画像形成装置
【課題】複雑な構成や制御を用いることなく現像装置内でのトナーの凝集を防止可能な画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置１００において、現像装置８の現像ローラ３１の回転軸に設けられた現像ローラ用ギア４１には、トナーコンテナ９側に向かって順に、駆動伝達用ギア４４、第１攪拌スクリュー用ギア４２、第２攪拌スクリュー用ギア４３、逆回転用ギア４５が連結されている。トナーコンテナ９が装置本体に装着されることにより、第１逆回転用ギア４５の歯がトナーコンテナ９に形成された第１突起５１によって下方に押圧されて回転し、かかる第１逆回転ギア４５の回転により、現像ローラ用ギア４１が画像形成時に回転する方向とは逆方向に回転する。
【解決手段】画像形成装置１００において、現像装置８の現像ローラ３１の回転軸に設けられた現像ローラ用ギア４１には、トナーコンテナ９側に向かって順に、駆動伝達用ギア４４、第１攪拌スクリュー用ギア４２、第２攪拌スクリュー用ギア４３、逆回転用ギア４５が連結されている。トナーコンテナ９が装置本体に装着されることにより、第１逆回転用ギア４５の歯がトナーコンテナ９に形成された第１突起５１によって下方に押圧されて回転し、かかる第１逆回転ギア４５の回転により、現像ローラ用ギア４１が画像形成時に回転する方向とは逆方向に回転する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタル複写機、レーザプリンタ等の画像形成装置に関し、特に現像装置内でのトナーの凝集防止に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
コピー機、プリンタ、ＦＡＸ等の電子写真方式を用いる画像形成装置においては、主に粉末の現像剤が使用され、感光体ドラム等の像担持体上に形成された静電潜像を現像剤によって可視化し、そのトナー像を記録媒体上に転写した後、定着処理を行うプロセスが一般的である。
【０００３】
現像剤は、トナー及びキャリアから成る二成分現像剤と、磁性を帯びたトナーのみから成る一成分現像剤とに大別され、現像剤規制部材により現像剤担持体（現像ローラ）に担持された現像剤（以下、単にトナーともいう）の摩擦帯電を促進させると共に、トナー層の層厚を規制している。
【０００４】
しかし、現像剤規制部材と現像剤担持体との間にトナーの凝集物や外添剤等が滞留すると、トナー層厚の変化により濃度ムラが生じたり、現像剤担持体表面に傷が発生し、その結果、画像不具合が発生するおそれがある。
【０００５】
そこで、例えば特許文献１には、一成分トナーを現像ローラに供給する供給ローラと現像ローラに接触して現像ローラ上のトナーを一定量に薄層化し現像ローラの逆回転時に回転するドクターローラとの間に配置され、現像ローラの正回転時は現像ローラから離間し、逆回転時には現像ローラに当接して現像ローラ上のトナーを除去するクリーニング部材を設けることによって、トナー滞留を確実に防止して白スジを解消する方法が開示されている。
【０００６】
また特許文献２には、現像剤担持体に内包される固定マグネットローラを所定の方向に延びる軸回りに揺動可能に配置し、非現像時に固定マグネットローラを揺動させて固定マグネットローラと磁性層厚規制部材との間に形成される磁界分布を変化させることによって、画像ムラ及び画像かぶり等の画像欠陥が生じることを防止して寿命を長くする方法が開示されている。
【０００７】
また特許文献３には、現像剤収容部材の開口部に延在するように設けられた現像ローラと、開口部の現像ローラ軸方向各端部と現像ローラの軸方向各端部との間に設けられたシール部材と、開口部に延在するように現像剤収容部材に設けられ、現像ローラに当接する層厚規制部と、シール部材と当接する切欠き部と、を有する層厚規制ブレードと、現像剤収容部材内の切欠き部に対応する位置に設けられ、現像ローラ軸と平行な軸を中心に回動する回転部材と、を備えることにより、現像剤の凝集塊の発生を防止し、シール部材からの現像剤漏れを防止する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−０９２１４２号公報
【特許文献２】特開２００５−１６４７３６号公報
【特許文献３】特開２００７−１０１５９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、特許文献１の方法では、ドクターローラを設けるうえに、さらにクリーニング部材を設ける必要がある。また、現像ローラを電気的に正逆回転させるための駆動制御や、現像ローラにクリーニング部材を当接及び離間するための接離制御を設ける必要もある。このため、複雑な構成や制御が必要となり、装置も大型化するおそれがある。
【００１０】
また、特許文献２の方法においても、現像剤担持体と磁性層厚規制部材との間の磁界分布を変化させるために、複雑な構成や制御が必要となるおそれがある。また、特許文献３の方法においても、回転部材を設け、回転部材が回転することにより現像剤規制部材と現像剤担持体との間に滞留したトナーを除去しているため、回転部材を回転させるために複雑な構成が必要となるおそれがある。
【００１１】
本発明は、上記問題点に鑑み、複雑な構成や制御を用いることなく現像装置内でのトナーの凝集を防止可能な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】
【００１２】
上記目的を達成するために本発明は、静電潜像が形成される像担持体と、前記像担持体と対向する位置に配置され、前記像担持体に形成された静電潜像に回転しながら現像剤を供給する現像剤担持体と、該現像剤担持体上の現像剤量を規制する現像剤量規制部材と、を有する現像装置と、前記装置本体に着脱される着脱ユニットと、を備えた画像形成装置において、前記現像剤担持体の回転軸に設けられ、前記現像剤担持体に回転駆動力を伝達するための第１のギアと、該第１のギアと連結され且つ前記第１のギアと連動して回転可能な第２のギアと、前記着脱ユニットに設けられ、該着脱ユニットが前記装置本体に対して装着または脱離されることにより前記第２のギアの歯を押圧し、前記第２のギアを、前記第１のギアが画像形成時に回転する方向とは逆方向に回転させる逆回転用部と、を有することを特徴としている。
【００１３】
また本発明は、前記第１のギアと前記第２のギアとは、少なくとも１つのギアを介して連結されることを特徴としている。
【００１４】
また本発明は、前記逆回転用部は、前記着脱ユニットから突設された突起から形成されることを特徴としている。
【００１５】
また本発明は、前記第２のギアは、前記第１のギアと連結される第１のギア部と、前記逆回転用部に押圧される第２のギア部と、を有する２段ギアから成り、且つ、前記第１のギア部を前記逆方向に回転するときのみ前記第２のギア部と共に回転可能とするワンウェイクラッチ機構を有することを特徴としている。
【００１６】
また本発明は、前記着脱ユニットは、前記現像装置に現像剤を補給する現像剤補給容器であることを特徴としている。
【００１７】
また本発明は、前記着脱ユニットは、画像が形成される記録媒体を収容する記録媒体収容器であることを特徴としている。
【００１８】
また本発明は、前記逆回転用部の押圧により前記第２のギアが少なくとも１歯分回転することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の第１の構成によれば、現像剤担持体の回転軸に設けられ、現像剤担持体に回転駆動力を伝達するための第１のギアと、該第１のギアと連結され且つ第１のギアと連動して回転可能な第２のギアと、着脱ユニットに設けられ、該着脱ユニットが装置本体に対して装着または脱離されることにより第２のギアの歯を押圧し、第２のギアを、第１のギアが画像形成時に回転する方向とは逆方向に回転させる逆回転用部を設けることによって、着脱ユニットを装着または脱離するという簡単な動作で、現像剤担持体を画像形成時とは逆回転させることができる。
【００２０】
これにより、現像剤量規制部材と現像剤担持体との間に滞留するトナーを除去することができるため、複雑な構成や制御を用いることなく、現像装置内でのトナーの凝集を防止することができる。
【００２１】
また、本発明の第２の構成によれば、上記第１の構成の画像形成装置において、第１のギアと第２のギアとを、少なくとも１つのギアを介して連結することによって、第１のギアに対する第２のギア及び着脱ユニットの配置の自由度が増大するため、構成の複雑化をより回避し、現像剤担持体を逆回転させ易くすることができる。
【００２２】
また、本発明の第３の構成によれば、上記第１または第２の構成の画像形成装置において、逆回転用部を、着脱ユニットから突設された突起から形成することによって、より簡単な構成で現像剤担持体を逆回転させることができる。
【００２３】
また、本発明の第４の構成によれば、上記第１〜第３のいずれか構成の画像形成装置において、第２のギアを、逆回転用部に押圧される第１のギア部と、第１のギアと連結される第２のギア部と、を有する２段ギアとし、且つ、第１のギア部を逆方向に回転するときのみ第２のギア部と共に回転可能とするワンウェイクラッチ機構を有する構成とすることによって、画像形成時における現像剤担持体の回転への影響を回避しつつ、現像剤担持体を逆回転させることが可能となる。
【００２４】
また、本発明の第５の構成によれば、上記第１〜第４のいずれかの構成の画像形成装置において、着脱ユニットを、現像装置に現像剤を補給する現像剤補給容器とすることによって、現像剤補給容器の交換時に現像剤担持体を逆回転させることができるため、効率的である。
【００２５】
また、本発明の第６の構成によれば、上記第１〜第４のいずれかの構成の画像形成装置において、着脱ユニットを、画像が形成される記録媒体を収容する記録媒体収容器とすることによって、記録媒体の補給時に現像剤担持体を逆回転させることができるため、効率的である。
【００２６】
また、本発明の第７の構成によれば、上記第１〜第６のいずれかの構成の画像形成装置において、逆回転用部の押圧により第２のギアが少なくとも１歯分回転することによって、現像剤担持体をより十分に逆回転させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の外観を示す概略斜視図
【図２】本実施形態に係る画像形成装置の内部構成を示す概略側面断面図
【図３】図２の現像装置及びトナーコンテナ周辺を上方から見た図
【図４】図２の現像装置及びトナーコンテナ周辺のギア構成を示す概略側面図
【図５】画像形成時の第１逆回転用ギアの回転を示す図であって、図５（ａ）は概略側面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）の右側から見た図
【図６】トナーコンテナ装着時の第１逆回転用ギアの回転を示す図であって、図６（ａ）は概略側面図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）の右側から見た図
【図７】トナーコンテナが装着されることにより第１逆回転用ギアが回転する状態を示す概略側面図であって、図７（ａ）は、第１突起が第１逆回転用ギアに到達する前の状態を示す図であり、図７（ｂ）は、第１突起が第１逆回転用ギアに当接する直前の状態を示す図であり、図７（ｃ）は、第１突起が第１逆回転用ギアを回転させた後の状態を示す図
【図８】トナーコンテナの装着による各ギアの回転方向を示す図
【図９】本発明の第２実施形態に係る画像形成装置の現像装置及び給紙カセット周辺のギア構成を示す概略側面図
【図１０】画像形成時の第２逆回転用ギアの回転を示す図であって、図１０（ａ）は概略側面図であり、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）の右側から見た図
【図１１】給紙カセット装着時の第２逆回転用ギアの回転を示す図であって、図１１（ａ）は概略側面図であり、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）の右側から見た図
