(57)【要約】      （修正有）【課題】初期現像剤を封入する封止シートの除去前には現像剤を攪拌することなく、制御や装置の複雑化を防止すると共に接触不良による動作不良の発生を抑制できる現像装置を提供する。【解決手段】現像装置２０は、現像剤封入部に封入した使用前の初期現像剤を封止する封止シートと、駆動により封止シートを除去するシート除去部と、シート除去部により封止シートの除去が開始された後、駆動源から各スクリュへの動力伝達経路を接続する接続機構１１０と、を備えている。接続機構１１０は、揺動ギヤ１１１と、揺動ギヤ１１１と駆動源との動力伝達経路が切断された第１の位置と、揺動ギヤ１１１と駆動源との動力伝達経路が接続された第２の位置と、の間で揺動可能な揺動アーム１１２と、揺動アーム１１２を第２の位置側に付勢する付勢ばね１１３と、揺動アーム１１２を第１の位置に保持した状態と解放した状態とを切り換え可能な切換機構１２０と、を有する。【選択図】図５
2018124407.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像容器に収容された現像剤を攪拌及び搬送可能な攪拌手段と、
前記現像容器の内部に開いた開口を有すると共に、前記攪拌手段の少なくとも一部を収容し、使用前の現像剤を封入可能な現像剤封入部と、
前記開口を封止することで現像剤を前記現像剤封入部に封入する封止シートと、
駆動源により駆動され、駆動により前記封止シートを前記開口から除去するシート除去部と、
前記シート除去部により前記封止シートの除去が開始された後、前記駆動源から前記攪拌手段への動力伝達経路を接続する接続手段と、を備え、
前記接続手段は、
前記攪拌手段の回転に伴って回転する第１のギヤに噛合する揺動ギヤと、
前記揺動ギヤを、回転可能に、かつ前記第１のギヤを中心に噛合を維持したまま揺動可能に支持し、前記揺動ギヤと前記駆動源との動力伝達経路が切断された第１の位置と、前記揺動ギヤと前記駆動源との動力伝達経路が接続された第２の位置と、の間で揺動可能な揺動アームと、
前記揺動アームを前記第２の位置の側に付勢する付勢手段と、
前記揺動アームを前記第１の位置に保持した状態と解放した状態とに切り換え可能な切換手段と、有する、
ことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記シート除去部は、前記駆動源からの駆動力により回転して前記封止シートを巻き取る回転部材と、前記回転部材の回転に伴い回転する第２のギヤと、を有し、
前記揺動アームは、突起部を有し、
前記切換手段は、前記第２のギヤにより回転され、前記回転部材が所定回数回転する前は前記揺動アームの前記突起部に係合して前記揺動アームを前記第１の位置に保持し、前記回転部材が所定回数回転した後は前記揺動アームの前記突起部の係合を解除して前記揺動アームを前記第２の位置に揺動可能にする係止部を有する、
ことを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
前記接続手段は、前記シート除去部により前記封止シートが除去された後、前記駆動源から前記攪拌手段への動力伝達経路を接続する、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の現像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式や静電記録方式等の画像形成装置に用いられる現像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式の画像形成装置は、複写機、プリンタ、プロッタ、ファクシミリ、及びこれらの複数の機能を有する複合機等として広く応用されている。この種の画像形成装置では、現像装置において帯電したトナーを像担持体の一例である感光ドラムに近接させ、静電的にトナーを感光ドラム上の静電潜像に付着させることにより現像が行なわれ、画像が形成される。静電潜像を現像するために、画像形成装置には現像装置が組み込まれている。
【０００３】
この種の画像形成装置では、現像装置内部に初期現像剤を封入して出荷するものが主流である。初期現像剤を封入する封入空間の態様は様々であるが、画像形成時に必要な開口などをシート部材である封止シートで塞いで初期現像剤の封入空間を密閉し、初期現像剤の漏れを防止するものが知られている。この現像装置では、現像装置が画像形成装置の装置本体に装着された後、封止シートが開口から除去されて現像剤を現像容器内で攪拌する。ここで、封止シートの除去と現像剤の攪拌とが同時に開始されると、封止シートの除去の開始直後では初期現像剤が出ていく開口が小さいため、初期現像剤が封入された空間から詰まり気味で現像剤が搬送される場合がある。
