤ４７および第３中間ギヤ５２とを
備えており、これらが、供給ローラ２４のローラ軸５０
に直結される供給ローラギヤ４８、現像ローラ２２のロ
ーラ軸５１に直結される現像ローラギヤ４９、アジテー
タ２９の回転軸２８に直結されるアジテータギヤ５３の
それぞれに噛み合って、これら現像ローラ２２、供給ロ
ーラ２４およびアジテータ２９を駆動するように構成さ
れている。

【００５７】より具体的には、連結ギヤ４５は、現像カ
ートリッジ３６における上方に設けられており、この連
結ギヤ４５が、その下方に設けられる第１中間ギヤ４６
に噛み合うように構成されており、また、この第１中間
ギヤ４６には、その前方に設けられる第２中間ギヤ４７
が噛み合うように構成されている。また、第３中間ギヤ
５２は、第１中間ギヤ４６と同軸上において、より小径
に形成されている。

【００５８】そして、第２中間ギヤ４７には、供給ロー
ラギヤ４８および現像ローラギヤ４９が噛み合い、ま
た、第３中間ギヤ５２には、アジテータギヤ５３が噛み
合うように構成されている。これによって、入力軸６１
からカップリング部材６２を介して、現像カートリッジ
３６に入力される駆動は、まず、連結ギヤ４５から第１
中間ギヤ４６および第２中間ギヤ４７を介して、供給ロ
ーラギヤ４８および現像ローラギヤ４９にぞれぞれ伝達
される。供給ローラ２４および現像ローラ２２は、これ
ら供給ローラギヤ４８および現像ローラギヤ４９に伝達
された駆動力によって、回転駆動される。また、現像カ
ートリッジ３６に入力される駆動は、連結ギヤ４５から
第１中間ギヤ４６および第３中間ギヤ５２を介して、ア
ジテータギヤ５３にも伝達される。アジテータ２９は、
アジテータギヤ５３に伝達された駆動力によって、回転
駆動される。

【００５９】そして、本実施形態の歯車伝達機構４４に
おいては、重合トナーによって現像を行なっている時
に、現像ローラ２２に伝達される駆動力が、所定以上と
なった時、つまり、重合トナーによって現像を行なって
いる時の駆動力よりも大きい駆動力が生じた時、より具
体的には、重合トナーによって現像を行なっている時の
１．５５倍以上、好ましくは１．６倍以上の駆動力が生
じた時に、その駆動力の現像ローラ２２への伝達を遮断
するように構成されている。

【００６０】すなわち、この歯車伝達機構４４では、入
力軸６１からの駆動力を現像ローラ２２に伝達するため
の、連結ギヤ４５、第１中間ギヤ４６、第２中間ギヤ４
７および現像ローラギヤ４９の歯を、駆動力の伝達時に
おいて、各ギヤにかかるトルクが上述したような所定
値、すなわち、重合トナーによって現像を行なっている
時の１．５５倍以上、より好ましくは１．６倍以上とな
った時に、これらの各ギヤが、歯飛びあるいはスリップ
するように構成されている。より具体的には、連結ギヤ
４５、第１中間ギヤ４６、第２中間ギヤ４７および現像
ローラギヤ４９のモジュールが、それぞれ０．２５以下
として樹脂にて形成されている。

【００６１】これによって、重合トナーによって現像を
行なっている時には、重合トナーは流動性に優れている
ため、現像ローラ２２を駆動させるための駆動力は比較
的低く、そのため、現像ローラ２２には、比較的低い駆
動力が、連結ギヤ４５、第１中間ギヤ４６、第２中間ギ
ヤ４７および現像ローラギヤ４９を介して確実に伝達さ
れる。一方、トナーを補給する時に、トナーボックス２
７内に、誤って粉砕トナーを供給した場合には、粉砕ト
ナーは重合トナーに比べてその流動性が劣るので、現像
ローラ２２を駆動させるための駆動力は、重合トナーに
よって現像を行なっている時よりも高い駆動力を必要と
し、そのため、現像ローラ２２には、より高い駆動力
が、連結ギヤ４５、第１中間ギヤ４６、第２中間ギヤ４
７および現像ローラギヤ４９を介して伝達されるように
なる。

【００６２】しかし、この歯車伝達機構４４では、現像
ローラ２２に伝達される駆動力が、重合トナーによって
現像を行なっている時の１．５５倍以上となった時に、
連結ギヤ４５、第２ギヤ４６、第３ギヤ４７および現像
ローラギヤ４９に、歯飛びやスリップが生じるため、そ
の結果、その駆動力の伝達が遮断され、現像ローラ２２
の回転が停止する。

