JP5183409B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

従来、画像形成装置の一例として、電子写真画像形成装置がある。そして、電子写真画像形成装置（以下「画像形成装置」という）とは、電子写真画像形成プロセスを用いて記録媒体に画像を形成するものである。例えば、電子写真複写機、電子写真プリンタ（ＬＥＤプリンタ、レーザービームプリンタなど）などが含まれる。この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、前記電子写真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たもの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にユーザ自身で行うことができる。そのため、画像形成装置の操作性を向上させることができた。

また、現像剤の消費期間とプロセス手段の寿命期間には差がある。そこで、現像装置を有するプロセスカートリッジと現像剤（以下「トナー」という）の供給を行うトナーカートリッジとを独立して構成したものがある。

いわゆる、トナー供給タイプのカートリッジである。

このような方式においては、トナーは極めて微細な粉末である。そのため、トナー供給作業時には、トナーが飛散しないようにトナーカートリッジを画像形成装置本体内の内部に据え置いて、トナーカートリッジの小さな供給口から少量ずつトナーをプロセスカートリッジへ供給する方式が知られている。

このようなトナーカートリッジは、物流による振動や長期間高温高湿下に放置保管された場合に、容器本体内でトナーが凝集し、固まった状態（所謂、トナーブリッジ）が発生する可能性がある。そして、流動性の悪化した凝集したトナーが小さな開口部に送られることで、その開口部がトナーで詰まる（所謂、パッキングが発生する）ことがある。それによって、トナーが開口部から排出されず、現像容器内の現像ローラ近傍のトナーが不足し、正常な画像を得られなくなる可能性があった。

よって、何らかの手段によって、トナーブリッジを崩し、均一な流動性を確保することで、所定量のトナーを逐次排出できるようにする必要がある。

従来、駆動されている弾性体からなるトナー搬送部材に、搬送部材の内壁に形成された突起部が当接し、振動を付与させるというものが開示されている（特許文献１）。
特開平１０−６３０８２号公報

しかしながら、前記のようにトナーを搬送しながら振動を付与した場合、トナーが崩されるよりも早く、凝集されたトナーが送られることにより、更にパッキングが悪化する可能性がある。

そこで、本発明の目的は、凝集した現像剤を更に凝集させること無く崩すことができる画像形成装置、及びカートリッジを提供することにある。

上記課題を解決するための本発明における代表的な手段は、
記録媒体に画像を形成する画像形成装置において、
外部から現像剤を受け入れるための受入口を有し、受け入れた現像剤を収納する第一現像剤収納部と、前記第一現像剤収納部に収納された現像剤を用いて像担持体に形成された潜像を現像するための現像ローラと、を有する現像装置と、
現像剤を収納し、収納した現像剤を前記受入口に供給するための供給口を有する第二現像剤収納部と、前記第二現像剤収納部の内部に設けられ、前記第二現像剤収納部に収納された現像剤を前記供給口へ搬送する現像剤搬送部材と、を有し、前記画像形成装置の装置本体に取り外し可能に装着された現像剤カートリッジと、
前記現像剤カートリッジが前記装置本体に装着された後で、前記第二現像剤収納部に収納された現像剤を前記現像剤搬送部材が前記供給口へ搬送する前に、前記現像剤搬送部材が停止した状態で、前記第二現像剤収納部に振動を付与する振動付与部材と、
を有することを特徴とする。

本発明によれば、凝集した現像剤を更に凝集させること無く崩すことができる。

次に本発明の一実施形態に係る現像剤カートリッジ及びプロセスカートリッジを備えた画像形成装置について図面を参照して具体的に説明する。

〔第１実施形態〕
［多色画像形成装置の全体構成］
まず多色画像形成装置の全体構成について、図１を参照して説明する。なお、図１は多色画像形成装置の一態様であるフルカラーレーザービームプリンタの全体構成を示す縦断面図である。

同図に示す多色画像形成装置１００は、水平方向に並設された４個の像担持体としての感光体ドラム１（１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ）を備えている。感光体ドラム１は、ドラム状の電子写真感光体である。感光体ドラムは、駆動手段（不図示）によって回転駆動される。感光体ドラム１の周囲には、帯電ローラ２（２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ）、スキャナユニット３（３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ）、及び、現像装置４（４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ）が設けられている。ここで、帯電ローラ２は、感光体ドラム１表面を均一に帯電する帯電装置である。また、スキャナユニット３は、画像情報に基づいてレーザービームを照射し感光体ドラム１に静電潜像を形成する。また、現像装置４は、前記潜像に現像剤としてのトナーを付着させてトナー像として現像する。また、現像装置４の上方には現像装置４にトナーを供給するトナーカートリッジ９（９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ）が、画像形成装置１００の装置本体Ａに取り外し可能に装着されている。

感光体ドラム１の下方には該感光体ドラム１に形成されたトナー像が第１の転写手段１４（１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ）により転写される中間転写体５が設けられている。さらには、中間転写体５に転写されたトナー像を記録媒体Ｓに転写する第２の転写手段６、その記録媒体Ｓにトナー像を定着する定着手段１１、転写後の感光体ドラム１表面に残った転写残トナーを除去するクリーニング装置８（８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ）等が配設されている。

