JP2018004708A - 現像装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】現像装置の使用開始時に、現像装置を振るなどして現像剤のタッピングを解消する手間を省きつつ、封止部材を手動で除去したりする手間を省くことのできる現像装置、及びこれを備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】使用開始前には開口部１０７ａが封止部材５１ａで封止され第２室１０１ｂに現像剤が封入されており、使用開始時に移動部材６００により封止部材５１ａが移動させられて開口部１０７ａが開封され、第２室１０１ｂから第１室１０１ａへの現像剤の移動が可能とされる現像装置１００は、移動部材６００と搬送部材１０４ｂとに共通の駆動入力部５４からの駆動力を伝達する駆動伝達部１６０であって、搬送部材１０４ｂへの駆動伝達の切断及び接続を行うクラッチ機構１６１を備えた駆動伝達部１６０を有し、使用開始前には前記クラッチ機構により前記搬送部材への駆動伝達が切断されており、使用開始時に移動部材６００の動作に連動してクラッチ機構１６１による搬送部材１０４ｂへの駆動伝達の接続が行われる構成とする。【選択図】図７

Description

本発明は、電子写真方式や静電記録方式を用いた画像形成装置にて用いられる現像装置及びその画像形成装置に関するものである。

従来、電子写真方式などを用いた画像形成装置では、像担持体に形成された静電像が現像装置によって現像剤を用いてトナー像として現像される。画像形成装置や交換用の現像装置は、現像装置で最初に用いる初期現像剤を密封して、外気に触れさせないようにした状態で出荷されることがある。高温高湿の外気に触れさせた状態で放置すると、現像剤が吸湿劣化して、初期立ち上げ時に現像剤が所定の性能を発揮できなくなることがあるので、これを防止するためである。

特許文献１では、現像装置の第１室と第２室とを仕切る隔壁の開口部を封止部材で封止して第２室を密封状態とし、第２室に必要量の初期現像剤を封入した現像装置が提案されている。この場合、第２室が初期現像剤の現像剤容器として機能するため、十分な容量の初期現像剤を収容しても現像装置があまり大型化しないで済む。

また、特許文献２では、封止部材を手動で取り除いて開口部を開封する煩わしさを無くすために、現像装置の使用開始時に自動で封止部材を除去して開口部を開封する構成が提案されている。特許文献２に記載の現像装置は、封止部材を移動させて除去する手段と、第２室内の現像剤を搬送する搬送部材とに、共通の駆動入力部に入力された駆動力をギヤ列で分配して伝達している。

特開２００４−２５２１７４号公報 特開２０１４−８１６６５号公報

しかしながら、使用開始前（未使用状態）の現像装置の保管状態などによっては、密封された第２室内の現像剤が搬送部材による搬送方向の一端部側に圧縮されたタッピング状態となっている場合がある。この場合、現像装置の使用開始時（初期動作時）に第２室内の現像剤を搬送する搬送部材が回転できなくなることがある。そして、封止部材を除去する手段と搬送部材とに共通の駆動入力部に入力された駆動力を分配して伝達する構成の場合には、開口部を開封できなくなることが起こり得る。

この場合、現像装置を一度装置本体から取り出し、現像装置を振るなどしてタッピングを解消してから、再度現像装置を装置本体に装着して開口部の開封を行わせる必要がある。

なお、特許文献２では、開口部が塞がれた状態で第２室内の現像剤が搬送されて搬送方向の下流側に押し込められることを抑制するべく、第２室の下流側に積み上がった現像剤を上流側へ搬送し戻す逆搬送部材を設けることが開示されている。しかし、搬送部材と逆搬送部材と封止部材とに共通の駆動入力部に入力された駆動力を分配して伝達する構成では、現像装置の使用開始前から現像剤がタッピング状態になっていた場合に開口部を開封できなくなる可能性があることに変わりない。

したがって、本発明の目的は、現像装置の使用開始時に、現像装置を振るなどして現像剤のタッピングを解消する手間を省きつつ、封止部材を手動で除去したりする手間を省くことのできる現像装置、及びこれを備えた画像形成装置を提供することである。

上記目的は本発明に係る現像装置及び画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、像担持体に現像剤を供給する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に供給する現像剤を収容する第１室と、前記第１室に供給する現像剤を収容する第２室と、前記第１室と前記第２室とを仕切ると共に前記第２室から前記第１室への現像剤の移動を許す開口部を備えた隔壁と、前記第２室に収容された現像剤を搬送する搬送部材と、前記開口部を封止する封止部材と、前記封止部材を移動させて前記開口部を開封する移動部材と、を有し、使用開始前には前記開口部が前記封止部材で封止され前記第２室に現像剤が封入されており、使用開始時に前記移動部材により前記封止部材が移動させられて前記開口部が開封され、前記第２室から前記第１室への現像剤の移動が可能とされる現像装置において、前記移動部材と前記搬送部材とに共通の駆動入力部からの駆動力を伝達する駆動伝達部であって、前記搬送部材への駆動伝達の切断及び接続を行うクラッチ機構を備えた駆動伝達部を有し、使用開始前には前記クラッチ機構により前記搬送部材への駆動伝達が切断されており、使用開始時に前記移動部材の動作に連動して前記クラッチ機構による前記搬送部材への駆動伝達の接続が行われることを特徴とする現像装置である。

本発明の他の態様によれば、上記本発明の現像装置と、前記駆動入力部に入力する駆動力を発生する駆動源と、を有する画像形成装置が提供される。

本発明によれば、現像装置の使用開始時に、現像装置を振るなどして現像剤のタッピングを解消する手間を省きつつ、封止部材を手動で除去したりする手間を省くことができる。

画像形成装置の概略断面図である。 現像装置の模式的な断面図である。 現像装置の概略断面図である。 現像装置の概略断面側面図である。 現像装置の封止部材の近傍の断面斜視図である。 現像装置の駆動伝達部の近傍の斜視図である。 開口部の開封動作の一例を説明するための断面図である。 クラッチ機構を構成する離間ブロック及び規制紐の模式図である。 開口部の開封動作の他の例を説明するための断面図である。

以下、本発明に係る現像装置及び画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。

［実施例１］
１．画像形成装置の全体的な構成及び動作
図１は、本実施例の画像形成装置１０の概略断面図である。本実施例の画像形成装置１０は、中間転写方式を採用したタンデム型のフルカラー画像形成装置である。