【００６３】なお、参考として、このレーザプリンタ１
において、重合トナーを使用して現像した時のトルク
と、粉砕トナーを使用して現像した時のトルクとの相違
を表１に示す。

【００６４】

【表１】

【００６５】表１からわかるように、粉砕トナーを使用
して現像した時のトルクは、重合トナーを使用して現像
した時のトルクより、約１．５５倍以上高いトルクが生
じていることがわかる。

【００６６】このように、このレーザプリンタ１では、
誤って粉砕トナーが補給された時には、現像ローラ２２
の回転が停止するため、誤って粉砕トナーが補給された
場合に、それに起因する損傷などを有効に防止すること
ができる。

【００６７】すなわち、このレーザプリンタ１では、良
好な帯電特性を得るために現像ローラ２２や層厚規制ブ
レード２３の押圧部分３８を、シリコーンゴムによって
形成しているが、シリコーンゴムは、耐摩耗性が低いの
で、誤って粉砕トナーが補給されると、粉砕トナーの摺
擦によって、現像ローラ２２や層厚規制ブレード２３の
押圧部分３８がすり減ってしまい、現像カートリッジ３
６を交換しなければならなくなり、その摩耗が著しい場
合には、その摩耗した部分から、この現像カートリッジ
３６から本体ケーシング２内にトナーが漏れて、本体ケ
ーシング２内を汚染してしまい、その汚染が著しい場合
などには、レーザプリンタ１本体ごと廃棄しなければな
らなくなる場合を生じることがある。

【００６８】また、誤って粉砕トナーが補給されると、
粉砕トナーの摺擦によって、感光ドラム２１の感光層が
すり減ってしまい、これによって、ドラムカートリッジ
２０を交換しなければならなくなり、さらにその摩耗が
著しい場合には、感光ドラム２１のアルミ基材などのア
ース部分が露出してしまい、そのアース部分から過大電
流がリークして、転写ローラ２６などの各部が損傷し
て、場合によっては、レーザプリンタ１本体ごと廃棄し
なければならなくなる場合を生じる。

【００６９】しかし、このように構成された現像カート
リッジ３６では、粉砕トナーが補給され、その駆動力が
高くなった時には、その駆動の伝達が遮断されるので、
そのような場合を生じることがなく、現像ローラ２２、
層厚規制ブレード２３の押圧部分３８、または、現像カ
ートリッジ３６、さらには、感光ドラム２１およびドラ
ムカートリッジ２０、ひいては、レーザプリンタ１本体
の損傷を有効に防止することができる。

【００７０】とりわけ、本実施形態のレーザプリンタ１
においては、カプセル重合トナーが使用されているの
で、定着ユニット１３においては、重合トナーを、比較
的低い温度で定着させるようにしている。そのため、誤
って粉砕トナーが補給されると、その粉砕トナーが定着
不良を生じ、加熱ローラ３２に用紙３が巻きついてしま
うなどの、レーザプリンタ１本体を修理または交換する
必要が生じるような重大な場合を生じるが、このように
構成された現像カートリッジ３６では、粉砕トナーが補
給され、その駆動力が高くなった時には、その駆動の伝
達が遮断されるので、そのような場合を生じることがな
く、定着ユニット１３およびレーザプリンタ１本体の損
傷が有効に防止されている。

【００７１】また、このような構成においては、現像カ
ートリッジ３６に設けられる歯車伝達機構４５の連結ギ
ヤ４５、第１中間ギヤ４６、第２中間ギヤ４７および現
像ローラギヤ４９のモジュールを小さくして、重合トナ
ーによって現像を行なっている時の１．５５倍以上とな
った時に、これらの各ギヤを、歯飛びあるいはスリップ
させるようにしているので、たとえ、誤って粉砕トナー
が補給された時に、歯飛びあるいはスリップによって、
これら各ギヤが損傷したとしても、その現像カートリッ
ジ３６のみを交換すれば、再び正常に作動させることが
できる。したがって、そのレーザプリンタ１本体を修理
するなどの必要がなく、迅速かつ確実な現像および画像
の形成を達成することができる。

【００７２】とりわけ、この現像カートリッジ３６にお
いては、少なくとも、現像ローラ２２に直結している現
像ローラギヤ４９のモジュールを０．２５以下として、
歯飛びあるいはスリップするように構成しているので、
誤って粉砕トナーが補給された場合には、現像ローラ２
２に対する駆動力を確実に遮断することができる。その
ため、誤って粉砕トナーが補給された場合の現像ローラ
２２の損傷を確実に防止することができる。