【図１２】給紙カセットが装着されることにより第２逆回転用ギアが回転する状態を示す概略側面図であって、図１２（ａ）は、第２突起が第２逆回転用ギアに到達する前の状態を示す図であり、図１２（ｂ）は、第２突起が第２逆回転用ギアに当接する直前の状態を示す図であり、図１２（ｃ）は、第２突起が第２逆回転用ギアを回転させた後の状態を示す図
【図１３】給紙カセットの装着による各ギアの回転方向を示す図
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の外観を示す概略斜視図であり、図２は、本実施形態に係る画像形成装置の内部構成を示す概略側面断面図である。
【００２９】
図１及び図２に示すように、画像形成装置１００において給紙カセット１０の上方には、主たる画像形成部を構成する感光体ドラム５をはじめ、この感光体ドラム５の周囲に、帯電装置４、レーザ露光装置７、現像装置８、トナーコンテナ９、クリーニング装置６及び転写ローラ１４が配設されている。また、転写ローラ１４の左側には定着装置１５が配設されている。
【００３０】
感光体ドラム５は、正帯電性のアモルファスシリコン製であって、駆動時には所定の周速度で図１において時計回りに回転する。感光体ドラム５の表面は、高電圧が印加された帯電装置４から発生したコロナ放電によって一様に帯電された後、パーソナルコンピュータ（図示せず）等から送信された画像データに基づくレーザ露光装置７からのビーム光の照射によって、所定の明電位と暗電位の部分からなる静電潜像が形成される。
【００３１】
更に、感光体ドラム５の回転によって、静電潜像は現像位置にまで回転移動する。現像装置８内に配置された現像ローラ（現像剤担持体）３１は、ステンレス製で内部に固定磁石を有しており、感光体ドラム５と所定の間隙をもって回転自在に支持され、駆動時には反時計回りに所定の周速度で回転する。
【００３２】
現像装置８内には、不図示の開口を介してトナーコンテナ（本実施形態での着脱ユニット）９からの補給により、例えば体積平均粒径９μｍ（コールターカウンターでの計測によるメジアン径）の正帯電の磁性トナーから成る現像剤（以下、トナーという）が充填されており、規制ブレード（現像剤量規制部材）３５によって現像ローラ３１の表面にトナー薄層が形成される。また、現像ローラ３１には、所定の現像バイアス電圧が印加されている。現像領域に達したトナーは、その現像バイアス電圧により現像ローラ３１の表面から飛翔して感光体ドラム５の表面の静電潜像に吸着し、トナー像が形成（現像）される。
【００３３】
ここで、給紙カセット１０（又は手差しトレイ１１）から１枚ずつ繰り出された用紙（記録媒体）Ｐは、用紙搬送路１２を通ってレジストローラ対１３に送られるようになっている。レジストローラ対１３に到達した用紙Ｐは、感光体ドラム５上のトナー像が転写ローラ１４に接近するのに同期して、レジストローラ対１３で搬送タイミングが調整されながら左側に向けて送り出され、感光体ドラム５と転写ローラ１４との間に搬送される。そして、その用紙Ｐの先端とトナー像の先端が一致して転写ローラ１４を通過することにより、トナー像が用紙Ｐ上に転写される。
【００３４】
用紙Ｐ上に転写されずに感光体ドラム５の表面に残留したトナーは、クリーニング装置６によって感光体ドラム５から除去される。一方、トナー像が転写された用紙Ｐは定着装置１５へ送られる。定着装置１５は、加熱ローラ及び加圧ローラからなる定着ローラ対１５ａを有しており、この定着ローラ対１５ａによって互いのニップを通過する用紙Ｐ上のトナー像を加熱・加圧して定着させ、これにより用紙Ｐには定着された転写画像が形成される。
【００３５】
定着装置１５を通過した用紙Ｐは、そのまま用紙搬送路１６に沿って装置本体上部に搬送され、排出ローラ対１７より排出トレイ１８に排出される。一方、用紙Ｐの両面に画像形成を行う場合には、定着装置１５を通過した用紙Ｐは、切換え爪２３により搬送方向が切り換えられて反転ローラ２４に案内され、用紙Ｐの一部を一旦反転ローラ２４により、装置本体の背面部１００ｃから装置外部にまで突出させる。
【００３６】
その後、反転ローラ２４を逆回転させることにより、用紙Ｐは両面搬送路２５に案内され、画像面を反転させた状態で再度レジストローラ対１３に搬送され、上記同様にして画像が印字される。
【００３７】
また、トナーコンテナ９は、上面カバー１００ａ及び手差しトレイ１１を開放することによって、装置本体に着脱可能となっており、トナーコンテナ９は、装置本体前面側に向かって斜め上方に引き出すことにより、装置本体から脱離させ、斜め下方に挿入することにより装置本体に装着可能となっている。
【００３８】
図３は、図２の現像装置及びトナーコンテナ周辺を上方から見た図であり、図４は、図２の現像装置及びトナーコンテナ周辺のギア構成を示す概略側面図であり、図５は、画像形成時の第１逆回転用ギアの回転を示す図であって、図５（ａ）は概略側面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）の右側から見た図である。また、図６は、トナーコンテナの装着時の第１逆回転用ギアの回転を示す図であって、図６（ａ）は概略側面図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）の右側から見た図である。なお、図３では、現像装置８について、その内部構造を、規制ブレード３５を省略して示す。また、図１及び図２と共通する部分には共通する符号を付して説明を省略する。
【００３９】
図３に示すように、現像装置８には、現像ローラ３１、現像ローラ３１に現像剤を供給するための第１攪拌スクリュー３２及び第２攪拌スクリュー３３が設けられている。また、装置本体の背面側（図３の上側）から前面側（図３の下側）に向かって、現像ローラ３１、第１攪拌スクリュー３２及び第２攪拌スクリュー３３の順に配置されている。
【００４０】
第１及び第２攪拌スクリュー３２、３３は、不図示の補給口を介してトナーコンテナ９から補給されたトナーを、仕切り壁３４を挟んで循環搬送し、循環搬送されたトナーは、第１攪拌スクリュー３２によって現像ローラ３１に供給される。現像ローラ３１に供給されたトナーは、規制ブレード３５（図２、図３参照）によって現像剤層厚（量）が規制された後、感光体ドラム５に供給される。
【００４１】
図３において現像ローラ３１の回転軸の左側端部は現像装置８から外側に突出しており、かかる左側端部には、現像ローラ３１に回転駆動力を伝達するための現像ローラ用ギア（第１のギア）４１が設けられている。現像ローラ用ギア４１は、歯数２０の平歯の１段ギアから形成されている。
【００４２】
第１及び第２攪拌スクリュー３２、３３の回転軸の左側端部は現像装置８から外側に突出しており、これら左側端部にはそれぞれ、第１及び第２攪拌スクリュー３２、３３に回転駆動力を伝達するための第１攪拌スクリュー用ギア４２、第２攪拌スクリュー用ギア４３が設けられている。第１攪拌スクリュー用ギア４２及び第２攪拌スクリュー用ギア４３は、歯数２５の平歯の１段ギアから形成され、図３及び図４に示すように、これらは互いに噛み合っている。
【００４３】
現像ローラ用ギア４１と第１攪拌スクリュー用ギア４２との間には、駆動伝達用ギア４４が装置本体の左側面部１００ｂに支持されており、現像ローラ用ギア４１及び第１攪拌スクリュー用ギア４２は、駆動伝達用ギア４４と噛み合っている。なお、駆動伝達用ギア４４を、現像装置８の外側面に支持することもできる。駆動伝達用ギア４４は、歯数３２の平歯の１段ギアから形成され、不図示の駆動モータに連結されている。
【００４４】
画像形成時に駆動モータが回転し、その回転駆動力が駆動伝達用ギア４４に伝達されると、駆動伝達用ギア４４から現像ローラ用ギア４１及び第１攪拌スクリュー用ギア４２に回転駆動力が伝達され、さらに第１攪拌スクリュー用ギア４２から第２攪拌スクリュー用ギア４３に回転駆動力が伝達される。
【００４５】
これにより、図４に示すように、画像形成時には、駆動伝達用ギア４４が時計回りに回転することにより、現像ローラ用ギア４１が反時計回り、第１攪拌スクリュー用ギア４２が反時計回り、第２攪拌スクリュー用ギア４３が時計回りに回転し、かかる現像ローラ用ギア４１、第１攪拌スクリュー用ギア４２、及び第２攪拌スクリュー用ギア４３の回転と同方向に、現像ローラ３１、第１攪拌スクリュー３２及び第２攪拌スクリュー３３が回転する。ここでは、第１及び第２攪拌スクリュー３２、３３が互いに反対方向に回転することにより、トナーは互いに反対方向に搬送される。
【００４６】
そして、第２攪拌スクリュー用ギア４３の前面側（図３の下側、図４の右側）には、第１逆回転用ギア（第２のギア）４５が配置されている。第１逆回転用ギア４５は、装置本体の左側面部１００ｂに支持されており、第１逆回転用ギア４５の前面側端部は、現像装置８よりも前面側に突出している。なお、第１逆回転用ギア４５を、現像装置８に支持することもできる。
【００４７】
また、第１逆回転用ギア４５は、歯数２５の２段ギアから成り、そのうち第１ギア部（第１のギア部）４５ａは、第２攪拌スクリュー４３と噛み合い、第２ギア部（第２のギア部）４５ｂは、後述するようにトナーコンテナ９の装着時、トナーコンテナ９に形成された第１突起５１に押圧されるようになっている。
【００４８】
また、第１逆回転用ギア４５は、第１ワンウェイクラッチ機構（ワンウェイクラッチ機構）４５ｃを有しており、図５に示すように、第１ギア部４５ａは、図５（ａ）の反時計回り方向には第２ギア部４５ｂに対して自在に回転可能であるが、図６に示すように、図６（ａ）の時計回り方向には第２ギア部４５ｂと共にしか回転できないようになっている。
【００４９】
これにより、トナーコンテナ９の装着後、画像形成を行う際、第１突起５１が第２ギア部４５ｂと係合していても、第２攪拌スクリュー用ギア４３と噛み合っている第１ギア部４５ａのみが反時計回りに回転する（図４参照）。一方、トナーコンテナ９の装着時、第１突起５１により第２ギア部４５ｂの歯が上方から下方に押圧されると、第２ギア部４５ｂと共に第１ギア部４５ａが時計回りに回転する。
【００５０】
トナーコンテナ９は、装置本体に対して着脱可能であり、装着時、装置本体内に現像装置８の周辺まで挿入されると、現像装置８に沿って下方に移動して、図４に示すように、現像装置８の前面側（図４の右側）に近接して配置されるようになっている（図７参照）。トナーコンテナ９の背面側（図４の左側）端部において第１逆回転用ギア４５の第２ギア部４５ｂと対向する位置には、背面側に突出する第１突起（逆回転用部）５１が形成されている。
【００５１】
また、第１突起５１は、トナーコンテナ９が装置本体に装着されるとき、第１逆回転用ギア４５の第２ギア部４５ｂの前面側（図４の右側）端部に配置される歯を、上方から下方に押圧できるような位置に突設されている。これにより、トナーコンテナ９が装置本体に装着されると、第１突起５１の押圧により第２ギア部４５ｂが時計回り（逆方向）に回転し、第２ギア部４５ｂの回転と共に第１ギア部４５ａが時計回りに回転する（図６参照）。
【００５２】
なお、ここでは、第１突起５１が第２ギア部４５ｂの歯を押圧することにより、第２ギア部４５ｂが少なくとも１歯分回転することとした。また、図４に示すように、トナーコンテナ９が装着された後、第１突起５１は第２ギア部４５ｂの歯の近傍に配置されるが、逆回転用ギア４５は、上記の通り第１ワンウェイクラッチ機構４５ｃを有するため、画像形成時、第２ギア部４５ｂが第１突起５１と係合して回転できなくても、第２攪拌スクリュー用ギア４３と噛み合っている第１ギア部４５ａのみが反時計回りに回転する（図５参照）。
【００５３】
かかる第１ギア部４５ａの時計回りの回転により、第２攪拌スクリュー用ギア４３が反時計回り、第１攪拌スクリュー４２が時計回り、駆動伝達用ギア４４が反計回りに回転するため、現像ローラ用ギア４１が画像形成時に回転する方向とは逆方向である時計回りに回転する（図８参照）。
【００５４】
次に、トナーコンテナ９が装着されることにより、現像ローラが画像形成時に回転する方向とは逆方向に回転（以下、逆回転という場合がある）する動作について説明する。
【００５５】
