JP4422991B2 - 現像装置及びプロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は現像装置及びプロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置に関するものである。

従来、電子写真画像形成装置においては、電子写真感光体ドラム（以下、「感光体ドラム」と言う）及び前記感光体ドラムに作用するプロセス手段を一体的にカートリッジ化して、このカートリッジを画像形成装置本体に着脱可能とするプロセスカートリッジ方式が採用されている。このプロセスカートリッジ方式によれば、装置のメンテナンスをサービスマンによらずに操作者自身で行うことができるので、格段に操作性を向上させることができる。そのため、このプロセスカートリッジ方式は、電子写真画像形成装置において広く用いられている。

このような、プロセスカートリッジでは、感光体ドラムを備え、この感光体ドラムに形成した潜像に現像剤（トナー）を付与するために現像手段が用いられている。

この現像手段は、感光体ドラムにトナーを供給する現像スリーブを保持する現像容器枠体と、前記現像容器枠体と結合して設けられているトナーを収納したトナー収納容器とを有する。なお、現像容器枠体に設けられた開口部は、使用前においては、トナーシール部材で密閉されている。

そして、特許文献１には、電子写真画像形成装置本体へプロセスカートリッジを装着すると、前記開口部を密閉しているトナーシール部材を、前記トナーシール部材の一端部が固定された巻き取り部材により巻き取り、自動的に開口部を開封する構成が提案されている。

また、特許文献１には、トナー収納容器内のトナーを攪拌する回転部材としての攪拌部材についても記載されている。

また、特許文献２には、現像剤攪拌装置として、攪拌軸回りに回転する弾性シート部材を用いる構成が提案されている。

また、特許文献３には、現像剤攪拌部材を、分割された羽根部で構成する構成が提案されている。そして、前記羽根部の間には、時間差を置いて回転駆動力を伝達するねじ構造部が設けられている。

しかしながら、電子写真画像形成装置本体に設けられた１つの駆動源により、前記トナーシール部材の巻き取り軸及び前記攪拌部材を回転させる場合、以下のトルクを考慮して駆動源を選択する必要があった。

具体的には、第一に、トナーシール部材を開口部から剥がすために巻き取り部材を回転する際に発生する負荷トルク、第二に、攪拌部材を回転する際に発生する負荷トルクである。特に、現像剤収納容器の開口部がトナーシール部材により密閉された状態で攪拌部材を回転させる際に発生する最大負荷トルクを考慮して駆動源を選択する必要があった。

そのため、トナーシール部材により密閉された状態で攪拌部材を回転させる際に発生する最大負荷トルクに、巻き取り部材を回転する際に発生する負荷トルクを加えたトルクを発生することができる駆動手段を選択する必要があり、装置の大型化やコストの増大を招
くこととなっていた。
特開２００１-３０５８３９号公報（第１図、第５図） 特開２００１-０７５３４３号公報（第７図） 特開平６−３４８１２６号公報（第１図）

本発明は、上記従来技術を鑑み更に発展させたものである。

本発明の目的は、現像剤シール開封装置と攪拌部材を駆動させるのに必要な駆動トルクを低減させることのできる現像装置及びプロセスカートリッジを提供することにある。

上記目的を達成するために、本出願に係る発明は、
電子写真画像形成装置本体に着脱可能な現像装置であって、
電子写真感光体ドラムに形成された静電潜像を現像剤により現像する、前記装置本体に設けられたモータからの駆動力によって回転する現像ローラであって、前記現像ローラの長手方向の一方の端部に設けられた第１のギアと、前記長手方向の他方の端部に設けられた第２のギアと、を有する現像ローラと、
前記現像剤を収納する現像剤収納容器と、
前記現像剤収納容器内に設けられた攪拌部材であって、前記現像剤を攪拌し前記現像ローラへ供給する攪拌部材と、
前記現像剤を前記現像ローラへ供給するために前記現像剤収納容器に設けられた開口と、
前記開口を密封する現像剤シール部材と、
前記現像剤シール部材を開封するために前記現像剤シール部材を巻き取る巻き取り軸を有し、前記第２のギアを介して駆動力が伝達される現像剤シール開封装置と、
前記攪拌部材に前記第１のギアを介して駆動力を伝達する駆動力伝達機構であって、前記第１のギアからの駆動力が伝達される、第１のねじ部を有する第１の駆動力伝達部材と
、前記第１のねじ部と噛み合った第２のねじ部を有する、前記攪拌部材に連結した第２の駆動力伝達部材と、を有し、前記第１の駆動力伝達部材に駆動力が伝達され、前記第１のねじ部が所定量回転して前記第２のねじに締め付けられた後に前記第２の駆動力伝達部材が回転することによって、前記モータの回転方向を切替えることなく、前記巻き取り軸が回転し始めてから所定時間経過後に駆動力を前記攪拌部材に伝達する駆動力伝達機構と、
を有することを特徴とする。

また、本出願に係る発明は、
電子写真画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、
前記現像装置と、
電子写真感光体ドラムと、
を有することを特徴とする。

また、本出願に係る発明は、
記録媒体に画像を形成するための電子写真画像形成装置において、
（ｉ）前記プロセスカートリッジと、
（ｉｉ）前記プロセスカートリッジの有する前記電子写真感光体ドラムに形成された現像剤像を前記記録媒体に転写する転写手段と、
（ｉｉｉ）前記記録媒体を搬送する搬送手段と、
を有することを特徴とする。

