(57)【要約】【課題】トナー搬送時に駆動エネルギーを抑えて振動を抑制する。【解決手段】トナー供給装置Ａには、トナーカートリッジ１４が着脱可能であり、装着されたトナーカートリッジ１４の供給口１４ａから補給されるトナーがトナー貯蔵部１８に貯蔵される。駆動源２１は、正逆回転を切り替えることで、トナー供給装置Ａに装着されたトナーカートリッジ１４のキャップ１５の開閉による供給口１４ａの開閉動作と、供給口１４ａからのトナーの補給のための搬送動作とを切り替えて行える。駆動源制御装置３３は、供給口１４ａの開閉動作のための駆動エネルギーよりも上記搬送動作のための駆動エネルギーの方が小さくなるように駆動源２１をＰＷＭ制御する。【選択図】図１１
2014026034.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーを収容したトナーカートリッジの装着が可能であり、装着されたトナーカートリッジの供給口から補給されたトナーを画像形成装置の現像装置に供給するトナー供給装置であって、
正逆回転を切り替えることで、装着された前記トナーカートリッジの前記供給口の開口動作と、前記トナーカートリッジの前記供給口からのトナーの補給または補給されたトナーの前記現像装置への供給のいずれかのための搬送動作とを切り替えて行える駆動手段と、
前記搬送動作のための駆動エネルギーが前記供給口の開口動作のための駆動エネルギーよりも小さくなるように前記駆動手段を制御する制御手段とを有することを特徴とするトナー供給装置。
【請求項２】
前記トナーカートリッジからトナーの補給を受けるために前記トナーカートリッジを回転駆動する駆動軸と、前記駆動手段の駆動力を前記駆動軸に伝達する駆動ギア列とを有し、前記搬送動作の時に前記駆動ギア列が発生させる振動数が、前記画像形成装置のスキャナユニットの固有振動数とは異なっていることを特徴とする請求項１に記載のトナー供給装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記駆動手段をＰＷＭ信号によって制御し、前記搬送動作の時は前記供給口の開口動作の時よりもＰＷＭ信号のデューティー比を小さくすることを特徴とする請求項１または２に記載のトナー供給装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のトナー供給装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トナーカートリッジからトナーを補給して現像装置に供給する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置において、トナーカートリッジからホッパへのトナー補給のための駆動と、ホッパから現像器へのトナー補給のための駆動とを、１つのモータを正逆回転させることで行うようにしたものが知られている（特許文献１、２）。
【０００３】
特許文献２の画像形成装置では特に、安価なＤＣモータを正逆回転させることで、現像剤補給と共にトナー（現像剤）を撹拌搬送し、効率的な用い方をしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−２４４３７７号公報
【特許文献２】特開２０００−２６７４１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、トナー供給装置に適用されるモータを正逆回転で用いる場合、正転動作と逆転動作とで、所望の動作をさせるのに必要なエネルギーが異なる場合は、必要なエネルギーが大きい動作に合わせてモータを選定する必要がある。ここでモータの回転数については、ギア比を合わせることで所望の回転数にて動作させることが可能となる。しかしモータ自身の回転エネルギーを抑えることができないため、余剰分の回転エネルギーが生じるような場合には、余剰分の回転エネルギーが振動エネルギーとなり、トナー供給装置から振動が発生することになる。
【０００６】
ここで、画像形成装置においては、像担持体にトナーを供給する現像器にトナーを補給する必要がある。特に、露光装置が像担持体の上方に配置される画像形成装置においては、トナー供給装置は、スキャナユニットと同様に像担持体の上方に配置されることから、露光装置の近くに配置される構成となることが多くなる。このような配置においては、トナー供給装置から発生した振動が露光装置に伝わりやすく、振動が大きいと画像不良を引き起こすおそれがある。
【０００７】
さらに、近年の低コスト化へ伴って、画像形成装置の枠体の強度も必要最低限となっており、従来に比べれば強度が下がっている。そのため、振動が一層伝わりやすくなっており、トナー供給装置の振動発生を抑制することが望まれる。
【０００８】
