(57)【要約】【課題】現像剤担持体の回転の固着時に駆動力による歯車列の破損を防止しながら、コストダウンを図ることができる現像装置を提供する。【解決手段】現像剤を収容する現像容器８４と、現像容器８４に回転自在に保持され、現像容器８４内の現像剤を担持搬送する現像スリーブと、現像容器８４に回転自在に保持され、現像容器８４内の現像剤を搬送する第２の搬送スクリュー９２と、現像スリーブと第２の搬送スクリュー９２とを連結する歯車列と、装置本体１０に装着した際に、装置本体１０に設けられた回転駆動部１１と第２の搬送スクリュー９２との間で駆動伝達経路を形成し、回転駆動部１１からの駆動力により歯車列が破損する前に破損して空転するトルクリミッタ１００と、を備える。【選択図】図７
2016099410.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤を収容する現像容器と、
前記現像容器に回転自在に保持され、前記現像容器の内部の現像剤を担持搬送する現像剤担持体と、
前記現像容器に回転自在に保持され、前記現像容器の内部の現像剤を搬送する搬送部材と、
前記現像剤担持体と前記搬送部材とを連結する歯車列と、
画像形成装置の装置本体に装着した際に、前記装置本体に設けられた回転駆動部と前記搬送部材との間で駆動伝達経路を形成し、前記回転駆動部からの駆動力により前記歯車列が破損する前に破損して空転する回転伝達部と、を備える、
ことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
現像剤を収容する現像容器と、
前記現像容器に回転自在に保持され、前記現像容器の内部の現像剤を担持搬送する現像剤担持体と、
前記現像容器に回転自在に保持され、前記現像容器の内部の現像剤を搬送する搬送部材と、
前記現像剤担持体と前記搬送部材とを連結する歯車列と、
画像形成装置の装置本体に装着した際に、前記装置本体に設けられた回転駆動部と前記搬送部材との間で駆動伝達経路を形成する回転伝達部と、を備え、
前記回転伝達部の回転トルクによる破損に対する強度は、前記歯車列の回転トルクによる破損に対する強度よりも小さい、
ことを特徴とする現像装置。
【請求項３】
前記回転伝達部は、前記搬送部材と一体回転し、従動側係合部を有する従動側部材と、前記装置本体へ装着した時に前記回転駆動部と一体回転し、回転時に前記従動側係合部に係合して前記従動側部材と一体回転する駆動側係合部を有する駆動側部材とを有し、
前記従動側係合部及び前記駆動側係合部の少なくとも一方が破損することにより、前記従動側部材及び前記駆動側部材は互いに回転自在になる、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の現像装置。
【請求項４】
前記従動側部材は、前記歯車列の一部を構成すると共に前記従動側係合部と一体成形されるギヤ部を有し、
前記従動側係合部の回転による破損に対する強度は、前記歯車列の回転による破損に対する強度よりも小さい、
ことを特徴とする請求項３記載の現像装置。
【請求項５】
前記回転伝達部は、前記搬送部材の同軸上に配置され、
前記現像剤担持体は、高圧電流を入力可能な高圧接点を、前記回転伝達部と同じ側の端部に有する、
ことを特徴とする請求項１乃至４までのいずれか１項に現像装置。
【請求項６】
装置本体と、
前記装置本体に装着可能であると共に、現像剤を収容する現像容器と、前記現像容器に回転自在に保持され、前記現像容器の内部の現像剤を担持搬送する現像剤担持体と、前記現像容器に回転自在に保持され、前記現像容器の内部の現像剤を搬送する搬送部材と、前記現像剤担持体と前記搬送部材とを連結する歯車列と、を有する現像装置と、
前記搬送部材に駆動力を供給可能な回転駆動部と、
前記装置本体に設けられ、前記回転駆動部と前記搬送部材との間で駆動伝達経路を形成し、前記回転駆動部からの駆動力により前記歯車列が破損する前に破損する回転伝達部と、を備える、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
装置本体と、
前記装置本体に装着可能であると共に、現像剤を収容する現像容器と、前記現像容器に回転自在に保持され、前記現像容器の内部の現像剤を担持搬送する現像剤担持体と、前記現像容器に回転自在に保持され、前記現像容器の内部の現像剤を搬送する搬送部材と、前記現像剤担持体と前記搬送部材とを連結する歯車列と、を備える現像装置と、