【０００４】
そこで、装置本体の駆動源からの回転駆動力により現像装置の歯車列を介して自動で封止シートを剥がして巻き取って除去し、封止シートが開口から除去された後に攪拌を開始する現像装置が開発されている（特許文献１参照）。この現像装置では、開口を封止している封止シートの端部を巻取軸に固定しておき、巻取軸を回転することで、封止シートが巻取軸に巻き取られて開口から除去される。また、現像装置には、封止シートの一部にアルミニウム箔からなる導通部が設けられており、装置本体には、導通部が導通しているか否かを検出する検出部が設けられている。導通部と検出部とは、接触端子において接触して接続されている。これにより、封止シートが開口から完全に除去されると導通部が切断され、封止シートが開口から完全に除去されたことを検出部により電気的に検出する。
【０００５】
封止シートが開口から除去されたことを検出部が検出した後は、巻取軸を回転させた駆動源の回転方向を逆転させる。これにより、現像装置の歯車列の配置が変動し、巻取軸への伝達経路が切断されると共に、搬送スクリュへの伝達経路が接続される。このため、駆動源からの回転駆動力が現像装置の歯車列を介して搬送スクリュを回転させ、現像剤が開口を通過して搬送スクリュにより攪拌及び搬送される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−２３５３０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した特許文献１の現像装置では、封止シートが開口から除去されたことを電気的に検出すると共に、検出後に駆動源を逆回転させて歯車列を変動し、回転駆動力の伝達経路を巻取軸から搬送スクリュに切り換えて伝達している。このため、封止シートが開口から除去されたか否かを検出し、その検出後に駆動源を逆回転させるために、制御や装置が複雑になってしまう。また、封止シートの導通部と装置本体の検出部とは接触端子において接触して接続されているので、接触端子における接続不良が発生した場合に、封止シートが除去されても除去されていないものと誤検出して動作不良を発生する虞がある。
【０００８】
本発明は、初期現像剤を封入する封止シートの除去前には現像剤を攪拌することなく、制御や装置の複雑化を防止すると共に接触不良による動作不良の発生を抑制できる現像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の現像装置は、現像容器に収容された現像剤を攪拌及び搬送可能な攪拌手段と、前記現像容器の内部に開いた開口を有すると共に、前記攪拌手段の少なくとも一部を収容し、使用前の現像剤を封入可能な現像剤封入部と、前記開口を封止することで現像剤を前記現像剤封入部に封入する封止シートと、駆動源により駆動され、駆動により前記封止シートを前記開口から除去するシート除去部と、前記シート除去部により前記封止シートの除去が開始された後、前記駆動源から前記攪拌手段への動力伝達経路を接続する接続手段と、を備え、前記接続手段は、前記攪拌手段の回転に伴って回転する第１のギヤに噛合する揺動ギヤと、前記揺動ギヤを、回転可能に、かつ前記第１のギヤを中心に噛合を維持したまま揺動可能に支持し、前記揺動ギヤと前記駆動源との動力伝達経路が切断された第１の位置と、前記揺動ギヤと前記駆動源との動力伝達経路が接続された第２の位置と、の間で揺動可能な揺動アームと、前記揺動アームを前記第２の位置の側に付勢する付勢手段と、前記揺動アームを前記第１の位置に保持した状態と解放した状態とに切り換え可能な切換手段と、有する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、シート除去部が、封止シートを開口から除去する。また、シート除去部により封止シートの除去が開始された後、付勢手段が揺動アームを第１の位置から第２の位置に移動させることにより、駆動源から揺動ギヤを介して攪拌手段に達する動力伝達経路が接続される。これにより、駆動源から一定方向の駆動力を連続出力させたままで、封止シートの除去前には現像剤を攪拌することなく、封止シートの除去開始後に現像剤を攪拌するようにできる。また、封止シートの除去に関しては現像装置と画像形成装置の装置本体との間で電気的な接続が不要であるので、電気的な接続端子を設ける必要はない。したがって、初期現像剤を封入する封止シートの除去前には現像剤を攪拌することなく、制御や装置の複雑化を防止すると共に、接触不良による動作不良の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施の形態に係る画像形成装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】実施の形態に係る現像装置の概略構成を示す斜視図である。