画像形成装置１０は、それぞれイエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの各色のトナー像を形成する第１、第２、第３、第４の画像形成部（ステーション）ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫを有する。これら４個の画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫにおいて同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、いずれかの色用の要素であることを表す符号の末尾のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを省略して総括的に説明することがある。本実施例では、画像形成部Ｓは、後述する感光体１、帯電ローラ２、露光装置３、現像装置１００、一次転写ローラ５、感光体クリーニング装置６を有して構成される。

像担持体としてのドラム型の感光体（感光ドラム）１は、図中矢印Ｒ１方向に回転駆動される。回転する感光体１の表面は、帯電手段としての帯電ローラ２によって所定の極性（本実施例では負極性）に一様に帯電処理される。帯電処理された感光体１の表面は、露光装置（レーザースキャナー）３によって画像情報に応じて走査露光され、感光体１上に静電潜像（静電像）が形成される。感光体１上に形成された静電潜像は、現像装置１００によって現像剤を用いて現像（可視化）され、感光体１上にトナー像が形成される。本実施例では、一様に帯電処理された後に露光されることで電位の絶対値が低下した感光体１上の露光部に、感光体１の帯電極性と同極性（本実施例では負極性）に帯電したトナーが付着する。

４個の感光体１に対向するように、中間転写体としての中間転写ベルト７が配置されている。中間転写ベルト７は、二次転写対向ローラを兼ねる駆動ローラ７１、テンションローラ７２及びアイドラローラ７３に張架されている。中間転写ベルト７の内周面側には、各感光体１に対応して、一次転写手段としての一次転写ローラ５が配置されている。一次転写ローラ５は、中間転写ベルト７を介して感光体１に向けて押圧され、感光体１と中間転写ベルト７とが接触する一次転写部Ｔ１を形成する。上述のように感光体１上に形成されたトナー像は、一次転写部Ｔ１において、感光体１と接触して図中矢印Ｒ２方向に回転する中間転写ベルト７上に静電的に転写（一次転写）される。一次転写工程時に、一次転写ローラ５には、現像時のトナーの帯電極性（正規の帯電極性）とは逆極性（本実施例では正極性）の直流電圧である一次転写電圧（一次転写バイアス）が印加される。例えば、フルカラー画像の形成時には、各感光体１に形成されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像が中間転写ベルト７上に重ね合わせるようにして順次転写される。

中間転写ベルト７の外周面側において、駆動ローラ７１と対向する位置には、二次転写手段としての二次転写ローラ８が配置されている。二次転写ローラ８は、中間転写ベルト７を介して駆動ローラ７１に向けて押圧され、中間転写ベルト７と二次転写ローラ８とが接触する二次転写部Ｔ２を形成する。上述のように中間転写ベルト７上に形成されたトナー像は、二次転写部Ｔ２において、中間転写ベルト７と二次転写ローラ８とに挟持されて搬送される紙などの記録材Ｐ上に静電的に転写（二次転写）される。二次転写工程時に、二次転写ローラ８には、トナーの正規の帯電極性とは逆極性（本実施例では正極性）の直流電圧である二次転写電圧（二次転写バイアス）が印加される。記録材Ｐは、カセット９に格納されており、給送ローラ（図示せず）などによって給送されて、レジストローラ（図示せず）によって中間転写ベルト７上のトナー像とタイミングが合わされて二次転写部Ｔ２に供給される。

トナー像が転写された記録材Ｐは、定着手段としての熱定着装置１１に搬送される。熱定着装置１１は、定着ローラ１１ａと、定着ローラ１１ａに圧接する加圧ローラ１１ｂとを有する。記録材Ｐは、定着ローラ１１と加圧ローラ１１ｂとによって挟持されて搬送されることで加熱及び加圧され、表面にトナー像が定着（溶融固着）される。その後、記録材Ｐは、画像形成装置１０の装置本体１２の外部に排出（出力）される。

一方、一次転写工程後に感光体１上に残留したトナー（転写残トナー）は、感光体クリーニング手段としての感光体クリーニング装置６によって感光体１上から除去されて回収される。また、二次転写工程後に中間転写ベルト７上に残留したトナー（転写残トナー）は、中間転写体クリーニング手段としてのベルトクリーニング装置７４によって中間転写ベルト７上から除去されて回収される。ベルトクリーニング装置７４は、中間転写ベルト７の外周面側において、テンションローラ７２と対向する位置に配置されている。

２．現像装置
次に、現像装置１００について説明する。図２は、現像装置１００の長手方向と略直交する方向の模式的な断面図である。図３は、上方から見た現像装置１００の長手方向の断面図である。

本実施例では、現像装置１００は、現像剤として二成分現像剤を用いるものである。また、本実施例では、現像装置１００は装置本体１２に対して着脱可能に搭載されており、例えばキャリアが寿命に達した場合などに新品と交換される。

現像装置１００は、現像容器１０１を有する。現像容器１０１には、非磁性トナー粒子（トナー）と磁性キャリア粒子（キャリア）と少量の外添剤とが混合された二成分現像剤が収容される。現像容器１０１の感光体１と対向する位置に設けられた開口部から現像容器１０１の外部に一部が露出するように、現像剤担持体としての現像スリーブ１０２が回転可能に配置されている。現像スリーブ１０２は、図中矢印Ｒ３方向、すなわち、現像スリーブ１０２と感光体１とが対向する現像領域において現像スリーブ１０２と感光体１とが同方向に移動するように回転駆動される。現像スリーブ１０２の内側（中空部）には、現像容器１０１に対して非回転である磁界発生手段としての円柱状のマグネット１０２ｍが配置されている。マグネット１０２ｍの表面にはマグネット１０２ｍの周方向に複数の磁極が設けられている。また、現像スリーブ１０２の回転方向において現像領域の上流に、現像スリーブ１０２に担持する現像剤の量（層厚）を規制する規制ブレード１２１が配置されている。

