(57)【要約】【課題】より簡単な構成で、より安価で、しかも、小スペースにて、トナー収容容器の開口を封止しているシール部材を自動的に開封する現像装置、プロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置を提供する。【解決手段】撹拌部材６０にトルクリミッタ６２を連結する。トナー収容容器の開口が封止された状態において撹拌部材を駆動するためのトルクをＴ2、前記開口が開封された状態において撹拌部材を駆動するためのトルクをＴ2’とすると、前記トルクリミッタの伝達可能最大トルクＴ1maxをＴ2＞Ｔ1max＞Ｔ2’に設定する。【選択図】図１
2009116039.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子写真画像形成装置に用いられる現像装置において、
電子写真感光体に形成された静電潜像を、現像剤を用いて現像するための現像部材と、
前記現像剤を収容すると共に、前記現像部材へ前記現像剤を供給するための開口を有するトナー収容容器と、
前記開口を封止するシール部材と、
前記電子写真画像形成装置の装置本体からの駆動力を用いて、前記シール部材を除去し、前記開口を開封するシール部材開封手段と、
前記トナー収容容器に収容されている前記現像剤を撹拌する撹拌部材と、
前記駆動力を受けて、前記シール部材開封手段と前記撹拌部材に前記駆動力を伝達する駆動入力部と、
前記撹拌部材に連結され、伝達可能最大トルクがＴ1maxであるトルクリミッタと、
を有し、
前記開口が封止された状態において前記撹拌部材を駆動するためのトルクをＴ2、前記開口が開封された状態において前記撹拌部材を駆動するためのトルクをＴ2’とすると、
Ｔ2＞Ｔ1max＞Ｔ2’であること
を特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記トルクリミッタが、前記駆動入力部と前記撹拌部材との間の駆動力伝達経路に設けられてい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】
前記トルクリミッタが、前記シール部材開封手段と前記撹拌部材との間の駆動力伝達経路に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項４】
前記トルクリミッタが、粘性を用いて駆動を伝達することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかの項に記載の現像装置。
【請求項５】
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、
電子写真感光体と、
電子写真感光体に形成された静電潜像を、現像剤を用いて現像するための現像部材と、
前記現像剤を収容すると共に、前記現像部材へ前記現像剤を供給するための開口を有するトナー収容容器と、
前記開口を封止するシール部材と、
前記電子写真画像形成装置の装置本体からの駆動力を用いて、前記シール部材を除去し、前記開口を開封するシール部材開封手段と、
前記トナー収容容器に収容されている前記現像剤を撹拌する撹拌部材と、
前記駆動力を受けて、前記シール部材開封手段と前記撹拌部材に前記駆動力を伝達する駆動入力部と、
前記撹拌部材に連結され、伝達可能最大トルクがＴ1maxであるトルクリミッタと、
を有し、
前記開口が封止された状態において前記撹拌部材を駆動するためのトルクをＴ2、前記開口が開封された状態において前記撹拌部材を駆動するためのトルクをＴ2’とすると、
Ｔ2＞Ｔ1max＞Ｔ2’であること
を特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項６】
前記トルクリミッタが、前記駆動入力部と前記撹拌部材との間の駆動力伝達経路に設けられていることを特徴とする請求項５に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項７】
前記トルクリミッタが、前記シール部材開封手段と前記撹拌部材との間の駆動力伝達経路に設けられていることを特徴とする請求項５に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項８】
前記トルクリミッタが、粘性を用いて駆動を伝達することを特徴とする請求項５乃至７のいずれかの項に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項９】
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、