以上説明したように、本発明によれば、現像剤シール部材を引き剥がす際に発生する引き抜き力がピークになるタイミングより遅く攪拌部材が回転し始める。よって、攪拌部材と現像剤シール開封装置を駆動させるのに必要な最大駆動トルクを低減させることができるので、モータの小型化、低コスト化に寄与する。

以下に図面及び実施例を参照して、この発明を実施するための最良の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。また、以下の説明で一度説明した部材についての材質、形状などは、特に改めて記載しない限り初めの説明と同様のものである。

（電子写真画像形成装置全体の説明）

以下、本実施例に係る現像装置、プロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置を図面に基づいて説明する。

まず、本実施例に係るプロセスカートリッジを着脱可能に装着する電子写真画像形成装置について、図１、図２を参照して説明する。図１は、本実施例に係る電子写真画像形成装置Ａの構成を示す概略断面図である。図２は、本実施例に係る電子写真画像形成装置Ａに着脱可能なプロセスカートリッジＢの概略断面図である。

ここで、電子写真画像形成装置としては、電子写真画像形成方式を用いて、記録紙、ＯＨＰシート、布等の記録媒体に画像を形成する装置である。例えば、電子写真複写機、電子写真プリンタ（例えば、ＬＥＤプリンタ、レーザービームプリンタ等）、電子写真ファクシミリ装置及び電子写真ワードプロセッサ等が含まれるが、本実施例では、レーザービームプリンタを例にとって説明する。

また、プロセスカートリッジとは、プロセス手段としての少なくとも現像手段と電子写真感光体ドラムとを一体的にカートリッジ化して電子写真画像形成装置本体に着脱可能とするものをいう。尚、プロセス手段としては、帯電手段、クリーニング手段も含まれる。

電子写真画像形成装置（レーザービームプリンタ）Ａ（以下、画像形成装置Ａと言う）は、後述するプロセスカートリッジＢを着脱可能に装着する。

そして、画像形成装置Ａは、カートリッジＢにおける現像剤（トナー）像の形成と同期して、カセット３ａにセットした記録媒体２をピックアップローラ３ｂ、搬送ローラ対３ｃ、３ｄ、３ｅにより転写位置へ搬送する。

記録媒体２は、転写位置に配置された転写ローラ（転写手段）４に電圧を印加することによって、前記現像剤像が転写される。

その後、記録媒体２は、搬送ガイド３ｆを通過して定着手段５へ搬送される。定着手段５は、駆動ローラ５ｃ、及び、ヒータ５ａを内蔵した定着ローラ５ｂを有する。そして、定着手段５は、通過する記録媒体２に熱及び圧力を印可して現像剤像を記録媒体２上に定着する。

記録媒体２は、排出ローラ対３ｇ、３ｈにより搬送され、反転経路３ｉを経由して排出トレイ６へと排出される。この排出トレイ６は、画像形成装置Ａの上面に設けられている。なお、揺動可能なフラッパ３ｊを動作させ、反転経路３ｉを介することなく記録媒体２を排出することもできる。前記ピックアップローラ３ｂ、搬送ローラ対３ｃ、３ｄ、３ｅ、搬送ガイド３ｆ及び排出ローラ対３ｇ、３ｈ等が記録媒体２の搬送手段３を構成している。

なお、画像形成装置本体Ａは、カートリッジＢを駆動するための駆動源として、モータ２３を有する。そして、モータ２３が発生する駆動力は、感光体ドラム７（図２）の回転軸と同軸上にあるギア２４を介して、カートリッジＢへ伝達される。

次に、本実施例に係るカートリッジＢについて説明する。

カートリッジＢは、現像装置１９と、感光体ユニット２０とから構成されている。

感光体ユニット２０は、ドラム形状の電子写真感光体ドラム（以下、感光体ドラムと言う）７と、帯電手段である帯電ローラ８と、弾性クリーニングブレード１７ａと、を有する。ここで、感光体ドラム７、帯電ローラ８、弾性クリーニングブレード１７ａは、ドラム枠体１８に取り付けられている。

感光体ドラム７は、帯電手段である帯電ローラ８によって帯電される。次に、感光体ドラム７は、レーザーダイオード、ポリゴンミラー、レンズ、反射ミラー（不図示）を有する光学手段１から画像情報に応じたレーザビーム光が照射される。これにより、画像情報に応じた静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像装置１９によって現像剤（トナー）を用いて現像され、可視像すなわち現像剤像（トナー像）とされる。

クリーニング手段１７は、転写ローラ４によって現像剤像が記録媒体２に転写された後の感光体ドラム７上に残留した現像剤を、弾性クリーニングブレード１７ａによって感光体ドラム７上の残留トナーを掻き落とす。そして、廃トナー溜め１７ｂへと集める。

現像装置１９は、現像剤を収容している現像剤収納容器（以下、トナー収納容器と言う）１４と、現像ローラ１０及び現像ブレード１２を保持する現像枠体１３と、を有する。トナー収納容器１４と現像枠体１３は、前記トナー収納容器１４及び現像枠体１３の外周に設けられたフランジ部１４ｂ及び１３ｂを溶着等の手段により、一体に結合されている。

また、現像装置１９は、トナー収納容器１４内の現像剤を攪拌部材５５の回転によって現像室１３ａに送り出す。そして、マグネットローラ（固定磁石）１１を内蔵した現像ローラ１０を回転させると共に、現像ブレード１２によって摩擦帯電電荷を付与したトナー層を現像ローラ１０の表面に形成する。そして、その現像剤を潜像に応じて感光体ドラム７へ転移させることによって現像剤像を形成して可視像化する。