現像剤は、後述するように現像容器１０１内で撹拌されると共に搬送されることで、トナーが負極性に帯電し、キャリアが正極性に帯電する。そして、正極性に帯電したキャリアの表面に、負極性に帯電したトナーが静電気的に拘束される。また、磁性体のキャリアがマグネット１０２ｍの磁極間に形成された磁束に拘束される。これにより、現像剤は現像スリーブ１０２の表面に担持される。現像スリーブ１０２に担持された現像剤は、現像スリーブ１０２の回転に伴って規制ブレード１２１によって層厚が規制された後に、現像領域へと搬送される。現像領域において、現像スリーブ１０２上の現像剤は穂立ちして磁気ブラシを形成し、この磁気ブラシは感光体１の表面に接触又は近接する。現像スリーブ１０２には現像電源５２が接続され、現像工程時に現像スリーブ１０２には現像電源５２から現像バイアスとして負極性の直流電圧に交流電圧を重畳した振動電圧が印加される。これにより、磁気ブラシ中の負極性に帯電したトナーが、感光体１上の静電潜像に応じて感光体１に供給され、感光体１上の静電潜像がトナー像として現像される。

現像容器１０１内は、略垂直に設けられた隔壁１０３によって、現像室（第１室）１０１ａと、撹拌室（第２室）１０１ｂと、に仕切られている。つまり、現像容器１０１は、隔壁１０３によって略平行な２つの空間に仕切られている。現像装置１００は、現像容器１０１（現像室１０１ａ、撹拌室１０１ｂ）の長手方向が感光体１の長手方向（回転軸線方向）と略平行になるように配置される。現像容器１０１において、現像室１０１ａが感光体１側に配置され、撹拌室１０１ｂは隔壁１０３を介して感光体１とは反対側に配置される。

撹拌室１０１ｂ及び現像室１０１ａは、現像剤を収容可能であると共に、現像剤を搬送可能なように構成されている。現像室１０１ａの内部には、第１の搬送部材としての現像スクリュー１０４ａが配置され、撹拌室１０１ｂの内部には、第２の搬送部材としての撹拌スクリュー１０４ｂが配置されている。現像スクリュー１０４ａ、撹拌スクリュー１０４ｂは、それぞれ現像容器１０１の長手方向と略平行な回転軸線の周りを回転可能に現像容器１０１に支持されている。また、現像室１０１ａに形成された開口部から現像容器１０１の外部に一部が露出するように、現像スクリュー１０４ａの上方近傍に現像スリーブ１０２が配置されている。現像スリーブ１０２は、現像容器１０１の長手方向と略平行な回転軸線の周りを回転可能に現像容器１０１に支持されている。現像スクリュー１０４ａと撹拌スクリュー１０４ｂとは、現像容器１０１の長手方向に互いに逆方向に現像剤を搬送する。撹拌スクリュー１０４ｂは、図３中矢印Ａで示すように図中右側から左側に向けて現像剤を搬送する。また、現像スクリュー１０４ａは、図３中矢印Ｂで示すように図中左側から右側に向けて現像剤を搬送する。

隔壁１０３の長手方向の両端部には、第１の開口部１０７ａ（図２の紙面奥側、図３の左側）、第２の開口部１０７ｂ（図２の紙面手前側、図３の右側）が設けられている。撹拌室１０１ｂと現像室１０１ａとは、第１、第２の開口部１０７ａ、１０７ｂにおいて連通しており、現像剤の循環経路を形成する。撹拌室１０１ｂから現像室１０１ａへの現像剤の受け渡しは、第１の開口部１０７ａを通じて行われ、現像室１０１ａから撹拌室１０１ｂへの現像剤の受け渡しは、第２の開口部１０７ｂを通じて行われる。現像剤がこの循環経路を撹拌されつつ循環して搬送される過程で、トナーとキャリアとが摩擦されて、トナーが負極性、キャリアが正極性に帯電する。

現像剤は、撹拌室１０１ｂの内部で撹拌スクリュー１０４ｂにより撹拌されつつ図３中矢印Ａ方向に搬送された後に第１の開口部１０７ａを通過して現像室１０１ａに流入する。現像室１０１ａに流入した現像剤は、現像スクリュー１０４ａによって図３中矢印Ｂ方向に搬送される過程で現像スリーブ１０２に担持される。また、撹拌室１０１ｂにおける現像剤の搬送方向の上流側端部近傍の上方には、トナー補給機構１０５が配置されている。装置本体１２に対して着脱可能に搭載されたトナーボトル（図示せず）に収容されたトナーが、トナー搬送経路（図示せず）を通じてトナー補給機構１０５まで搬送される。そして、このトナーが、撹拌室１０１ｂにおける現像剤の搬送方向の上流側端部近傍の上方に設けられたトナー補給口１０６を通過して撹拌室１０１ｂ内に落下し、現像装置１００に補給される。本実施例では、現像室１０１ａと撹拌室１０１ｂとを循環する現像剤のトナー濃度（現像剤の重量に対するトナーの重量の割合）が、透磁率センサＴを用いて検知される。そして、トナー濃度がほぼ一定になるように、トナー補給機構１０５からのトナー補給量が調整される。

３．初期現像剤の封止構造
次に、使用開始前（出荷時、未使用状態）の現像装置１００における現像剤（初期現像剤）の封止構造について説明する。図４は、現像装置１００を上方からみた断面側面図であり、現像装置１００の駆動系及び制御系も併せて模式的に示している。また、図５は、図４のＥ−Ｅ線の位置で切って左側から見た現像装置１００の断面斜視図である。

現像装置１００の使用開始前は、現像容器１０１の現像室１０１ａと撹拌室１０１ｂとを仕切る隔壁１０３の第１、第２の開口部１０７ａ、１０７ｂは、それぞれ封止部材としての第１、第２の封止シート５１ａ、５１ｂによって封止されている。そして、現像装置１００の使用開始前は、初期現像剤が撹拌室１０１ｂの内部にのみ密封状態で充填されている。つまり、現像装置１００の使用開始前は、現像室１０１ａの内部には、現像剤は存在しない。