図７は、トナーコンテナが装着されることにより第１逆回転用ギアが回転する状態を示す図であって、図７（ａ）は、第１突起が第１逆回転用ギアに到達する前の状態を示す図であり、図７（ｂ）は、第１突起が第１逆回転用ギアに当接する直前の状態を示す図であり、図７（ｃ）は、第１突起が第１逆回転用ギアを回転させた後の状態を示す図であり、図８は、トナーコンテナの装着による各ギアの回転方向を示す図である。図１〜図６と共通する部分には共通する符号を付して説明を省略する。
【００５６】
トナーコンテナ９を装置本体に挿入すると、図７（ａ）に示すように、現像装置８の近傍では、現像装置８の前面側（図の右側）の上方から下方に向かってトナーコンテナ９が移動する。トナーコンテナ９がさらに下方に挿入されると、図７（ｂ）に示すように、トナーコンテナ９に形成された第１突起５１が、第１逆回転用ギア４５の第２ギア部４５ｂの歯に接近する。そして、トナーコンテナ９がさらに下方に挿入され、現像装置８と前面側から対向して現像装置８にトナーを補給可能な位置に装着されると、第１突起５１が第２ギア部４５ｂの歯を下方に押圧する。
【００５７】
第１突起５１によって歯が下方に押圧されると、第２ギア部４５ｂは時計回りに回転し、これと共に第１ギア部４５ａも時計回りに回転する（図６参照）。かかる第１逆回転ギア４５の時計回りの回転により、図８に示すように、第２攪拌スクリュー用ギア４３が反時計回りに回転し、第１攪拌スクリュー用ギア４２が時計回りに回転し、駆動伝達用ギア４４が反時計回りに回転する結果、現像ローラ用ギア４１が時計回りに回転する。なお、図８において、破線矢印は、画像形成時の回転方向を示す。
【００５８】
これにより、現像ローラ３１は、画像形成時に回転する方向とは逆方向に回転するため、現像ローラ３１と規制ブレード３５との間に滞留するトナーを現像装置８内に除去することができる。そして、トナーコンテナ９の装着後、トナーコンテナ９から現像装置８にトナーが補給されながら、画像形成が行われる。
【００５９】
このとき、第１ギア部４５ａが第２ギア部４５ｂに対して反時計回りに自在に回転できるため、第１突起５１が第２ギア４５ｂの歯に係合していても、画像形成時に第１ギア部４５ａの反時計回りの回転、すなわち現像ローラ用ギア４１の反時計回りの回転の妨げとはならない。
【００６０】
上記の通り、本実施形態では、現像ローラ３１の回転軸に設けられ現像ローラ３１に回転駆動力を伝達するための現像ローラ用ギア４１と、該現像ローラ用ギア４１に連結され現像ローラ用ギア４１と連動して回転する第１逆回転用ギア４５と、を設け、トナーコンテナ９に、該トナーコンテナ９が装着本体に装着されることにより第１逆回転用ギア４５の歯を押圧し、第１逆回転用ギア４５を、現像ローラ用ギア４１が画像形成時に回転する方向とは逆方向に回転させる第１突起５１を設けた。
【００６１】
これにより、トナーコンテナ９を装着するという簡単な動作で、現像ローラ３１を画像形成時とは逆回転させて、規制ブレード３５と現像ローラ３１との間で滞留するトナーを除去することができる。従って、複雑な構成や制御を用いることなく、現像装置８内でのトナーの凝集を防止することができる。また、現像ローラ３１の長寿命化を図ると共に現像ユニット８の長寿命化を図ることもできる。
【００６２】
また、本実施形態では、現像ローラ用ギア４１と第１逆回転用ギア４５とを、少なくとも１つのギアを介して連結したため、現像ローラ用ギア４１と第１逆回転用ギア４５とが離れていても、第１逆回転用ギア４５の逆回転により現像ローラ３１を逆回転させることができる。また、トナーコンテナ９の配置に応じて第１逆回転用ギア４５を配置することもできる。
【００６３】
これにより、現像ローラ用ギア４１に対する第１逆回転用ギア４５及びトナーコンテナ９の配置の自由度を増大させることができるため、構成の複雑化をより回避し、現像ローラ３１を逆回転させ易くすることができる。なお、ここでは、現像ローラ用ギア４１と第１逆回転用ギア４５を３つのギアを介して連結したが、かかるギアの数量やギアが設けられる部材等は特に限定されるものではなく、装置構成等に応じて適宜設定することができる。
【００６４】
また、本実施形態では、トナーコンテナ９に第１突起５１を突設し、トナーコンテナ９が装着本体に装着されることにより第１逆回転用ギア４５の歯を押圧することとしたため、より簡単な構成で現像ローラ３１を逆回転させることができる。なお、かかる第１突起５１の形状等は、第１逆回転用ギア４５の歯を押圧して現像ローラ３１を逆回転させることが可能であれば、装置構成等に応じて適宜設定することができ、特に限定されるものではない。
【００６５】
また、本実施形態では、第１逆回転用ギア４５を、現像ローラ用ギア４１と連結される第１ギア部４５ａと、第１突起５１に押圧される第２ギア部４５ｂと、を有する２段ギアとし、且つ、第１ギア部４５ａを逆方向に回転するときのみ第２ギア部４９ａと共に回転可能とする第１ワンウェイクラッチ機構４５ｃを有する構成としたため、画像形成時における現像ローラ３１の回転への影響を回避しつつ、現像ローラ３１を逆回転させることが可能となる。なお、かかる第１ワンウェイクラッチ機構４５ｃは、従来公知の機構を用いることができる。
【００６６】
なお、第１逆回転用ギア４５は、トナーコンテナ９を装置本体に対して装着することにより現像ローラ用ギア４１を逆回転させ、画像形成時に現像ローラ３１から感光体ドラム５にトナーを供給可能であれば、本実施形態に特に限定されるものではなく、その他、例えば１段ギアとすることもできる。
【００６７】
かかる１段ギアを用いた場合には、トナーコンテナ９が装着されたとき、第１突起５１が第１逆回転用ギア４５の第２ギア部４５ｂと当接しないように、トナーコンテナ９の装着位置を設定すればよい。また、その他、第２ギア部４５ｂの歯数は、第１ギア部４５ｂと同じでなくても良く、第１ギア部４５ｂの歯数よりも多くすることも少なくすることもでき、例えば歯数を１とすることもできる。
【００６８】
また、本実施形態では、第１突起５１の押圧による第２ギア部４５ｂの回転を、第２ギア部４５ｂの少なくとも１歯分、すなわち、第１逆回転用ギア４５の回転を、第１逆回転用ギア４５の少なくとも１歯分、としたため、現像ローラ３１をより十分に逆回転させることができる。しかし、かかる第２ギア部４５ｂの回転は、本実施形態に特に限定されるものではなく、装置構成等に応じて適宜設定することができる。
【００６９】
なお、第２ギア部４５ｂの回転が大きくなれば、無駄に現像ローラ３１を逆回転させるおそれがあり、一方、回転が小さくなれば、現像ローラ３１と規制ブレード３５との間に滞留するトナーを十分に除去できないそれがある。従って、例えばかかる観点を考慮して、第１逆回転用ギア４５の回転を適宜設定することができる。
【００７０】
また、第１逆回転用ギア４５の回転によって生じる現像ローラ用ギア４１の回転は、現像ローラ３１と規制ブレード３５との間のニップからトナーを除去可能であれば、特に限定されるものではないが、例えば、現像ローラ用ギア４１の回転角度を５°以上とすることができる。これにより、より確実に現像ローラ３１と規制ブレード３５との間で滞留するトナーを除去することができる。なお、本実施形態では、第１逆回転用ギア４３に対する現像ローラ用ギア４１のギア比が１．２５であるため、逆回転用ギア４３が１歯分回転すると、現像ローラ用ギア４１が１．２５歯分、すなわち２２．５°回転する。
【００７１】
なお、本実施形態では、トナーコンテナ９を装置本体に装着することにより、現像ローラ用ギア４１を逆回転させたが、トナーコンテナ９を装置本体から脱離することにより、現像ローラ用ギア４１を逆回転させることもできる。
【００７２】
かかる場合には、例えば第２搬送スクリュー用ギア４３と第１逆回転用ギア４５の第１ギア４５ａとの間に、両ギアと噛み合うアイドルギアを例えば１つ配置し、第１逆回転用ギア４５の第１ワンウェイクラッチ機構４５ｃを、上記とは逆に第１ギア部４５ａが、時計回り方向には第２ギア部４５ｂに対して自在に回転可能であるが、反時計回り方向には第２ギア部４５ｂと共にしか回転できないような構成とすればよい。
【００７３】
また、本実施形態では、トナーコンテナ９に第１突起５１を形成したため、トナーコンテナ９の交換時に現像ローラ３１を逆回転させることができ、効率的である。しかし、本発明の着脱ユニットは、本実施形態に特に限定されるものではない。
【００７４】
図９は、本発明の第２実施形態に係る画像形成装置の現像装置及び給紙カセット周辺のギア構成を示す概略側面図であり、図１０は、画像形成時の第２逆回転用ギアの回転を示す図であって、図１０（ａ）は概略側面図であり、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）の右側から見た図である。また、図１１は、給紙カセット装着時の第２逆回転用ギアの回転を示す図であって、図１１（ａ）は概略側面図であり、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）の右側から見た図である。図２〜図８と共通する部分には共通する符号を付して説明を省略する。
【００７５】
図９に示すように、本実施形態では、第２攪拌スクリュー４３の下方に、アイドルギア５２、５３、５４、５５を順に配置し、アイドルギア５５の下方に、第２逆回転用ギア（第２のギア）５６を配置した。
【００７６】
アイドルギア５２〜５５は、歯数２５の平歯の１段ギアから形成され、装置本体の左側面部１００ｂ（図１参照）の内側面に回転可能に支持され、アイドルギア５２は、第２攪拌スクリュー用ギア４３と下方から噛み合い、アイドルギア５３は、アイドルギア５２と下方から噛み合い、アイドルギア５４は、アイドルギア５３と下方から噛み合い、アイドルギア５５は、アイドルギア５４と下方から噛み合っている。
【００７７】
第２逆回転用ギア５６は、装置本体の左側面部１００ｂの内側面に支持されている。また、第２逆回転用ギア５６は、上記した第１逆回転用ギア４５の第１ワンウェイ機構４５ｃと同様の、第２ワンウェイクラッチ機構（ワンウェイクラッチ機構）５６ｃを有する歯数２５の平歯の２段ギアから形成され、第３ギア部（第１のギア部）５６ａは、アイドルギア５５と噛み合い、第４ギア部（第２のギア部）５６ｂは、後述する給紙カセット１０に形成された第２突起５９に歯が押圧されるような位置に形成されている。なお、第２逆回転用ギア５６を、装置本体の他の構成部材に支持することもできる。
【００７８】
そして、第２ワンウェイクラッチ機構５６ｃにより、第３ギア部５６ａは、図１０に示すように図１０（ａ）の反時計回り方向には第４ギア部５６ｂに対して自在に回転可能であるが、図１１に示すように図１１（ａ）の時計回り方向には第４ギア部５６ｂと共にしか回転できないようになっている。
【００７９】
これにより、後述する給紙カセット１０の装着後、画像形成を行う際、第２突起５９が第４ギア部５６ｂと係合していても、アイドルギア５５と噛み合っている第３ギア部５６ａのみが反時計回りに回転する（図１０参照）。一方、給紙カセット１０の装着時、第２突起５９により第４ギア部５６ｂの歯が前面側から背面側に押圧されると、第４ギア部５６ｂと共に第３ギア部５６ａが時計回りに回転する（図１１参照）。
【００８０】
給紙カセット１０（本実施形態での着脱ユニット）は、装置本体に対して水平方向に着脱可能であり、装置本体の前面側（図９の右側）から背面側（図９の左側）に向かって挿入されることによって、装置本体に装着されるようになっている。給紙カセット１０の上端部において第２逆回転用ギア５６の第４ギア部５６ｂと対向する位置には、上方に突出する第２突起（逆回転用部）５９が形成されている。
【００８１】
また、第２突起５９は、給紙カセット１０において、給紙カセット１０が装置本体に装着されるとき、第２逆回転用ギア５６の第４ギア部５６ｂの下端部に配置される歯を、前面側から背面側に押圧できるような位置に突設されている。
【００８２】
これにより、給紙カセット１０が装置本体に装着されると、第２突起５９の押圧により第４ギア５６ｂが時計回りに回転し、第４ギア５６ｂの回転と共に第３ギア５６ａが時計回り（逆方向）に回転する（図１１参照）。なお、ここでは、上記第１実施形態と同様、第２突起５９が第４ギア部５６ｂの歯を押圧することにより、第４ギア部５６ｂが少なくとも１歯分回転することとした。
【００８３】