（ａ）電子写真感光体と、
（ｂ）電子写真感光体に形成された静電潜像を、現像剤を用いて現像するための現像部材と、
前記現像剤を収容すると共に、前記現像部材へ前記現像剤を供給するための開口を有するトナー収容容器と、
前記開口を封止するシール部材と、
前記電子写真画像形成装置の装置本体からの駆動力を用いて、前記シール部材を除去し、前記開口を開封するシール部材開封手段と、
前記トナー収容容器に収容されている前記現像剤を撹拌する撹拌部材と、
前記駆動力を受けて、前記シール部材開封手段と前記撹拌部材に前記駆動力を伝達する駆動入力部と、
前記撹拌部材に連結され、伝達可能最大トルクがＴ1maxであるトルクリミッタと、
を有し、
前記開口が封止された状態において前記撹拌部材を駆動するためのトルクをＴ2、前記開口が開封された状態において前記撹拌部材を駆動するためのトルクをＴ2’とすると、
Ｔ2＞Ｔ1max＞Ｔ2’である現像装置と、
（ｃ）前記記録媒体を搬送するための搬送手段と、
を有することを特徴とする電子写真画像形成装置。
【請求項１０】
前記トルクリミッタが、前記駆動入力部と前記撹拌部材との間の駆動力伝達経路に設けられていることを特徴とする請求項９に記載の電子写真画像形成装置。
【請求項１１】
前記トルクリミッタが、前記シール部材開封手段と前記撹拌部材との間の駆動力伝達経路に設けられていることを特徴とする請求項９に記載の電子写真画像形成装置。
【請求項１２】
前記トルクリミッタが、粘性を用いて駆動を伝達することを特徴とする請求項９乃至１１のいずれかの項に記載の電子写真画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真画像形成装置に関するものであり、また、電子写真画像形成装置に使用可能な現像装置及びプロセスカートリッジに関するものである。
【０００２】
ここで、電子写真画像形成装置とは、電子写真画像形成方式を用いて記録媒体に画像を形成するものである。そして、電子写真画像形成装置の例としては、例えば電子写真複写機、電子写真プリンタ（例えばレーザープリンタ、ＬＥＤプリンタ等）、ファクシミリ装置及びワードプロセッサ等が含まれる。
【０００３】
なお、前述のプロセスカートリッジとは、帯電手段、現像手段、又はクリーニング手段と電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化し、このカートリッジを画像形成装置本体に対して着脱可能とするものである。また、帯電手段、現像手段、クリーニング手段の少なくとも一つと電子写真感光体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である。更に、少なくとも現像手段と電子写真感光体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。
【背景技術】
【０００４】
従来の電子写真を用いた画像形成装置では、その使用が長時間に及ぶと電子写真感光体の交換、現像剤の補給や交換、その他（帯電器、クリーナ容器等）の調整・清掃・交換が必要となる。しかし、このような保守作業は、専門知識を有するサービスマン以外は事実上困難であった。
【０００５】
そこで、電子写真画像形成プロセスを用いた画像形成装置においては、電子写真感光体及びこの感光体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ユーザー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た。そこで、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。
【０００６】
図４及び図５に、電子写真画像形成装置本体Ａ及びプロセスカートリッジＢにて構成される画像形成装置１００の一例を示す。
【０００７】
プロセスカートリッジＢにおいては、像担持体であるドラム状の電子写真感光体（以下、「感光ドラム」という。）１０の周囲に帯電装置（以下、「帯電ローラ」という。）２０、トナー（現像剤）Ｔを収容した現像装置Ｄ、及びクリーニング装置Ｃを配置している。感光ドラム１０の周囲に配置された各装置は、クリーニング枠体９０及びトナー収容容器７０からなるハウジングで覆って一体的にカートリッジＢとし、画像形成装置本体Ａに対して着脱自在な構成としている。
【０００８】
現像装置Ｄについて更に述べる。トナー収容容器７０には、現像部材としての現像スリーブ４０に向かう位置に、トナーＴを現像スリーブ４０に供給するための開口７０ａが設けられている。この開口７０ａは、輸送時のトナー漏れを確実に防止するために、シール部材、即ち、トナーシール７１で封止されており、ユーザーが除去操作をすることによって開封される。