前記搬送部材に駆動力を供給可能な回転駆動部と、
前記装置本体に設けられ、前記回転駆動部と前記搬送部材との間で駆動伝達経路を形成する回転伝達部と、を備え、
前記回転伝達部の回転トルクによる破損に対する強度は、前記歯車列の回転トルクによる破損に対する強度よりも小さい、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
前記搬送部材の回転の有無に基づいて検知信号を出力可能な検知部と、前記検知部からの前記検知信号が入力される制御部と、を備え、
前記制御部は、前記検知信号に基づいて前記搬送部材及び前記現像剤担持体の回転の有無を検知する、
ことを特徴とする請求項６又は７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記検知部は、前記現像容器に収容される現像剤の濃度を検知可能なセンサである、
ことを特徴とする請求項８記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像剤担持体に現像剤を担持させて像担持体の静電像を現像する現像装置に関し、詳しくは現像剤担持体に装置本体から回転駆動力を伝達するための回転伝達部の構造に関する。
【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。画像形成装置では、現像剤を用いる現像ユニット（現像装置）及び感光体ドラムユニット等で構成される画像形成ユニットによって、トナー像をシート上に可視化するプロセスが採用されている。この現像ユニットにおいては、感光体ドラム（像担持体）にトナーを供給する現像スリーブ（現像剤担持体）を内部に備えており、現像スリーブの外周面上に現像剤を担持し回転させることで、常に新しいトナーを感光体ドラム上に供給するようになっている。
【０００３】
現像スリーブにコートするトナーは、現像ユニットの内部で常に均一に撹拌されることが望ましい。このため、現像ユニットには、トナーをキャリヤと共に撹拌するスクリューと、トナー濃度を検知するトナー濃度センサとが設けられている。また、現像ユニットの現像スリーブ及びスクリューには、画像形成装置の装置本体側から駆動力を入力する必要がある。装置本体と現像スリーブ及びスクリューとの連結機構としては、ギヤ列を利用した連結機構が知られている（特許文献１参照）。しかしながら、ギヤ列を利用した連結機構ではバックラッシュが大きく高精度の駆動伝達が困難であるため、近年ではギヤ列ではなくカップリングを利用した連結機構が多用されている。
【０００４】
ここで、装置本体と現像スリーブとをカップリングにより連結した場合は、現像スリーブのカップリングを連結した側の端部には、現像スリーブに高電圧を供給するための高圧配線を接続することができない。このため、現像スリーブに高電圧を供給するための高圧配線を、現像スリーブのカップリングとは反対側の端部に接続しなければならず、配線が長くなってしまい、そのための設置スペースや設置コストが必要になってしまう。そこで、装置本体とスクリューとを、カップリングにより連結することが好ましい。また、この場合は、現像スリーブは、スクリューからギヤ列を介して駆動力が伝達されることで回転される。
【０００５】
ところで、現像ユニットにおいて、トナーや紙粉等の飛散が発生した場合に現像スリーブの回転軸のグリス等と混合して硬化し、現像スリーブの回転軸が固着して回転不良が発生する可能性がある。現像スリーブが回転不良を起こすと、画像形成できないままファクシミリ等の受信内容を消失してしまう虞がある。ここで、装置本体とスクリューとをカップリングにより連結した場合は、現像スリーブが回転不良を起こした時にスクリューと現像スリーブとを連結するギヤ列が破損して、スクリューは回転するのに対し、現像スリーブは回転しなくなる虞がある。この場合、トナー濃度センサによりスクリューの回転は検知されるのでエラーは検知されず、実際には現像スリーブが回転せずに画像形成ができないにも関わらず、エラーを検出できないことになってしまう。
【０００６】