現像ブレード１２は、現像ローラ１０の周面のトナー量を規定すると共に摩擦帯電電荷を付与する。

（カートリッジＢの枠体の構成）

本実施例に係るカートリッジＢの枠体の構成について図８を参照して説明する。図８は、本実施例に係るプロセスカートリッジの分解斜視図である。

図８に示すように、カートリッジＢは、現像装置１９と感光体ユニット２０とが丸いピンの結合部材３１によって互いに回動可能に結合されている。

現像枠体１３の長手方向（現像ローラ１０の軸線方向）両側に形成したアーム部１３ｂ、１３ｃの先端には、現像ローラ１０に平行な丸い形状の回動穴１３ｄ、１３ｅが設けられている。

ドラム枠体１８の長手方向の両側２箇所にはアーム部１３ｂ、１３ｃを進入させるための凹部１８ａ、１８ｂが設けられている。そして、凹部１８ａ、１８ｂにアーム部１３ｂ、１３ｃを挿入する。その後、結合部材３１をドラム枠体１８の取付穴１８ｃ、１８ｄに挿入し、アーム部１３ｂ、１３ｃの回動穴１３ｄ、１３ｅに嵌入し、更に、ドラム枠体１８の内側の穴（不図示）に圧入して取り付ける。これにより、感光体ユニット２０と現像装置１９は結合部材３１を中心に回動可能に結合される。このときアーム部１３ｂ、１３ｃの根元に取り付けられた圧縮コイルばね２１、２２が、ドラム枠体１８の凹部１８ａ、１８ｂの上壁に当たり現像装置１９を下方へ付勢する。これにより、現像ローラ１０を感光体ドラム７へ確実に押し付ける。

（電子写真画像形成装置本体へのカートリッジの装着）

本実施例に係るプロセスカートリッジの画像形成装置本体への装着方法を図３乃至図７を参照して説明する。図３は、本実施例に係る画像形成装置本体へプロセスカートリッジを装着した状態を示す斜視図である。図４、図５は、本実施例に係る画像形成装置本体の装着手段を示す斜視図である。図６、図７は、本実施例に係るプロセスカートリッジの外観斜視図である。

図３に示すように、カートリッジＢは、画像形成装置本体Ａのカートリッジドア９を開いて、操作者によって画像形成装置本体Ａに設けたカートリッジ装着手段に対して取り外し可能に装着される。

本実施例に係るカートリッジの装着手段は、図４、図５に示すように、画像形成装置本体Ａに形成したガイド部３０Ｌ１、３０Ｌ２、３０Ｒ１、３０Ｒ２で構成される。カートリッジＢを画像形成装置本体Ａに装着する際は、カートリッジＢの両外側面に設けられた円筒部４０Ｒ１、４０Ｒ２、４０Ｌ１、４０Ｌ２（図６、図７参照）を、それぞれ画像形成装置本体のガイド部３０Ｒ１、３０Ｒ２、３０Ｌ１、３０Ｌ２に沿って挿入する。

（現像剤シール部材と現像剤シール開封装置）

本実施例に係る現像剤シール部材及び現像剤シール開封装置について図９、図１０を参照して説明する。図９は、本実施例に係るカートリッジＢの分解斜視図である。図１０、図１１は、本実施例の現像剤シール部材が巻き取られる状態を説明する図である。

トナー収納容器１４は、トナーを現像ローラ１０に供給するために設けられた開口１４ａ（図１及び図２参照）を有する。そして、図９に示すように、トナーと現像ローラ１０を遮蔽するための現像剤シール部材（以下、トナーシールと言う）５０が、開口１４ａの周囲に溶着されている。

トナーシール５０は、図１０（ａ）に示すように、開口１４ａを囲むようにトナー収納容器１４に設けられた接合部である略矩形状のシールパターン（以下、熱溶着部と言う）５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄによって、開口１４ａの周囲部に接合（溶着）されている。

トナーシール５０は、トナー収納容器１４に溶着された部分と、溶着されていない部分（自由端）を有する。また、トナーシール５０は、トナー収納容器１４に溶着された部分と溶着されていない部分の間に、折り返し部５０ｆを有する。そして、トナーシール５０は、折り返し部５０ｆで折り返される。

溶着されていない部分の先端部５０ｇは、現像剤シール巻き取り軸５１に溶着又は接着
等の手段によって固定される。

現像剤シール開封装置Ｃは、トナーシール５０により密閉されている開口１４ａから、トナーシール５０を巻き取り開封するものである。そして、現像剤シール巻き取り軸５１と、ギア部５１ａを有する。巻き取り軸５１のギア部５１ａに、後述する駆動力伝達手段によって駆動力が伝達されると、巻き取り軸５１は、図１０（ｂ）に示すように、矢印Ｇ１方向に回転する。これによって、巻き取り軸５１は、トナーシール５０を巻き取り始める。

具体的には、先端部５０ｇが、巻き取り軸５１に巻き取られることによって、折り返し部５０ｆに巻き取り力が加わり、トナーシール５０が略矩形状の熱溶着部５０ｂからまず剥がされる（図１０（ｂ）参照）。