第１、第２の封止シート５１ａ、５１ｂは、それぞれ帯状のシート状部材で構成されている。第１、第２の封止シート５１ａ、５１ｂは、それぞれの長手方向の一端部近傍が引き剥がし可能（開封可能）に第１、第２の開口部１０７ａ、１０７ｂの周囲の隔壁１０３に貼着されている。また、第１、第２の封止シート５１ａは、それぞれ第１、第２の開口部１０７ａ、１０７ｂを封止しつつ、第１、第２の開口部１０７ａ、１０７ｂの下端部で上方へ折り返されている。そして、第１、第２の封止部材５１ａ、５１ｂは、それぞれの長手方向の他端部が、移動部材としての回転部材である巻取り軸６００に固定されている。巻取り軸６００は、現像容器１０１の上部において、現像容器１０１の長手方向と略平行な回転軸線の周りを回転可能に現像容器１０１に支持されている。第１、第２の封止シート５１ａ、５１ｂは、現像容器１０１の上部に設けられたスリットを通して現像容器１０１の外部に導かれて、巻取り軸６００に接続されている。後述するように、巻取り軸６００は、現像スリーブ１０２の回転に伴って、第１、第２の封止シート５１ａ、５１ｂを移動させて第１、第２の開口部１０７ａ、１０７ｂを開封（開放）する。

現像装置１００の使用開始時（初期動作時）に、ユーザーなどの操作者の作業に頼ることなく、自動的に巻取り軸６００が第１、第２の封止シート５１ａ、５１ｂを巻き取って、第１、第２の開口部１０７ａ、１０７ｂの周囲の隔壁１０３から引き剥がす。これにより、現像装置１００は、運転可能（現像可能）な状態に立ち上げられる。

４．巻取り軸の駆動機構
次に、図４及び図６を参照して、巻取り軸６００の駆動機構について説明する。図６は、現像装置１００に設けられたギヤ列１６０を示す斜視図である。

図４を参照して、現像装置１００は、現像スリーブ１０２の回転軸線方向（現像容器１０１の長手方向）に沿って図中右側に移動されて装置本体１２に装着される。逆に、現像装置１００は、図中左側に移動されて装置本体１２から取り出される。現像装置１００は、現像装置１００の装置本体１２への装着方向の下流側の現像スリーブ１０２の回転軸に取り付けられた、装置本体１２に設けられた本体カップリング（図示せず）に対し着脱自在（係合解除可能）なカップリング５４を有する。現像スリーブ１０２は、カップリング５４を介して装置本体１２に設けられた駆動源としての駆動モーター５３に接続される。カップリング５４は、共通の駆動モーター５３からの、巻取り軸６００と撹拌スクリュー１０４ｂとを駆動するための駆動力が入力される、共通の駆動入力部の一例である。駆動モーター５３は、装置本体１２に設けられた制御部（ＣＰＵ）５０の指示により制御されて現像スリーブ１０２を回転駆動する。

図６を参照して、現像スリーブ１０２の回転駆動力は、現像スリーブ１０２の回転軸線方向においてカップリング５４が設けられている側とは反対側に設けられたギヤ列１６０によって分配される。これにより、撹拌スクリュー１０４ｂ、現像スクリュー１０４ａ、巻取り軸６００が、現像スリーブ１０２と一体に回転することができる。このように、本実施例では、現像スリーブ１０２、現像スクリュー１０４ａ、撹拌スクリュー１０４ｂ、巻取り軸６００は、ギヤ列１６０によって１系列（系統）のギヤ列を形成している。ギヤ列１６０は、巻取り軸６００と撹拌スクリュー１０４ｂとに共通のカップリング５４からの駆動力を伝達する駆動伝達部の一例である。

ギヤ列１６０において、現像スリーブ１０２が回転すると、現像スリーブ１０２の回転軸に取り付けられた現像スリーブギヤ１５１が回転する。現像スリーブギヤ１５１に噛み合う分岐ギヤ１５０は、現像スクリュー１０４ａ及び撹拌スクリュー１０４側と、巻取り軸６００側とに、現像スリーブ１０２の回転駆動力を分配する。

分岐ギヤ１５０が回転すると、分岐ギヤ１５０に噛み合う第１伝達ギヤ１５２（図７）、第１伝達ギヤ１５２に噛み合う第２伝達ギヤ１５３、第２伝達ギヤ１５３に噛み合う巻取り軸ギヤ１５４、巻取り軸ギヤ１５４が取り付けられた巻取り軸６００が回転する。巻取り軸６００が第１、第２の封止シート５１ａ、５１ｂを引き剥がす際に必要なトルクを確保できるように、第１伝達第１ギヤ１５２、第２伝達ギヤ１５３は、ウォームギアを用いて大きく減速する構成とされている。巻取り軸ギヤ１５４は、移動部材と一体で回転する移動部材ギヤの一例である。

一方、撹拌スクリュー１０４ｂに取り付けられた撹拌スクリューギヤ１５５と、現像スクリュー１０４ａに取り付けられた現像スクリューギヤ１５７とは、後述するクラッチ機構１６１を構成する接続ギヤ１５６を経て分岐ギヤ１５０と噛み合う。撹拌スクリューギヤ１５５は、搬送部材と一体で回転する搬送部材ギヤの一例である。

なお、接続ギヤ１５６は、同一系列のギヤ列内にあって駆動モーター５３と撹拌スクリューギヤ１５５との間にあり、かつ、巻取り軸ギヤ１５４に対し駆動伝達する同一系列内の分岐ギヤ１５０と撹拌スクリューギヤ１５５との間にあれば良い。

また、ここでいう同一系列のギヤ列とは、カップリング５４と撹拌スクリュー１０４ｂとを直列に結ぶ駆動伝達経路である。そして、この直列に結ぶ駆動伝達経路上のギヤから分岐したギヤ列も、系列上は分岐ギヤと同一と考えて、分岐後のギヤ列の長さや分岐数は問わず、同一系列のギヤ列に含まれる。

５．現像装置の初期動作
次に、図４、図６及び図７を参照して、現像装置１００の初期動作について説明する。ここで、本実施例では、第１、第２の開口部１０７ａ、１０７ｂは、第１、第２の封止シート５１ａ、５１ｂが巻取り軸６００によって巻き取られることで実質的に同じ動作で同時に開封される。したがって、ここでは代表して第１の封止シート（以下、単に「封止シート」ともいう。）を除去して第１の開口部（以下、単に「開口部」ともいう。）１０７ａを開封する動作について説明する。図７（ａ）、（ｂ）は、現像装置１００の使用開始時の動作を説明するための開口部１０７ａの近傍の現像装置１００の断面図である。