そこで、この現像ユニットにおいて、カップリングと、スクリュー及び現像スリーブとの間に非破壊型のトルクリミッタを設けることが考えられる。この現像ユニットによれば、現像スリーブが回転不良を起こした場合にはトルクリミッタが空転するので、スクリューには回転が伝わらずスクリューが回転停止してトナー濃度センサによりエラーとして検出されるようになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１３−２５０５１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述した現像ユニットでは、非破壊型のトルクリミッタが設けられているので、トルクリミッタの構造が複雑でコストダウンが困難であるという問題があった。
【０００９】
本発明は、現像剤担持体の回転の固着時に駆動力による歯車列の破損を防止しながら、コストダウンを図ることができる現像装置及び画像形成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】
【００１０】
本発明の現像装置は、現像剤を収容する現像容器と、前記現像容器に回転自在に保持され、前記現像容器の内部の現像剤を担持搬送する現像剤担持体と、前記現像容器に回転自在に保持され、前記現像容器の内部の現像剤を搬送する搬送部材と、前記現像剤担持体と前記搬送部材とを連結する歯車列と、画像形成装置の装置本体に装着した際に、前記装置本体に設けられた回転駆動部と前記搬送部材との間で駆動伝達経路を形成し、前記回転駆動部からの駆動力により前記歯車列が破損する前に破損して空転する回転伝達部と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の現像装置は、現像剤を収容する現像容器と、前記現像容器に回転自在に保持され、前記現像容器の内部の現像剤を担持搬送する現像剤担持体と、前記現像容器に回転自在に保持され、前記現像容器の内部の現像剤を搬送する搬送部材と、前記現像剤担持体と前記搬送部材とを連結する歯車列と、画像形成装置の装置本体に装着した際に、前記装置本体に設けられた回転駆動部と前記搬送部材との間で駆動伝達経路を形成する回転伝達部と、を備え、前記回転伝達部の回転トルクによる破損に対する強度は、前記歯車列の回転トルクによる破損に対する強度よりも小さいことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、例えば、現像剤担持体の回転の固着時に、回転伝達部が回転駆動部からの駆動力により歯車列が破損する前に破損して空転する。即ち、回転伝達部の回転トルクによる破損に対する強度は、歯車列の回転トルクによる破損に対する強度よりも小さくなっている。このため、現像剤担持体の回転の固着時に駆動力による歯車列の破損を防止することができる。しかも、回転伝達部は一部の破損により空転可能になるので、高価な非破壊型のトルクリミッタを利用する場合に比べて、コストダウンを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施の形態に係る画像形成装置の概略の断面図である。
【図２】実施の形態に係る画像形成装置の制御部の概略図である。
【図３】実施の形態に係る現像ユニットの現像カバーを外した状態の平面図である。
【図４】実施の形態に係る現像ユニットの概略の断面図である。
【図５】実施の形態に係る現像ユニットを奥側から見た図である。
【図６】実施の形態に係る現像ユニットのトルクリミッタを示す分解斜視図である。
【図７】実施の形態に係る現像ユニットと装置本体との連結部分を示す概略の平面図である。
【図８】他の実施の形態に係る現像ユニットと装置本体との連結部分を示す概略の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を、図１〜図７を参照しながら詳細に説明する。尚、本実施の形態では、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に限られず、他の方式の画像形成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。
【００１５】
図１に示すように、画像形成装置１は、画像形成装置本体（以下、装置本体という）１０を備えている。装置本体１０は、画像読取部２０と、シート給送部３０と、画像形成部４０と、シート搬送部５０と、シート排出部６０と、制御部７０と、を備えている。尚、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合成樹脂製のシート、厚紙、オーバーヘッドプロジェクタ用シート等がある。
【００１６】