その際、トナーシール５０の引き抜き方向Ｘに対して、交差する方向（略直交する方向）の熱溶着部５０ｂの巾Ｗ１が最大巾となる時が、トナーシール５０を引き剥がす際に発生する引き抜き力がピークとなる。つまり、巻き取り軸５１にかかる負荷トルクがピークとなる。

次に、トナーシール５０が現像剤シール巻き取り軸５１に巻き取られるに従って、トナーシール５０が上下の熱溶着部５０ａ、５０ｃから剥がされる（図１１（ａ）参照）。

更に、トナーシール５０が現像剤シール巻き取り軸５１に巻き取られる。これによって、折り返し部５０ｆが、熱溶着部５０ｄを移動しながら剥がされる（図１１（ｂ）参照）。

本実施例では、熱溶着部５０ｂ、５０ｄの巾及び角度θを同じに設定している。従って、現像剤シール巻き取り軸５１にかかる負荷トルクは、トナーシール５０が熱溶着部５０ｂと熱溶着部５０ｄから剥がされる際は、共に同じになる。

よって、トナーシール５０の折り返し部５０ｆを熱溶着部５０ｂ、５０ｄから剥がす際の力は最大となる。そのため、巻き取り軸５１にかかる負荷トルクも最大となる。

本実施例では、現像剤シール部材は、溶着ホーンのシールパターンによって、現像剤収納容器に熱溶着されている。しかし、現像剤シール部材が、両面テープや接着剤等の接合部によって、現像剤収納容器に接合されていても良い。

（攪拌部材）

本実施例に係る攪拌部材について図１２、図１３、図１４を参照して説明する。図１２は、攪拌部材の構成を説明するための分解斜視図である。図１３は、攪拌部材の駆動伝達部構成を説明するための分解斜視図である。図１４は、攪拌部材の駆動伝達部の動きを説明するための斜視図である。

はじめに、トナー収納容器１４の開口１４ａから遠い方の攪拌部材５５の説明をする。攪拌部材５５の長手方向の一方の端部は、トナー収納容器１４の外側から、軸穴１４ｃを通してカップリング部材５６により軸支されている。

ここで、攪拌部材５５とカップリング部材５６の結合は、攪拌部材５５の長手方向の一方の端部に設けられた二方取り穴５５ａとカップリング部材５６の二方取り軸５６ａが嵌合し、攪拌部材５５の固定穴５５ｂにカップリング部材５６の抜け止めツメ５６ｂが引っ
掛かることで行われる。また、カップリング部材５６と軸穴１４ｃの間にはシール部材５７が設けられている。シール部材５７は、トナーがトナー収納容器１４の軸穴１４ｃから漏れることを防いでいる。

一方、攪拌部材５５の長手方向の他方の端部には、端軸５５ｃが設けられている。そして、攪拌部材５５は、端軸５５ｃが穴１４ｄに挿入されることで軸支される。

また、カップリング部材５６に対して、長手方向（攪拌部材の回転軸方向）の外側には、サイドカバー（不図示）に支持された攪拌駆動ギア５８が設けられている。攪拌駆動ギア５８は、後述するギア列を有する駆動力伝達手段から伝達された駆動力をカップリング部材５６に伝達する。

ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）を材質とする弾性シート部材６０は、ビス止め、接着、溶着、熱カシメなどの手段により、攪拌部材５５に固定されている。

次に、トナー収納容器１４の開口１４ａに近い方の攪拌部材５５の説明をする。攪拌部材５５の長手方向の一方の端部は、トナー収納容器１４の外側から、軸穴１４ｃを通して第１の駆動力伝達部材７０により軸支されている。

ここで、攪拌部材５５と第１の駆動力伝達部材７０の結合は、攪拌部材５５の長手方向の一方の端部に設けられた二方取り穴５５ａと伝達部材７０の二方取り軸７０ａが嵌合し、さらに攪拌部材５５の固定穴５５ｂに伝達部材７０の抜け止めツメ７０ｂが引っ掛かることで行われる。また、伝達部材７０と軸穴１４ｃの間にはシール部材５７が設けられている。シール部材５７は、トナーがトナー収納容器１４の軸穴１４ｃから漏れることを防いでいる。

一方、攪拌部材５５の長手方向の他方の端部には、端軸５５ｃが設けられている。そして、攪拌部材５５は、端軸５５ｃが穴１４ｄに挿入されることで軸支される。

伝達部材７０は、ねじ部７０ｃを有する。ねじ部７０ｃは、第２の駆動力伝達部材７１に設けられたねじ部７１ａと噛み合う。また、伝達部材７０に対して、長手方向（攪拌部材の回転軸方向）の外側には、サイドカバー（不図示）に支持された攪拌駆動ギア５９が設けられている。なお、画像形成装置本体ＡにはじめてカートリッジＢを装着した状態では、ねじ部７１ａはねじ部７０ｃに対して回転可能な状態（締めつけをゆるめた状態）である。

攪拌駆動ギア５９は、後述するギア列を有する駆動力伝達手段から伝達された駆動力を伝達部材７１と伝達部材７０と攪拌部材５５に伝達する。

図１３を参照しながら、駆動力伝達手段から攪拌部材に駆動力が伝達される機構を説明する。攪拌駆動ギア５９は、駆動力を伝達する突起５９ａを有し、伝達部材７１は、駆動力を伝達するリブ７１ｂを有する。攪拌駆動ギア５９と伝達部材７１は、ほぼ同軸上に設けられている。そして、攪拌駆動ギア５９が矢印Ｇ２方向（図１３）に回転すると、突起５９ａの伝達面が伝達部材７１の駆動伝達リブ７１ｂに当接する。これによって、伝達部材７１を回転させる駆動力が伝達される。