かかる第４ギア部５６ａの時計回りの回転により、アイドルギア５５が反時計回り、アイドルギア５４が時計回り、アイドルギア５３が反時計回り、アイドルギア５２が時計回り、第２攪拌スクリュー用ギア４３が反時計回り、第１攪拌スクリュー４２が時計回り、駆動伝達用ギア４４が反計回りに回転するため、現像ローラ用ギア４１が画像形成時に回転する方向とは逆方向である時計回りに回転する（図１３参照）。
【００８４】
次に、給紙カセット１０が装着されることにより、現像ローラ３１が逆回転する動作について説明する。
【００８５】
図１２は、給紙カセットが装着されることにより第２逆回転用ギアが回転する状態を示す図であって、図１２（ａ）は、第２突起が第２逆回転用ギアに到達する前の状態を示す図であり、図１２（ｂ）は、第２突起が第２逆回転用ギアに当接する直前の状態を示す図であり、図１２（ｃ）は、第２突起が第２逆回転用ギアを回転させた後の状態を示す図であり、図１３は、給紙カセットの装着による各ギアの回転方向を示す図である。図９〜図１１と共通する部分には共通する符号を付して説明を省略する。
【００８６】
給紙カセット１０を装置本体に挿入すると、図１２（ａ）に示すように、現像装置８の下方であって前面側（図の右側）から背面側（図の左側）に向かって給紙カセット１０が挿入される。給紙カセット１０がさらに背面側に挿入されると、図１２（ｂ）に示すように、給紙カセット１０に形成された第２突起５９が、第２逆回転用ギア５６の第４ギア部５６ｂの歯に接近する。そして、給紙カセット１０がさらに背面側に挿入され、用紙搬送路１２に用紙Ｐを供給可能な位置に装着されると、第２突起５９が第４ギア部５６ｂの歯を背面側に押圧する。
【００８７】
第２突起５９によって第４ギア部５６ｂの歯が背面側に押圧されると、第４ギア部５６ｂは時計回りに回転し、これと共に第３ギア部５６ａも時計回りに回転する（図１１参照）。かかる第３ギア部５６ａの時計回りの回転により、図１３に示すように、アイドルギア５５が反時計回り、アイドルギア５４が時計回り、アイドルギア５３が反時計回り、アイドルギア５２が時計回り、第２攪拌スクリュー用ギア４３が反時計回り、第１攪拌スクリュー用ギア４２が時計回り、駆動伝達用ギア４４が反計回りに回転する結果、現像ローラ用ギア４１が時計回りに回転する。なお、図１３において、破線矢印は、画像形成時の回転方向を示す。
【００８８】
これにより、現像ローラ３１は、画像形成時に回転する方向とは逆方向に回転するため、現像ローラ３１と規制ブレード３５との間に滞留するトナーを現像装置８内に除去することができる。そして、給紙カセット１０の装着後、給紙カセット１０から用紙搬送路１２に用紙Ｐが供給されながら、画像形成が行われる。
【００８９】
このとき、第３ギア部５６ａが第４ギア部５６ｂに対して反時計回りに自在に回転できるため、第２突起５９が第４ギア５６ｂの歯に係合していても、画像形成時に第３ギア部５６ａの反時計回りの回転、すなわち現像ローラ用ギア４１の反時計回りの回転の妨げとはならない。その他の構成は、第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。
【００９０】
上記の通り、本実施形態では、現像ローラ３１の回転軸に設けられ現像ローラ３１に回転駆動力を伝達するための現像ローラ用ギア４１と、該現像ローラ用ギア４１に連結され現像ローラ用ギア４１と連動して回転する第２逆回転用ギア５６と、を設け、給紙カセット１０に、該給紙カセット１０が装着本体に装着されることにより第２逆回転用ギア５６の歯を押圧し、第２逆回転用ギア５６を、現像ローラ用ギア４１が画像形成時に回転する方向とは逆方向に回転させる第２突起５９を設けた。
【００９１】
これにより、上記第１実施形態と同様に、給紙カセット１０を装着するという簡単な動作で、現像ローラ３１を画像形成時に回転する方向とは逆方向に回転させて、規制ブレード３５と現像ローラ３１との間で滞留するトナーを除去することができる。
【００９２】
また、本実施形態では、給紙カセット１０に第２突起５９を形成したため、用紙Ｐの補給時に現像ローラ３１を逆回転させることができ、効率的である。なお、ここでは、現像ローラ用ギア４１と第２逆回転用ギア５６との間に、７つのギアを設けたが、かかるギアの数量や配置等は、装置構成等に応じて適宜設定することができる。
【００９３】
例えば、第２攪拌スクリュー用ギア４３と第２逆回転用ギア５６との間に配置されるギアとして、レジストローラ対１３や両面搬送路２５（図２参照）に設けた搬送ローラ対のうち駆動側のローラの回転軸に設けられたギアを用い、これらのギアとアイドルギアを適宜組み合わせることにより、第２攪拌スクリュー４３と第２逆回転用ギア５６とを連結することもできる。
【００９４】
また、本実施形態では、装置本体の左側面部１００ｂにアイドルギア５２〜５５及び第２逆回転用ギア５６を支持したが、その他、装置本体内の他の構成部材に支持することもできる。また、本実施形態においても、上記第１実施形態と同様に、給紙カセット１０を装置本体から脱離することにより、現像ローラ用ギア４１を逆回転させることができるのは勿論である。
【００９５】
その他、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、上記第１及び第２実施形態では、現像ローラ用ギア４１と第１及び第２逆回転用ギア４５、５６との間に、装置本体の構成部材に設けられるギアを連結したが、その他、現像ローラ用ギア４１と第１及び第２逆回転用ギア４５、５６との間に、アイドルギアのみを連結することもできる。
【００９６】
また、上記実施形態では、現像ローラ用ギア４１、第１攪拌スクリュー用ギア４２、第２攪拌スクリュー用ギア４３、駆動伝達用ギア４４、第１逆回転用ギア４５、アイドルギア５２〜５５、第２逆回転用ギア５６を、平歯のギアから形成したが、その他、はす歯等のギアから形成することもできる。
【００９７】
また、上記実施形態では、現像ローラ用ギア４１、第１攪拌スクリュー用ギア４２、第２攪拌スクリュー用ギア４３、駆動伝達用ギア４４、アイドルギア５２〜５５を、１段ギアから形成したが、これらギアは、上記実施形態に特に限定されるものではなく、その他例えば、２段ギアから形成すること等もできる。
【００９８】
また、上記実施形態で示した現像ローラ用ギア４１、第１攪拌スクリュー用ギア４２、第２攪拌スクリュー用ギア４３、駆動伝達用ギア４４、第１逆回転用ギア４５、アイドルギア５２〜５５、第２逆回転用ギア５６の歯数も、一例に過ぎず、装置構成等に応じて適宜設定することができる。また、本実施形態では、装置本体の左側面部１００ｂ側に現像ローラ用ギア４１や第１及び第２逆回転用ギア４５、５６等を配置したが、装置構成等に応じてその他右側面等に設けることもできる。
【００９９】
また、上記実施形態では、トナーコンテナ９及び給紙カセット１０を用いたが、本発明の着脱ユニットは、装置本体に着脱可能であれば、上記実施形態に特に限定されるものではなく、その着脱方向も上記実施形態に特に限定されるものではない。また、上記実施形態では、一成分現像剤を用いたが、二成分現像剤を用いることもできる。また、本発明は、モノクロプリンタに限らず、カラープリンタや、デジタル複合機、アナログ式複写機、ファクシミリ等、種々の画像形成装置に適用できるのはもちろんである。
【産業上の利用可能性】
【０１００】
本発明は、現像剤担持体の回転軸に設けられ、現像剤担持体に回転駆動力を伝達するための第１のギアと、該第１のギアと連結され且つ第１のギアと連動して回転可能な第２のギアと、着脱ユニットに設けられ、該着脱ユニットが装置本体に対して装着または脱離されることにより第２のギアの歯を押圧し、第２のギアを、第１のギアが画像形成時に回転する方向とは逆方向に回転させる逆回転用部を設けたものである。
【０１０１】
これにより、複雑な構成や制御を用いることなく、現像装置内のトナーの凝集を防止できるため、現像剤担持体や現像装置の長寿命化を図ると共に、画像不良の発生を防止することもできる。
【０１０２】
また、第１のギアと第２のギアとを、少なくとも１つのギアを介して連結することによって、現像剤担持体を逆回転させ易くすることができる。また、逆回転用部を、着脱ユニットから突設された突起から形成することによって、より簡単な構成で現像剤担持体を逆回転させることができる。
【０１０３】
また、第２のギアを、逆回転用部に押圧される第１のギア部と、第１のギアと連結される第２のギア部と、を有する２段ギアとし、且つ、第１のギア部を逆方向に回転するときのみ第２のギア部と共に回転可能とするワンウェイクラッチ機構を有する構成とすることによって、画像形成時における現像剤担持体の回転への影響を回避しつつ、現像剤担持体を逆回転させることが可能となる。
【０１０４】
また、着脱ユニットを、現像装置に現像剤を補給する現像剤補給容器とすることによって、効率的となる。また、着脱ユニットを、画像が形成される記録媒体を収容する記録媒体収容器とすることによって、効率的となる。また、逆回転用部の押圧により第２のギアが少なくとも１歯分以上回転することによって、現像剤担持体をより十分に逆回転させることができる。
【符号の説明】
【０１０５】
５ 感光体ドラム（像担持体）
８ 現像ユニット（現像装置）
９ トナーコンテナ（現像剤補給容器、着脱ユニット）
１０ 給紙カセット（記録媒体収容器、着脱ユニット）
３１ 現像ローラ（現像剤担持体）
３３ 第１攪拌スクリュー
３２ 第２攪拌スクリュー
３５ 規制ブレード（現像剤量規制部材）
４１ 現像ローラ用ギア（第１のギア）
４２ 第１攪拌スクリュー用ギア
４３ 第２攪拌スクリュー用ギア
４４ 駆動伝達用ギア
４５ 第１逆回転用ギア（第２のギア）
４５ａ 第１ギア部（第１のギア部）
４５ｂ 第２ギア部（第２のギア部）
４５ｃ 第１ワンウェイクラッチ機構（ワンウェイクラッチ機構）
５１ 第１突起（逆回転用部）
５２〜５５ アイドルギア
５６ 第２逆回転用ギア（第２のギア）
５６ａ 第３ギア部（第１のギア部）
５６ｂ 第４ギア部（第２のギア部）
５６ｃ 第２ワンウェイクラッチ機構（ワンウェイクラッチ機構）
５９ 第２突起（逆回転用部）
１００ 画像形成装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタル複写機、レーザプリンタ等の画像形成装置に関し、特に現像装置内でのトナーの凝集防止に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
コピー機、プリンタ、ＦＡＸ等の電子写真方式を用いる画像形成装置においては、主に粉末の現像剤が使用され、感光体ドラム等の像担持体上に形成された静電潜像を現像剤によって可視化し、そのトナー像を記録媒体上に転写した後、定着処理を行うプロセスが一般的である。
【０００３】
現像剤は、トナー及びキャリアから成る二成分現像剤と、磁性を帯びたトナーのみから成る一成分現像剤とに大別され、現像剤規制部材により現像剤担持体（現像ローラ）に担持された現像剤（以下、単にトナーともいう）の摩擦帯電を促進させると共に、トナー層の層厚を規制している。
【０００４】
しかし、現像剤規制部材と現像剤担持体との間にトナーの凝集物や外添剤等が滞留すると、トナー層厚の変化により濃度ムラが生じたり、現像剤担持体表面に傷が発生し、その結果、画像不具合が発生するおそれがある。
【０００５】
そこで、例えば特許文献１には、一成分トナーを現像ローラに供給する供給ローラと現像ローラに接触して現像ローラ上のトナーを一定量に薄層化し現像ローラの逆回転時に回転するドクターローラとの間に配置され、現像ローラの正回転時は現像ローラから離間し、逆回転時には現像ローラに当接して現像ローラ上のトナーを除去するクリーニング部材を設けることによって、トナー滞留を確実に防止して白スジを解消する方法が開示されている。
【０００６】
また特許文献２には、現像剤担持体に内包される固定マグネットローラを所定の方向に延びる軸回りに揺動可能に配置し、非現像時に固定マグネットローラを揺動させて固定マグネットローラと磁性層厚規制部材との間に形成される磁界分布を変化させることによって、画像ムラ及び画像かぶり等の画像欠陥が生じることを防止して寿命を長くする方法が開示されている。
【０００７】