ここで、前記感光体ドラム１と帯電装置２、現像装置４、クリーニング装置８は一体的にカートリッジ化されプロセスカートリッジ７（７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ）として構成され、装置本体Ａに対して着脱可能となっている。本実施例では、現像装置４は装置本体Ａに対して取り外し可能に構成されているが、装置本体Ａに固定されていても良い。

画像形成の動作としては、各カートリッジ７が、画像形成タイミングに合わせて順次駆動され、その駆動に応じて各感光体ドラム１が回転される。そして、各々のカートリッジ７に対応するスキャナユニット３が順次駆動される。また、感光体ドラム１が回転することで、感光体ドラム１に接触しながら従動回転する帯電ローラ２が感光体ドラム１の周面に一様な電荷を付与する。そして、スキャナユニット３は、その感光体ドラム１周面に画像信号に応じて選択的に露光を行って感光体ドラム１周面に静電潜像を形成する。現像装置４内の現像ローラは、前記潜像にトナーを転移させて感光体ドラム１周面上にトナー像を形成（現像）する。

その後中間転写体５の第１の転写手段１４にトナーと逆極性のバイアス電圧を印加する。これによって、感光体ドラム１上のトナー像を中間転写体５上に重ね合わせて一次転写する。

上記画像形成に同期するように搬送手段によって記録媒体Ｓが搬送される。すなわち、装置本体Ａの下部にセットされた記録媒体Ｓが給送ローラ１０ａ及び分離ローラ対１０ｂによって１枚ずつ分離給送される。そして、記録媒体Ｓはレジストローラ対１０ｃによって画像形成タイミングに合わせて中間転写体５と第２の転写手段６のニップ部に送り出される。

第２の転写手段６にはトナーと逆極性のバイアス電圧が印加されている。従って、中間転写体５上のトナー像は、搬送されてきた記録媒体Ｓの表面に一括して２次転写される。

トナー像が２次転写された記録媒体Ｓは、定着器１１に搬送され、定着が行われる。そして、記録媒体Ｓは、排出ローラ１２によって排出トレイ１３に排出される。このように、記録媒体Ｓに画像が形成される。

［プロセスカートリッジの枠体構成］
次に、プロセスカートリッジ７の枠体構成を、図２を用いて説明する。図２に示すように、プロセスカートリッジ７は、それぞれ独立して構成されたクリーニングユニット２２及び、現像部としての現像装置４を一体にしたものである。

クリーニングユニット２２は、感光体ドラム１を回転可能に支持する枠体であるクリーニング容器１５に、感光体ドラム１表面に対して一様に帯電を行う帯電ローラ２や、転写後の感光体ドラム１表面上に残った転写残トナーを除去するためのクリーニングブレード８などが配設されている。

一方、現像装置４の枠体構成は、現像剤であるトナーを収容するためのトナー容器１６と、トナー容器１６内のトナーを用いて、前記潜像を現像するための現像剤担持体としての現像ローラ１７を回転可能に支持する枠体である現像容器１８とが超音波溶着等で結合されている。ここで、トナー容器１６及び現像容器１８は、トナーを収納するための第一現像剤収納部（１６、１８）である。

現像容器１８には、現像ローラ１７の他に、現像ローラ１７上のトナーの層厚を規制するための現像ブレード１９や、現像ローラ１７にトナーを供給するためのスポンジローラであるトナー供給ローラ２０などが設けられている。

なお、クリーニングユニット２２と現像装置４とは、現像装置の両端に設けられた結合穴と、クリーニングユニット２２の両端に設けられた結合穴に平行ピンを差し込む等の方法によって結合されている。これにより、現像装置４はクリーニングユニット２２に対して支持されている。即ち、現像装置４は、クリーニングユニット２２に対して軸２３を中心に揺動可能である。そして、付勢部材としてのバネ２４により、感光体ドラム１と現像ローラ１７が接触するように、現像装置４をクリーニングユニット２２に対して付勢している。

また、本実施例では、クリーニングユニット２２は、揺動部材としてのカム部材２１を有している。このカム２１は、装置本体Ａの駆動手段（不図示）から駆動を受けて、図２（ａ）の状態である第一の位置と、図２（ｂ）の状態である第二の位置とに移動可能である。ここで、第一の位置では、カム２１の小径部が現像装置４に対向しており、カム２１と現像装置４は接触していない。従って、第一の位置では、バネ２４により感光体ドラム１と現像ローラ１７とが接触している。一方、第二の位置では、カム２１の大径部が現像装置４に対向しており、バネ２４の力に抗してカム２１が現像装置４を付勢している。これによって、感光体ドラム１と現像ローラ１７とは離間している。即ち、前述した構成により、画像形成時は接触した状態に、画像形成時以外は、離間した状態にすることが可能となる。これにより、感光体ドラム１と現像ローラ１７が常時接触することに起因する画像不良を抑制することができる。

また、前記現像装置４の上部にはトナーカートリッジ９が配置されている。そして、現像装置４には外部から（カートリッジ９から）トナーを受け入れる受入口としての被供給口１６ａが設けられている。また、現像装置４には、カートリッジ９との当接状態を保ち、そこからトナーが漏れるのを防止するための弾性体としてのシール部材７１（発泡ウレタン、フェルト等）が設けられている。