【０００９】
また、現像スリーブ４０の軸方向一方端部にはスリーブギア４１が取り付けてあり、一体的に回転する。スリーブギア４１は、感光ドラム１０のドラムギア１１と噛合し、感光ドラム１０の回転に応じて現像スリーブ４０を回転させる。現像スリーブ４０にはマグネットローラ４２が内包されている。更にスリーブギア４１は、撹拌部材６０と連結した撹拌ギア（不図示）と噛合し感光ドラム１０の回転力を撹拌部材６０に伝達する。
【００１０】
ここで、画像形成装置本体からの駆動力でトナーシールの開封を行い、更に、画像形成装置本体にかかる負荷を低減させるために、開封動作終了後に駆動撹拌部材が回転し始める構成をとるものがある（例えば、特許文献１参照。）。この構成を以下で説明する。
【００１１】
駆動ギアを有するトナーシールの巻き取り軸が、巻き取り軸の軸方向下方にばねで付勢されており、更にトナーシール下縁をストッパで支持することで、付勢力に抗して巻き取り軸の位置が規制されている。トナーシール巻き取り後、トナーシールがストッパから外れ、巻き取り軸がばねの付勢力で下降する。巻き取り軸が移動すると駆動ギアと撹拌ギアが噛合い、撹拌部材が駆動される。
【００１２】
また、撹拌部材に過負荷が生じた場合に撹拌部材の駆動伝達を遮断する構成がある（例えば、特許文献２参照。）。この構成を以下で説明する。
【００１３】
撹拌部材は、回転軸と連続した１本の金属線材であるワイヤで構成される。ワイヤは撹拌のためのアーム部と、回転軸に対する固定のためのコイル部を有している。コイル部は自由状態での内径が回転軸の外径より小さく設定されており、回転軸に圧入されている。回転軸が回転すると、ワイヤのアーム部がトナーの抵抗力を受け、コイル部が緩む方向に力を受ける。よって撹拌部材に過負荷が生じたとき、アーム部への駆動伝達を遮断することができる。
【特許文献１】特開２００１−１３４０５８号公報
【特許文献２】特公平８−２０８０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、従来の技術を更に発展させたものである。
【００１５】
本発明の目的は、より簡単な構成で、より安価で、しかも、小スペースにて、トナー収容容器の開口を封止しているシール部材を自動的に開封する現像装置、プロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的は本発明に係る現像装置、プロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、第一の態様によると、電子写真画像形成装置に用いられる現像装置において、
電子写真感光体に形成された静電潜像を、現像剤を用いて現像するための現像部材と、
前記現像剤を収容すると共に、前記現像部材へ前記現像剤を供給するための開口を有するトナー収容容器と、
前記開口を封止するシール部材と、
前記電子写真画像形成装置の装置本体からの駆動力を用いて、前記シール部材を除去し、前記開口を開封するシール部材開封手段と、
前記トナー収容容器に収容されている前記現像剤を撹拌する撹拌部材と、
前記駆動力を受けて、前記シール部材開封手段と前記撹拌部材に前記駆動力を伝達する駆動入力部と、
前記撹拌部材に連結され、伝達可能最大トルクがＴ1maxであるトルクリミッタと、
を有し、
前記開口が封止された状態において前記撹拌部材を駆動するためのトルクをＴ2、前記開口が開封された状態において前記撹拌部材を駆動するためのトルクをＴ2’とすると、
Ｔ2＞Ｔ1max＞Ｔ2’であること
を特徴とする現像装置が提供される。
【００１７】
本発明の第二の態様によると、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、
電子写真感光体と、
電子写真感光体に形成された静電潜像を、現像剤を用いて現像するための現像部材と、
前記現像剤を収容すると共に、前記現像部材へ前記現像剤を供給するための開口を有するトナー収容容器と、
前記開口を封止するシール部材と、
前記電子写真画像形成装置の装置本体からの駆動力を用いて、前記シール部材を除去し、前記開口を開封するシール部材開封手段と、
前記トナー収容容器に収容されている前記現像剤を撹拌する撹拌部材と、
前記駆動力を受けて、前記シール部材開封手段と前記撹拌部材に前記駆動力を伝達する駆動入力部と、
前記撹拌部材に連結され、伝達可能最大トルクがＴ1maxであるトルクリミッタと、
を有し、