【図３】実施の形態に係る現像装置の概略構成を示す平面図である。
【図４】実施の形態に係る現像装置の概略構成を示す断面図である。
【図５】実施の形態に係る現像装置の歯車列及び接続機構を示す斜視図である。
【図６】実施の形態に係る現像装置の歯車列及び接続機構を現像容器側から視た状態を示す側面図である。
【図７】実施の形態に係る現像装置の歯車列及び接続機構を現像容器側から視た状態を示す揺動レバーが第１の位置に位置する際の断面した側面図である。
【図８】実施の形態に係る現像装置の歯車列及び接続機構を現像容器側から視た状態を示す揺動レバーが第２の位置に位置する際の断面した側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態の現像装置を、図１〜図８を参照しながら詳細に説明する。尚、本実施の形態では、現像装置を、画像形成装置の一例としてタンデム型のフルカラープリンタに適用した場合について説明している。但し、本発明はタンデム型の画像形成装置の現像装置に限られず、他の方式の画像形成装置の現像装置であってもよく、また、フルカラーであることにも限られず、モノクロやモノカラーであってもよい。あるいは、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、複合機等、種々の用途で実施することができる。また、本実施の形態では、画像形成装置１は、中間転写ベルト４４ｂを有し、感光ドラム８１から中間転写ベルト４４ｂに各色のトナー像を一次転写した後、各色の複合トナー像をシートＳに一括して二次転写する方式としている。但し、これには限られず、シート搬送ベルトで搬送されたシートに感光ドラムから直接に転写する方式を採用してもよい。
【００１３】
また、本実施の形態では、現像剤として、非磁性のトナーと磁性のキャリアとの混合物である二成分現像剤を使用している。トナーは、結着樹脂、着色剤、そして、必要に応じてその他の添加剤を含む着色樹脂粒子と、コロイダルシリカ微粉末のような外添剤が外添されている着色粒子とを有している。キャリアは、フェライト粒子や磁性粉を混錬した樹脂粒子からなるコアの表層に樹脂コートを施して生成されている。
【００１４】
図１に示すように、画像形成装置１は、不図示の装置本体の内部に、画像形成部４０と、シート搬送部５０と、制御部６０などを備えている。シート搬送部５０は、不図示のシート給送部から給送されたシートＳを画像形成部４０から不図示のシート排出部に搬送する。なお、記録材であるシートＳは、トナー像が形成されるものであり、具体例として、普通紙、普通紙の代用品である樹脂製のシート、厚紙、オーバーヘッドプロジェクタ用シート等がある。
【００１５】
画像形成部４０は、画像形成ユニット８０と、トナーボトル４１と、トナー容器４２と、レーザスキャナ４３と、中間転写ユニット４４と、二次転写部４５と、定着装置４６とを備えている。画像形成部４０は、画像情報に基づいてシートＳに画像を形成可能である。なお、本実施の形態の画像形成装置１は、フルカラーに対応するものであり、画像形成ユニット８０ｙ，８０ｍ，８０ｃ，８０ｋは、イエロー（ｙ）、マゼンタ（ｍ）、シアン（ｃ）、ブラック（ｋ）の４色それぞれに同様の構成で別個に設けられている。トナーボトル４１ｙ，４１ｍ，４１ｃ，４１ｋ及びトナー容器４２ｙ，４２ｍ，４２ｃ，４２ｋも同様に、イエロー（ｙ）、マゼンタ（ｍ）、シアン（ｃ）、ブラック（ｋ）の４色それぞれに同様の構成で別個に設けられている。このため、図１中では４色の各構成について同符号の後に色の識別子を付して示すが、図２乃至図５、明細書中では色の識別子を付さずに符号のみで説明する場合がある。
【００１６】
トナー容器４２は、例えば円筒形状のボトルであり、トナーが収容され、各画像形成ユニット８０の上方に、トナーボトル４１を介して連結して配置されている。レーザスキャナ４３は、帯電ローラ８２により帯電された感光ドラム８１の表面を露光して、感光ドラム８１の表面上に静電潜像を形成する。
【００１７】
画像形成ユニット８０は、４色のトナー画像を形成するための４個の画像形成ユニット８０ｙ，８０ｍ，８０ｃ，８０ｋを含んでいる。各画像形成ユニット８０は、トナー画像を形成する感光ドラム８１と、帯電ローラ８２と、現像装置２０と、不図示のクリーニングブレードとを備えている。また、感光ドラム８１と、帯電ローラ８２と、現像装置２０と、後述する現像スリーブ２４とについても、イエロー（ｙ）、マゼンタ（ｍ）、シアン（ｃ）、ブラック（ｋ）の４色それぞれに同様の構成で別個に設けられている。