［トナーカートリッジの枠体構成］
トナーカートリッジ９にはトナーを収容する第二現像剤収納部としてのトナー収納部３３が設けられている。そして、このトナー収納部３３は、前記被供給口１６ａに対応した供給口３４を有している。供給口３４の上部であって、前記収納部３３は、その内部にトナー供給を行うためにトナーを搬送する現像剤搬送部材としてのスクリュー３８を有している。このスクリュー３８は、装置本体Ａからの図示せぬ駆動を受けて、回転することにより、トナー収納部３３内のトナーを供給口３４に搬送する。そして、前記被供給口１６ａにトナーを供給する。

また、トナー収納部３３内にはスクリュー３８にトナーを送る現像剤搬送部材としてのトナー送り部材３６が設けられている。このトナー送り部材は、軸部３６ａに回転駆動が与えられ、この軸部３６ａに結合した搬送シート３６ｂを有する。そして、軸部３６ａが回転することによって、搬送シート３６ｂがトナーをスクリュー３８に送る。

また、供給口３４には、トナーカートリッジ９の使用時には、供給口３４を開放し、使用時以外には供給口３４を閉鎖する供給開口シャッタ部３５が設けられている。

［カートリッジの装着構成］
次に、図３を用いて、プロセスカートリッジ７及びトナーカートリッジ９を装置本体Ａへ装着する構成を説明する。

カートリッジ７及びカートリッジ９は装置本体Ａに設けられているカートリッジカバー１１０を開き、カートリッジ７、９の長手方向に沿って装置本体Ａに挿入する。カートリッジ７、９の駆動入力は挿入方向の奥側にて行われる。

カートリッジ９を装着するための装着部は、図２に示すように、カートリッジ９に設けられたガイド４２ａ，４２ｂを案内する本体レール１０１ａ，１０１ｂが装置本体Ａに設けられている。この本体レール１０１ａ，１０１ｂに前記ガイド４２ａ，４２ｂを乗せてカートリッジ９を挿入、引き抜くことで着脱可能となっている。

また、カートリッジ７を装着するための装着部も同様に、図２に示すように、プロセスカートリッジ７に設けられたガイド４３ａ，４３ｂを案内する本体レール１０２ａ，１０２ｂが装置本体Ａに設けられている。この本体レール１０２ａ，１０２ｂに前記ガイド４３ａ，４３ｂを乗せてプロセスカートリッジ７を挿入、引き抜くことで着脱可能となっている。

［トナーカートリッジのシャッタ機構］
次に、図４乃至図７を用いて、本実施形態に係るトナーカートリッジ９の供給口３４を開閉するシャッタ部３５近傍の構成について説明する。

図４は、トナー収納部３３からトナー容器１６へトナーを供給するための供給口５０ｃを有する供給口部材５０を示す斜視図である。供給口部材５０は、揺動可能な部材であり、揺動の中心となる揺動軸５０ａ，５０ｂを有する。本実施例においては、揺動軸５０ａ，５０ｂは、カートリッジ９に回動可能に設けられている。この供給口５０ｃはトナー収納部３３に収納されているトナーを被供給口１６ａへ供給するためのものである。

また、供給口部材５０は当接面５０ｄを有している。当接面５０ｄは、現像装置４に設けられたシール部材７１と当接する。ここで、当接面５０ｄは、発泡ウレタンやフェルト等のシール部材で構成しても良い。また、供給口部材５０には円弧状の受け面５０ｅが設けられている。そして、この受け面５０ｅに発泡ウレタンやフェルト等のシール部材５１が貼り付けられている。なお、後述するように、前記受け面５０ｅと接触しながら移動部材６０が移動することにより、供給口部材５０が揺動するための力を受ける。

図５は前記供給口部材５０を揺動させるための移動手段である移動部材６０を示す斜視図である。移動部材６０には、駆動面６０ｅが設けられている。駆動面６０ｅは、受け面５０ｅとほぼ同じ半径の円弧状である。そして駆動面６０ｅは、受け面５０ｅと当接して移動することで供給口部材５０に力を作用する。

また、覆い部材６１が前記移動部材６０と一体的に設けられている。この覆い部材６１は、トナー収納部３３の外壁３３ａに沿って、供給口５０ｃを覆う被覆位置と、前記被覆位置から退避して前記供給口５０ｃを露出させる露出位置との間を移動する。

なお、本実施形態では、前述した通り、前記覆い部材６１と移動部材６０とを一体的に構成している。しかし、移動部材６０の移動動作に対して、供給口５０ｃを覆うタイミングに位相差をつける等の動作を行う場合には、移動部材６０と覆い部材６１とを独立して構成してもよい。

次に供給口部材５０及び移動部材６０によるシャッタ部３５の組立及び動作について、図６及び図７を参照して説明する。

図６は、シャッタ部３５をトナーカートリッジ９へ取り付ける組立方法を示す斜視説明図である。シャッタ部３５の有するカバー部材７０に設けられた溝部７０ａ，７０ｂに供給口部材５０の回転軸５０ａ，５０ｂを各々落とし込み、その上から移動部材６０を被せる。そして、このシャッタ部３５をトナー収納部３３に取り付ける。このようにして、シャッタ部３５がカートリッジ９に組み立てられる。