前記開口が封止された状態において前記撹拌部材を駆動するためのトルクをＴ2、前記開口が開封された状態において前記撹拌部材を駆動するためのトルクをＴ2’とすると、
Ｔ2＞Ｔ1max＞Ｔ2’であること
を特徴とするプロセスカートリッジが提供される。
【００１８】
本発明の第三の態様によると、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、
（ａ）電子写真感光体と、
（ｂ）電子写真感光体に形成された静電潜像を、現像剤を用いて現像するための現像部材と、
前記現像剤を収容すると共に、前記現像部材へ前記現像剤を供給するための開口を有するトナー収容容器と、
前記開口を封止するシール部材と、
前記電子写真画像形成装置の装置本体からの駆動力を用いて、前記シール部材を除去し、前記開口を開封するシール部材開封手段と、
前記トナー収容容器に収容されている前記現像剤を撹拌する撹拌部材と、
前記駆動力を受けて、前記シール部材開封手段と前記撹拌部材に前記駆動力を伝達する駆動入力部と、
前記撹拌部材に連結され、伝達可能最大トルクがＴ1maxであるトルクリミッタと、
を有し、
前記開口が封止された状態において前記撹拌部材を駆動するためのトルクをＴ2、前記開口が開封された状態において前記撹拌部材を駆動するためのトルクをＴ2’とすると、
Ｔ2＞Ｔ1max＞Ｔ2’である現像装置と、
（ｃ）前記記録媒体を搬送するための搬送手段と、
を有することを特徴とする電子写真画像形成装置が提供される。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、トルクリミッタの伝達可能最大トルクＴ1maxを、Ｔ2＞Ｔ1max＞Ｔ2’とすることで、シール部材開封手段により開口が開封され始めてから、時間差を持って撹拌部材に駆動を伝達することができる。従って、シール部材開封動作の始動時にかかる大きな駆動力と、初期状態の押し固められた現像剤内で撹拌部材を回転させる際にかかる大きな駆動力を分散させることができる。そのため、トルクが小さく電気容量も少ないモータで構成することができ、ギア等の駆動力伝達部材に必要な強度を小さく抑えることができる。従って、現像装置、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置を、簡単な構成で安価に、しかも、小型化することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明に係る現像装置、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則して更に詳しく説明する。
【００２１】
以下の説明において、プロセスカートリッジの短手方向とは、プロセスカートリッジを装置本体へ着脱する方向であり、記録媒体の搬送方向と一致している。又、プロセスカートリッジの長手方向とは、プロセスカートリッジを装置本体に着脱する方向と交差する方向（略直交する方向）であり、記録媒体の表面と略平行であり、且つ、記録媒体の搬送方向と交差する方向である。
【００２２】
実施例１
以下、本発明に係る現像装置、プロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置の一実施例について説明する。
【００２３】
本実施例の現像装置、プロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置は、先に、図４及び図５を参照して説明した従来のものと同様に構成することができる。従って、本実施例の現像装置、プロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置の概略構成を図４及び図５を参照して説明する。図１に、本発明の特徴部を構成するシール部材開封手段（トナーシール開封機構）２００の概略構成を斜視図で示す。
【００２４】
（全体構成）
図４を参照すると、本実施例の電子写真画像形成装置１００は、レーザープリンタとされ、プロセスカートリッジＢが装置本体Ａに対して装着手段（図示せず）にて着脱自在とされている。従って、プロセスカートリッジＢが装置本体Ａに装着されたとき、電子写真画像形成プロセスによって記録媒体（シート材）１（例えば、記録紙、ＯＨＰシート、布等）に画像が形成される。
【００２５】
感光ドラム１０表面は、帯電ローラ２０によって一様に帯電される。この感光ドラム１０に露光装置（レーザースキャナユニット）２から画像情報に応じたレーザー光Ｌを照射して感光ドラム１０に画像情報に応じた潜像を形成する。ここで形成された感光ドラム１０上の潜像は、現像装置Ｄによって現像し、トナー像とされる。