【００１８】
感光ドラム８１は、アルミニウムシリンダの外周面に負極性の帯電極性を持つよう形成された感光層を有し、所定のプロセススピード（周速度）で矢印方向に回転する。帯電ローラ８２は、感光ドラム８１の表面に接触して、感光ドラム８１の表面を、例えば、一様な負極性の暗部電位に帯電させる。感光ドラム８１の表面では、帯電後、レーザスキャナ４３によって画像情報に基づいて静電像が形成される。感光ドラム８１は、形成された静電像を担持して、周回移動し、現像装置２０によってトナーで現像される。現像装置２０の詳細な構成については、後述する。現像されたトナー像は、後述する中間転写ベルト４４ｂに一次転写される。一次転写後の感光ドラム８１は、不図示の前露光部によって表面を除電される。
【００１９】
中間転写ユニット４４は、画像形成ユニット８０ｙ，８０ｍ，８０ｃ，８０ｋの上方に配置されている。中間転写ユニット４４は、駆動ローラ４４ａ、１次転写ローラ４４ｙ，４４ｍ，４４ｃ，４４ｋ等の複数のローラと、これらのローラに巻き掛けられた中間転写ベルト４４ｂとを備えている。１次転写ローラ４４ｙ，４４ｍ，４４ｃ，４４ｋは、感光ドラム８１ｙ，８１ｍ，８１ｃ，８１ｋにそれぞれ対向して配置され、中間転写ベルト４４ｂに当接する。
【００２０】
中間転写ベルト４４ｂに１次転写ローラ４４ｙ，４４ｍ，４４ｃ，４４ｋを介して正極性の転写バイアスが印加されることにより、感光ドラム８１ｙ，８１ｍ，８１ｃ，８１ｋ上のそれぞれの負極性を持つトナー像が順次中間転写ベルト４４ｂに多重転写される。これにより、中間転写ベルト４４ｂは、感光ドラム８１ｙ，８１ｍ，８１ｃ，８１ｋの表面で静電像を現像して得られたトナー像を転写して移動する。
【００２１】
二次転写部４５は、二次転写内ローラ４５ａと、二次転写外ローラ４５ｂとを備えている。二次転写外ローラ４５ｂに正極性の二次転写バイアスを印加することによって、中間転写ベルト４４ｂに形成されたフルカラー画像をシートＳに転写する。定着装置４６は、定着ローラ４６ａ及び加圧ローラ４６ｂを備えている。定着ローラ４６ａと加圧ローラ４６ｂとの間をシートＳが挟持され搬送されることにより、シートＳに転写されたトナー像は加熱及び加圧されてシートＳに定着される。
【００２２】
制御部６０はコンピュータにより構成され、例えばＣＰＵと、各部を制御するプログラムを記憶するＲＯＭと、データを一時的に記憶するＲＡＭと、外部と信号を入出力する入出力回路（Ｉ／Ｆ）とを備えている。ＣＰＵは、画像形成装置１の制御全体を司るマイクロプロセッサであり、システムコントローラの主体である。ＣＰＵは、入出力回路を介して、シート給送部、画像形成部４０、シート搬送部５０などに接続され、各部と信号をやり取りすると共に動作を制御する。
【００２３】
次に、このように構成された画像形成装置１における画像形成動作について説明する。画像形成動作が開始されると、まず感光ドラム８１が回転して表面が帯電ローラ８２により帯電される。そして、レーザスキャナ４３により画像情報に基づいてレーザ光が感光ドラム８１に対して発光され、感光ドラム８１の表面上に静電潜像が形成される。この静電潜像にトナーが付着することにより、現像されてトナー画像として可視化され、中間転写ベルト４４ｂに転写される。
【００２４】
一方、このようなトナー像の形成動作に並行してシート搬送部５０が作動して、シート給送部から給送されたシートＳを、中間転写ベルト４４ｂのトナー画像にタイミングを合わせて二次転写部４５に搬送する。そして、中間転写ベルト４４ｂからシートＳに画像が転写され、シートＳは、定着装置４６に搬送され、ここで未定着トナー像が加熱及び加圧されてシートＳの表面に定着され、シート排出部に排出される。
【００２５】
次に、現像装置２０の構成の概要について、図２，図３，図４に基づいて説明する。現像装置２０は、装置本体に着脱可能で、現像剤を収容する現像容器２１と、第１の搬送スクリュ２２と、第２の搬送スクリュ２３と、現像スリーブ（現像剤担持体）２４と、規制ブレード２５と、インダクタンスセンサ２６と、を有している。現像容器２１は、感光ドラム８１に対向する位置に、現像スリーブ２４が露出する開口部２１ａを有している。
【００２６】
現像容器２１は、略中央部にて長手方向に延在する隔壁２７を有している。現像容器２１は、この隔壁２７によって水平方向に現像室２１ｂと攪拌室２１ｃとに区画されている。現像剤は、これら現像室２１ｂ及び攪拌室２１ｃに収容されている。現像室２１ｂは、現像スリーブ２４に現像剤を供給する。攪拌室２１ｃは、現像室２１ｂに連通し、現像スリーブ２４からの現像剤を回収して攪拌する。現像室２１ｂと攪拌室２１ｃとの間の隔壁２７には、両端部において現像室２１ｂと攪拌室２１ｃとを相互に連通させる２つの連結部２７ａ，２７ｂが形成されている。尚、本実施の形態の現像装置２０では、現像室２１ｂと攪拌室２１ｃとは水平方向に配置されているが、これには限られず、現像室と攪拌室とが上下に配置されていたり、あるいは、その他の形態の現像装置であってもよい。