また特許文献３には、現像剤収容部材の開口部に延在するように設けられた現像ローラと、開口部の現像ローラ軸方向各端部と現像ローラの軸方向各端部との間に設けられたシール部材と、開口部に延在するように現像剤収容部材に設けられ、現像ローラに当接する層厚規制部と、シール部材と当接する切欠き部と、を有する層厚規制ブレードと、現像剤収容部材内の切欠き部に対応する位置に設けられ、現像ローラ軸と平行な軸を中心に回動する回転部材と、を備えることにより、現像剤の凝集塊の発生を防止し、シール部材からの現像剤漏れを防止する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−０９２１４２号公報
【特許文献２】特開２００５−１６４７３６号公報
【特許文献３】特開２００７−１０１５９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、特許文献１の方法では、ドクターローラを設けるうえに、さらにクリーニング部材を設ける必要がある。また、現像ローラを電気的に正逆回転させるための駆動制御や、現像ローラにクリーニング部材を当接及び離間するための接離制御を設ける必要もある。このため、複雑な構成や制御が必要となり、装置も大型化するおそれがある。
【００１０】
また、特許文献２の方法においても、現像剤担持体と磁性層厚規制部材との間の磁界分布を変化させるために、複雑な構成や制御が必要となるおそれがある。また、特許文献３の方法においても、回転部材を設け、回転部材が回転することにより現像剤規制部材と現像剤担持体との間に滞留したトナーを除去しているため、回転部材を回転させるために複雑な構成が必要となるおそれがある。
【００１１】
本発明は、上記問題点に鑑み、複雑な構成や制御を用いることなく現像装置内でのトナーの凝集を防止可能な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】
【００１２】
上記目的を達成するために本発明は、静電潜像が形成される像担持体と、前記像担持体と対向する位置に配置され、前記像担持体に形成された静電潜像に回転しながら現像剤を供給する現像剤担持体と、該現像剤担持体上の現像剤量を規制する現像剤量規制部材と、を有する現像装置と、前記装置本体に着脱される着脱ユニットと、を備えた画像形成装置において、前記現像剤担持体の回転軸に設けられ、前記現像剤担持体に回転駆動力を伝達するための第１のギアと、該第１のギアと連結され且つ前記第１のギアと連動して回転可能な第２のギアと、前記着脱ユニットに設けられ、該着脱ユニットが前記装置本体に対して装着または脱離されることにより前記第２のギアの歯を押圧し、前記第２のギアを、前記第１のギアが画像形成時に回転する方向とは逆方向に回転させる逆回転用部と、を有することを特徴としている。
【００１３】
また本発明は、前記第１のギアと前記第２のギアとは、少なくとも１つのギアを介して連結されることを特徴としている。
【００１４】
また本発明は、前記逆回転用部は、前記着脱ユニットから突設された突起から形成されることを特徴としている。
【００１５】
また本発明は、前記第２のギアは、前記第１のギアと連結される第１のギア部と、前記逆回転用部に押圧される第２のギア部と、を有する２段ギアから成り、且つ、前記第１のギア部を前記逆方向に回転するときのみ前記第２のギア部と共に回転可能とするワンウェイクラッチ機構を有することを特徴としている。
【００１６】
また本発明は、前記着脱ユニットは、前記現像装置に現像剤を補給する現像剤補給容器であることを特徴としている。
【００１７】
また本発明は、前記着脱ユニットは、画像が形成される記録媒体を収容する記録媒体収容器であることを特徴としている。
【００１８】
また本発明は、前記逆回転用部の押圧により前記第２のギアが少なくとも１歯分回転することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の第１の構成によれば、現像剤担持体の回転軸に設けられ、現像剤担持体に回転駆動力を伝達するための第１のギアと、該第１のギアと連結され且つ第１のギアと連動して回転可能な第２のギアと、着脱ユニットに設けられ、該着脱ユニットが装置本体に対して装着または脱離されることにより第２のギアの歯を押圧し、第２のギアを、第１のギアが画像形成時に回転する方向とは逆方向に回転させる逆回転用部を設けることによって、着脱ユニットを装着または脱離するという簡単な動作で、現像剤担持体を画像形成時とは逆回転させることができる。
【００２０】
これにより、現像剤量規制部材と現像剤担持体との間に滞留するトナーを除去することができるため、複雑な構成や制御を用いることなく、現像装置内でのトナーの凝集を防止することができる。
【００２１】
また、本発明の第２の構成によれば、上記第１の構成の画像形成装置において、第１のギアと第２のギアとを、少なくとも１つのギアを介して連結することによって、第１のギアに対する第２のギア及び着脱ユニットの配置の自由度が増大するため、構成の複雑化をより回避し、現像剤担持体を逆回転させ易くすることができる。
【００２２】
また、本発明の第３の構成によれば、上記第１または第２の構成の画像形成装置において、逆回転用部を、着脱ユニットから突設された突起から形成することによって、より簡単な構成で現像剤担持体を逆回転させることができる。
【００２３】
また、本発明の第４の構成によれば、上記第１〜第３のいずれか構成の画像形成装置において、第２のギアを、逆回転用部に押圧される第１のギア部と、第１のギアと連結される第２のギア部と、を有する２段ギアとし、且つ、第１のギア部を逆方向に回転するときのみ第２のギア部と共に回転可能とするワンウェイクラッチ機構を有する構成とすることによって、画像形成時における現像剤担持体の回転への影響を回避しつつ、現像剤担持体を逆回転させることが可能となる。
【００２４】
また、本発明の第５の構成によれば、上記第１〜第４のいずれかの構成の画像形成装置において、着脱ユニットを、現像装置に現像剤を補給する現像剤補給容器とすることによって、現像剤補給容器の交換時に現像剤担持体を逆回転させることができるため、効率的である。
【００２５】
また、本発明の第６の構成によれば、上記第１〜第４のいずれかの構成の画像形成装置において、着脱ユニットを、画像が形成される記録媒体を収容する記録媒体収容器とすることによって、記録媒体の補給時に現像剤担持体を逆回転させることができるため、効率的である。
【００２６】
また、本発明の第７の構成によれば、上記第１〜第６のいずれかの構成の画像形成装置において、逆回転用部の押圧により第２のギアが少なくとも１歯分回転することによって、現像剤担持体をより十分に逆回転させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の外観を示す概略斜視図
【図２】本実施形態に係る画像形成装置の内部構成を示す概略側面断面図
【図３】図２の現像装置及びトナーコンテナ周辺を上方から見た図
【図４】図２の現像装置及びトナーコンテナ周辺のギア構成を示す概略側面図
【図５】画像形成時の第１逆回転用ギアの回転を示す図であって、図５（ａ）は概略側面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）の右側から見た図
【図６】トナーコンテナ装着時の第１逆回転用ギアの回転を示す図であって、図６（ａ）は概略側面図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）の右側から見た図
【図７】トナーコンテナが装着されることにより第１逆回転用ギアが回転する状態を示す概略側面図であって、図７（ａ）は、第１突起が第１逆回転用ギアに到達する前の状態を示す図であり、図７（ｂ）は、第１突起が第１逆回転用ギアに当接する直前の状態を示す図であり、図７（ｃ）は、第１突起が第１逆回転用ギアを回転させた後の状態を示す図
【図８】トナーコンテナの装着による各ギアの回転方向を示す図
【図９】本発明の第２実施形態に係る画像形成装置の現像装置及び給紙カセット周辺のギア構成を示す概略側面図
【図１０】画像形成時の第２逆回転用ギアの回転を示す図であって、図１０（ａ）は概略側面図であり、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）の右側から見た図
【図１１】給紙カセット装着時の第２逆回転用ギアの回転を示す図であって、図１１（ａ）は概略側面図であり、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）の右側から見た図
【図１２】給紙カセットが装着されることにより第２逆回転用ギアが回転する状態を示す概略側面図であって、図１２（ａ）は、第２突起が第２逆回転用ギアに到達する前の状態を示す図であり、図１２（ｂ）は、第２突起が第２逆回転用ギアに当接する直前の状態を示す図であり、図１２（ｃ）は、第２突起が第２逆回転用ギアを回転させた後の状態を示す図
【図１３】給紙カセットの装着による各ギアの回転方向を示す図
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の外観を示す概略斜視図であり、図２は、本実施形態に係る画像形成装置の内部構成を示す概略側面断面図である。
【００２９】
図１及び図２に示すように、画像形成装置１００において給紙カセット１０の上方には、主たる画像形成部を構成する感光体ドラム５をはじめ、この感光体ドラム５の周囲に、帯電装置４、レーザ露光装置７、現像装置８、トナーコンテナ９、クリーニング装置６及び転写ローラ１４が配設されている。また、転写ローラ１４の左側には定着装置１５が配設されている。
【００３０】
感光体ドラム５は、正帯電性のアモルファスシリコン製であって、駆動時には所定の周速度で図１において時計回りに回転する。感光体ドラム５の表面は、高電圧が印加された帯電装置４から発生したコロナ放電によって一様に帯電された後、パーソナルコンピュータ（図示せず）等から送信された画像データに基づくレーザ露光装置７からのビーム光の照射によって、所定の明電位と暗電位の部分からなる静電潜像が形成される。
【００３１】
更に、感光体ドラム５の回転によって、静電潜像は現像位置にまで回転移動する。現像装置８内に配置された現像ローラ（現像剤担持体）３１は、ステンレス製で内部に固定磁石を有しており、感光体ドラム５と所定の間隙をもって回転自在に支持され、駆動時には反時計回りに所定の周速度で回転する。
【００３２】
現像装置８内には、不図示の開口を介してトナーコンテナ（本実施形態での着脱ユニット）９からの補給により、例えば体積平均粒径９μｍ（コールターカウンターでの計測によるメジアン径）の正帯電の磁性トナーから成る現像剤（以下、トナーという）が充填されており、規制ブレード（現像剤量規制部材）３５によって現像ローラ３１の表面にトナー薄層が形成される。また、現像ローラ３１には、所定の現像バイアス電圧が印加されている。現像領域に達したトナーは、その現像バイアス電圧により現像ローラ３１の表面から飛翔して感光体ドラム５の表面の静電潜像に吸着し、トナー像が形成（現像）される。
【００３３】
ここで、給紙カセット１０（又は手差しトレイ１１）から１枚ずつ繰り出された用紙（記録媒体）Ｐは、用紙搬送路１２を通ってレジストローラ対１３に送られるようになっている。レジストローラ対１３に到達した用紙Ｐは、感光体ドラム５上のトナー像が転写ローラ１４に接近するのに同期して、レジストローラ対１３で搬送タイミングが調整されながら左側に向けて送り出され、感光体ドラム５と転写ローラ１４との間に搬送される。そして、その用紙Ｐの先端とトナー像の先端が一致して転写ローラ１４を通過することにより、トナー像が用紙Ｐ上に転写される。
【００３４】
用紙Ｐ上に転写されずに感光体ドラム５の表面に残留したトナーは、クリーニング装置６によって感光体ドラム５から除去される。一方、トナー像が転写された用紙Ｐは定着装置１５へ送られる。定着装置１５は、加熱ローラ及び加圧ローラからなる定着ローラ対１５ａを有しており、この定着ローラ対１５ａによって互いのニップを通過する用紙Ｐ上のトナー像を加熱・加圧して定着させ、これにより用紙Ｐには定着された転写画像が形成される。
【００３５】