画像読取部２０は、装置本体１０の上部に設けられている。画像読取部２０は、原稿載置台としての不図示のプラテンガラスと、プラテンガラスに載置された原稿に光を照射する不図示の光源と、反射光をデジタル信号に変換する不図示のイメージセンサ等を備えている。
【００１７】
シート給送部３０は、装置本体１０の下部に配置されており、シートＳを積載して収容するシートカセット３１と、給送ローラ３２とを備え、シートＳを画像形成部４０に給送するようになっている。
【００１８】
画像形成部４０は、画像形成ユニット４１と、トナーボトル４２と、レーザスキャナ４３と、中間転写ユニット４４と、２次転写部４５と、定着装置４６とを備え、画像形成を行うようになっている。
【００１９】
画像形成ユニット４１は、イエロー（ｙ）、マゼンタ（ｍ）、シアン（ｃ）、ブラック（ｋ）の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４１ｙ，４１ｍ，４１ｃ，４１ｋを備えている。これらは、それぞれ装置本体１０に対してユーザにより着脱可能になっている。例えば、画像形成ユニット４１ｙは、トナー画像を形成する像担持体である感光体ドラム４７ｙと、帯電ローラ４８ｙと、現像スリーブ（現像剤担持体）４９ｙと、不図示のドラムクリーニングブレードと、トナー等とを備えている。また、画像形成ユニット４１ｙには、トナーが充填されたトナーボトル４２ｙからトナーが供給される。また、他の画像形成ユニット４１ｍ，４１ｃ，４１ｋについては、いずれもトナーの色が異なる他は画像形成ユニット４１ｙと同様の構造となっているので、詳細な説明は省略する。
【００２０】
また、例えば、画像形成ユニット４１ｙは、感光体ユニット８０と現像ユニット（現像装置）８１とを備えている。感光体ユニット８０は、画像形成ユニット４１ｙのうちの感光体ドラム４７ｙと、帯電ローラ４８ｙと、不図示のドラムクリーニングブレードとを備えている。感光体ドラム４７ｙは、上方に露出して中間転写ベルト４４ｂに接触可能になっている。この感光体ユニット８０の構成は、従来の公知の感光体ユニットと同様であるので、詳細な説明は省略する。現像ユニット８１の構成については、後述する。
【００２１】
レーザスキャナ４３は、感光体ドラム４７ｙ，４７ｍ，４７ｃ，４７ｋの表面を露光して感光体ドラム４７ｙ，４７ｍ，４７ｃ，４７ｋの表面上に静電潜像を形成するようになっている。
【００２２】
中間転写ユニット４４は、画像形成ユニット４１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や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、感光体ドラム４７ｙ，４７ｍ，４７ｃ，４７ｋにそれぞれ対向して配置され、中間転写ベルト４４ｂに当接するようになっている。中間転写ベルト４４ｂに１次転写ローラ４４ｙ，４４ｍ，４４ｃ，４４ｋによって正極性の転写バイアスを印加することにより、感光体ドラム４７ｙ，４７ｍ，４７ｃ，４７ｋ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に、フルカラー画像が形成されるようになっている。
【００２３】
２次転写部４５は、２次転写内ローラ４５ａと、２次転写外ローラ４５ｂとを備えている。２次転写外ローラ４５ｂに正極性の２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に転写するようになっている。尚、２次転写内ローラ４５ａは中間転写ベルト４４ｂの内側で該中間転写ベルト４４ｂを張架しており、２次転写外ローラ４５ｂは中間転写ベルト４４ｂを挟んで２次転写内ローラ４５ａと対向する位置に設けられている。
【００２４】
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加圧されてシートＳに定着されるようになっている。定着装置４６は、１つのユニットを構成しており、装置本体１０に対して挿入及び離脱可能になっている。
【００２５】
シート搬送部５０は、シート給送部３０から給送されたシートＳを画像形成部４０からシート排出部６０に搬送するようになっており、２次転写前搬送経路５１と、定着前搬送経路５２と、排出経路５３と、再搬送経路５４とを備えている。
【００２６】