【００２７】
第１の搬送スクリュ２２は、現像室２１ｂに現像スリーブ２４の軸方向に沿って現像スリーブ２４と略平行に配置され、現像室２１ｂ内の現像剤を攪拌しつつ搬送する。第１の搬送スクリュ２２は、現像容器２１に回転自在に設けられた軸部２２ａと、軸部２２ａと一体回転し、回転により現像容器２１の内部の現像剤を搬送方向Ｄ１に搬送する螺旋状の搬送翼２２ｂと、を有している。
【００２８】
第２の搬送スクリュ２３は、攪拌室２１ｃ内に第１の搬送スクリュ２２の軸と略平行に配置され、攪拌室２１ｃ内の現像剤を第１の搬送スクリュ２２と反対方向に搬送する。第２の搬送スクリュ２３は、現像容器２１に回転自在に設けられた軸部２３ａと、軸部２３ａと一体回転し、回転により現像容器２１内の現像剤を搬送方向Ｄ１に搬送する螺旋状の搬送翼２３ｂと、を有している。現像室２１ｂと攪拌室２１ｃとは、現像剤を攪拌しつつ搬送する現像剤の循環経路を構成している。各スクリュ２２，２３は、現像剤を相反する方向に搬送するとともに、これらのスクリュ２２，２３の対向位置においては現像剤を相互に反対方向に搬送する。トナーは、各スクリュ２２，２３によって攪拌されることにより、キャリアと摺擦して負極性に摩擦帯電される。即ち、各スクリュ２２，２３は、現像容器２１に収容された現像剤を攪拌及び搬送可能な攪拌手段に相当する。
【００２９】
攪拌室２１ｃにおいて、現像剤の搬送方向Ｄ１の上流側の端部には、上方に開口した補給口２８が形成され、補給口２８にはトナーボトル４１（図１参照）が接続されている。トナーボトル４１は、トナーとキャリアを混合した補給用二成分現像剤（通常はトナー／補給用現像剤＝１００％〜８０％）を収容する。トナーボトル４１から供給されたトナーは、補給口２８から攪拌室２１ｃに補給される。
【００３０】
ここで、本実施の形態では、現像装置２０は、ランニングコスト低減のために、現像容器２１の現像剤の劣化を防止すべく現像剤を一定量ずつ補給し、耐久劣化した現像剤を排出することを繰り返している。即ち、現像装置２０は、現像剤を入れ換えながら使用する機能（ＡＣＲ機能）を有し、現像装置２０は現像装置２０の上流にあたるトナーボトル４１から補給口２８を介して、現像により消費された分のトナーを補給されながら画像形成を継続している。このため、第２の搬送スクリュ２３の下流部には、搬送翼２３ｂとは逆向きの螺旋状の返しスクリュ２３ｃが設けられている。返しスクリュ２３ｃの端部側の下方には、現像容器２１の外部に連通する不図示の現像剤排出口が形成されている。攪拌室２１ｃにおける現像剤面高さは、循環経路内部では十分な現像剤面高さとなっており、返しスクリュ２３ｃ部分は現像剤が押し返されているため、現像剤面高さは急激に下がっている。返しスクリュ２３ｃを乗り越えた現像剤は、現像剤排出口から排出される。
【００３１】
この構成によるＡＣＲ機構では、現像装置２０ごとの現像剤排出量のバラツキを抑えるために、第１の搬送スクリュ２２と第２の搬送スクリュ２３との位相を合わせることが必要になる。第１の搬送スクリュ２２と第２の搬送スクリュ２３との位相に違いがあると、返しスクリュ２３ｃの効果が変化して、現像剤排出口からの排出量に現像装置２０ごとにバラツキが生じてしまう。そこで、本実施の形態では、第１の搬送スクリュ２２の第１の搬送スクリュギア１１４の一部に刻印１１４ａを設けると共に、第２の搬送スクリュ２３の第２の搬送スクリュギア１１５の一部に刻印１１５ａを設けている（図５参照）。これにより、現像装置２０の組み付け時に、各刻印１１４ａ，１１５ａを合わせて組み付けることにより、各スクリュ２２，２３の位相を合わせることができる。
【００３２】
図４に示すように、現像スリーブ２４は、現像剤を担持して、感光ドラム８１（図１参照）に対向する現像領域に回転搬送する。現像スリーブ２４は、例えばアルミニウムや非磁性ステンレス等の非磁性材料で構成され、本実施の形態では直径２０ｍｍのアルミニウム製としている。現像スリーブ２４の内側には、ローラ状のマグネットローラ２９が、現像容器２１に対して非回転状態で固定設置されている。現像装置２０内の現像剤は、マグネットローラ２９により現像スリーブ２４上に担持される。現像スリーブ２４の一端部には、カップリング２４ａ（図３参照）が設けられている。カップリング２４ａは、現像装置２０を装置本体に装着した際に、装置本体の不図示の駆動源に接続され、駆動源からの回転駆動力が入力される。