【００２６】
一方、トナー像の形成と同期して、シートトレイ３にセットした記録媒体１が、記録媒体搬送手段を構成するピックアップ（給紙）ローラ４ａ、フィード（搬送）ローラ対４ｂ、レジストローラ対４ｃ、及び転写ガイド５に沿って搬送される。次いで、感光ドラム１０と一定の電圧を印加された転写ローラ６とで形成されたニップ部を通る。このとき感光ドラム１０上に現像されたトナー像が記録媒体１に転写される。
【００２７】
トナー像の転写を受けた記録媒体１は、搬送ガイド７で定着装置８へと搬送される。この定着装置８は、駆動ローラ８ａ及びヒータ８ｂを内蔵しており、そのニップ部を通過する記録媒体１に熱及び圧力を印加して転写されたトナー像を定着する。その後、記録媒体１は、これも記録媒体搬送手段を構成する反転搬送ガイドを介して排紙ローラ対４ｄで搬送排紙され、排紙トレイ９へと印字面を下向きに排出される。
【００２８】
（プロセスカートリッジ）
プロセスカートリッジＢは、上述したように、図５をも参照すると理解されるように、感光ドラム１０、帯電ローラ２０、現像装置Ｄ、及び、クリーニング装置Ｃの４種のプロセス装置を一体的に収容している。
【００２９】
プロセスカートリッジＢのクリーニング装置Ｃには、静電潜像を形成する感光ドラム１０、感光層表面を一様に帯電させるための帯電ローラ２０、及びクリーニングブレード３０が配置されている。クリーニングブレード３０は、転写紙に転写されずに感光ドラム１０上に付着している残留トナーを感光ドラム１０表面からかき落とし、廃トナー収容容器９０に貯蔵する。
【００３０】
現像装置Ｄには、本実施例では実質的に磁性樹脂トナー粒子から成る（外添剤を含んでいてよい。）磁性１成分現像剤（トナー）Ｔを収容しているトナー収容容器７０を備えている。トナー収容容器７０には、感光ドラム１０上に形成された静電潜像にトナーＴを供給して可視画像を形成させるための現像部材としての現像スリーブ４０が配置されている。更に、現像装置Ｄは、トナーＴに摩擦帯電電荷を付与し、現像スリーブ４０の表面上にトナー層を形成する現像剤規制部材（以下、「現像ブレード」という。）５０、及び、トナー収容容器７０内のトナーＴを撹拌及び搬送する撹拌部材６０を有している。また、現像装置Ｄには、トナー収容容器７０の現像スリーブ４０が配置された下部開口には、トナー漏洩を防止する噴出し防止シート７２が配置されている。
【００３１】
現像装置Ｄとクリーニング装置Ｃは、プロセスカートリッジＢの長手方向両端に設けられた、カバー（不図示）によって一体的に結合されている。
【００３２】
（画像形成プロセスの説明）
図５に示すように、感光ドラム１０は、矢印Ｒ方向に装置本体Ａより回転駆動される。帯電ローラ２０は一定の電圧が印加されており、感光ドラム１０が接触すると接触した感光ドラム１０の感光層表面は一様に帯電する。次いで、露光装置２からの画像情報に応じたレーザー光Ｌを露光開口９０ａを介して感光ドラム１０上に照射し、感光ドラム１０上に静電潜像を形成する。その後、現像装置Ｄによって感光ドラム１０上にトナー像が形成される。
【００３３】
現像装置Ｄは、トナー収容容器７０内のトナーＴを撹拌部材６０の回転によって現像スリーブ４０に送り出す。そして、固定磁石４２を内蔵した現像スリーブ４０を回転させるとともに、現像ブレード５０によって摩擦帯電電荷を付与したトナー層を現像スリーブ４０の表面に形成する。
【００３４】
現像スリーブ４０は、スペーサーコロ４３（図１参照）によって感光ドラム１０に対して一定のクリアランスを保ちつつ、付勢バネ（不図示）により感光ドラム１０に押圧されており、表面に形成されたトナー層を感光ドラム１０の現像領域に供給する。そのトナーＴを静電潜像に応じて感光ドラム１０へ転移させることによってトナー像を形成する。ここで、現像ブレード５０は、現像スリーブ４０の周面のトナー量を規定するとともに摩擦帯電電荷を付与するものである。
【００３５】
画像形成装置本体Ａに設けられた転写手段としての転写ローラ６にトナー像と逆極性の電圧を印加して、感光ドラム１０上に形成されたトナー像を記録媒体１に転写する。その後、クリーニングブレード３０によって感光ドラム１０上の残留トナーをかき落として廃トナー収容容器９０に集める。
【００３６】
（トナーシール開封機構）
図１を参照して、本実施例におけるシール部材開封手段（トナーシール開封機構）２００について説明する。
【００３７】
トナー収容容器７０の開口７０ａは、使用前の新品状態においては、シール部材、即ち、薄いシートのトナーシール７１が貼り付けられ、封止されている。
【００３８】