図７（ａ）はカートリッジ７、９が装置本体Ａに装着された状態を示す説明図である。

図７（ａ）において、互いのカートリッジ７、９が装着された状態では、供給口５０ｃと、被供給口１６ａは連通した状態となる。これにより、スクリュー３８が回転すると、トナーが供給口５０ｃへ搬送される。そして、トナーが被供給口１６ａから落下することで現像装置４へトナーが供給される。

また、被供給口１６ａの周囲には、発泡ウレタンやフェルト等の弾性部材としてのシール部材７１が貼り付けられている。このシール部材７１は、カートリッジ７、９に挟まれることにより、カートリッジ７の上面とカートリッジ９の下面との当接状態を保ち、トナーの飛散を防止している。

図７（ａ）のようにトナー供給可能状態では、覆い部材６１は供給口５０ｃが設けられている当接面５０ｄから退避して供給口５０ｃを露出させる露出位置に位置する。そして、当接面５０ｄは現像装置４のシール部材７１と当接する供給位置に位置している。ここで、供給位置とは、供給口５０ｃが被供給口１６ａと対向し、供給口５０ｃから被供給口１６ａを介して現像装置４へトナー供給可能な位置のことをいう。

なお、前記移動部材６０の移動に応じて、駆動面６０ｅと接触している受け面５０ｅが移動する。これにより、前記供給口部材５０は回動軸５０ａ，５０ｂを中心に揺動する。そして、この揺動により供給口５０ｃが被供給口１６ａへトナー供給可能な供給位置（図７（ａ））と、被供給口１６ａへトナーを供給しない非供給位置（図７（ｂ））とに移動可能となっている。

次に、図７（ｂ）はトナーカートリッジ９もしくはプロセスカートリッジ７のどちらか一方を装置本体Ａから取り外した際の説明図である。ここでは、トナーカートリッジ９を抜き出す場合で説明する。

本実施形態の移動部材６０は動作手段によりトナーカートリッジ９又はプロセスカートリッジ７の着脱に連動し、その着脱方向と平行方向に移動可能に構成されている。なお、この移動部材６０が移動するための構成については後述する。また、ここではトナーカートリッジ９を抜き出すとき、その抜き出し方向と同じ方向に移動部材６０が移動するものとして説明する。

図７（ａ）の状態からトナーカートリッジ９を抜き出すと、これに連動して移動部材６０が図７（ｂ）の矢印α方向に移動する。これにより、供給口部材５０は移動部材６０の円弧状の駆動面６０ｅにならい、回動軸５０ａ，５０ｂを中心に反時計回り方向へ回転する。この回転により、当接面５０ｄは覆い部材６１がある側から上方へ移動し、シール部材７１から離隔する。このとき、図７（ｂ）に示すように、移動部材６０に設けられた覆い部材６１が同様に矢印α方向に移動し、供給口５０ｃを覆う被覆位置に移動する。

上記のように、移動部材６０が移動すると、当接面５０ｄは揺動することで供給口５０ｃがシール部材７１から上方へ離隔した非供給位置に移動する。この非供給位置は、前記供給位置に対してシール部材７１から退避した位置である。

また、図７（ｂ）に示すように、覆い部材６１が被覆位置に位置する際には、トナー収納部３３の供給口３４が移動部材６０によって覆われる。

逆にトナーカートリッジ９を装置本体Ａに装着するときは、トナーカートリッジ９を挿入すると移動部材６０が図７（ｂ）の矢印αと反対方向へ移動する。これにより、図７（ａ）に示すように、供給口部材５０が非供給位置から供給位置に移動し、且つ、覆い部材６１が当接面５０ｄから退避して供給口５０ｃを露出する露出位置に移動する。これにより、当接面５０ｄがシール部材７１に接触して、且つ、供給口５０ｃが露出して被供給口１６ａと対向する。これにより、供給口３４と供給口５０ｃが連通する。

［移動部材の移動構成］
次に覆い部材６１及び移動部材６０の移動構成について図８及び図９を用いて説明する。

トナーカートリッジ９には、装置本体Ａへ装着する又は取り外すときに前記覆い部材６１を移動させる動作手段が設けられている。図８に示すように、本実施形態では動作手段は、回転部材８０及びクランク軸８１である。ここで、回転部材８０はトナーカートリッジ９に回転自在に取り付けられ、クランク軸８１が回転部材８０に係合している。

回転部材８０には、回転中心８０ａと、中心から四方向に放射状に構成された４個の溝部８０ｂ，８０ｃ，８０ｄ，８０ｅが設けられている。また、溝部８０ｂ，８０ｃの間には、第二の穴部８０ｆが設けられている。

図９はシャッタ部３５及び上記回転部材８０の取り付け方法を示す斜視説明図である。移動部材６０には駆動穴部６０ａが設けられており（図５参照）、上記第二の穴部８０ｆと駆動穴部６０ａとをクランク軸８１にて連結させている。

さらに、プロセスカートリッジ７には、移動部材６０を移動させるための作用手段として４本の突起２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｅが設けられている。そして、４本の突起は、トナーカートリッジ９との相対的な位置関係により、図９の矢印β方向へ移動する。