次に、図１４を参照しながら、伝達部材７０と伝達部材７１の動きについて説明する。

図１４（ａ）に示すように、伝達部材７１のフランジ部７１ｃと伝達部材７０のフランジ部７０ｄは、互いに隙間をもって対向している。

図１４（ｂ）に示すように、攪拌駆動ギア５９から矢印Ｇ２方向に回転する駆動力が、伝達部材７１に伝達される。これによって、ねじ部７１ａがねじ部７０ｃ（図１３参照）の締めつけ方向に回転する。この時、伝達部材７０と連結している攪拌部材５５と弾性シート部材６０は、トナー収納容器１４内のトナーが抵抗力（負荷）となっており、回転しない。

図１４（ｃ）に示すように、ねじ部７１ａが、伝達部材７１の回転によって、ねじ部７０ｃに対して締められる。これによって、突起５９ａの伝達面が矢印Ｇ３方向にスライドしながら、伝達部材７１のリブ７１ｂに駆動を伝達する。

図１４（ｄ）に示すように、フランジ部７１ｃとフランジ部７０ｄが突き当たると、伝達部材７０に矢印Ｇ２方向に回転する駆動力が伝達される。

以上のように、伝達部材７１を設けることにより、攪拌駆動ギア５９にモータ２３等の駆動源から駆動力が伝達されてから、伝達部材７０に駆動力が伝達するまでに時間差を設けることができる。

また、フランジ部７１ｃとフランジ部７０ｄとの隙間の長さ、又は、ねじ部７１ａ、７０ｃのピッチを変更する。これによって、駆動攪拌ギア５９にモータ等の駆動源から駆動力が伝達されてから、伝達部材７０に駆動が伝達されるまでの時間を調整できる。

本実施例では、トナー収納容器１４の前記開口１４ａに近い方の攪拌部材５５の駆動伝達部に、伝達部材７０と伝達部材７１を設けた。しかしながら、開口１４ａに遠い方の攪拌部材５５の駆動伝達部に設けてもよい。

図２において、前記開口１４ａに近い方と遠い方の攪拌部材５５は、トナーを現像ローラ１０に供給する方向に回転している。それぞれの回転角スピードをωａ、ωｂとした場合、ωａ＞ωｂが成り立つように、前記開口１４ａに近い攪拌部材５５の回転角スピードωａを速く設定する。これにより、現像ローラ１０へのトナーの供給をし易くする。逆に、遠い攪拌部材５５の回転角スピードωｂは、前記開口１４ａ近い攪拌部材５５近傍にトナーが供給可能な範囲で遅く設定している。これにより、現像ローラ１０から遠い位置での攪拌部材５５による過度な攪拌によりトナーが劣化することを防止できる。

（駆動源からの駆動力の伝達及び駆動力伝達手段）

本実施例に係る駆動源から攪拌部材及び現像剤シール開封装置への駆動力の伝達を、図１５、図１６、図１７を参照して説明する。図１５は、攪拌部材への駆動力の伝達を説明するための斜視図である。図１６は、現像剤シール開封装置が有する現像剤シール部材巻き取り軸への駆動力の伝達を説明するための斜視図である。

画像形成装置本体Ａは、略三角形のねじれた穴を持つ駆動力伝達部材８０（図５参照）を有する。また、感光体ドラム７の長手方向（感光体ドラム７の回転軸方向）の一方の端部には、ドラムギア８１の先端に形成された突起である三角カップリング８１ａが取り付けられている。

カートリッジＢを装置本体Ａに装着すると、装置本体Ａが有するモータ２３等の駆動源からカートリッジＢに駆動を伝達する。そのために、駆動力伝達部材８０と、三角カップリング８１ａが嵌合し、駆動が伝達される。駆動力は、ドラムギア８１のはす歯ギア８１ｂと、現像ローラ１０の長手方向の一方の端部に設けられた現像ローラギア８２（第１のギア）とが噛み合うことで伝達され、更に、アイドラギア８３、８４によって減速され、攪拌駆動ギア５９に伝達される。更に、アイドラギア８５によって減速され、攪拌駆動ギア５８に駆動が伝達される。なお、図１５に示すように、感光体ドラム７は矢印Ｇ４方向に回転し、現像ローラ１０は矢印Ｇ５方向に回転する。

一方、図１６に示すように、装置本体Ａが有する駆動源から伝達される駆動力は、現像ローラ１０の長手方向（回転軸方向）の他方の端部に設けられたギア８６（第２のギア）
を介し、アイドラギア８７、８８、８９によって減速され、現像剤シール巻き取り軸５１のギア部５１ａに駆動が伝達される。これにより、現像剤シール巻き取り軸５１が回転する。

次に、操作者が新品のカートリッジＢを装置本体Ａに装着した際の攪拌部材と現像剤シール巻き取り装置の動作を図１５、図１６を参照して説明する。

まず、駆動力伝達部材８０と三角カップリング８１ａが嵌合し駆動源から三角カップリング８１ａに駆動が伝達される。

次に、前述したカートリッジＢに設けられた駆動力伝達手段によって駆動力が、現像剤シール巻き取り軸５１に伝達される。そして、巻き取り軸５１が矢印Ｇ１方向に回転し、トナーシール５０を巻き取り始める。