【００７３】なお、現像カートリッジ３６に設けられる
歯車伝達機構４５の連結ギヤ４５、第１中間ギヤ４６、
第２中間ギヤ４７および現像ローラギヤ４９のモジュー
ルを小さくすることにより、上記した、誤って粉砕トナ
ーが補給された場合の各部の損傷を防止できる利点に加
えて、さらに、ピッチむらや送りむらなどを減少させ
て、濃度むらなどが生じることをも、有効に防止するこ
とができる。

【００７４】また、本実施形態のレーザプリンタ１にお
いては、歯車伝達機構４５の連結ギヤ４５、第１中間ギ
ヤ４６、第２中間ギヤ４７および現像ローラギヤ４９の
モジュールを０．２５以下にして、所定の駆動力以上の
駆動力が生じた場合に、各ギヤを歯飛びあるいはスリッ
プさせることにより、現像ローラ２２への駆動を遮断す
るように構成したが、各ギヤのモジュールを小さくする
ことに代えて、たとえば、所定の駆動力以上の駆動力が
生じた場合に、カップリング部材６２を入力軸６１に対
して、空回りさせるように構成してもよい。

【００７５】すなわち、図５にその要部側断面図を示す
ように、カップリング部材６２は、連結ギヤ４５とオル
ダム継ぎ手６６を介して結合されており、入力軸６１を
受け入れるための円錐台形状の凹部６３を備えている。
一方、入力軸６１の先端には、凹部６３に係合する傘状
の動力伝達部材６４が設けられるととともに、その後方
には、その動力伝達部材６４を押圧するためのコイルば
ね６５が挿入されている。そして、この動力伝達部材６
４と凹部６３とを係合させて、コイルばね６５の押圧力
によって動力伝達部材６４を凹部６３に圧接させること
により、入力軸６１からの駆動を連結ギヤ４５に伝達で
きるように構成されている。

【００７６】そして、このコイルばね６５の押圧力を、
重合トナーによって現像を行なっている時に現像ローラ
２２に伝達される駆動力よりも、高い駆動力が生じた時
には、動力伝達部材６４が凹部６３に対して空回りする
ような押圧力として設定しておく。そうすると、誤って
粉砕トナーが補給され、その駆動力が高くなった時に
は、動力伝達部材６４が凹部６３に対して空回し、入力
軸６１から現像カートリッジ３６に入力される駆動を遮
断することができる。そのため、誤って粉砕トナーが補
給された時には、現像カートリッジ３６全体の駆動を遮
断することができ、誤って粉砕トナーが補給された場合
の、それに起因する現像カートリッジ３６の各部の損傷
を、未然に防止することができる。

【００７７】

【発明の効果】以上述べたように、請求項１に記載の発
明によれば、粉砕トナーが供給され、駆動手段の駆動力
が高くなった時には、現像剤担持体への駆動の伝達が遮
断されるので、誤って粉砕トナーが供給されても、それ
に起因する損傷などを有効に防止することができる。

【００７８】請求項２に記載の発明によれば、現像剤担
持体が重合トナーによって現像を行なっている時におい
て、粉砕トナーが供給され、駆動手段の駆動力が高くな
った時には、現像剤担持体への駆動の伝達が遮断され
る。したがって、誤って粉砕トナーが供給されても、そ
れに起因する損傷などを有効に防止することができる。

【００７９】請求項３に記載の発明によれば、現像剤担
持体が重合トナーによって現像を行なっている時におい
て、粉砕トナーが供給され、その駆動力が１．５５倍以
上となった時には、現像剤担持体への駆動の伝達が遮断
される。したがって、誤って粉砕トナーが供給されて
も、それに起因する損傷などを有効に防止することがで
きる。

【００８０】請求項４に記載の発明によれば、誤って粉
砕トナーが供給された場合に、現像剤担持体への駆動の
伝達を遮断する駆動手段が損傷するようなことがあって
も、現像装置のみを交換すれば、再び正常に作動させる
ことができる。したがって、その現像装置が装着される
画像形成装置を修理するなどの必要がなく、迅速かつ確
実な現像および画像の形成を達成することができる。

【００８１】請求項５に記載の発明によれば、誤って粉
砕トナーが供給され、その駆動力が高くなった時には、
現像剤担持体に直結したギヤが、現像剤担持体への駆動
の伝達を遮断するので、確実な駆動力の遮断を確保する
ことができ、誤って粉砕トナーが供給された場合の損傷
などを確実に防止することができる。

【００８２】請求項６に記載の発明によれば、誤って粉
砕トナーが供給された時に、現像装置全体の駆動を遮断
することができるので、それに起因する現像装置全体の
損傷を、より一層有効に防止することができる。