定着装置１５を通過した用紙Ｐは、そのまま用紙搬送路１６に沿って装置本体上部に搬送され、排出ローラ対１７より排出トレイ１８に排出される。一方、用紙Ｐの両面に画像形成を行う場合には、定着装置１５を通過した用紙Ｐは、切換え爪２３により搬送方向が切り換えられて反転ローラ２４に案内され、用紙Ｐの一部を一旦反転ローラ２４により、装置本体の背面部１００ｃから装置外部にまで突出させる。
【００３６】
その後、反転ローラ２４を逆回転させることにより、用紙Ｐは両面搬送路２５に案内され、画像面を反転させた状態で再度レジストローラ対１３に搬送され、上記同様にして画像が印字される。
【００３７】
また、トナーコンテナ９は、上面カバー１００ａ及び手差しトレイ１１を開放することによって、装置本体に着脱可能となっており、トナーコンテナ９は、装置本体前面側に向かって斜め上方に引き出すことにより、装置本体から脱離させ、斜め下方に挿入することにより装置本体に装着可能となっている。
【００３８】
図３は、図２の現像装置及びトナーコンテナ周辺を上方から見た図であり、図４は、図２の現像装置及びトナーコンテナ周辺のギア構成を示す概略側面図であり、図５は、画像形成時の第１逆回転用ギアの回転を示す図であって、図５（ａ）は概略側面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）の右側から見た図である。また、図６は、トナーコンテナの装着時の第１逆回転用ギアの回転を示す図であって、図６（ａ）は概略側面図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）の右側から見た図である。なお、図３では、現像装置８について、その内部構造を、規制ブレード３５を省略して示す。また、図１及び図２と共通する部分には共通する符号を付して説明を省略する。
【００３９】
図３に示すように、現像装置８には、現像ローラ３１、現像ローラ３１に現像剤を供給するための第１攪拌スクリュー３２及び第２攪拌スクリュー３３が設けられている。また、装置本体の背面側（図３の上側）から前面側（図３の下側）に向かって、現像ローラ３１、第１攪拌スクリュー３２及び第２攪拌スクリュー３３の順に配置されている。
【００４０】
第１及び第２攪拌スクリュー３２、３３は、不図示の補給口を介してトナーコンテナ９から補給されたトナーを、仕切り壁３４を挟んで循環搬送し、循環搬送されたトナーは、第１攪拌スクリュー３２によって現像ローラ３１に供給される。現像ローラ３１に供給されたトナーは、規制ブレード３５（図２、図３参照）によって現像剤層厚（量）が規制された後、感光体ドラム５に供給される。
【００４１】
図３において現像ローラ３１の回転軸の左側端部は現像装置８から外側に突出しており、かかる左側端部には、現像ローラ３１に回転駆動力を伝達するための現像ローラ用ギア（第１のギア）４１が設けられている。現像ローラ用ギア４１は、歯数２０の平歯の１段ギアから形成されている。
【００４２】
第１及び第２攪拌スクリュー３２、３３の回転軸の左側端部は現像装置８から外側に突出しており、これら左側端部にはそれぞれ、第１及び第２攪拌スクリュー３２、３３に回転駆動力を伝達するための第１攪拌スクリュー用ギア４２、第２攪拌スクリュー用ギア４３が設けられている。第１攪拌スクリュー用ギア４２及び第２攪拌スクリュー用ギア４３は、歯数２５の平歯の１段ギアから形成され、図３及び図４に示すように、これらは互いに噛み合っている。
【００４３】
現像ローラ用ギア４１と第１攪拌スクリュー用ギア４２との間には、駆動伝達用ギア４４が装置本体の左側面部１００ｂに支持されており、現像ローラ用ギア４１及び第１攪拌スクリュー用ギア４２は、駆動伝達用ギア４４と噛み合っている。なお、駆動伝達用ギア４４を、現像装置８の外側面に支持することもできる。駆動伝達用ギア４４は、歯数３２の平歯の１段ギアから形成され、不図示の駆動モータに連結されている。
【００４４】
画像形成時に駆動モータが回転し、その回転駆動力が駆動伝達用ギア４４に伝達されると、駆動伝達用ギア４４から現像ローラ用ギア４１及び第１攪拌スクリュー用ギア４２に回転駆動力が伝達され、さらに第１攪拌スクリュー用ギア４２から第２攪拌スクリュー用ギア４３に回転駆動力が伝達される。
【００４５】
これにより、図４に示すように、画像形成時には、駆動伝達用ギア４４が時計回りに回転することにより、現像ローラ用ギア４１が反時計回り、第１攪拌スクリュー用ギア４２が反時計回り、第２攪拌スクリュー用ギア４３が時計回りに回転し、かかる現像ローラ用ギア４１、第１攪拌スクリュー用ギア４２、及び第２攪拌スクリュー用ギア４３の回転と同方向に、現像ローラ３１、第１攪拌スクリュー３２及び第２攪拌スクリュー３３が回転する。ここでは、第１及び第２攪拌スクリュー３２、３３が互いに反対方向に回転することにより、トナーは互いに反対方向に搬送される。
【００４６】
そして、第２攪拌スクリュー用ギア４３の前面側（図３の下側、図４の右側）には、第１逆回転用ギア（第２のギア）４５が配置されている。第１逆回転用ギア４５は、装置本体の左側面部１００ｂに支持されており、第１逆回転用ギア４５の前面側端部は、現像装置８よりも前面側に突出している。なお、第１逆回転用ギア４５を、現像装置８に支持することもできる。
【００４７】
また、第１逆回転用ギア４５は、歯数２５の２段ギアから成り、そのうち第１ギア部（第１のギア部）４５ａは、第２攪拌スクリュー４３と噛み合い、第２ギア部（第２のギア部）４５ｂは、後述するようにトナーコンテナ９の装着時、トナーコンテナ９に形成された第１突起５１に押圧されるようになっている。
【００４８】
また、第１逆回転用ギア４５は、第１ワンウェイクラッチ機構（ワンウェイクラッチ機構）４５ｃを有しており、図５に示すように、第１ギア部４５ａは、図５（ａ）の反時計回り方向には第２ギア部４５ｂに対して自在に回転可能であるが、図６に示すように、図６（ａ）の時計回り方向には第２ギア部４５ｂと共にしか回転できないようになっている。
【００４９】
これにより、トナーコンテナ９の装着後、画像形成を行う際、第１突起５１が第２ギア部４５ｂと係合していても、第２攪拌スクリュー用ギア４３と噛み合っている第１ギア部４５ａのみが反時計回りに回転する（図４参照）。一方、トナーコンテナ９の装着時、第１突起５１により第２ギア部４５ｂの歯が上方から下方に押圧されると、第２ギア部４５ｂと共に第１ギア部４５ａが時計回りに回転する。
【００５０】
トナーコンテナ９は、装置本体に対して着脱可能であり、装着時、装置本体内に現像装置８の周辺まで挿入されると、現像装置８に沿って下方に移動して、図４に示すように、現像装置８の前面側（図４の右側）に近接して配置されるようになっている（図７参照）。トナーコンテナ９の背面側（図４の左側）端部において第１逆回転用ギア４５の第２ギア部４５ｂと対向する位置には、背面側に突出する第１突起（逆回転用部）５１が形成されている。
【００５１】
また、第１突起５１は、トナーコンテナ９が装置本体に装着されるとき、第１逆回転用ギア４５の第２ギア部４５ｂの前面側（図４の右側）端部に配置される歯を、上方から下方に押圧できるような位置に突設されている。これにより、トナーコンテナ９が装置本体に装着されると、第１突起５１の押圧により第２ギア部４５ｂが時計回り（逆方向）に回転し、第２ギア部４５ｂの回転と共に第１ギア部４５ａが時計回りに回転する（図６参照）。
【００５２】
なお、ここでは、第１突起５１が第２ギア部４５ｂの歯を押圧することにより、第２ギア部４５ｂが少なくとも１歯分回転することとした。また、図４に示すように、トナーコンテナ９が装着された後、第１突起５１は第２ギア部４５ｂの歯の近傍に配置されるが、逆回転用ギア４５は、上記の通り第１ワンウェイクラッチ機構４５ｃを有するため、画像形成時、第２ギア部４５ｂが第１突起５１と係合して回転できなくても、第２攪拌スクリュー用ギア４３と噛み合っている第１ギア部４５ａのみが反時計回りに回転する（図５参照）。
【００５３】
かかる第１ギア部４５ａの時計回りの回転により、第２攪拌スクリュー用ギア４３が反時計回り、第１攪拌スクリュー４２が時計回り、駆動伝達用ギア４４が反計回りに回転するため、現像ローラ用ギア４１が画像形成時に回転する方向とは逆方向である時計回りに回転する（図８参照）。
【００５４】
次に、トナーコンテナ９が装着されることにより、現像ローラが画像形成時に回転する方向とは逆方向に回転（以下、逆回転という場合がある）する動作について説明する。
【００５５】
図７は、トナーコンテナが装着されることにより第１逆回転用ギアが回転する状態を示す図であって、図７（ａ）は、第１突起が第１逆回転用ギアに到達する前の状態を示す図であり、図７（ｂ）は、第１突起が第１逆回転用ギアに当接する直前の状態を示す図であり、図７（ｃ）は、第１突起が第１逆回転用ギアを回転させた後の状態を示す図であり、図８は、トナーコンテナの装着による各ギアの回転方向を示す図である。図１〜図６と共通する部分には共通する符号を付して説明を省略する。
【００５６】
トナーコンテナ９を装置本体に挿入すると、図７（ａ）に示すように、現像装置８の近傍では、現像装置８の前面側（図の右側）の上方から下方に向かってトナーコンテナ９が移動する。トナーコンテナ９がさらに下方に挿入されると、図７（ｂ）に示すように、トナーコンテナ９に形成された第１突起５１が、第１逆回転用ギア４５の第２ギア部４５ｂの歯に接近する。そして、トナーコンテナ９がさらに下方に挿入され、現像装置８と前面側から対向して現像装置８にトナーを補給可能な位置に装着されると、第１突起５１が第２ギア部４５ｂの歯を下方に押圧する。
【００５７】
第１突起５１によって歯が下方に押圧されると、第２ギア部４５ｂは時計回りに回転し、これと共に第１ギア部４５ａも時計回りに回転する（図６参照）。かかる第１逆回転ギア４５の時計回りの回転により、図８に示すように、第２攪拌スクリュー用ギア４３が反時計回りに回転し、第１攪拌スクリュー用ギア４２が時計回りに回転し、駆動伝達用ギア４４が反時計回りに回転する結果、現像ローラ用ギア４１が時計回りに回転する。なお、図８において、破線矢印は、画像形成時の回転方向を示す。
【００５８】
これにより、現像ローラ３１は、画像形成時に回転する方向とは逆方向に回転するため、現像ローラ３１と規制ブレード３５との間に滞留するトナーを現像装置８内に除去することができる。そして、トナーコンテナ９の装着後、トナーコンテナ９から現像装置８にトナーが補給されながら、画像形成が行われる。
【００５９】
このとき、第１ギア部４５ａが第２ギア部４５ｂに対して反時計回りに自在に回転できるため、第１突起５１が第２ギア４５ｂの歯に係合していても、画像形成時に第１ギア部４５ａの反時計回りの回転、すなわち現像ローラ用ギア４１の反時計回りの回転の妨げとはならない。
【００６０】
上記の通り、本実施形態では、現像ローラ３１の回転軸に設けられ現像ローラ３１に回転駆動力を伝達するための現像ローラ用ギア４１と、該現像ローラ用ギア４１に連結され現像ローラ用ギア４１と連動して回転する第１逆回転用ギア４５と、を設け、トナーコンテナ９に、該トナーコンテナ９が装着本体に装着されることにより第１逆回転用ギア４５の歯を押圧し、第１逆回転用ギア４５を、現像ローラ用ギア４１が画像形成時に回転する方向とは逆方向に回転させる第１突起５１を設けた。
【００６１】
これにより、トナーコンテナ９を装着するという簡単な動作で、現像ローラ３１を画像形成時とは逆回転させて、規制ブレード３５と現像ローラ３１との間で滞留するトナーを除去することができる。従って、複雑な構成や制御を用いることなく、現像装置８内でのトナーの凝集を防止することができる。また、現像ローラ３１の長寿命化を図ると共に現像ユニット８の長寿命化を図ることもできる。
【００６２】
また、本実施形態では、現像ローラ用ギア４１と第１逆回転用ギア４５とを、少なくとも１つのギアを介して連結したため、現像ローラ用ギア４１と第１逆回転用ギア４５とが離れていても、第１逆回転用ギア４５の逆回転により現像ローラ３１を逆回転させることができる。また、トナーコンテナ９の配置に応じて第１逆回転用ギア４５を配置することもできる。
【００６３】