続いて、図１０乃至図１２を用いて、トナーカートリッジ９の移動部材６０の移動動作について説明する。

（トナーカートリッジの着脱による移動部材の移動）
まず、プロセスカートリッジ７を装着した状態でのトナーカートリッジ９の着脱について説明する。なお、ここではトナーカートリッジ９を装着するときに、その着脱方向と逆方向に移動部材６０が移動する例を説明する。もっとも、トナーカートリッジ９の着脱方向と移動部材６０の移動方向とを同じに設定することも当然可能である。

プロセスカートリッジ７が装着された状態においては、突起２２ｂ，２２ｃが装置本体Ａに待ち受けている状態となり、そこにトナーカートリッジ９を矢印方向に挿入していく。この際、回転部材８０は図１０の状態となっている。

トナーカートリッジ９は、図２に示すガイド１０１ａ，１０１ｂにトナーカートリッジのガイド部４２ａ，４２ｂを乗せることにより、姿勢を保ちながら長手方向に挿入されていく。その挿入動作により、回転部材８０に設けられた溝部８０ｂ，８０ｃがプロセスカートリッジ７の突起２２ｂ，２２ｃからの作用を受ける。

この作用を受けることにより、図１１、図１２に示すように、回転部材８０は回転し、突起１つが通過するのに対し、回転部材８０を約９０°回転させる（図１１参照）。

なお、供給口５０ｃと被供給口１６ａとの位置がほぼ一致するのは、溝部８０ｂと８０ｃが２本の突起２２ｂ，２２ｃを通過した時である。回転部材８０が約１８０°回転した時点（図１２参照）がトナーカートリッジ９とプロセスカートリッジ７とがお互いに画像形成装置１００に装着された位置となる。

その際には、回転部材８０が約１８０°回転するため、クランク軸８１が移動し、クランク軸８１の一端が押される。これによって、移動部材６０が両側面を規制されながら、直線運動を行う。

このように、移動部材６０が直線運動を行うことで、覆い部材６１を被覆位置から露出位置へ移動させる。これに連動して供給口部材５０の供給口５０ｃを非供給位置から供給位置へ移動させる。これによって、供給口５０ｃが露出する。それと共に現像装置４のシール部材７１と当接面５０ｄとが当接する。

また、トナーカートリッジ９の抜き出し時には、回転部材８０が上記と逆方向に約１８０°回転し、移動部材６０を移動させる。これにより、供給口部材５０を非供給位置に移動させ、供給口５０ｃを覆い部材６１で覆う。このように、移動部材６０と一体的な覆い部材６１が前記露出位置から前記被覆位置に移動するのに連動して、供給口部材５０が前記供給位置から前記非供給位置へ移動する。

なお、トナーカートリッジ９の着脱方向と移動部材６０の移動方向を同じ方向にするには、トナーカートリッジ９を装置本体Ａに装着する前の回転部材８０とクランク軸８１の関係が図１２の状態にあるように構成すればよい。この状態でトナーカートリッジ９を装着して回転部材８０が約１８０°回転すると、移動部材６０がトナーカートリッジ装着方向へ移動するようになる。また、装着状態にあるトナーカートリッジ９を引き出せば回転部材８０が再度約１８０°回転するために移動部材６０がトナーカートリッジ引き出し方向へ移動する。

〔トナー凝集解消シーケンス〕
トナー凝集を解消するためのシーケンスについて説明する。

トナーカートリッジ９は、物流や高温多湿環境に保管されることにより、容器内部のトナーが凝集することがある。

特に、トナーカートリッジ９の供給口３４近傍での凝集は、スクリュー３８や、搬送シート３６ｂを回転駆動しても、回転領域外である場合は、崩すことは困難である。また、トナーの自重のみでは、落下できない。

その状態で、補給を続行すると、所定量のトナーがプロセスカートリッジ７の被供給口１６ａに送られず、現像ローラ１７近傍でのトナーが不足し、画像抜けが発生する可能性がある。

ここで、現像容器１８への振動付与によって、トナーカートリッジ１１の供給口３４近傍でのトナーの凝集を解消する方法について説明する。

トナーカートリッジ１１が装置本体Ａに装着された後、スクリュー３８及びトナー送り部材３６に駆動を伝達する前に（スクリュー３８及びトナー送り部材３６を停止させた状態で）、振動付与部材としてのカム２１が移動する（図１３参照）。本実施例では、カム２１は、装置本体Ａに設けられた駆動伝達部としてのカップリング部２０３から力を受けて移動する。また、２００は現像装置４が有する装置本体Ａからの駆動受け部であり、２００ｂ、２０１、２０２は現像装置４が有するギア群である。この駆動受け部２００のカップリング部２００ａがカップリング部２０３から駆動を受けて、ギア２００ｂ、２０１、２０２を介して、カム２１を回転させる。このようにして、装置本体Ａから力を受けてカム２１が第一カム位置から第二カム位置へ移動させる。これにより、現像容器１８は、バネ２４の付勢力に抗して、図２（ａ）の状態から図２（ｂ）の状態へ移動する。その結果、トナーカートリッジ１１が第一位置から第二位置へ変位する。次に、カム２１を第二カム位置から第一カム位置へ移動させる。これにより、現像容器１８は、バネ２４の付勢力で、図２（ｂ）の状態から図２（ａ）の状態へ移動する。その結果、トナーカートリッジ１１が第二位置から第一位置へ変位する。このようにして、図２のプロセスカートッジ７のカム２１を第一カム位置及び第二カム位置の間で回転駆動させることにより、現像容器１８を介してトナーカートリッジ１１を、複数回、振動させる。