新品の現像装置１００が装置本体１２に装着されるか、予め出荷時に新品の現像装置１００が装置本体１２に装着された画像形成装置１０の主電源が最初に入れられた際に、現像装置１００の初期動作が開始される。現像装置１００が装置本体１２に装着されたことや現像装置１００が新品であることが装置本体１２側で検知された際、又は装置本体１２の操作パネル（操作部）５６から制御部５０に指示が入力された際などに、初期動作が開始されるようにすることができる。

現像装置１００の初期動作が開始されると、駆動モーター５３からカップリング５４を介して回転駆動力が現像スリーブ１０２に伝達される。これにより、現像スリーブ１０２は、図６中の矢印Ｒ３方向に回転する。そして、現像スリーブ１０２と共に現像スリーブギヤ１５１が回転し、分岐ギヤ１５０に回転駆動力が伝達される。

図７（ａ）に示すように、巻取り軸６００へ駆動を伝達する第１伝達ギヤ１５２は分岐ギヤ１５０と常時噛み合い状態にある。分岐ギヤ１５０から第１伝達ギヤ１５２に伝達された回転駆動力は、第１伝達ギヤ１５２と常時噛み合い状態にある第２伝達ギヤ１５３（ウォームギヤ）へと減速されながら伝達される。また、この回転駆動力は、第２伝達ギヤ１５３と常時噛み合い状態にある巻取り軸ギヤ１５４に伝達される。そして、巻取り軸６００と一体に構成された巻取り軸６００が回転することで、巻取り軸６００に一端を固定された封止シート５１ａが巻取り軸６００に巻き取られていく。

一方、現像装置１００の使用開始前は、図７（ａ）に示すように、接続ギヤ１５６は分岐ギヤ１５０から離間されている。本実施例では、接続ギヤ１５６は、シャフト４０３に対し回転可能かつシャフト４０３の軸線方向に移動可能に保持されている。シャフト４０３は、その軸線方向の両端部が、それぞれ現像容器１０１に設けられた第１、第２のシャフト支持部４０３ａ、４０３ｂに固定されて支持されている。また、接続ギヤ１５６は、付勢手段としての規制バネ４０１によって、シャフト４０３の軸線方向に沿って分岐ギヤ１５０側へと付勢されている。規制バネ４０１は、圧縮コイルバネで構成され、第１のシャフト支持部４０３ａと接続ギヤ１５６との間に圧縮された状態で配置されている。そして、現像装置１００の使用開始前は、接続ギヤ１５６と第２のシャフト支持部４０３ｂとの間に離間ブロック４０２が配置されている。離間ブロック４０２は、接続ギヤの切断位置から接続位置への移動を規制する規制部材の一例である。

規制バネ４０１は、接続ギヤ１５６をシャフト４０３の軸線方向に沿って第２のシャフト支持部４０３ｂの方向へ付勢するように設けられているため、離間ブロック４０２は接続ギヤ１５６と第２のシャフト支持部４０３ｂとの間に挟まれた状態となる。これにより、現像装置１００の使用開始前は、接続ギヤ１５６は、シャフト４０３の軸線方向に沿って第１のシャフト支持部４０３ａの方向に退避している。つまり、このとき接続ギヤ１５６は、離間ブロック４０２により移動が規制されて、分岐ギヤ１５６、撹拌スクリューギヤ１５５及び現像スクリューギヤ１５７との噛み合いが解除された位置（切断位置）にある。これにより、分岐ギヤ１５０から撹拌スクリューギヤ１５５及び現像スクリューギヤ１５７への駆動伝達が切断された状態（切断状態）となっている。

また、離間ブロック４０２には、接続部材としての規制紐４００の一端部が所定の保持力により固定されており、この規制紐４００の他端側は巻取り軸６００に固定されている。そして、この規制紐４００は、現像装置１００の使用開始時に、巻取り軸６００が回転することによって封止シート５１ａと共に巻取り軸６００に巻き取られていく。

図８は、シャフト４０３、離間ブロック４０２、規制紐４００を、シャフト４０３の軸線方向に見た模式図である。図８（ａ）は現像装置１００の使用開始前の状態、図８（ｂ）は現像装置１００の使用開始後（より詳細には接続ギヤ１５６が切断位置から接続位置へ移動する時）の状態を示す。

図８（ａ）に示すように、離間ブロック４０２は、シャフト４０３の軸線方向に見たとき概略Ｕ字形状を有し、現像装置１００の使用開始前は該Ｕ字形状の底部が下方にくるようにしてシャフト４０３に嵌合されている。また、規制紐４００の離間ブロック４０２側の端部は二股に分かれており、それぞれの先端がシャフトをまたぐようにして離間ブロック４０２に固定され、離間ブロック４０２はシャフト４０３から脱落しないように保持されている。

そして、図８（ｂ）に示すように、現像装置１００の使用開始時に規制紐４００が巻取り軸６００によって巻き取られていくと、規制紐４００の離間ブロック４０２との固定部が外れる。すると、離間ブロック４０２はシャフト４０３から脱落して下方に落下し、規制バネ４０１の反力により接続ギヤ１５６が移動して、接続ギヤ１５６と、分岐ギヤ１５０、撹拌スクリューギヤ１５５及び現像スクリューギヤ１５７とが噛み合う。また、規制紐４００は、離間ブロック４０２から外れた後、巻取り軸６００へと更に巻き取られていく。このように、離間ブロック４０２による規制が解除されることで、接続ギヤ１５６は、分岐ギヤ１５６、並びに、撹拌スクリューギヤ１５５及び現像スクリューギヤ１５７と噛み合う位置（接続位置）に移動させられる。これにより、分岐ギヤ１５０から撹拌スクリューギヤ１５５及び現像スクリューギヤ１５７への駆動伝達が接続された状態（接続状態）とされる。

この時、封止シート５１ａが巻き取られて開口部１０７ａが十分に開放された状態になってから、離間ブロック４０２をシャフト４０３から脱落させて接続ギヤ１５６を分岐ギヤ１５５と噛み合う接続位置に移動させる必要がある。本実施例では、規制紐４００が離間ブロック４０２から外れて離間ブロック４０２がシャフト４０３から脱落するタイミングを、開口部１０７ａが十分に開放されるタイミングよりも遅らせるように、規制紐４００を予め所定長さ分弛ませておくことが必要である。この規制紐４００を弛ませる長さの設定により、封止シート５１ａの開封タイミングに対する撹拌スクリュー１０４ｂの回転開始タイミング（接続ギヤ１５６の接続タイミング）を設定することができる。