トナーシール５０の巻き取り動作と同時に、前述した駆動力伝達手段によって攪拌駆動ギア５９が矢印Ｇ２方向に回転する。すると、ねじ部７１ａが、ねじ部７０ｃの締めつけ方向に回転する。この時、伝達部材７０と連結している前記攪拌部材５５と弾性シート部材６０は、トナー収納容器１４内のトナーが抵抗力（負荷）となっており、回転しない。また、伝達部材７０に駆動力が伝達されないので、攪拌部材５５は停止したままである。

その後、フランジ部７１ｃとフランジ部７０ｄが突き当たると、伝達部材７０に矢印Ｇ２方向に回転する駆動力が伝達され、攪拌部材５５が回転し始める。従って、トナーシール５０を巻き取り始めてから所定時間経過後に攪拌部材５５が回転を始めるため、攪拌部材５５が回転し始めるタイミングを遅らせることができる。

前記所定時間としては、トナーシール５０が接合部（例えば、シールパターン５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄ）から離間し始めてから、折り返し部５０ｆが接合部のうち引き抜き方向Ｘと交差する部分を通過するまでの時間とすると好適である。

このようにすれば、トナーシール５０を引き剥がす際に発生する引き抜き力がピークになるタイミングより遅く攪拌部材５５が回転し始める。そのため、トナーシール５０を巻き取る際に巻き取り軸５１にかかる負荷トルクと、攪拌部材５５にかかる負荷トルクとを加えた最大負荷トルクが低減される。従って、巻き取り軸５１、及び、攪拌部材５５を駆動させるための駆動トルクを軽減させることができるので、モータ２３等の駆動源の小型化、低コスト化に寄与する。

本実施例では、駆動力伝達部材８０と三角カップリング８１ａが嵌合し、駆動が伝達されるとした。しかしながら、現像ローラ１０の端部の現像ローラギア８２に三角カップリング部を設け、駆動力伝達部材８０と係合し、装置本体Ａから駆動力を受けても良い。

また、本実施例では、はす歯ギア８１ｂ、現像ローラギア８２、アイドラギア８３、８４、８５、攪拌駆動ギア５８、５９等、一連のギア列と、伝達部材７０、伝達部材７１と、を駆動力伝達手段として用いている。なお、本実施例に係る駆動力伝達手段としては、もちろんこれに限るものではない。例えば、プーリーやベルト等を適宜選択し、組み合わ
せることで種々の駆動力伝達手段を採用することができる。

次に、図１７を参照して、トナーシール５０を巻き取り始めるタイミングと攪拌部材５５が回転し始めるタイミングをずらしたことによる、カートリッジＢ（現像装置１９）全体の負荷トルクの低減効果について説明する。図１７の横軸は時間を示し、縦軸はプロセスカートリッジの負荷トルクを示す。

図１７（ｂ）は、トナーシール５０の巻き取り動作と、攪拌部材５５の回転が、同時に作動した時のトルク変動値を示す。時間軸の時間（Ｔ１）と（Ｔ２）は、トナーシール５０の引き抜き方向Ｘ（図１０）に対して交差する方向（略直交する方向）の、熱溶着部５０ｂの巾が最大巾となる時を示す。よって、この時のトナーシール５０の巻き取り軸５１にかかる負荷トルクは大きくなる。

また、時間（Ｔ１）では、トナーシール５０によって開口１４ａが塞がった状態である。そのため、その状態で攪拌部材５５が回転すると、攪拌部材にかかる負荷トルクは最も高くなる。

時間（Ｔ２）では、トナーシール５０が、巻き取り軸５１に巻き取られるこれによって、開口１４ａの一部が開いている。従って、攪拌部材５５が回転すると、トナーが現像室１３ａに供給される。よって、攪拌部材５５にかかる負荷トルクは低くなる。

時間（Ｔ３）では、開口１４ａが完全に開くので攪拌部材５５にかかる負荷トルクは最も低くなる。

時間（Ｔ４）では、トナーシール５０の巻き取りは終了している。

図１７（ｂ）に記載の時間（Ｔ１）は、図１０（ｂ）に示す状態、時間（Ｔ２）は、図１１（ａ）に示す状態、時間（Ｔ３）は、図１１（ｂ）に示す状態である。

次に、本実施例の構成について図１７（ｃ）を参照しながら説明する。

まず、時間（Ｔ１）では、トナーシール５０の引き抜き方向Ｘ（図１０）に対して交差する方向（略直交する方向）の、熱溶着部５０ｂの巾が最大巾となる時を示す。よって、この時のトナーシール５０の巻き取り軸にかかる負荷トルクは大きくなる。ただし、時間（Ｔ１）では、攪拌部材５５は停止している。そのため、攪拌部材や巻き取り軸等の回転部材によるカートリッジＢ全体の負荷トルクは低減される。

時間（Ｔ２）では、トナーシール５０が、巻き取り軸５１に巻き取られ始める。また、時間（Ｔ２）では、開口１４ａの一部が既に開いている。従って、攪拌部材５５が回転すると、トナーが現像室１３ａに供給される。そのため、攪拌部材５５にかかる負荷トルクは、開口１４ａが塞がった状態よりも低くなる。