シート排出部６０は、排出経路５３の下流側に配置された排出ローラ対６１と、排出ローラ対６１の下流側に配置された排出トレイ６２とを備えている。排出ローラ対６１は、排出経路５３から搬送されるシートＳをニップ部から給送し、排出トレイ６２に排出するようになっている。排出トレイ６２は、フェイスダウントレイになっており、排出ローラ対６１から排出されたシートＳを積載するようになっている。また、画像読取部２０と排出トレイ６２との間の空間は、胴内空間部を構成している。
【００２７】
図２に示すように、制御部７０はコンピュータにより構成され、例えばＣＰＵ７１と、各部を制御するプログラムを記憶するＲＯＭ７２と、データを一時的に記憶するＲＡＭ７３と、外部と信号を入出力する入出力回路（Ｉ／Ｆ）７４とを備えている。ＣＰＵ７１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。ＣＰＵ７１は、入出力回路７４を介して、シート給送部３０、画像形成部４０、シート搬送部５０、シート排出部６０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ようになっている。また、制御部７０は、装置本体１０に接続された不図示のコンピュータからの指令や、不図示の操作パネルの操作等により、ユーザが操作や設定を可能になっている。
【００２８】
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。
【００２９】
画像形成動作が開始されると、まず感光体ドラム４７ｙ，４７ｍ，４７ｃ，４７ｋが回転して表面が帯電ローラ４８ｙ，４８ｍ，４８ｃ，４８ｋ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体ドラム４７ｙ，４７ｍ，４７ｃ，４７ｋに対して発光され、感光体ドラム４７ｙ，４７ｍ，４７ｃ，４７ｋ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。
【００３０】
一方、このようなトナー像の形成動作に並行して給送ローラ３２が回転し、シートカセット３１の最上位のシートＳを分離しながら給送する。そして、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、２次転写前搬送経路５１を介してシートＳが２次転写部４５に搬送される。更に、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加圧されてシートＳの表面に定着され、排出ローラ対６１によりシートＳが排出されて排出トレイ６２に積載される。
【００３１】
次に、現像ユニット８１について、図３乃至図７を用いて詳細に説明する。尚、図３乃至図７では、現像ユニット８１等を画像形成装置１の背面側から見たものとして示している。また、本実施の形態では、各図に示すように、トナーの搬送方向、即ち現像スリーブ４９ｙの回転方向をＲ方向、Ｒ方向に直交する現像スリーブ４９ｙの長手方向をＹ方向（幅方向）とする。また、装置本体１０に向かった左右方向をＸ方向、これらＸ方向及びＹ方向に直交する上下方向をＺ方向とする。
【００３２】
図３及び図４に示すように、現像ユニット８１は、筐体である容器本体８２と、容器本体８２の上部に装着される容器カバー８３と、からなる現像容器８４を備えている。容器本体８２は、装置本体１０に装着可能であり、現像スリーブ４９ｙを回転自在に保持し現像剤を収容するようになっている。容器カバー８３は、容器本体８２の上部に装着されて現像スリーブ４９ｙの少なくとも一部を覆うようになっている。現像容器８４は、内部にＹ方向を長手方向とする隔壁８５を備えており、現像容器８４の内部は攪拌室８６と現像室８７とに区画されている。攪拌室８６と現像室８７とは、隔壁８５のＹ方向両端部に形成された連通部８５ａ，８５ｂにより連通されている。
【００３３】
攪拌室８６には第１の搬送スクリュー９１が回転可能に収容され、トナーボトル４２ｙ（図１参照）から補給口８４ａを介して補給されたトナーをキャリヤと共に攪拌して一方の連通部８５ａを通じて現像室８７に供給するようになっている。また、攪拌室８６の下部には、トナー濃度センサ（検知部）９３が設けられている。トナー濃度センサ９３は、例えばフォトセンサにより構成され、撹拌された現像剤のトナー濃度を検出して制御部７０に送信するようになっている（図４参照）。また、トナー濃度センサ９３は、第１の搬送スクリュー９１のスクリュー羽根の動作も検出可能になっており、第１の搬送スクリュー９１の回転の有無に基づいて検知信号を出力可能になっている。即ち、制御部７０は、トナー濃度センサ９３からの検知信号に基づいて第１の搬送スクリュー９１及び現像スリーブ４９ｙの回転の有無を検知可能になっている。