図１に示すように、感光ドラム１０の一側端には感光ドラム１０と一体に回転するドラムギア１１が配置され、また、現像スリーブ４０の一側端には現像スリーブ４０と一体に回転するスリーブギア４１が配置されている。スリーブギア４１は、ドラムギア１１に噛合している。
【００３９】
また、トナーシール７１の一端に結合された巻き取り軸８１の両端には、かさ歯ギア８１ａとかさ歯ギア８１ｂが形成されており、それぞれ、アイドラギア８０に形成されたかさ歯ギア８０ａとアイドラギア８２に形成されたかさ歯ギア８２ａとに噛合している。
【００４０】
アイドラギア８０にかさ歯ギア８０ａと同軸にて一体に形成されたギア８０ｂは、スリーブギア４１に噛合している。
【００４１】
一方、撹拌部材６０に駆動を伝達する撹拌ギア６１が、撹拌ギア６１と撹拌部材６０の間の伝達可能最大トルクがＴ1maxであるトルクリミッタ６２を介して撹拌部材６０に取り付けられている。撹拌ギア６１は、ギア８３ａ、８３ｂからなる段ギア８３のギア８３ａに噛合している。また、段ギア８３のギア８３ｂは、アイドラギア８２のにかさ歯ギア８２ａと同軸にて一体に形成されたギア８２ｂに噛合している。
【００４２】
つまり、巻き取り軸８１及び撹拌部材６０に対する駆動入力部として作用するドラムギア１１の駆動力は、駆動力伝達経路を構成する歯車列を介して巻き取り軸８１及び撹拌部材６０に伝達される。即ち、ドラムギア１１の駆動力は、ドラムギア１１に歯合したスリーブギア４１から順次、アイドラギア８０、巻き取り軸８１、アイドラギア８２、段ギア８３、撹拌ギア６１、及び、トルクリミッタ６２を介して、撹拌部材６０に伝達される。
【００４３】
トルクリミッタ６２としては、周知の種々のものを使用し得るが、例えば、バネ式トルクリミッタなどを好適に使用し得る。
【００４４】
バネ式トルクリミッタについて説明する。
【００４５】
バネ式トルクリミッタは、入力軸を有するハウジング、ハウジングに一端が固定されたコイルバネ、コイルバネ内径部に圧入支持された出力軸、で構成される。
【００４６】
コイルバネは、入力軸が回転すると出力軸との摩擦力によって内径が広がるように、巻き方向が設定されている。よって、トルクリミッタの伝達可能最大トルクまでは、コイルバネ内径部と出力軸の摩擦力により、入力軸と出力軸は一体に回転可能である。しかし、出力軸の回転に伝達可能最大トルク以上のトルクが必要なときは、バネの内径が広がりコイルバネと出力軸が空転する。つまり入力軸の回転は出力軸に伝達されない。
【００４７】
ここで、撹拌部材６０の駆動に対して、開口７０ａ（図５参照）が封止された状態ではトナーＴが大きな抵抗となる。一方、巻き取り軸８１が回転しトナーシール７１を巻き取ることで開口７０ａが十分に開かれると、トナーＴが図５に示す空間Ｅに流入するため、撹拌部材６０の回転に対するトナーＴの抵抗が低下する。
【００４８】
開口７０ａが封止された状態で撹拌部材６０を駆動するためのトルクをＴ2、トナーシール７１が巻き取られ開口が完全に開いた状態で撹拌部材６０を駆動するためのトルクをＴ2’とすると、トルクリミッタ６２の伝達可能最大トルクＴ1maxは、Ｔ2＞Ｔ1max＞Ｔ2’に設定されている。
【００４９】
上記のように、撹拌ギア６１と撹拌部材６０の間には、伝達可能最大トルクがＴ1maxであるトルクリミッタ６２が設けられている。そのため、開口７０ａが封止された状態では、撹拌部材６０を駆動するのに必要なトルクＴ2が、トルクリミッタ６２の伝達可能最大トルクＴ1maxより大きいため、撹拌部材６０は回転しない。一方、開口７０ａが十分に開かれた状態では、撹拌部材６０を駆動するのに必要なトルクＴ2’がトルクリミッタ６２の伝達可能最大トルクＴ1maxより小さいため、撹拌部材６０に駆動が伝達されて回転する。
【００５０】
従来は、トナーシール開封動作の始動時にかかる大きな駆動力と、初期状態の押し固められたトナー内で撹拌部材６０を回転させる際にかかる大きな駆動力が同時に必要であった。そのため、トルクが大きく電気容量が多いモータを設ける必要があったほか、ギア等の駆動力伝達部材の強度を大きくする必要があった。
【００５１】
また、上記問題を回避するために、開口７０ａが開封され始めてから、時間差を持って撹拌部材６０に駆動を伝達する場合、特別な機構を設ける必要があった。
【００５２】
本実施例では、上記課題を解決するため、撹拌ギア６１と撹拌部材６０の間に伝達可能最大トルクＴ1maxがＴ2＞Ｔ1max＞Ｔ2’であるトルクリミッタ６２を設けた。これにより、開口７０ａが封止され撹拌部材６０の駆動に対してトナーＴが大きな抵抗となっている状態では撹拌部材６０は回転せず、モータにかかるトルクはどこまでも上昇することはなく、必ずＴ1maxに抑えられる。そして、開口７０ａが十分に開かれることでトナーＴが空間Ｅに流出して、撹拌部材６０の駆動に対するトナーＴの抵抗が低下してから、撹拌部材６０に駆動が伝達されて回転することが可能である。