時間（Ｔ３）では、開口１４ａが完全に開くので攪拌部材５５にかかる負荷トルクは最も低くなる。

図１７（ｂ）、（ｃ）より、トナーシール５０を巻き取り始めてから、所定時間経過後に攪拌部材５５を回転し始めることで、図１７（ｃ）に示すように、複数の回転部材により発生する全体の負荷トルクの最大値を低減することができる。そのため、巻き取り軸５１、及び、攪拌部材５５を駆動させるための駆動トルクを軽減させることができる。よって、モータ２３等の駆動源の小型化、低コスト化に寄与することができる。また、回転部
材にかかる負荷トルクを低減することにより、回転部材の小型化、低コスト化にも寄与することができる。

実施例２に係る攪拌部材について図１８、図１９を参照して説明する。図１８は、実施例２に係る攪拌部材の駆動伝達部構成を説明するための分解斜視図である。図１９は、実施例２に係る攪拌部材の駆動伝達部構成を説明するための断面図である。なお、実施例１と同じ構成については説明を省略する。

駆動力伝達部材９０は、その一方の端部に二方取り軸９０ａを有する。二方取り軸９０ａは、攪拌部材５５の二方取り穴５５ａに嵌合する。さらに、攪拌部材５５の固定穴５５ｂに伝達部材９０の抜け止めツメ９０ｂが引っ掛かる。これによって、伝達部材９０と攪拌部材５５が係合する。

伝達部材９０の他方の端部には、穴部９０ｃが設けられており、穴部９０ｃの底には、ゴムや繊維材からなる摩擦部材９１が取り付けられている。

また、攪拌駆動ギア９５は、一方の端部に、サイドカバー９４の支持軸９４ａと係合する穴部９５ｂ、及び、ギア部９５ｃを有する。ギア９５の他方の端部には、ゴムや繊維材からなる摩擦部材９２を取り付ける軸部９５ａを有する。

穴部９５ｂ外周の軸には、バネ等からなる押圧部材９３が嵌入され、サイドカバー９４とギア部９５ｃの間に挟み込まれる。これにより、軸部９５ａの先端に取り付けられた摩擦部材９２と、穴部９０ｃに取り付けた摩擦部材９１とに適切な圧力が加えられ、所望の摩擦力を設定できる。

次に、トナーシール５０を巻き取り開始するタイミングから攪拌部材５５が回転し始めるタイミングを所定時間遅らせる構成について説明する。

トナーシール５０によって開口１４ａが塞がった状態では、攪拌部材５５と弾性シート部材６０にトナーの負荷がかかっている。そのため、攪拌駆動ギア５９がギア列（不図示）により伝達された駆動力を受けても、摩擦部材９２と摩擦部材９１との連結部間で滑りが発生する。そのため、攪拌部材５５は停止したままである。

トナーシール５０が、巻き取り軸５１に巻き取られ始め、開口１４ａの一部が開いた状態で、攪拌部材５５が回転すると、トナーが現像室１３ａに供給される。そのため、攪拌部材５５にかかる負荷トルクは、開口１４ａが塞がった状態よりも低くなる。また、トナーシール５０の巻き取りが終了すると、開口１４ａが完全に開くので攪拌部材５５にかかる負荷トルクは更に低くなる。

そのため、所定時間を、巻き取り軸５１が開口１４ａの開封を開始する後の時間に設定する。これによって、より小型である、あるいは、低コストの駆動源を採用することができる。また、負荷トルクが低くなることで、攪拌部材やギアに、より低コストの部品を採用することができる。

摩擦部材９２と摩擦部材９１の連結部で発生する摩擦力を、開口１４ａが完全に開いた時に攪拌部材５５を回転させるのに必要なトルクと同等に設定すれば、カートリッジＢ（現像装置１９）が有する複数の回転部材により発生する全体の負荷トルクの最大値を低減することができる。そのため、モータ等の駆動源の小型化、低コスト化に寄与することができる。また、回転部材にかかる負荷トルクを低減することにより、回転部材の小型化、
低コスト化にも寄与することができる。

本実施例に係る電子写真画像形成装置の構成を示す概略断面図である。 本実施例に係るプロセスカートリッジの概略断面図である。 本実施例に係る画像形成装置本体へプロセスカートリッジを装着した状態を示す斜視図である。 本実施例に係る画像形成装置本体の装着手段を示す斜視図である。 本実施例に係る画像形成装置本体の装着手段を示す斜視図である。 本実施例に係るプロセスカートリッジの外観斜視図である。 本実施例に係るプロセスカートリッジの外観斜視図である。 本実施例に係るプロセスカートリッジの分解斜視図である。 本実施例に係るプロセスカートリッジの分解斜視図である。 本実施例の現像剤シール部材が巻き取られる状態を説明する図である。 本実施例の現像剤シール部材が巻き取られる状態を説明する図である。 本実施例に係る攪拌部材の構成を説明するための分解斜視図である。 本実施例に係る攪拌部材の駆動伝達部構成を説明するための分解斜視図である。 本実施例に係る駆動伝達部の動きを説明するための斜視図である。 攪拌部材への駆動力の伝達を説明するための斜視図である。 現像剤シール開封装置が有する現像剤シール部材巻き取り軸への駆動力の伝達を説明するための斜視図である。 本実施例のトルクを示す図である。 実施例２に係る攪拌部材の駆動伝達部構成を説明するための分解斜視図である。 実施例２に係る攪拌部材の駆動伝達部構成を説明するための断面図である。

