(57)【特許請求の範囲】
【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、画像形成装置に対して着脱自在な現像装置において、
前記画像形成装置側から駆動力が伝達され、歯車伝達機構によって構成される駆動手段を備え、
前記現像剤担持体は、前記駆動手段によって駆動され、
前記駆動手段では、粉砕トナーが使用されることによって、重合トナーによって現像を行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できるように、前記歯車伝達機構を構成するギヤおよび前記現像剤担持体に直結したギヤのモジュールが、それぞれ０．２５以下となっていることを特徴とする、現像装置。
【請求項２】
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に記載の現像装置。
【請求項３】
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または２に記載の現像装置。
【請求項４】
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３のいずれかに記載の現像装置。
【請求項５】
請求項１ないし４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。
【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、画像形成装置に対して着脱自在な現像装置において、前記画像形成装置側から駆動力が伝達され、歯車伝達機構によって構成される駆動手段を備え、前記現像剤担持体は、前記駆動手段によって駆動され、前記駆動手段では、粉砕トナーが使用されることによって、重合トナーによって現像を行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できるように、前記歯車伝達機構を構成するギヤおよび前記現像剤担持体に直結したギヤのモジュールが、それぞれ０．２５以下となっ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、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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
また、請求項５に記載の発明は、画像形成装置であって、請求項１ないし４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。
【００２４】
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。
【００２５】
【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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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１６、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１４、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。
【００３０】
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１２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２０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２６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。
【００３１】
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〜Ｃ４）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。
【００３２】
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。
【００３３】
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２８に支持されたクリーナ３９によって清掃される。
【００３４】
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。
【００３５】
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２２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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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２２に供給され、この時、供給ローラ２４と現像ローラ２２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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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２１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。
【００４２】
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２１と転写ローラ２６との間を通る間に用紙３に転写される。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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４７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。
【００５１】
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２７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４７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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
【表１】
0004235867.tif 000002
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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３６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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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２２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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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６４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。
【００６６】
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。
【００６７】
【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。
【００６８】
また、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。
【００６９】
請求項２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。
【００７０】
請求項３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。
【００７１】
請求項４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。
【００７２】
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
【図１】
0004235867.tif 000003
【図２】
0004235867.tif 000004
【図３】
0004235867.tif 000005
【図４】
0004235867.tif 000006
【図５】
0004235867.tif 000007