【００５３】
以上説明したように、本発明の第１の実施例では、撹拌ギア６１と撹拌部材６０の間に伝達可能最大トルクＴ1maxがＴ2＞Ｔ1max＞Ｔ2’であるトルクリミッタ６２を設ける。これにより、開口７０ａが封止され撹拌部材６０の駆動に対してトナーＴが大きな抵抗となっている状態では撹拌部材６０は回転せず、モータにかかるトルクはどこまでも上昇することはなく必ずＴ1maxに抑えられる。そして、開口７０ａが十分に開かれることでトナーＴが空間Ｅに流出して、撹拌部材６０の駆動に対するトナーＴの抵抗が低下してから、撹拌部材６０に駆動が伝達されて回転することを可能とした。
【００５４】
また、上記のような時間差を持った駆動伝達が可能であることにより、トナーシール開封動作の始動時にかかる大きな駆動力と、初期状態の押し固められたトナー内で撹拌部材６０を回転させる際にかかる大きな駆動力を分散させることができる。そのため、トルクが小さく電気容量も少ないモータで構成することができ、ギア等の駆動力伝達部材に必要な強度を小さく抑えることができる。
【００５５】
これらのことから、プロセスカートリッジを、簡単な構成で安価にできるだけでなく小型化をも達成できる。
【００５６】
実施例２
図２及び図５を用いて本発明の第２の実施例について説明する。図２に、本実施例におけるシール部材開封手段（トナーシール開封機構）２００を示す。実施例１のものと同一若しくは実施例１のものに相当する構成、作用を有する要素には同一符号を付し、詳しい説明は省略する。以下の実施例においても同様とする。
【００５７】
本実施例では、駆動伝達の経路が異なる。図２に示すように、トナー収容容器７０の一側面には、感光ドラム１０の一側端に配置され感光ドラム１０と一体に回転するドラムギア１１、現像スリーブ４０の一側端に配置され現像スリーブ４０と一体に回転するスリーブギア４１が配置されている。スリーブギア４１は、かさ歯ギア８０ａを有するアイドラギア８０のギア８０ｂに噛合し、かさ歯ギア８０ａは、トナーシール７１の一端に結合された巻き取り軸８１に形成されたかさ歯ギア８１ａに噛合する。この構成は、実施例１と同じである。
【００５８】
本実施例では、アイドラギア８０は、段ギア８３のギア８３ｂに噛合し、段ギア８３のギア８３ａは、実施例１と同様に、撹拌部材６０に駆動を伝達する撹拌ギア６１に噛合している。実施例１と同様に、撹拌ギア６１と撹拌部材６０の間には、伝達可能最大トルクＴ1maxがＴ2＞Ｔ1max＞Ｔ2’であるトルクリミッタ６２が設けられている。
【００５９】
つまり、駆動入力部として作用するドラムギア１１の駆動力は、ドラムギア１１に歯合したスリーブギア４１から順次、アイドラギア８０、巻き取り軸８１へと伝達される。一方、撹拌部材６０には、アイドラギア８０からの駆動力が、巻き取り軸８１を介することなく、段ギア８３、撹拌ギア６１、及び、トルクリミッタ６２を介して伝達される。
【００６０】
これにより実施例１と同様に、開口７０ａが封止され撹拌部材６０の駆動に対してトナーＴが大きな抵抗となっている状態では、撹拌部材６０は回転せず、モータにかかるトルクはどこまでも上昇することはなく必ずＴ1maxに抑えられる。そして、開口７０ａが十分に開かれることでトナーＴが図５に示す空間Ｅ（現像室）に流出して、撹拌部材６０の駆動に対するトナーＴの抵抗が低下してから、撹拌部材６０に駆動が伝達されて回転することを可能とした。
【００６１】
また、実施例１と同様に時間差を持った駆動伝達が可能であることにより、トナーシール開封動作の始動時にかかる大きな駆動力と、初期状態の押し固められたトナー内で撹拌部材６０を回転させる際にかかる大きな駆動力を分散させることができる。そのため、トルクが小さく電気容量も少ないモータで構成することができ、ギア等の駆動力伝達部材に必要な強度を小さく抑えることができる。
【００６２】
そして実施例１より、プロセスカートリッジを更に簡単な構成で安価にできるだけでなく小型化にも寄与する。
【００６３】
実施例３
図３を用いて本発明の第３の実施例について説明する。本実施例では、トルクリミッタ６２が粘性を用いて駆動伝達を行う。
【００６４】
トルクリミッタ６２は、円盤部６３ａを有する入力軸６３と、円盤部６３ａを囲むように設けられたハウジング部６４ａを有する出力軸６４とを有している。入力軸６３と出力軸６４とは同一軸線にて回転自在に設けられており、入力軸６３は、ハウジング部６４ａに形成された開口部６４ｂから出力軸６４とは反対側へと外方に突出している。