これにより、現像ローラ用ギア４１に対する第１逆回転用ギア４５及びトナーコンテナ９の配置の自由度を増大させることができるため、構成の複雑化をより回避し、現像ローラ３１を逆回転させ易くすることができる。なお、ここでは、現像ローラ用ギア４１と第１逆回転用ギア４５を３つのギアを介して連結したが、かかるギアの数量やギアが設けられる部材等は特に限定されるものではなく、装置構成等に応じて適宜設定することができる。
【００６４】
また、本実施形態では、トナーコンテナ９に第１突起５１を突設し、トナーコンテナ９が装着本体に装着されることにより第１逆回転用ギア４５の歯を押圧することとしたため、より簡単な構成で現像ローラ３１を逆回転させることができる。なお、かかる第１突起５１の形状等は、第１逆回転用ギア４５の歯を押圧して現像ローラ３１を逆回転させることが可能であれば、装置構成等に応じて適宜設定することができ、特に限定されるものではない。
【００６５】
また、本実施形態では、第１逆回転用ギア４５を、現像ローラ用ギア４１と連結される第１ギア部４５ａと、第１突起５１に押圧される第２ギア部４５ｂと、を有する２段ギアとし、且つ、第１ギア部４５ａを逆方向に回転するときのみ第２ギア部４９ａと共に回転可能とする第１ワンウェイクラッチ機構４５ｃを有する構成としたため、画像形成時における現像ローラ３１の回転への影響を回避しつつ、現像ローラ３１を逆回転させることが可能となる。なお、かかる第１ワンウェイクラッチ機構４５ｃは、従来公知の機構を用いることができる。
【００６６】
なお、第１逆回転用ギア４５は、トナーコンテナ９を装置本体に対して装着することにより現像ローラ用ギア４１を逆回転させ、画像形成時に現像ローラ３１から感光体ドラム５にトナーを供給可能であれば、本実施形態に特に限定されるものではなく、その他、例えば１段ギアとすることもできる。
【００６７】
かかる１段ギアを用いた場合には、トナーコンテナ９が装着されたとき、第１突起５１が第１逆回転用ギア４５の第２ギア部４５ｂと当接しないように、トナーコンテナ９の装着位置を設定すればよい。また、その他、第２ギア部４５ｂの歯数は、第１ギア部４５ｂと同じでなくても良く、第１ギア部４５ｂの歯数よりも多くすることも少なくすることもでき、例えば歯数を１とすることもできる。
【００６８】
また、本実施形態では、第１突起５１の押圧による第２ギア部４５ｂの回転を、第２ギア部４５ｂの少なくとも１歯分、すなわち、第１逆回転用ギア４５の回転を、第１逆回転用ギア４５の少なくとも１歯分、としたため、現像ローラ３１をより十分に逆回転させることができる。しかし、かかる第２ギア部４５ｂの回転は、本実施形態に特に限定されるものではなく、装置構成等に応じて適宜設定することができる。
【００６９】
なお、第２ギア部４５ｂの回転が大きくなれば、無駄に現像ローラ３１を逆回転させるおそれがあり、一方、回転が小さくなれば、現像ローラ３１と規制ブレード３５との間に滞留するトナーを十分に除去できないそれがある。従って、例えばかかる観点を考慮して、第１逆回転用ギア４５の回転を適宜設定することができる。
【００７０】
また、第１逆回転用ギア４５の回転によって生じる現像ローラ用ギア４１の回転は、現像ローラ３１と規制ブレード３５との間のニップからトナーを除去可能であれば、特に限定されるものではないが、例えば、現像ローラ用ギア４１の回転角度を５°以上とすることができる。これにより、より確実に現像ローラ３１と規制ブレード３５との間で滞留するトナーを除去することができる。なお、本実施形態では、第１逆回転用ギア４３に対する現像ローラ用ギア４１のギア比が１．２５であるため、逆回転用ギア４３が１歯分回転すると、現像ローラ用ギア４１が１．２５歯分、すなわち２２．５°回転する。
【００７１】
なお、本実施形態では、トナーコンテナ９を装置本体に装着することにより、現像ローラ用ギア４１を逆回転させたが、トナーコンテナ９を装置本体から脱離することにより、現像ローラ用ギア４１を逆回転させることもできる。
【００７２】
かかる場合には、例えば第２搬送スクリュー用ギア４３と第１逆回転用ギア４５の第１ギア４５ａとの間に、両ギアと噛み合うアイドルギアを例えば１つ配置し、第１逆回転用ギア４５の第１ワンウェイクラッチ機構４５ｃを、上記とは逆に第１ギア部４５ａが、時計回り方向には第２ギア部４５ｂに対して自在に回転可能であるが、反時計回り方向には第２ギア部４５ｂと共にしか回転できないような構成とすればよい。
【００７３】
また、本実施形態では、トナーコンテナ９に第１突起５１を形成したため、トナーコンテナ９の交換時に現像ローラ３１を逆回転させることができ、効率的である。しかし、本発明の着脱ユニットは、本実施形態に特に限定されるものではない。
【００７４】
図９は、本発明の第２実施形態に係る画像形成装置の現像装置及び給紙カセット周辺のギア構成を示す概略側面図であり、図１０は、画像形成時の第２逆回転用ギアの回転を示す図であって、図１０（ａ）は概略側面図であり、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）の右側から見た図である。また、図１１は、給紙カセット装着時の第２逆回転用ギアの回転を示す図であって、図１１（ａ）は概略側面図であり、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）の右側から見た図である。図２〜図８と共通する部分には共通する符号を付して説明を省略する。
【００７５】
図９に示すように、本実施形態では、第２攪拌スクリュー４３の下方に、アイドルギア５２、５３、５４、５５を順に配置し、アイドルギア５５の下方に、第２逆回転用ギア（第２のギア）５６を配置した。
【００７６】
アイドルギア５２〜５５は、歯数２５の平歯の１段ギアから形成され、装置本体の左側面部１００ｂ（図１参照）の内側面に回転可能に支持され、アイドルギア５２は、第２攪拌スクリュー用ギア４３と下方から噛み合い、アイドルギア５３は、アイドルギア５２と下方から噛み合い、アイドルギア５４は、アイドルギア５３と下方から噛み合い、アイドルギア５５は、アイドルギア５４と下方から噛み合っている。
【００７７】
第２逆回転用ギア５６は、装置本体の左側面部１００ｂの内側面に支持されている。また、第２逆回転用ギア５６は、上記した第１逆回転用ギア４５の第１ワンウェイ機構４５ｃと同様の、第２ワンウェイクラッチ機構（ワンウェイクラッチ機構）５６ｃを有する歯数２５の平歯の２段ギアから形成され、第３ギア部（第１のギア部）５６ａは、アイドルギア５５と噛み合い、第４ギア部（第２のギア部）５６ｂは、後述する給紙カセット１０に形成された第２突起５９に歯が押圧されるような位置に形成されている。なお、第２逆回転用ギア５６を、装置本体の他の構成部材に支持することもできる。
【００７８】
そして、第２ワンウェイクラッチ機構５６ｃにより、第３ギア部５６ａは、図１０に示すように図１０（ａ）の反時計回り方向には第４ギア部５６ｂに対して自在に回転可能であるが、図１１に示すように図１１（ａ）の時計回り方向には第４ギア部５６ｂと共にしか回転できないようになっている。
【００７９】
これにより、後述する給紙カセット１０の装着後、画像形成を行う際、第２突起５９が第４ギア部５６ｂと係合していても、アイドルギア５５と噛み合っている第３ギア部５６ａのみが反時計回りに回転する（図１０参照）。一方、給紙カセット１０の装着時、第２突起５９により第４ギア部５６ｂの歯が前面側から背面側に押圧されると、第４ギア部５６ｂと共に第３ギア部５６ａが時計回りに回転する（図１１参照）。
【００８０】
給紙カセット１０（本実施形態での着脱ユニット）は、装置本体に対して水平方向に着脱可能であり、装置本体の前面側（図９の右側）から背面側（図９の左側）に向かって挿入されることによって、装置本体に装着されるようになっている。給紙カセット１０の上端部において第２逆回転用ギア５６の第４ギア部５６ｂと対向する位置には、上方に突出する第２突起（逆回転用部）５９が形成されている。
【００８１】
また、第２突起５９は、給紙カセット１０において、給紙カセット１０が装置本体に装着されるとき、第２逆回転用ギア５６の第４ギア部５６ｂの下端部に配置される歯を、前面側から背面側に押圧できるような位置に突設されている。
【００８２】
これにより、給紙カセット１０が装置本体に装着されると、第２突起５９の押圧により第４ギア５６ｂが時計回りに回転し、第４ギア５６ｂの回転と共に第３ギア５６ａが時計回り（逆方向）に回転する（図１１参照）。なお、ここでは、上記第１実施形態と同様、第２突起５９が第４ギア部５６ｂの歯を押圧することにより、第４ギア部５６ｂが少なくとも１歯分回転することとした。
【００８３】
かかる第４ギア部５６ａの時計回りの回転により、アイドルギア５５が反時計回り、アイドルギア５４が時計回り、アイドルギア５３が反時計回り、アイドルギア５２が時計回り、第２攪拌スクリュー用ギア４３が反時計回り、第１攪拌スクリュー４２が時計回り、駆動伝達用ギア４４が反計回りに回転するため、現像ローラ用ギア４１が画像形成時に回転する方向とは逆方向である時計回りに回転する（図１３参照）。
【００８４】
次に、給紙カセット１０が装着されることにより、現像ローラ３１が逆回転する動作について説明する。
【００８５】
図１２は、給紙カセットが装着されることにより第２逆回転用ギアが回転する状態を示す図であって、図１２（ａ）は、第２突起が第２逆回転用ギアに到達する前の状態を示す図であり、図１２（ｂ）は、第２突起が第２逆回転用ギアに当接する直前の状態を示す図であり、図１２（ｃ）は、第２突起が第２逆回転用ギアを回転させた後の状態を示す図であり、図１３は、給紙カセットの装着による各ギアの回転方向を示す図である。図９〜図１１と共通する部分には共通する符号を付して説明を省略する。
【００８６】
給紙カセット１０を装置本体に挿入すると、図１２（ａ）に示すように、現像装置８の下方であって前面側（図の右側）から背面側（図の左側）に向かって給紙カセット１０が挿入される。給紙カセット１０がさらに背面側に挿入されると、図１２（ｂ）に示すように、給紙カセット１０に形成された第２突起５９が、第２逆回転用ギア５６の第４ギア部５６ｂの歯に接近する。そして、給紙カセット１０がさらに背面側に挿入され、用紙搬送路１２に用紙Ｐを供給可能な位置に装着されると、第２突起５９が第４ギア部５６ｂの歯を背面側に押圧する。
【００８７】
第２突起５９によって第４ギア部５６ｂの歯が背面側に押圧されると、第４ギア部５６ｂは時計回りに回転し、これと共に第３ギア部５６ａも時計回りに回転する（図１１参照）。かかる第３ギア部５６ａの時計回りの回転により、図１３に示すように、アイドルギア５５が反時計回り、アイドルギア５４が時計回り、アイドルギア５３が反時計回り、アイドルギア５２が時計回り、第２攪拌スクリュー用ギア４３が反時計回り、第１攪拌スクリュー用ギア４２が時計回り、駆動伝達用ギア４４が反計回りに回転する結果、現像ローラ用ギア４１が時計回りに回転する。なお、図１３において、破線矢印は、画像形成時の回転方向を示す。
【００８８】
これにより、現像ローラ３１は、画像形成時に回転する方向とは逆方向に回転するため、現像ローラ３１と規制ブレード３５との間に滞留するトナーを現像装置８内に除去することができる。そして、給紙カセット１０の装着後、給紙カセット１０から用紙搬送路１２に用紙Ｐが供給されながら、画像形成が行われる。
【００８９】
このとき、第３ギア部５６ａが第４ギア部５６ｂに対して反時計回りに自在に回転できるため、第２突起５９が第４ギア５６ｂの歯に係合していても、画像形成時に第３ギア部５６ａの反時計回りの回転、すなわち現像ローラ用ギア４１の反時計回りの回転の妨げとはならない。その他の構成は、第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。
【００９０】
上記の通り、本実施形態では、現像ローラ３１の回転軸に設けられ現像ローラ３１に回転駆動力を伝達するための現像ローラ用ギア４１と、該現像ローラ用ギア４１に連結され現像ローラ用ギア４１と連動して回転する第２逆回転用ギア５６と、を設け、給紙カセット１０に、該給紙カセット１０が装着本体に装着されることにより第２逆回転用ギア５６の歯を押圧し、第２逆回転用ギア５６を、現像ローラ用ギア４１が画像形成時に回転する方向とは逆方向に回転させる第２突起５９を設けた。