その結果、シール部材７１を介して、トナーカートリッジ９の供給口３４近傍に振動が付与される。即ち、カム２１が揺動することにより現像装置４を振動させて、現像装置４を介してトナーカートリッジ９を振動させている。これにより、供給口３４近傍のトナーを崩し、プロセスカートリッジ７の被供給口１６ａにそのトナーを落下させることができる。本実施例では、トナー凝集を解消させるために、現像ローラ１７と感光体ドラム１の当接離間を行うための接離部材としてのカム２１を利用している。そのため、トナー凝集を解消するための新たな部材を追加する必要がない。

本実施例では、搬送部材としてのスクリュー３８及び搬送シート３６ｂを停止させた状態で、カム２１を揺動させている。なぜならば、スクリュー３８や搬送シート３６ｂをカム２１と同時に駆動させると、供給口３４近傍のトナーが崩れて、被供給口１６ａに落下する前に、トナーが供給開口３４近傍に送られ、更に凝集するからである。本実施例によれば、前述した弊害を避けることが可能となる。

次に、現像容器１８へ振動付与を行うタイミングについて説明する。

トナーカートッジ９において、トナーの凝集が発生している可能性が高いのは、物流や保管の影響を受けた直後である新品時である。

そこで、図１４に示すように、トナーカートリッジ９に被検知部材としての記憶部材３００を設けている。そして、装置本体Ａに検知部材としての検知ユニット３０１及び書き込みユニット３０２を設けている。ここで、検知ユニット３０１は、記憶部材３００に記憶された所定の情報を検知する。また、書き込みユニット３０２は、記憶部材３００にその所定の情報を書き込む。本実施例では、装置本体Ａにトナーカートリッジ９が装着された際に、検知ユニット３０１が記憶部材３００を検知することによって、トナーカートリッジ９に所定の振動付与動作が完了したかどうかに関する情報を確認する。そこで、所定の振動付与動作が完了していないことを検知したら、カム２１が回転駆動され、現像容器１８に振動が付与される。ここで、被検知部材としては、不揮発性のメモリ部材等が挙げられる。そして、所定の振動付与動作が完了したら、その記憶部材３００（メモリ部材）に所定の振動付与動作が完了した情報に書き込む。これにより、所定振動付与動作が完了したトナーカートリッジ１１に再度振動を付与することによる時間のロスを解消することができる。尚、前述した情報としては、所定の振動付与動作が完了したかどうかの情報の一形態として、そのトナーカートリッジ９が新品であるかどうかに関する情報であっても良い。

ここで、図１５に示すように、新品時に、トナーカートリッジ９の開口部に除去可能なシール部材２５が取り付けられている場合の振動付与シーケンスのフローチャートを図１６に示す。

この場合は、トナーカートリッジ９が装置本体Ａに装着され、検知部材により、新品か否かを判断される（ｓｔｅｐ１０１）。そこで新品と検知された場合、装置本体Ａが有する駆動手段（不図示）により駆動伝達部材によってシール部材２５が除去される（ｓｔｅｐ１０２）。その後、現像容器１８への振動付与が行われる（ｓｔｅｐ１０３）。ここで、シール部材２５を巻き取るための巻き取り部材２６は、トナーカートリッジ１１に設けられている。この巻き取り部材２６に装置本体から駆動力が伝達されることにより、この巻き取り部材２６が回転して、シール部材２５を供給口３４から除去する。

本実施例では、シール部材２５を巻き取ってから、現像容器１８に振動を付与する。これにより、振動を付与した際に、崩れたトナーを供給口５０ｃに逃がすことが出来る。尚、検知ユニット３０１によって、トナーカートリッジ９が新品であることが検知されない場合は、このシール部材２５は巻き取らない。

次に、検知ユニット３０１によって、トナーカートリッジ９とプロセスカートリッジ７の両方が新品であることが検知され、且つ、両カートリッジにシール部材がついている状態からシール部材が巻き取られていく状態を図１７に示す。そしてこのときの振動付与シーケンスのフローチャートを図１８に示す。

まず、検知ユニット３０１が記憶部材３００に記憶された情報を検知することによって、プロセスカートリッジ７が新品か否かが検知される（ｓｔｅｐ２０１）。新品と判断された場合は、プロセスカートリッジ７のシール部材２７が巻き取られる（ｓｔｅｐ２０２）。次に、トナーカートリッジ９が新品か否かを、検知部材によって検知される（ｓｔｅｐ２０３）。その後、トナーカートリッジ９のシール部材２５が、装置本体Ａが有する駆動伝達手段（不図示）によって巻き取られる（ｓｔｅｐ２０４）。その後、現像容器１８に振動を付与する（ｓｔｅｐ２０５）。これにより、トナーカートリッジ１１で崩されたトナーをプロセスカートリッジ７内へ逃がすことが可能となる。