【００３４】
現像室８７には、第１の搬送スクリュー９１と平行かつ回転可能に配置された第２の搬送スクリュー（搬送部材）９２及び現像スリーブ４９ｙ等が収容されている。第２の搬送スクリュー９２は、一方の連通部８５ａから供給された現像剤（トナー及びキャリヤ）を現像室８７内で第１の搬送スクリュー９１による搬送方向とは反対方向に搬送し、他方の連通部８５ｂを通じて攪拌室８６に供給するようになっている。これにより、現像剤は、攪拌室８６と現像室８７と２箇所の連通部８５ａ，８５ｂとを循環路にして循環するようになっている。
【００３５】
現像スリーブ４９ｙは、容器本体８２により回転可能に支持される回転軸４９ａｙを両端部に備えており、現像容器８４に形成された開口８４ｂから外周面の一部を感光体ドラム４７ｙ（図１参照）に向けて露出して回転可能に設けられている。開口８４ｂの下端部には、現像スリーブ４９ｙに沿って現像ブレード（層厚規制部材）８８が設けられている。現像スリーブ４９ｙのＹ方向の奥側の端部の中心部には、高圧接点４９ｂｙが設けられている。この高圧接点４９ｂｙは、現像ユニット８１を装置本体１０に装着した際に、装置本体１０に設けられた接点に接触し、装置本体１０から高圧電流が供給されるようになっている。
【００３６】
現像スリーブ４９ｙは、Ｒ方向に回転駆動されることで、現像剤を感光体ドラム４７ｙに対して担持搬送するようになっている。現像スリーブ４９ｙの内部には、現像容器８４に固定された不図示のマグネットが収容されている。攪拌室８６及び現像室８７で撹拌及び搬送された現像剤は、トナーが負極性に、キャリヤが正極性にそれぞれ帯電し、マグネットの磁力により現像スリーブ４９ｙ上に担持され搬送される。これにより、現像スリーブ４９ｙ上に担持された現像剤が、現像ブレード８８によりその層厚が規制された状態で、感光体ドラム４７ｙに搬送されるようになっている。
【００３７】
現像ユニット８１は、現像スリーブ４９ｙの両端部にシール部材９０を備えている。シール部材９０は、容器本体８２の支持部８９に固定され、現像スリーブ４９ｙとの間で現像剤を幅方向外側に漏出しないように封止するようになっている。
【００３８】
図５に示すように、第２の搬送スクリュー９２のＹ方向の奥側の端部には、後述するトルクリミッタ（回転伝達部）１００が設けられている。また、第２の搬送スクリュー９２と現像スリーブ４９ｙと第１の搬送スクリュー９１との各Ｙ方向の奥側は、複数のギヤにより噛合されて同時に回転するように連結されている。特に、第２の搬送スクリュー９２と現像スリーブ４９ｙとは、歯車列９４により連結されている。歯車列９４は、第２の搬送スクリュー９２と同軸に設けられた駆動ギヤ（ギヤ部）９５と、現像スリーブ４９ｙと同軸に設けられた従動ギヤ９６と、各ギヤ９５，９６に噛合する中間ギヤ９７とを備えている。また、第１の搬送スクリュー９１には従動ギヤ９８が同軸上に設けられ、中間ギヤ９７により噛み合って連結している。これにより、第２の搬送スクリュー９２に回転駆動力が入力されると、歯車列９４を介して現像スリーブ４９ｙが回転すると同時に、中間ギヤ９７を介して従動ギヤ９８が回転され、第１の搬送スクリュー９１が回転するようになっている。
【００３９】
図７に示すように、装置本体１０の現像ユニット８１の装着部位の奥部には、トルクリミッタ１００に駆動力を供給可能な回転駆動部１１が設けられている。即ち、トルクリミッタ１００は、第２の搬送スクリュー９２と回転駆動部１１との間に介在され、これらの間で駆動伝達経路を形成している。回転駆動部１１は、トルクリミッタ１００に連結可能で開口１０ａに露出する連結部材１２と、連結部材１２に設けられて一体回転する従動ギヤ１３と、従動ギヤ１３に噛み合うピニオン１４を有するモータ１５とを備えている。尚、モータ１５は、制御部７０に接続されたモータドライバ１６を介して、制御部７０により制御されるようになっている（図２参照）。
【００４０】
次に、上述した現像ユニット８１のトルクリミッタ１００について、図６及び図７を用いて詳細に説明する。トルクリミッタ１００は、従動側部材１０１と、駆動側部材１０２とを有している。
【００４１】
従動側部材１０１は、係合孔１０１ａと突起部（従動側係合部）１０１ｂとを有し、第２のスクリュー９２に取り付けられて一体回転するようになっている。本実施の形態では、突起部１０１ｂは１つ、係合孔１０１ａは２つ設けられているが、これには限られず、他の個数であってもよい。