【００３３】
規制ブレード２５は、現像スリーブ２４の長手方向軸線に沿って延在した板状のアルミニウムなどで形成された非磁性部材で構成され、現像領域よりも現像スリーブ２４の回転方向上流側に配設されている。そして、この規制ブレード２５の先端部と現像スリーブ２４との間を、現像剤のトナーとキャリアの両方が通過して現像領域へと送られる。
【００３４】
インダクタンスセンサ２６は、攪拌室２１ｃの側壁に設けられて制御部６０に接続されており、攪拌室２１ｃ内を搬送される現像剤のトナー濃度を検知して、電気信号を制御部６０に送信する。制御部６０は、インダクタンスセンサ２６を利用して、自動トナー補給制御（ＡＴＲ制御）を実行可能としている。これにより、制御部６０は、第２の搬送スクリュ２３によって、補給口２８から供給されたトナーと攪拌室２１ｃ内にある現像剤とを攪拌及び搬送して、現像剤のトナー濃度を一定に制御している。
【００３５】
本実施の形態では、現像装置２０は、上述した攪拌室２１ｃの他、封止シート１０と、シート除去部１１と、シート除去部１１を駆動する歯車列１００と、接続機構（接続手段）１１０と、を有している。攪拌室２１ｃは、現像容器２１内に開いた連結部（開口）２７ａ，２７ｂを有すると共に、第２の搬送スクリュ（攪拌手段の少なくとも一部）２３を収容し、使用前の初期現像剤を封入可能な現像剤封入部に相当する。封止シート１０は、現像装置２０の製造後、装置本体に装着して初めて使用するまでの間において、連結部２７ａ，２７ｂを封止することで現像剤を攪拌室２１ｃに封入する。封止シート１０は、第１の搬送スクリュ２２に沿って設けられ、隔壁２７の現像室２１ｂ側の面において、連結部２７ａ，２７ｂの周囲を隔壁２７に熱溶着され、連結部２７ａ，２７ｂを密閉している。封止シート１０の隔壁２７に溶着された部位は、下側で上側に向けて折り返されて、その上縁部はシート除去部１１に取り付けられている。尚、補給口２８や現像剤排出口にはシャッタなどの封止部材が設けられ、現像剤は攪拌室２１ｃから漏出しないようになっている。
【００３６】
シート除去部１１は、装置本体に内蔵された不図示の駆動源により駆動され、駆動により封止シート１０を連結部２７ａ，２７ｂから除去する。シート除去部１１は、駆動源からの駆動力により回転して封止シート１０を巻き取る巻取軸（回転部材）１２と、巻取軸１２の回転に伴い回転する巻取ギヤ（第２のギヤ）１３と、を有している。巻取軸１２は、第２の搬送スクリュ２３に平行に設けられ、現像容器２１に回転可能に支持され、現像室２１ｂの内部で隔壁２７の上部に配置されている。巻取軸１２には、封止シート１０の上側に向けて折り返された上縁部が接着されており、回転により封止シート１０を巻き上げる。巻取ギヤ１３は、現像容器２１の外部に設けられ、巻取軸１２と一体回転するように固定されている。尚、巻取ギヤ１３は、後述するウォームギヤ１０２に噛合するはすば歯車であり、同軸上に一歯だけ有する欠け歯ギヤ１３ａ（図６参照）を有する段ギヤとして形成されている。
【００３７】
巻取り前の封止シート１０の状態は、隔壁２７の下側から余長を持ちながら上側へ配置され、封止シート１０の逆側端部が巻取軸１２の一部に接着されている。巻取軸１２が矢印方向へ回転すると、封止シート１０に引っ張り力が発生する。封止シート１０はある一定以上の力で引っ張られると、破れずに隔壁２７との熱溶着面から剥がれていく構成となっている。このため、封止シート１０は巻取軸１２の回転に合わせて巻取軸１２の周囲に巻き取られていき、最終的には隔壁２７から完全に剥がされて、巻取軸１２へ巻き付き、巻取軸１２の周囲の空間に収納される。
【００３８】
図５に示すように、歯車列１００は、スリーブギヤ１０１とウォームギヤ１０２とを有しており、巻取ギヤ１３を介してシート除去部１１を作動させる。スリーブギヤ１０１は、現像スリーブ２４の中心軸上においてカップリング２４ａとは反対側の端部に設けられ、現像スリーブ２４と一体回転する傘歯車である。ウォームギヤ１０２は、現像スリーブ２４の中心軸と直交する方向を軸方向とし、スリーブギヤ１０１に噛合する傘歯車部１０２ａ（図６参照）と、巻取ギヤ１３のはすば歯車に噛合するウォーム部１０２ｂとを有している。ここで、封止シート１０を巻取って開封するための巻取軸１２の軸上トルクは、例えば約１０ｋｇｆｍｍと非常に重い負荷となる。そのため、スリーブギヤ１０１と巻取ギヤ１３との間にウォームギヤ１０２を配置し、大減速しトルクオーバによるエラーや破損を防止している。
【００３９】