このような構成により、現像装置１００の使用開始時に撹拌スクリュー１０４ｂが回転不能な状態になっていても、先に封止シート５１ａを除去して開口部１０７ａを開封することができる。前述のように、撹拌スクリュー１０４ｂが回転不能な状態になっている場合とは、例えば、現像装置１００の保管状態などの理由により、撹拌室１０１の内部の現像剤の搬送方向の下流側に現像剤が詰まった状態（タッピング状態）になっている場合などである。このように現像剤がタッピング状態になっていても、開封された開口部１０７ａを通して現像剤が撹拌室１０１ｂから現像室１０１ｂに流入することができる。そのため、そのタッピング状態であった現像剤が撹拌スクリュー１０４ｂの回転の開始を妨げることはない。したがって、例えばユーザーなどの操作者が一旦現像装置１００を装置本体１２から取り出して現像装置１００を振るなどのタッピングを解消する操作を必要とせず、封止シート５１ａを除去して開口部１０７ａを開封する動作を行うことができる。

ここで、現像装置１００の使用開始前に現像剤が密封されている撹拌室１０１ｂの容積を初期現像剤の体積とほぼ同じにした場合に、現像剤がタッピング状態になりやすくなる。そのため、タッピング状態になりにくくするためには、撹拌室１０１ｂの容積を大きくすることが考えられる。しかし、その場合、現像装置１００の小型化に影響する。これに対して、本実施例の構成によれば、上述のように現像剤がタッピング状態になっていても、問題なく封止シート５１ａを除去して開口部１０７ａを開封することができるので、撹拌室１０１ｂの容積を初期現像剤の体積とほぼ同じにできる。したがって、現像装置１００の小型化に有利である。

なお、撹拌スクリュー１０４ｂの回転開始タイミングは、上述のように現像剤がタッピング状態になっていても撹拌スクリュー１０４ｂの回転を開始させることができるように、十分に開口部１０７ａが開放されるタイミング以降であればよい。つまり、撹拌スクリュー１０４ｂの回転開始タイミングは、図７（ａ）に示すように開口部１０７ａの一部が開封されたタイミングでも、図７（ｂ）に示すように開口部１０７ａが完全に開封された時以降のタイミングでもよい。初期動作にかかる時間を短縮する観点などから、開口部１０７ａが完全に開封される時までには、撹拌スクリュー１０４ｂの回転が開始されることが好ましい。

また、現像スクリュー１０４ａの無駄な回転を抑制しつつ現像剤のスムーズな搬送（循環）を実現する観点などから、撹拌スクリュー１０４ｂの回転開始タイミングと現像スクリュー１０４ａの回転開始タイミングは実質的に同時であることが好ましい。ただし、所望により現像スクリュー１０４ａの回転開始タイミングは、撹拌スクリュー１０４ｂの回転開始タイミングより先でも後でもよい。

また、巻取り軸６００によって巻き取られた封止シート５１ａと規制紐４００は、現像装置１００の動作時にはそのまま巻取り軸６００と共に回転し続けるが、現像装置１００の動作に支障はない。また、ギヤ列１６０の収容部に落下した離間ブロック４０２についても、落下したままの状態で現像装置１００の動作に問題はない。

このように、本実施例では、同一系列のギヤ列１６０において、巻取り軸ギヤ１５４（系列上は分岐ギヤ１５０と同一と考える。）と撹拌スクリューギヤ１５５との間に、駆動力伝達の切断及び接続を行うクラッチ機構１６１を設ける。本実施例では、クラッチ機構１６１は、接続ギヤ１５６、規制バネ４０１、シャフト４０３、第１、第２のシャフト支持部４０３ａ、４０３ｂ、離間ブロック４０２、規制紐４００などによって構成される。そして、現像装置１００の使用開始時に、巻取り軸６００の動作に連動して、クラッチ機構１６１による駆動伝達の接続を行うようにする。より詳細には、巻取り軸６００の動作に連動して、開口部１０７ａの少なくとも一部が開封された後に、撹拌スクリュー１０４ｂの回転が開始するようにする。これにより、同一系統のギヤ列１６０で駆動が伝達される巻取り軸６００と撹拌スクリュー１０４ｂとのうち、巻取り軸６００が先に動作を開始する。そして、開口部１０７ａの少なくとも一部が先に開封されてから、撹拌スクリュー１０４ｂが動作を開始する。これにより、現像剤のパッキングにより撹拌スクリュー１０４ｂが動作できない状態であっても、封止シート５１ａの開封を問題なく行うことができる。したがって、封止シート５１ａの自動開封と現像剤の搬送とを１系統のギヤ列で実現することができ、現像装置１００の小型化に有利である。また、タッピングが発生しやすくなっても問題ないため、撹拌室１０１ｂの容積を、撹拌室１０１ｂに封入する初期現像剤の体積とほぼ同等にすることが可能となる。これにより、現像装置１００の更なる小型化を図ることが可能となる。

したがって、本実施例によれば、現像装置１００の使用開始時に、封止シート５１ａを除去して開口部１０７ａを開封する作業と、現像剤のタッピングを手動で解消する作業と、をユーザーなどの操作者が行う必要がなくなる。そして、操作者は、例えば装置本体１２の電源スイッチを投入するだけで、画像形成装置１０の初期設置時の作業や、現像装置１００の交換時の作業を完了することができる。

［実施例２］
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は、実施例１のものと同じである。したがって、本実施例において実施例１のものと同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、実施例１と同一の符号を付して詳しい説明は省略する。なお、本実施例でも、実施例１と同様に、代表して第１の封止シート５１ａを除去して第１の開口部１０７ａを開封する動作について説明する。

図９（ａ）、（ｂ）は、本実施例の現像装置１００の使用開始時の動作を説明するための開口部１０７ａの近傍の現像装置１００の断面図である。なお、本実施例の現像装置１００における駆動モーター５３からの動力伝達に関する構成は、実施例１のものと同様である。ただし、以下に説明するように、クラッチ機構１６１の構成及び動作が実施例１とは異なる。