【００４２】
従動側部材１０１は、例えば合成樹脂製で、駆動ギヤ９５と同一材料で一体成形されている。駆動側部材１０２は、従動側部材１０１の係合孔１０１ａに係合する係合爪１０２ａと、回転時に従動側部材１０１の突起部１０１ｂに係合する係合溝（駆動側係合部）１０２ｂとを有している。係合爪１０２ａは、駆動側部材１０２を従動側部材１０１に対して軸方向に装着することにより係合孔１０１ａに係合するようになっており、係合により、駆動側部材１０２が従動側部材１０１から軸方向に抜けなくなるようになっている。
【００４３】
突起部１０１ｂと係合溝１０２ｂとが係合することにより、駆動側部材１０２と従動側部材１０１とは一体回転するようになる。突起部１０１ｂの回転方向の両側部は、他の部分に比べて凹んだ凹部１０１ｃが形成されている。これにより、突起部１０１ｂの剛性を小さくしている。ここで、本実施の形態では、係合溝１０２ｂは２本設けられている。これに対し、突起部１０１ｂは１つだけであるので、突起部１０１ｂは２本の係合溝１０２ｂの任意の方に係合するようにできる。尚、本実施の形態では、係合溝１０２ｂは２本、係合爪１０２ａは２つ設けられているが、これには限られず、他の個数であってもよい。
【００４４】
ここで、突起部１０１ｂの回転による破損に対する強度について説明する。本実施の形態では、現像スリーブ４９ｙの回転の固着時に、回転駆動部１１からの駆動力により歯車列９４の一部の歯が破損する前に、突起部１０１ｂが破損してトルクリミッタ１００が空転するようになっている。即ち、突起部１０１ｂの回転による破損に対する強度は、上述の条件でトルクリミッタ１００が空転する強度になるように設定されている。より具体的には、突起部１０１ｂの回転による破損に対する強度は、歯車列９４の回転による一部の歯の破損に対する強度よりも小さい。尚、突起部１０１ｂと駆動ギヤ９５とは同一材料で一体成形されているので、突起部１０１ｂと駆動ギヤ９５の歯との各強度は形状・寸法により決定されるようになっている。
【００４５】
次に、上述した現像ユニット８１のトルクリミッタ１００の動作について、図５乃至図７を用いて詳細に説明する。
【００４６】
図７に示すように、現像ユニット８１が装置本体１０に装着されると、トルクリミッタ１００の駆動側部材１０２が連結部材１２に連結する。そして、画像形成装置１が稼働すると、制御部７０がモータドライバ１６にモータ１５の駆動指令を発する。これにより、モータ１５が回転し、回転駆動部１１の回転駆動力が、連結部材１２からトルクリミッタ１００を介して第２の搬送スクリュー９２に伝達される。図５に示すように、第２の搬送スクリュー９２に伝達された回転駆動力は、歯車列９４を介して現像スリーブ４９ｙに伝達され、中間ギヤ９７を介して第１の搬送スクリュー９１に伝達される。これにより、現像剤が現像ユニット８１の内部で循環すると共に、現像スリーブ４９ｙの表面に担持されるようになる。また、制御部７０は、トナー濃度センサ９３からの検出信号に基づき、トナー量及び第１の搬送スクリュー９１の回転を検出している。
【００４７】
そして、現像ユニット８１の内部でトナー等が飛散して現像スリーブ４９ｙの回転軸４９ａｙのグリス等と混合し、現像スリーブ４９ｙが固着して回転不良を起こしたとする。この場合でも、回転駆動部１１の回転駆動力がトルクリミッタ１００及び歯車列９４を介して現像スリーブ４９ｙに伝達されるので、動力伝達経路に過大なトルクが作用してしまう。ここで、突起部１０１ｂの回転トルクによる破損に対する強度は、歯車列９４の回転トルクによる一部の歯の破損に対する強度よりも小さくなるように設定している。このため、回転駆動部１１からの駆動力により歯車列９４の一部の歯が破損する前に、突起部１０１ｂが破損してトルクリミッタ１００が空転する。これにより、回転駆動部１１は駆動するのに対し、トルクリミッタ１００の空転に伴い、第２の搬送スクリュー９２、第１の搬送スクリュー９１、現像スリーブ４９ｙの回転は停止する。
【００４８】
この時、制御部７０は、モータ１５に対して駆動指令を発しているにも関わらず、トナー濃度センサ９３からの検出信号に基づいて第１の搬送スクリュー９１が停止していることを検出する。このため、現像ユニット８１の駆動系に何らかの異常が発生していることを検知し、画像形成装置１の駆動を停止したり、あるいは表示部に警告を表示することで、ユーザに異常の発生を報知するようにできる。