次に、現像容器１８への振動を付与している最中に、電源が切られた場合の対策として、所定の振動動作が完了したかどうかを記憶する記憶部材３００に持たせた場合の振動付与シーケンスのフローチャートを図１９に示す。

まず、プロセスカートリッジ７が新品か否かを、検知部材によって検知される（ｓｔｅｐ３０１）。新品と判断された場合は、プロセスカートリッジ７のシール部材２７が前記駆動伝達手段によって巻き取られる（ｓｔｅｐ３０２）。次に、トナーカートリッジ９が新品か否かを、検知部材によって検知される（ｓｔｅｐ３０３）。ここで、トナーカートリッジ９が新品でないと判断された場合、記憶部材３００の情報を読んで“所定の振動付与動作”が完了したことの有無を判断される（ｓｔｅｐ３０４）。そして、“所定の振動付与動作”が完了していたら新たに振動を付与する必要が無いため終了する。一方、トナーカートリッジが新品であると判断された場合は、トナーカートリッジ９のシール部材２５が巻き取られる（ｓｔｅｐ３０５）。その後、現像容器１８に振動を付与する（ｓｔｅｐ３０６）。その後、“所定の振動付与動作”が完了したことを書き込みユニット３０２によって記憶部材３００に書き込む。これにより、必要な時にだけ、現像容器１８に振動を付与することができる。

まとめると、トナーカートリッジ９が装置本体Ａに装着された際に、検知部材によって、新品ではないと検知されたとしても、カム２１の所定の揺動動作が完了したという記憶が記憶部材３００にない場合には、トナーカートリッジ９のシール部材２５の除去、及び、現像容器１８への振動付与を再度行う。これによって、確実にトナーを崩して、トナーの凝集を解消させる。

また、前述した以外にも、画像形成装置の電源が入った際の初期シーケンスに、振動付与シーケンスを組み込んだり、画像形成装置のドアの開閉の度に、振動付与シーケンスを実行することも有効である。

また、高印字プリント（トナーが大量に消費された）時は、プロセスカートッジ７に、比較的多くのトナー供給が必要とされる。その際に、トナーの凝集性に関わらず、トナーカートッジ９からプロセスカートリッジ７へのトナー供給量を安定化させるために、前記の振動付与シーケンスを実行することも有効である。即ち、装置本体Ａに設けられた情報処理手段（不図示）を用いてピクセルカウントやトナー残量を検知することにより、プロセスカートリッジ７にトナーをより多く供給するために前記の振動付与シーケンスを実行する。また、新品のプロセスカートリッジ７が装着された直後にも、凝集性に関わらず、より多くのトナーを供給するために前記の振動付与シーケンスを実行することも有効である。

尚、本実施例においては、揺動部材としてのカムをプロセスカートリッジ７に設けたが、装置本体Ａに設けても良い。またカムの代わりにクランク機構等を用いても良い。

上記の方法によって、トナーの凝集を、新たに部品や複雑な機構を追加せず、現在存在する構成を用いて解消することで、画像不良の発生を回避することが可能になる。

〔他の実施形態〕
前述した実施形態では、トナーカートリッジ及びプロセスカートリッジを各々４個用いるカラー画像形成装置を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定することなく、単色の画像形成装置においても同様の効果を得ることができる。また、本実施例においては、プロセスカートリッジとはプロセス手段を有するカートリッジのことである。そして、前記プロセス手段とは、現像手段、帯電手段、又は、クリーニング手段の内、少なくともいずれか一つを指す。

第１実施形態の電子写真方式のカラー画像形成装置の本体断面図である。 第１実施形態の電子写真方式のカラー画像形成装置に装着されるプロセスカートリッジ及びトナーカートリッジの断面図である。 第１実施形態の電子写真方式のカラー画像形成装置へのプロセスカートリッジとトナートナーカートリッジの挿入形態の斜視図である。 第１実施形態の供給口部材の斜視図である。 第１実施形態の移動部材の斜視図である。 第１実施形態のトナーカートリッジのシャッタ部組み立て方法を示す斜視図である。 第１実施形態の供給部の開状態と閉状態を示す断面図である。 第１実施形態の回転部材を示す斜視図である。 第１実施形態の駆動部の組み立て方法を示す斜視図である。 第１実施形態の駆動部及び供給部の移動形態を示す図である。 第１実施形態の駆動部及び供給部の移動形態を示す図である。 第１実施形態の駆動部及び供給部の移動形態を示す図である。 第１実施形態のカムが力を受ける構成を示した斜視図である。 トナーカートリッジとプロセスカートリッジと装置本体のブロック図である。 第１実施形態の供給部と被供給部の断面図である。 第１実施形態のトナーカートリッジからシール部材を除去するためのシーケンスである。 第１実施形態の供給部と被供給部の断面図である。 第１実施形態のトナーカートリッジ及びプロセスカートリッジからシール部材を除去するためのシーケンスである。 第１実施形態の振動付加完了の記憶シーケンスである。