符号の説明

１ 光学手段
２ 記録媒体
３ 搬送手段
４ 転写ローラ
５ 定着手段
６ 排出トレイ
７ 電子写真感光体ドラム
８ 帯電ローラ
９ カートリッジドア
１０ 現像ローラ
１１ マグネットローラ
１２ 現像ブレード
１３ 現像枠体
１４ 現像剤収納容器（トナー収納容器）
１４ａ 開口部
１７ クリーニング手段
１８ ドラム枠体
１９ 現像装置
２０ 感光体ユニット
２３ モータ（駆動源）
２４ ギア
３１ 結合部材
５０ トナーシール（現像剤シール部材）
５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄ シールパターン
５０ｆ 折り返し部
５０ｇ 先端部
５１ 現像剤シール巻き取り軸
５１ａ ギア部
５５ 攪拌部材
５５ａ 二方取り穴
５５ｂ 固定穴
５５ｃ 端軸
５６ カップリング部材
５７ シール部材
５８、５９ 攪拌駆動ギア
５９ａ 駆動伝達突起
６０ 弾性シート部材
７０ 第１の駆動力伝達部材
７０ａ 二方取り軸
７０ｂ 抜け止めツメ
７０ｃ ねじ部
７０ｄ フランジ部
７１ 第２の駆動力伝達部材
７１ａ ねじ部
７１ｂ 駆動伝達リブ
７１ｃ フランジ部
８０ 駆動力伝達部材
８１ ドラムギア
８１ａ 三角カップリング
８１ｂ はす歯ギア
８２ 現像ローラギア
８３、８４、８５、８７、８８、８９ アイドラギア
９０ 駆動力伝達部材
９０ａ 二方取り軸
９０ｂ 抜け止めツメ
９０ｃ 穴部
９１、９２ 摩擦部材
９３ 押圧部材
９４ サイドカバー
９５ 攪拌駆動ギア
９５ａ 軸部
９５ｂ 穴部
９５ｃ ギア部
Ａ 電子写真画像形成装置
Ｂ プロセスカートリッジ
Ｃ 現像剤シール開封装置

Claims (8)

1. 電子写真画像形成装置本体に着脱可能な現像装置であって、
   電子写真感光体ドラムに形成された静電潜像を現像剤により現像する、前記装置本体に設けられたモータからの駆動力によって回転する現像ローラであって、前記現像ローラの長手方向の一方の端部に設けられた第１のギアと、前記長手方向の他方の端部に設けられた第２のギアと、を有する現像ローラと、
   前記現像剤を収納する現像剤収納容器と、
   前記現像剤収納容器内に設けられた攪拌部材であって、前記現像剤を攪拌し前記現像ローラへ供給する攪拌部材と、
   前記現像剤を前記現像ローラへ供給するために前記現像剤収納容器に設けられた開口と、
   前記開口を密封する現像剤シール部材と、
   前記現像剤シール部材を開封するために前記現像剤シール部材を巻き取る巻き取り軸を有し、前記第２のギアを介して駆動力が伝達される現像剤シール開封装置と、
   前記攪拌部材に前記第１のギアを介して駆動力を伝達する駆動力伝達機構であって、前記第１のギアからの駆動力が伝達される、第１のねじ部を有する第１の駆動力伝達部材と、前記第１のねじ部と噛み合った第２のねじ部を有する、前記攪拌部材に連結した第２の駆動力伝達部材と、を有し、前記第１の駆動力伝達部材に駆動力が伝達され、前記第１のねじ部が所定量回転して前記第２のねじに締め付けられた後に前記第２の駆動力伝達部材が回転することによって、前記モータの回転方向を切替えることなく、前記巻き取り軸が回転し始めてから所定時間経過後に駆動力を前記攪拌部材に伝達する駆動力伝達機構と、
   を有することを特徴とする現像装置。
2. 前記駆動力伝達機構は、
   前記第２のねじ部に前記第１のねじ部が締め付けられた際に、前記第１の駆動力伝達部材が有する第１のフランジ部と、前記第２の駆動力伝達部材が有する第２のフランジ部とが突き当たることによって、前記第２の駆動力伝達部材が回転することを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
3. 前記現像剤シール部材は、
   前記巻き取り軸より前記現像剤シール部材の引き抜き方向の上流側であって前記開口を囲むように設けられた接合部に接合されており、
   前記駆動力伝達機構は、前記現像剤シール部材が前記接合部から離間し始めてから所定時間経過後に、駆動力を前記攪拌部材に伝達することを特徴とする請求項１または２に記載の現像装置。
4. 前記現像剤シール部材は、前記開口を挟んで前記巻き取り軸と反対側に折り返し端部を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の現像装置。
5. 前記所定時間は、前記現像剤シール開封装置が前記開口の開封を開始する後の時間に設定されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の現像装置。
6. 前記所定時間は、前記現像剤シール部材が前記接合部から離間し始めてから、前記折り返し端部が前記接合部のうち前記引き抜き方向と交差する部分を通過するまでの時間であることを特徴とする請求項３に記載の現像装置。
7. 電子写真画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、
   請求項１乃至６のいずれかに記載の現像装置と、
   電子写真感光体ドラムと、
   を有することを特徴とするプロセスカートリッジ。
8. 記録媒体に画像を形成するための電子写真画像形成装置において、
   （ｉ）請求項７に記載のプロセスカートリッジと、
   （ｉｉ）前記プロセスカートリッジの有する前記電子写真感光体ドラムに形成された現像剤像を前記記録媒体に転写する転写手段と、
   （ｉｉｉ）前記記録媒体を搬送する搬送手段と、
   を有することを特徴とする電子写真画像形成装置。

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