【００９１】
これにより、上記第１実施形態と同様に、給紙カセット１０を装着するという簡単な動作で、現像ローラ３１を画像形成時に回転する方向とは逆方向に回転させて、規制ブレード３５と現像ローラ３１との間で滞留するトナーを除去することができる。
【００９２】
また、本実施形態では、給紙カセット１０に第２突起５９を形成したため、用紙Ｐの補給時に現像ローラ３１を逆回転させることができ、効率的である。なお、ここでは、現像ローラ用ギア４１と第２逆回転用ギア５６との間に、７つのギアを設けたが、かかるギアの数量や配置等は、装置構成等に応じて適宜設定することができる。
【００９３】
例えば、第２攪拌スクリュー用ギア４３と第２逆回転用ギア５６との間に配置されるギアとして、レジストローラ対１３や両面搬送路２５（図２参照）に設けた搬送ローラ対のうち駆動側のローラの回転軸に設けられたギアを用い、これらのギアとアイドルギアを適宜組み合わせることにより、第２攪拌スクリュー４３と第２逆回転用ギア５６とを連結することもできる。
【００９４】
また、本実施形態では、装置本体の左側面部１００ｂにアイドルギア５２〜５５及び第２逆回転用ギア５６を支持したが、その他、装置本体内の他の構成部材に支持することもできる。また、本実施形態においても、上記第１実施形態と同様に、給紙カセット１０を装置本体から脱離することにより、現像ローラ用ギア４１を逆回転させることができるのは勿論である。
【００９５】
その他、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、上記第１及び第２実施形態では、現像ローラ用ギア４１と第１及び第２逆回転用ギア４５、５６との間に、装置本体の構成部材に設けられるギアを連結したが、その他、現像ローラ用ギア４１と第１及び第２逆回転用ギア４５、５６との間に、アイドルギアのみを連結することもできる。
【００９６】
また、上記実施形態では、現像ローラ用ギア４１、第１攪拌スクリュー用ギア４２、第２攪拌スクリュー用ギア４３、駆動伝達用ギア４４、第１逆回転用ギア４５、アイドルギア５２〜５５、第２逆回転用ギア５６を、平歯のギアから形成したが、その他、はす歯等のギアから形成することもできる。
【００９７】
また、上記実施形態では、現像ローラ用ギア４１、第１攪拌スクリュー用ギア４２、第２攪拌スクリュー用ギア４３、駆動伝達用ギア４４、アイドルギア５２〜５５を、１段ギアから形成したが、これらギアは、上記実施形態に特に限定されるものではなく、その他例えば、２段ギアから形成すること等もできる。
【００９８】
また、上記実施形態で示した現像ローラ用ギア４１、第１攪拌スクリュー用ギア４２、第２攪拌スクリュー用ギア４３、駆動伝達用ギア４４、第１逆回転用ギア４５、アイドルギア５２〜５５、第２逆回転用ギア５６の歯数も、一例に過ぎず、装置構成等に応じて適宜設定することができる。また、本実施形態では、装置本体の左側面部１００ｂ側に現像ローラ用ギア４１や第１及び第２逆回転用ギア４５、５６等を配置したが、装置構成等に応じてその他右側面等に設けることもできる。
【００９９】
また、上記実施形態では、トナーコンテナ９及び給紙カセット１０を用いたが、本発明の着脱ユニットは、装置本体に着脱可能であれば、上記実施形態に特に限定されるものではなく、その着脱方向も上記実施形態に特に限定されるものではない。また、上記実施形態では、一成分現像剤を用いたが、二成分現像剤を用いることもできる。また、本発明は、モノクロプリンタに限らず、カラープリンタや、デジタル複合機、アナログ式複写機、ファクシミリ等、種々の画像形成装置に適用できるのはもちろんである。
【産業上の利用可能性】
【０１００】
本発明は、現像剤担持体の回転軸に設けられ、現像剤担持体に回転駆動力を伝達するための第１のギアと、該第１のギアと連結され且つ第１のギアと連動して回転可能な第２のギアと、着脱ユニットに設けられ、該着脱ユニットが装置本体に対して装着または脱離されることにより第２のギアの歯を押圧し、第２のギアを、第１のギアが画像形成時に回転する方向とは逆方向に回転させる逆回転用部を設けたものである。
【０１０１】
これにより、複雑な構成や制御を用いることなく、現像装置内のトナーの凝集を防止できるため、現像剤担持体や現像装置の長寿命化を図ると共に、画像不良の発生を防止することもできる。
【０１０２】
また、第１のギアと第２のギアとを、少なくとも１つのギアを介して連結することによって、現像剤担持体を逆回転させ易くすることができる。また、逆回転用部を、着脱ユニットから突設された突起から形成することによって、より簡単な構成で現像剤担持体を逆回転させることができる。
【０１０３】
また、第２のギアを、逆回転用部に押圧される第１のギア部と、第１のギアと連結される第２のギア部と、を有する２段ギアとし、且つ、第１のギア部を逆方向に回転するときのみ第２のギア部と共に回転可能とするワンウェイクラッチ機構を有する構成とすることによって、画像形成時における現像剤担持体の回転への影響を回避しつつ、現像剤担持体を逆回転させることが可能となる。
【０１０４】
また、着脱ユニットを、現像装置に現像剤を補給する現像剤補給容器とすることによって、効率的となる。また、着脱ユニットを、画像が形成される記録媒体を収容する記録媒体収容器とすることによって、効率的となる。また、逆回転用部の押圧により第２のギアが少なくとも１歯分以上回転することによって、現像剤担持体をより十分に逆回転させることができる。
【符号の説明】
【０１０５】
５ 感光体ドラム（像担持体）
８ 現像ユニット（現像装置）
９ トナーコンテナ（現像剤補給容器、着脱ユニット）
１０ 給紙カセット（記録媒体収容器、着脱ユニット）
３１ 現像ローラ（現像剤担持体）
３３ 第１攪拌スクリュー
３２ 第２攪拌スクリュー
３５ 規制ブレード（現像剤量規制部材）
４１ 現像ローラ用ギア（第１のギア）
４２ 第１攪拌スクリュー用ギア
４３ 第２攪拌スクリュー用ギア
４４ 駆動伝達用ギア
４５ 第１逆回転用ギア（第２のギア）
４５ａ 第１ギア部（第１のギア部）
４５ｂ 第２ギア部（第２のギア部）
４５ｃ 第１ワンウェイクラッチ機構（ワンウェイクラッチ機構）
５１ 第１突起（逆回転用部）
５２〜５５ アイドルギア
５６ 第２逆回転用ギア（第２のギア）
５６ａ 第３ギア部（第１のギア部）
５６ｂ 第４ギア部（第２のギア部）
５６ｃ 第２ワンウェイクラッチ機構（ワンウェイクラッチ機構）
５９ 第２突起（逆回転用部）
１００ 画像形成装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像が形成される像担持体と、
前記像担持体と対向する位置に配置され、前記像担持体に形成された静電潜像に回転しながら現像剤を供給する現像剤担持体と、該現像剤担持体上の現像剤量を規制する現像剤量規制部材と、を有する現像装置と、
前記装置本体に着脱される着脱ユニットと、
を備えた画像形成装置において、
前記現像剤担持体の回転軸に設けられ、前記現像剤担持体に回転駆動力を伝達するための第１のギアと、
該第１のギアと連結され且つ前記第１のギアと連動して回転可能な第２のギアと、
前記着脱ユニットに設けられ、該着脱ユニットが前記装置本体に対して装着または脱離されることにより前記第２のギアの歯を押圧し、前記第２のギアを、前記第１のギアが画像形成時に回転する方向とは逆方向に回転させる逆回転用部と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記第１のギアと前記第２のギアとは、少なくとも１つのギアを介して連結されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記逆回転用部は、前記着脱ユニットから突設された突起から形成されることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記第２のギアは、前記第１のギアと連結される第１のギア部と、前記逆回転用部に押圧される第２のギア部と、を有する２段ギアから成り、且つ、第１のギア部を前記逆方向に回転するときのみ前記前記第２のギア部と共に回転可能とするワンウェイクラッチ機構を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記着脱ユニットは、前記現像装置に現像剤を補給する現像剤補給容器であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記着脱ユニットは、画像が形成される記録媒体を収容する記録媒体収容器であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記逆回転用部の押圧により前記第２のギアが少なくとも１歯分回転することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１】
静電潜像が形成される像担持体と、
前記像担持体と対向する位置に配置され、前記像担持体に形成された静電潜像に回転しながら現像剤を供給する現像剤担持体と、該現像剤担持体上の現像剤量を規制する現像剤量規制部材と、を有する現像装置と、
前記装置本体に着脱される着脱ユニットと、
を備えた画像形成装置において、
前記現像剤担持体の回転軸に設けられ、前記現像剤担持体に回転駆動力を伝達するための第１のギアと、
該第１のギアと連結され且つ前記第１のギアと連動して回転可能な第２のギアと、
前記着脱ユニットに設けられ、該着脱ユニットが前記装置本体に対して装着または脱離されることにより前記第２のギアの歯を押圧し、前記第２のギアを、前記第１のギアが画像形成時に回転する方向とは逆方向に回転させる逆回転用部と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記第１のギアと前記第２のギアとは、少なくとも１つのギアを介して連結されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記逆回転用部は、前記着脱ユニットから突設された突起から形成されることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記第２のギアは、前記第１のギアと連結される第１のギア部と、前記逆回転用部に押圧される第２のギア部と、を有する２段ギアから成り、且つ、第１のギア部を前記逆方向に回転するときのみ前記前記第２のギア部と共に回転可能とするワンウェイクラッチ機構を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記着脱ユニットは、前記現像装置に現像剤を補給する現像剤補給容器であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記着脱ユニットは、画像が形成される記録媒体を収容する記録媒体収容器であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記逆回転用部の押圧により前記第２のギアが少なくとも１歯分回転することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１１−１７００１０（Ｐ２０１１−１７００１０Ａ）
【公開日】平成２３年９月１日（２０１１．９．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−３２１６０（Ｐ２０１０−３２１６０）
【出願日】平成２２年２月１７日（２０１０．２．１７）
【出願人】（０００００６１５０）京セラミタ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月１日（２０１１．９．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月１７日（２０１０．２．１７）
【出願人】（０００００６１５０）京セラミタ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
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