符号の説明

１ 感光体ドラム
４ 現像装置
７ プロセスカートリッジ
９ トナーカートリッジ
１０ａ 給送ローラ
１０ｂ 分離ローラ対
１０ｃ レジストローラ対
１２ 排出ローラ
１３ 排出トレイ
１６ トナー容器
１６ａ 被供給口
１７ 現像ローラ
１８ 現像容器
１９ 現像ブレード
２０ トナー供給ローラ
２１ 揺動部材（離間カム）
２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｅ 突起
３３ トナー収納部
３４ 供給口
３５ シャッタ部
３６ａ トナー送り軸部
３６ｂ トナー搬送シート
３８ スクリュー
４２ａ，４２ｂ，４３ａ，４３ｂ ガイド
５０ 供給口部材
５０ａ，５０ｂ 回動軸
５０ｃ 供給口
５０ｄ 当接面
５０ｅ 受け面
６０ 移動部材
６０ａ 駆動穴部
６０ｅ 駆動面
６１ 覆い部材
７０ カバー部材
７０ａ，７０ｂ 溝部
７１ シール部材
８０ 回転部材
８０ａ 回転中心
８０ｂ，８０ｃ，８０ｄ，８０ｅ 溝部
８０ｆ 第二の穴部
８１ クランク軸
１００ 多色画像形成装置
１０１ａ，１０１ｂ，１０２ａ，１０２ｂ 本体レール

Claims (16)

1. 記録媒体に画像を形成する画像形成装置において、
   外部から現像剤を受け入れるための受入口を有し、受け入れた現像剤を収納する第一現像剤収納部と、前記第一現像剤収納部に収納された現像剤を用いて像担持体に形成された潜像を現像するための現像ローラと、を有する現像装置と、
   現像剤を収納し、収納した現像剤を前記受入口に供給するための供給口を有する第二現像剤収納部と、前記第二現像剤収納部の内部に設けられ、前記第二現像剤収納部に収納された現像剤を前記供給口へ搬送する現像剤搬送部材と、を有し、前記画像形成装置の装置本体に取り外し可能に装着された現像剤カートリッジと、
   前記現像剤カートリッジが前記装置本体に装着された後で、前記第二現像剤収納部に収納された現像剤を前記現像剤搬送部材が前記供給口へ搬送する前に、前記現像剤搬送部材が停止した状態で、前記第二現像剤収納部に振動を付与する振動付与部材と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記振動付与部材が、前記装置本体から駆動を受けることにより前記第二現像剤収納部に振動を付与することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記振動付与部材は、前記第二現像剤収納部を第一の位置から第二の位置へ移動させた後、前記第二の位置から前記第一の位置へ移動させることにより、前記第二現像剤収納部に振動を付与することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記振動付与部材は、前記第二現像剤収納部を前記第一の位置と前記第二の位置の間で複数回、振動させることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記現像剤カートリッジは、読み取り及び書き込みが可能な所定の情報を有する記憶部材を有し、
   前記装置本体は、前記記憶部材から前記所定の情報を読み取る読み取りユニットと、前記所定の情報を書き込むための書き込みユニットと、を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 前記所定の情報は、前記振動付与部材が前記第二現像剤収納部に振動を付与する所定の振動付与動作が完了したかどうかに関する情報であることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記読み取りユニットが前記記憶部材から前記所定の振動付与動作が完了していないことに関する情報を読み取った後に、前記振動付与部材が前記所定の振動付与動作を行い、
   前記所定の振動付与動作が完了した後に、前記書き込みユニットが前記所定の振動付与動作が完了したことに関する情報を前記記憶部材に書き込むことを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記現像剤カートリッジは、前記供給口をシールしており、前記装置本体から力を受けることにより前記供給口から除去可能なシール部材を有し、
   前記読み取りユニットが前記記憶部材から前記所定の振動付与動作が完了していないことに関する情報を読み取った後に、前記装置本体が前記シール部材に力を伝達し、前記シール部材が前記供給口から除去された後に前記振動付与部材が前記所定の振動付与動作を行うことを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
9. 前記現像剤カートリッジは、前記供給口をシールしており、前記装置本体から力を受けることにより前記供給口から除去可能なシール部材を有し、
   前記装置本体によって前記シール部材が除去された後に、前記振動付与部材が前記第二現像剤収納部に振動を付与することを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の画像形成装置。
10. 前記現像装置は、前記受入口をシールしており、前記装置本体から力を受けることにより前記受入口から除去可能な他のシール部材を有し、
    前記装置本体によって前記他のシール部材が除去された後に前記シール部材が除去され、その後に、前記振動付与部材が前記第二現像剤収納部に振動を付与することを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
11. 前記現像装置が前記振動付与部材を有しており、
    前記振動付与部材が、前記現像装置に振動を付与することにより前記受入口及び前記供給口を介して前記第二現像剤収納部に振動を付与することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の画像形成装置。
12. 前記供給口は前記受入口と弾性部材を介して接触していることを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。
13. 前記振動付与部材はカム部材であることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれかに記載の画像形成装置。
14. 前記振動付与部材は、前記像担持体と前記現像ローラを接離させるための接離部材であることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれかに記載の画像形成装置。
15. 前記現像装置は、取り外し可能に前記装置本体に装着されていることを特徴とする請求項１乃至１４のいずれかに記載の画像形成装置。
16. 前記現像装置と前記像担持体とを有するプロセスカートリッジが、取り外し可能に前記装置本体に装着されていることを特徴とする請求項１乃至１４のいずれかに記載の画像形成装置。

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