現像装置１００の使用開始前は、図９（ａ）に示すように、接続ギヤ１５６は分岐ギヤ１５０から離間されている。本実施例では、接続ギヤ１５６には、第１、第２の回転軸１５６ａ、１５６ｂが一体に形成されている。そして、接続ギヤ１５６は、第１、第２の回転軸１５６ａ、１５６ｂと共に、第１、第２の回転軸１５６ａ、１５６ｂの軸線方向に移動可能とされている。第１、第２の回転軸１５６ａは、それぞれ現像容器１０１に設けられた第１、第２の軸受部４１１ａ、４１１ｂに対し回転可能に保持されるが、現像装置１００の使用開始前は第１の回転軸１５６ａのみが第１の軸受部４１１ａによって保持されている。また、接続ギヤ１５６は、付勢手段としての規制バネ４０１によって、第１、第２の回転軸１５６ａ、１５６ｂの軸線方向に沿って分岐ギヤ１５０側へと付勢されている。規制バネ４０１は、圧縮コイルバネで構成され、第１の軸受部４１１ａと接続ギヤ１５６との間に圧縮された状態で配置されている。また、本実施例では、封止シート５１ａの一部に、突起状に一体に形成されたシート凸部４１０が設けられている。シート凸部４１０は、封止部材と一体で移動するように設けられた、接続ギヤの切断位置から接続位置への移動を規制する規制部の一例である。なお、この規制部は、封止シート５１ａとは別体として形成され、封止シート５１ａに固定されて封止シート５１ａと一体で移動するようになっていてもよい。シート凸部４１０は、封止シート５１ａの短手方向の端部から、現像容器１０１の長手方向の端部側に向けて突出して形成されている。そして、現像装置１００の使用開始前は、そのシート凸部４１０の先端部が、第２の回転軸１５６ｂの先端部と第２の軸受部４１１ｂの先端部との間に配置されている。

規制バネ４０１は、接続ギヤ１５６を第１、第２の回転軸１５６ａ、１５６ｂの軸線方向に沿って第２の軸受部４１１ｂの方向へ付勢するように設けられている。そのため、シート凸部４１０は第２の回転軸１５６ｂと第２の軸受部材４１１ｂとの間に挟まれた状態となる。これにより、現像装置１００の使用開始前は、第２の回転軸１５６ｂは第２の軸受部４１１ｂに嵌り込むことを阻止された状態となり、接続ギヤ１５６は第１、第２の回転軸１５６ａ、１５６ｂの軸線方向に沿って第１の軸受部４１１ａの方向に退避している。つまり、このとき接続ギヤ１５６は、シート凸部４１０により移動が規制されて、分岐ギヤ１５０、撹拌スクリューギヤ１５５及び現像スクリューギヤ１５７との噛み合いが解除された位置（切断位置）にある。これにより、分岐ギヤ１５０から撹拌スクリューギヤ１５５及び現像スクリューギヤ１５７への駆動伝達が切断された状態（切断状態）となっている。

そして、図９（ｂ）に示すように、現像装置１００の使用開始時に巻取り軸６００により封止シート５１ａが巻き取られていくと、封止シート５１ａに形成されたシート凸部４１０は第２の回転軸１５６ｂと第２の軸受部４１１ｂとの間から引き抜かれていく。シート凸部４１０が第２の回転軸１５６ｂと第２の軸受部４１１ｂとの間から完全に引き抜かれると、規制バネ４０１の反力により接続ギヤ１５６と第１、第２の回転軸１５６ａ１５６ｂとが移動して、第２の回転軸１５６ｂが第２の軸受部４１１ｂに嵌合する。そして、接続ギヤ１５６と、分岐ギヤ１５０、撹拌スクリューギヤ１５５及び現像スクリューギヤ１５７とが噛み合う。つまり、シート凸部４１０による規制が解除されることで、接続ギヤ１５６は、分岐ギヤ１５０、並びに、撹拌スクリューギヤ１５５及び現像スクリューギヤ１５７と噛み合う位置（接続位置）に移動させられる。これにより、分岐ギヤ１５０から撹拌スクリューギヤ１５５及び現像スクリューギヤ１５７への駆動伝達が接続された状態（接続状態）とされる。

ここで、実施例１の構成では、現像装置１００の組立時に巻取り軸６００に対する封止シート５１ａの弛み具合を管理し、規制紐４００の弛ませた長さを決定する必要がある。これに対し、本実施例の構成では、封止シート５１ａ自体により接続ギヤ１５６の移動が規制されるので、現像装置１００の組立時に巻取り軸６００に対する封止シート５１ａの弛み具合を管理する必要はない。シート凸部４１０を、封止シート５１ａが巻き取られて開口部１０７ａが十分に開放された状態になってから第２の回転軸１５６ｂと第２の軸受部４１１ｂとの間から引き抜かれるように形成しておけばよい。そして、本実施例の構成では、封止シート５１ａ自体の移動量によって撹拌スクリュー１０４ｂの回転開始タイミング（接続ギヤ１５６の接続タイミング）が決まるので、実施例１よりも簡易な構成で同様の効果を得ることができる。

なお、本実施例では、クラッチ機構１６１は、接続ギヤ１５６、規制バネ４０１、第１、第２の回転軸１５６ａ、１５６ｂ、第１、第２の軸受部４１１、４１１ｂ、シート凸部４１０などによって構成される。

このように、本実施例によれば、実施例１と同様の効果が得られると共に、現像装置１００の構成をより簡易にすることができる。

［その他］
以上、本発明を具体的な実施例に即して説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではない。

上述の実施例では、現像装置が単独で装置本体に対し着脱可能とされていたが、これに限定されるものではなく、プロセスカートリッジとして装置本体に対し着脱可能とされていてもよい。プロセスカートリッジとは、一般に、感光体と、感光体に作用するプロセス手段としての帯電手段、現像手段及びクリーニング手段のうちの少なくとも一つとを一体的にカートリッジ化して装置本体に着脱可能としたものである。本発明は、感光体と、少なくとも現像手段と、が一体的にカートリッジ化されたプロセスカートリッジに適用することができる。つまり、現像装置を含むユニットが着脱可能である画像形成装置に本発明を適用することができる。