次に、現像装置２０の接続機構１１０について、図５乃至図８に基づいて説明する。接続機構１１０は、シート除去部１１により封止シート１０の除去が開始された後、駆動源から各スクリュ２２，２３への動力伝達経路を接続する。本実施の形態では、接続機構１１０は、シート除去部１１により封止シート１０が除去された後、駆動源から各スクリュ２２，２３への動力伝達経路を接続する。図５に示すように、接続機構１１０は、揺動ギヤ１１１と、揺動アーム１１２と、付勢ばね（付勢手段）１１３と、切換機構（切換手段）１２０と、を有している。
【００４０】
揺動ギヤ１１１は、各スクリュ２２，２３の回転に伴って回転する第１の搬送スクリュギア（第１のギヤ）１１４に噛合する。揺動アーム１１２は、揺動ギヤ１１１を、回転可能に、かつ第１の搬送スクリュギア１１４を中心に噛合を維持したまま揺動可能に支持する。揺動アーム１１２は、揺動ギヤ１１１と駆動源との動力伝達経路が切断された第１の位置（図６及び図７参照）と、揺動ギヤ１１１と駆動源との動力伝達経路が接続された第２の位置（図５及び図８参照）と、の間で揺動可能である。揺動アーム１１２は、付勢ばね１１３が係止されるフック１１２ａと、アームの先端部に設けられ軸方向の現像容器２１側に突出した突起部１１２ｂとを有している。付勢ばね１１３は、揺動アーム１１２を第２の位置側に付勢する。本実施の形態では、付勢ばね１１３は、引っ張りコイルばねからなり、一端部を揺動アーム１１２のフック１１２ａに、他端部を現像容器２１のフック２１ｄにそれぞれ係止して設けられ、揺動アーム１１２を現像容器２１のフック２１ｄ側に付勢している。
【００４１】
切換機構１２０は、揺動アーム１１２を第１の位置に保持した状態と解放した状態とに切り換え可能である。切換機構１２０は、制御ギヤ１２１と、制御ギヤ１２１に設けられた係止部１２２と、制御ギヤ１２１の回転をロック可能なロック爪１２３と、を有している。
【００４２】
制御ギヤ１２１は、巻取軸１２（図４参照）と平行な回転軸を有する。ここで、巻取ギヤ１３の欠け歯ギヤ１３ａは、制御ギヤ１２１に噛合されている。このため、巻取ギヤ１３が一回転すると、制御ギヤ１２１は一歯分だけ回転する。ロック爪１２３は、現像容器２１に一体的に設けられた合成樹脂製の弾性体からなり、制御ギヤ１２１に係合することで制御ギヤ１２１の自由な回転を防止してロックしている。但し、制御ギヤ１２１に所定の大きさより大きいトルクが作用すると、制御ギヤ１２１の歯がロック爪１２３を押し上げて弾性変形させ、回転可能になる。ロック爪１２３は合成樹脂製の爪には限られず、ばね部材と剛性のある爪等との組み合わせであってもよい。
【００４３】
係止部１２２は、軸方向視で切り欠き部１２２ａを有する略Ｃ字形状のリブにより形成され、制御ギヤ１２１により回転される。係止部１２２は、巻取軸１２が所定回数回転する前は、揺動アーム１１２の突起部１１２ｂを内側に係合して、揺動アーム１１２を第１の位置に保持する（図７参照）。この時、揺動アーム１１２は、付勢ばね１１３により第２の位置側に引っ張られているが、突起部１１２ｂが係止部１２２の内側面に係合するので第２の位置に移動することは制限される。そして、巻取軸１２が１回転するごとに制御ギヤ１２１がロック爪１２３を押し上げて一歯分ずつ回転し、巻取軸１２が所定回数回転して封止シート１０が完全に巻き取られると制御ギヤ１２１が所定角度回転する。このとき、係止部１２２の切り欠き部１２２ａと突起部１１２ｂとの位置が一致する。これにより、係止部１２２は、巻取軸１２が所定回数回転した後は、揺動アーム１１２の突起部１１２ｂの係合を解除して、揺動アーム１１２を第２の位置に揺動可能にする（図８参照）。
【００４４】
このように、制御ギヤ１２１は、駆動源からの回転駆動力を各搬送スクリュ２２，２３に伝達するタイミングを制御している。尚、ロック爪１２３が設けられていることにより制御ギヤ１２１の空転が防止されるので、各搬送スクリュ２２，２３の回転開始を正確なタイミングで実現できる。
【００４５】
ここで、巻取ギヤ１３と制御ギヤ１２１との減速比について説明する。巻取ギヤ１３と制御ギヤ１２１との減速比は、巻取軸１２が封止シート１０を巻取り完了した後に制御ギヤ１２１の係止部１２２と突起部１１２ｂとの係合が外れる減速比となっている。例えば、巻取ギヤ１３が１０回転で封止シート１０の巻取りを完了する場合には、制御ギヤ１２１は少なくとも１１歯以上の平歯ギヤとなっている。この場合、封止シート１０の巻取り完了後に制御ギヤ１２１がほぼ一回転し、突起部１１２ｂが制御ギヤ１２１の係止部１２２から外れ、揺動アーム１１２に支持された揺動ギヤ１１１は第１の搬送スクリュギア１１４を中心に旋回する。揺動ギヤ１１１は、第２の位置に位置してから、スリーブギヤ１０１と第１の搬送スクリュギア１１４とを連結する。
【００４６】