【００６５】
ハウジング部６４ａにはオイルＯＬが封入される。入力軸６３とハウジング部６４ａの開口部６４ｂとの間からのオイル漏れを防止するために、入力軸６３とハウジング部６４ａとの間には、オイルシール６５が配置されている。
【００６６】
上記構成にて、入力軸６３が回転すると入力軸６３と出力軸６４の間に介在するオイルＯＬの粘性により出力軸６４に駆動が伝達される。
【００６７】
この構成においては、出力軸６４の負荷が小さいときには入力軸６３と出力軸６４の回転速度の差は小さくなり、出力軸６４の負荷が大きいときには入力軸６３と出力軸６４の回転速度の差は大きくなる。伝達可能な最大トルクは、入力軸６３の回転速度によって決まり、最大トルクを発生するのは回転速度の差が最大、即ち、出力軸６４の回転速度が０のときである。
【００６８】
本実施例においては入力軸６３の回転速度を固定とし、この回転速度における伝達可能な最大トルクを実施例１及び２と同様にＴ1maxとし、Ｔ2＞Ｔ1max＞Ｔ2’となるように設定する。
【００６９】
この構成にて、実施例１と同様に、開口７０ａが封止され撹拌部材６０の駆動に対してトナーＴが大きな抵抗となっている状態では、撹拌部材６０は回転しない。一方、開口７０ａが十分に開かれることでトナーＴが空間Ｅに流出して、撹拌部材６０の駆動に対するトナーＴの抵抗が低下してから、撹拌部材６０に駆動が伝達されて回転することを可能とした。
【００７０】
また、実施例１と同様に時間差を持った駆動伝達が可能であることにより、トナーシール開封動作の始動時にかかる大きな駆動力と、初期状態の押し固められたトナー内で撹拌部材６０を回転させる際にかかる大きな駆動力を分散させることができる。そのため、トルクが小さく電気容量も少ないモータで構成することができ、ギア等の駆動力伝達部材に必要な強度を小さく抑えることができる。
【００７１】
そして実施例１と同様に、プロセスカートリッジを更に簡単な構成で安価にできるだけでなく小型化にも寄与する。
【００７２】
更に、トルクリミッタ６２が粘性を用いて駆動伝達を行うので、撹拌部材６０が駆動する際のトルク変動や振動が、ドラムギア１１等の駆動伝達部材に伝わることを抑制できるため、画像のブレやバンディングを低減できる。
【００７３】
なお、上述した各実施例の説明は、プロセスカートリッジに本発明を適用する場合について説明したが、感光ドラム等と一体化されていない、現像装置単体（現像カートリッジ）、及びプロセスカートリッジ方式を用いていない画像形成装置にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明におけるトナーシール開封機構の一実施例の構成を説明する斜視図である。
【図２】本発明におけるトナーシール開封機構の他の実施例の構成を説明する斜視図である。
【図３】本発明におけるトルクリミッタの他の実施例を説明する概略構成図である。
【図４】本発明が適用される画像形成装置の一実施例の概略構成断面図である。
【図５】本発明が適用されるプロセスカートリッジの一実施例の概略構成断面図である。
【符号の説明】
【００７５】
１        記録媒体
２        レーザースキャナユニット（露光装置）
１０      感光ドラム（電子写真感光体）
１１      ドラムギア（駆動入力部）
２０      帯電ローラ（帯電装置）
４０      現像スリーブ（現像剤担持体）
４１      スリーブギア
４２      固定磁石（磁界発生手段）
５０        現像ブレード（現像剤規制部材）
６０        撹拌部材
６１        撹拌ギア
６２        トルクリミッタ
６３        入力軸
６３ａ      円盤部
６４        出力軸
６４ａ      ハウジング部
６５        オイルシール
７０        トナー収容容器
７０ａ      開口
７１        トナーシール（シール部材）
２００      トナーシール開封機構（シール部材開封手段）
Ａ          画像形成装置本体（装置本体）
Ｂ          プロセスカートリッジ
Ｃ          クリーニング装置
Ｄ          現像装置
【図１】
2009116039.tif 000003
【図２】
2009116039.tif 000004
【図３】
2009116039.tif 000005
【図４】
2009116039.tif 000006
【図５】
2009116039.tif 000007