また、上述の実施例では、現像装置は現像剤として二成分現像剤を用いるものであったが、これに限定されるものではない。現像装置は、現像剤として磁性一成分現像剤、非磁性一成分現像剤など、キャリアを含まない一成分現像装置を用いるものであってもよい。その場合、使用開始前の現像装置の第２室に密封される初期現像剤は一成分現像剤である。

また、上述の実施例では、隔壁の長手方向の両端部に開口部が設けられていたが、これに限定されるものではない。例えば、現像装置が一成分現像剤を用いるものである場合などに、隔壁にはその長手方向に沿って一つの開口部が設けられていてもよい。

また、上述の実施例では、第２室に設けられる搬送部材は、現像剤を隔壁の長手方向に沿って搬送するものであったが、これに限定されるものではない。例えば、上述のように隔壁の長手方向に沿って開口部が設けられている場合などに、第２室に設けられる搬送部材は、現像剤を隔壁の長手方向と交差する方向に搬送するものであってもよい。

また、上述の実施例では、第１室にも搬送部材が設けられていたが、これに限定されるものではない。例えば、現像装置が一成分現像剤を用いるものである場合などに、第１室に搬送部材が設けられていなくてもよい。

また、上述の実施例では、封止部材は上方に巻き取られるものであったが、これに限定されるものではない。例えば、上述のように隔壁の長手方向に沿って開口部が設けられている場合などに、封止部材は、隔壁の長手方向に巻き取られるものであってもよい。

また、本発明は、タンデム型／１ドラム型、中間転写型／直接転写型の画像形成装置において、区別無く実施することができる。また、本発明は、必要な機器、装備、筐体構造を加えて、プリンタ、各種印刷機、複写機、ＦＡＸ、複合機など、種々の用途の画像形成装置で実施することができる。

１０ 画像形成装置
５１ａ 封止シート（封止部材）
１００ 現像装置
１０１ａ 現像室（第１室）
１０１ｂ 撹拌室（第２室）
１０２ 現像スリーブ（現像剤担持体）
１０３ 隔壁
１０４ｂ 撹拌スクリュー（搬送部材）
１０７ａ 開口部
１５４ 巻取り軸ギヤ
１５５ 撹拌スクリューギヤ
１５６ 接続ギヤ
１６１ クラッチ機構
６００ 巻取り軸
４０２ 離間ブロック（規制部材）
４１０ シート凸部（規制部）

Claims (8)

1. 像担持体に現像剤を供給する現像剤担持体と、
   前記現像剤担持体に供給する現像剤を収容する第１室と、
   前記第１室に供給する現像剤を収容する第２室と、
   前記第１室と前記第２室とを仕切ると共に前記第２室から前記第１室への現像剤の移動を許す開口部を備えた隔壁と、
   前記第２室に収容された現像剤を搬送する搬送部材と、
   前記開口部を封止する封止部材と、
   前記封止部材を移動させて前記開口部を開封する移動部材と、
   を有し、
   使用開始前には前記開口部が前記封止部材で封止され前記第２室に現像剤が封入されており、使用開始時に前記移動部材により前記封止部材が移動させられて前記開口部が開封され、前記第２室から前記第１室への現像剤の移動が可能とされる現像装置において、
   前記移動部材と前記搬送部材とに共通の駆動入力部からの駆動力を伝達する駆動伝達部であって、前記搬送部材への駆動伝達の切断及び接続を行うクラッチ機構を備えた駆動伝達部を有し、
   使用開始前には前記クラッチ機構により前記搬送部材への駆動伝達が切断されており、使用開始時に前記移動部材の動作に連動して前記クラッチ機構による前記搬送部材への駆動伝達の接続が行われることを特徴とする現像装置。
2. 前記クラッチ機構は、前記現像装置の使用開始時に、前記移動部材の駆動が開始され、前記開口部の少なくとも一部が開封された後に、前記移動部材の動作に連動して前記搬送部材への駆動伝達の接続を行うことを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
3. 前記封止部材は、シート状部材であり、前記移動部材は、前記封止部材を巻き取ることで移動させて前記開口部を開封する回転部材であることを特徴とする請求項１又は２に記載の現像装置。
4. 前記クラッチ機構は、
   前記駆動伝達部を構成する、前記移動部材と一体で回転する移動部材ギヤ及び前記搬送部材と一体で回転する搬送部材ギヤを備える同一系統のギヤ列の、前記移動部材ギヤと前記搬送部材ギヤとの間に設けられた、前記搬送部材ギヤへの駆動伝達を切断する切断位置と、前記搬送部材ギヤへの駆動伝達を接続する接続位置と、の間を移動可能な接続ギヤと、
   前記接続ギヤの前記切断位置から前記接続位置への移動を規制する規制部材と、
   一端部が前記規制部材に接続され他端部が前記回転部材に接続された接続部材と、
   を有し、
   前記回転部材によって前記接続部材が巻き取られることで、前記規制部材による前記規制が解除され、前記接続ギヤが前記切断位置から前記接続位置へ移動することを特徴とする請求項３に記載の現像装置。
5. 前記クラッチ機構は、
   前記駆動伝達部を構成する、前記移動部材と一体で回転する移動部材ギヤ及び前記搬送部材と一体で回転する搬送部材ギヤを備える同一系統のギヤ列の、前記移動部材ギヤと前記搬送部材ギヤとの間に設けられた、前記搬送部材ギヤへの駆動伝達を切断する切断位置と、前記搬送部材ギヤへの駆動伝達を接続する接続位置と、の間を移動可能な接続ギヤと、
   前記封止部材と一体で移動するように設けられた、前記接続ギヤの前記切断位置から前記接続位置への移動を規制する規制部と、
   を有し、
   前記回転部材によって前記封止部材が巻き取られることで、前記規制部による前記規制が解除され、前記接続ギヤが前記切断位置から前記接続位置へ移動することを特徴とする請求項３に記載の現像装置。
6. 前記規制部は、前記封止部材と一体に形成されていることを特徴とする請求項５に記載の現像装置。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の現像装置と、前記駆動入力部に入力する駆動力を発生する駆動源と、を有する画像形成装置。
8. 前記現像装置を含むユニットが着脱可能であることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。

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