次に、切換機構１２０の動作について、図７及び図８に基づいて説明する。揺動ギヤ１１１は、第１の搬送スクリュ２２と同軸に揺動中心とする揺動アーム１１２に回動自在に支持され、揺動ギヤ１１１及び揺動アーム１１２は、スリーブギヤ１０１と噛合う方向へ付勢ばね１１３にて付勢されている。
【００４７】
図７に示すように、制御ギヤ１２１の係止部１２２と揺動アーム１１２の突起部１１２ｂとが係合している場合は、付勢ばね１１３の引っ張り力に反して揺動ギヤ１１１がスリーブギヤ１０１と噛合わない位置まで離間されている。このため、駆動源の駆動力は、第１の搬送スクリュ２２へは伝達しない状態になっている。
【００４８】
図８に示すように、巻取ギヤ１３の欠け歯ギヤ１３ａにより一歯ずつ進められた制御ギヤ１２１がほぼ一回転することで、係止部１２２の切り欠き部１２２ａと突起部１１２ｂとの位置が一致する位相になる。この場合、突起部１１２ｂは係止部１２２からの係合を外され、付勢ばね１１３の引っ張り力に従って回動し、揺動ギヤ１１１とスリーブギヤ１０１とが噛合う状態となる。これにより、スリーブギヤ１０１、揺動ギヤ１１１、第１の搬送スクリュギア１１４、第２の搬送スクリュギア１１５の全てが連結し、現像容器２１の内部で現像剤の撹拌及び搬送が可能となる。
【００４９】
上述したように本実施の形態の現像装置２０によれば、シート除去部１１が、封止シート１０を連結部２７ａ，２７ｂから除去する。また、シート除去部１１により封止シート１０の除去が開始された後、付勢ばね１１３が揺動アーム１１２を第１の位置から第２の位置に移動させることにより、駆動源から揺動ギヤ１１１を介して各スクリュ２２，２３に達する動力伝達経路が接続される。これにより、駆動源から一定方向の駆動力を連続出力させたままで、封止シート１０の除去前には現像剤を攪拌することなく、封止シート１０の除去開始後に現像剤を攪拌するようにできる。また、封止シート１０の除去に関しては現像装置２０と画像形成装置１の装置本体との間で電気的な接続が不要であるので、電気的な接続端子を設ける必要はない。したがって、初期現像剤を封入する封止シート１０の除去前には現像剤を攪拌することなく、制御や装置の複雑化を防止すると共に、接触不良による動作不良の発生を抑制することができる。
【００５０】
また、本実施の形態の現像装置２０によれば、接続機構１１０は、シート除去部１１により封止シート１０が除去された後、駆動源から各スクリュ２２，２３への動力伝達経路を接続する。このため、攪拌室２１ｃに封入された現像剤が物流などによって偏っている等の過負荷が発生しやすい状態であったとしても、過負荷による駆動モータのエラーや駆動部品の破損といったトラブルを防止することができる。これにより、現像装置２０を装置本体に装着した際に、現像剤の偏りを無くすために現像装置を振るといった動作を行うことなく、確実に画像形成装置を起動することができる。
【００５１】
また、本実施の形態の現像装置２０によれば、封止シート１０の巻取り完了を検出する電気部品や、駆動源の回転方向を正逆回転するための制御部、駆動の入力方向を一方向とするためのワンウェイクラッチといった高額部品を使用する必要が無い。それでいて、現像装置２０の長寿命化に必要なＡＣＲ機構も具備することができる。したがって、現像装置２０を装置本体に装着した際に、自動で封止シート１０を巻取ることにより設置性を向上させ、且つ確実に画像形成装置の立ち上げ動作を行えるＡＣＲ機能付きの長寿命で安価な現像装置２０を提供することができる。
【００５２】
上述した実施の形態の現像装置２０では、接続機構１１０は、シート除去部１１により封止シート１０が除去された後、駆動源から各スクリュ２２，２３への動力伝達経路を接続する。但し、これには限られず、シート除去部１１により封止シート１０の除去が開始された後であれば、完全の除去される前であっても駆動源から各スクリュ２２，２３への動力伝達経路を接続するようにできる。
【符号の説明】
【００５３】
１０…封止シート、１１…シート除去部、１２…巻取軸（回転部材）、１３…巻取ギヤ（第２のギヤ）、２０…現像装置、２１…現像容器、２１ｃ…攪拌室（現像剤封入部）、２２…第１の搬送スクリュ（攪拌手段）、２３…第２の搬送スクリュ（攪拌手段）、２７ａ，２７ｂ…連結部（開口）、１１０…接続機構（接続手段）、１１１…揺動ギヤ、１１２…揺動アーム、１１２ｂ…突起部、１１３…付勢ばね（付勢手段）、１１４…第１の搬送スクリュギア（第１のギヤ）、１２０…切換機構（切換手段）、１２２…係止部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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