【００４９】
上述したように本実施の形態の現像ユニット８１によれば、現像スリーブ４９ｙの回転の固着時に、トルクリミッタ１００が回転駆動部１１からの駆動力により歯車列９４が破損する前に破損して空転する。即ち、トルクリミッタ１００の回転トルクによる破損に対する強度は、歯車列９４の回転トルクによる破損に対する強度よりも小さくなっている。このため、現像スリーブ４９ｙの回転の固着時に駆動力による歯車列９４の破損を防止することができる。しかも、トルクリミッタ１００は一部の破損により空転可能になるので、高価な非破壊型のトルクリミッタを利用する場合に比べて、コストダウンを図ることができる。
【００５０】
また、本実施の形態の現像ユニット８１によれば、トルクリミッタ１００は従動側部材１０１及び駆動側部材１０２を有し、従動側部材１０１の突起部１０１ｂが駆動側部材１０２の係合溝１０２ｂに係合するようになっている。これにより、所定値以上のトルクが作用すると突起部１０１ｂのみが破損するようになっているので、従動側部材１０１及び駆動側部材１０２の両方が破損するようにした場合に比べて、構成を簡易化することができる。
【００５１】
また、本実施の形態の現像ユニット８１によれば、従動側部材１０１は、歯車列９４の一部を構成すると共に突起部１０１ｂと一体成形される駆動ギヤ９５を有しているので、突起部１０１ｂと駆動ギヤ９５とは同一材料にすることができる。このため、突起部１０１ｂと駆動ギヤ９５の歯との各強度は、形状・寸法により決定するようにでき、材料の違いに起因する強度の誤差を考慮することなく、強度を設定することができる。
【００５２】
また、本実施の形態の現像ユニット８１によれば、トルクリミッタ１００は、第２の搬送スクリュー９２の同軸上に配置され、現像スリーブ４９ｙは、高圧電流を入力可能な高圧接点４９ｂｙを、トルクリミッタ１００と同じ側の端部に有している。このため、高圧接点４９ｂｙは現像スリーブ４９ｙの奥側の端部に設けられているので、手前側の端部に設けられる場合に比べて、配線を簡素化することができ、現像ユニット８１の大型化を防止することができる。
【００５３】
上述した本実施の形態では、トルクリミッタ１００に所定値以上のトルクが作用すると従動側部材１０１の突起部１０１ｂが破損するようにした場合について説明したが、これには限定されない。例えば、駆動側部材１０２に設けられた従動側部材１０１に係合する係合部が破損するようにしてもよい。
【００５４】
また、本実施の形態では、トルクリミッタ１００が現像ユニット８１に設けられた場合について説明したが、これには限られない。例えば、図８に示すように、装置本体１０に設けられた回転駆動部２１１にトルクリミッタ２００を設けるようにしてもよい。この場合、トルクリミッタ２００は、例えば、従動側部材２０１及び駆動側部材２０２を有し、駆動側部材２０２の突起部２０２ｂが従動側部材２０１の係合溝２０１ｂに係合するようにできる。一方、第２の搬送スクリュー９２の端部には連結部材２１２が設けられ、現像ユニット８１を装置本体１０に装着することにより、トルクリミッタ２００の従動側部材２０１が連結部材２１２に連結するようになっている。この場合も、トルクリミッタ２００の回転トルクによる破損に対する強度を、歯車列９４の回転トルクによる破損に対する強度よりも小さくすることで、現像スリーブ４９ｙの回転の固着時に駆動力による歯車列９４の破損を防止することができる。
【符号の説明】
【００５５】
１…画像形成装置、１０…装置本体、１１…回転駆動部、４９ｂｙ…高圧接点、４９ｙ，４９ｍ，４９ｃ，４９ｋ…現像スリーブ（現像剤担持体）、８１…現像ユニット（現像装置）、８４…現像容器、９２…第２の搬送スクリュー（搬送部材）、９４…歯車列、９５…駆動ギヤ（ギヤ部）、１００…トルクリミッタ（回転伝達部）、１０１…従動側部材、１０１ｂ…突起部（従動側係合部）、１０２…駆動側部材、１０２ｂ…係合溝（駆動側係合部）、２００…トルクリミッタ（回転伝達部）、２０１…従動側部材、２０１ｂ…係合溝（従動側係合部）、２０２…駆動側部材、２０２ｂ…突起部（駆動側係合部）、２１１…回転駆動部
【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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