【００８３】請求項７に記載の発明によれば、いわゆる
カプセル重合トナーを使用して、低い定着温度により定
着させることができながら、誤って粉砕トナーが供給さ
れても、現像剤担持体への駆動の伝達が遮断されること
により、定着器および画像形成装置本体のの損傷を有効
に防止することができる。

【００８４】請求項８に記載の発明によれば、現像剤担
持体をシリコーンゴムを主成分として構成して、良好な
帯電特性を得ることができながら、誤って粉砕トナーが
供給されても、現像剤担持体への駆動の伝達が遮断され
ることにより、現像剤担持体、現像装置、さらには、画
像形成装置本体の損傷を有効に防止することができる。

【００８５】請求項９に記載の発明によれば、層厚規制
部材の押圧部分をシリコーンゴムを主成分として構成し
て、良好な帯電特性を得ることができながら、誤って粉
砕トナーが供給されても、現像剤担持体への駆動の伝達
が遮断されることにより、層厚規制部材、現像装置、さ
らには、画像形成装置本体の損傷を有効に防止すること
ができる。

【００８６】請求項１０に記載の発明によれば、誤って
粉砕トナーが供給されても、修理や交換などの必要がな
い画像形成装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置としてのレーザプリンタ
の一実施形態を示す要部側断面図である。

【図２】図１に示すレーザプリンタの現像ユニットを拡
大して示す側断面図である。

【図３】図１に示すレーザプリンタの現像カートリッジ
の歯車伝達機構を示す要部側断面図である。

【図４】図１に示すレーザプリンタの現像カートリッジ
の歯車伝達機構を示す要部上面図である。

【図５】現像カートリッジのカップリング部材の他の実
施形態を示す要部上面図である。

【符号の説明】

１ レーザプリンタ ２２ 現像ローラ ２３ 層厚規制ブレード ３６ 現像カートリッジ ３８ 押圧部分 ４４ 歯車伝達機構 ４９ 現像ローラギヤ ６１ 入力軸 ６２ カップリング部材 ６３ 凹部 ６４ 動力伝達部材

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 非磁性１成分の現像剤を担持する現像剤
   担持体と、前記現像剤担持体上を押圧して前記現像剤の
   薄層を形成するための層厚規制部材とを備える現像装置
   において、 前記現像剤が、重合性単量体を重合させることによって
   得られる重合トナーであり、 前記現像剤担持体は、駆動手段によって駆動され、 前記駆動手段は、所定以上の駆動力が生じた時に、前記
   現像剤担持体への駆動の伝達を遮断するように構成され
   ていることを特徴とする、現像装置。
2. 【請求項２】 前記駆動手段は、重合トナーによって現
   像を行なっている時の駆動力以上の駆動力が生じた時
   に、前記現像剤担持体への駆動の伝達を遮断するように
   構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の現
   像装置。
3. 【請求項３】 前記駆動手段は、重合トナーによって現
   像を行なっている時の１．５５倍以上の駆動力が生じた
   時に、前記現像剤担持体への駆動の伝達を遮断するよう
   に構成されていることを特徴とする、請求項２に記載の
   現像装置。
4. 【請求項４】 前記駆動手段の伝達を遮断する箇所が、
   現像装置に備えられていることを特徴とする、請求項１
   ないし３のいずれかに記載の現像装置。
5. 【請求項５】 前記駆動手段の伝達を遮断する箇所が、
   前記現像剤担持体に直結したギヤであることを特徴とす
   る、請求項１ないし４のいずれかに記載の現像装置。
6. 【請求項６】 前記駆動手段の伝達を遮断する箇所が、
   この現像装置が装着される画像形成装置に設けられ、こ
   の現像装置に駆動を入力するための駆動入力手段と結合
   可能な連結部材であることを特徴とする、請求項１ない
   し４のいずれかに記載の現像装置。
7. 【請求項７】 前記現像剤の重合トナーは、その表面の
   溶融温度が高くなるように、半径方向の熱特性が異なる
   ように形成されていることを特徴とする、請求項１ない
   し６のいずれかに記載の現像装置。
8. 【請求項８】 前記現像剤担持体は、シリコーンゴムを
   主成分として構成されていることを特徴とする、請求項
   １ないし７のいずれかに記載の現像装置。
9. 【請求項９】 前記層厚規制部材は、少なくとも前記現
   像剤担持体上を押圧する押圧部分が、シリコーンゴムを
   主成分とする材料で構成されていることを特徴とする、
   請求項１ないし８のいずれかに記載の現像装置。
10. 【請求項１０】 請求項１ないし９のいずれかに記載の
    現像装置を備えていること特徴とする、画像形成装置。