本発明は上記従来技術の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、正逆回転を切り替えることで、装着されたトナーカートリッジの供給口の開口動作と、トナーカートリッジの供給口からのトナーの補給または補給されたトナーの現像装置への供給のいずれかのための搬送動作とを切り替えて行える装置において、それぞれの動作に応じた回転エネルギーで動作させることができるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために本発明は、トナーを収容したトナーカートリッジの装着が可能であり、装着されたトナーカートリッジの供給口から補給されたトナーを画像形成装置の現像装置に供給するトナー供給装置であって、正逆回転を切り替えることで、装着された前記トナーカートリッジの前記供給口の開口動作と、前記トナーカートリッジの前記供給口からのトナーの補給または補給されたトナーの前記現像装置への供給のいずれかのための搬送動作とを切り替えて行える駆動手段と、前記搬送動作のための駆動エネルギーが前記供給口の開口動作のための駆動エネルギーよりも小さくなるように前記駆動手段を制御する制御手段とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、正逆回転を切り替えることで、装着されたトナーカートリッジの供給口の開口動作と、トナーカートリッジの供給口からのトナーの補給または補給されたトナーの現像装置への供給のいずれかのための搬送動作とを切り替えて行える装置において、それぞれの動作に応じた回転エネルギーで動作させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施の形態に係るトナー供給装置が適用される画像形成装置の全体構成を示す断面図である。
【図２】１つのトナー供給装置の斜視図である。
【図３】１つのトナー供給装置の斜視図である。
【図４】トナーカートリッジが装着されたトナー供給装置の縦断面図である。
【図５】トナー供給装置の上面図である。
【図６】図５のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図７】トナー供給装置の縦断面図である。
【図８】トナーカートリッジの斜視図（図（ａ））、トナーカートリッジの端部の拡大斜視図（図（ｂ））である。
【図９】トナーカートリッジの供給口の側の端部の斜視図であり、それぞれ供給口の閉口状態（図（ａ））、開口状態（図（ｂ））を示す図である。
【図１０】供給口開閉機構の、トナーカートリッジを受け入れる側の部分の斜視図である。
【図１１】駆動源を制御する制御機構のブロック図および制御の態様を示す図である。
【図１２】供給口の開閉動作とトナーカートリッジの回転とにそれぞれ必要な駆動エネルギーを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１３】
図１は、本発明の一実施の形態に係るトナー供給装置が適用される画像形成装置の全体構成を示す断面図である。
【００１４】
本実施の形態における画像形成装置６０は電子写真方式を用いたカラー画像形成装置である。この画像形成装置６０は、４色の画像形成部を中間転写ベルト上に並べて配置した、いわゆる中間転写タンデム方式の画像形成装置であり、厚紙対応力や生産性に優れる。
【００１５】
まず、シート材の搬送プロセスについて説明する。
【００１６】
シート材Ｓには、シート材収納庫６１内のリフトアップ装置６２上に積載される形で収納されているものと、手差しトレイ等、装置本体の側面に積載されるものとがある。シート材Ｓは、シート給送部６３により画像形成タイミングに合わせて給送される。ここで、シート給送部６３には、分離ローラ等による摩擦分離を利用する方式が用いられている。
【００１７】
シート給送部６３により送り出されたシート材Ｓは、搬送パス６４ａおよび６４ｂを通過し、搬送ローラ２０を介してレジストローラ６５へと搬送される。レジストローラ６５は、シート材Ｓと画像との相対位置を合わせるための装置であり、シート材Ｓはスキュー補正やタイミング補正が行われた後、二次転写部へと送られる。二次転写部は、対向する二次転写内ローラ６０８および二次転写外ローラ６６により形成されるシート材Ｓへのトナー像転写ニップ部であり、所定の加圧力と静電的負荷バイアスを与えることでシート材Ｓ上にトナー像を吸着させる。
【００１８】
次に、上述した二次転写部までのシート材Ｓの搬送プロセスに対して、同様のタイミングで二次転写部まで送られて来る画像の形成プロセスについて説明する。
【００１９】
４色の画像形成部として、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｂｋ）の４組が存在する。各画像形成部にはそれぞれ、スキャナユニット６０９、回折部６１０、像担体である感光体６１１、帯電装置６１２、現像装置としての現像器６１３、一次転写装置６１８、感光体クリーナ６１４が備えられる。これらを個別に特定するときには、符号の後にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋを付す。
【００２０】
感光体６１１は、予め帯電装置６１２により表面を一様に帯電され、回転する。画像情報の信号に基づいて駆動された露光装置であるスキャナユニット６０９から出射された光が回折部６１０を経由して感光体６１１に照射されることにより、感光体６１１上に静電潜像が形成される。感光体６１１上に形成された静電潜像は、現像器６１３によって現像され、トナー像になる。その後、一次転写装置６１８により所定の加圧力および静電的負荷バイアスが与えられ、中間転写ベルト６０５上にトナー像が一次転写される。その後、感光体６１１上に僅かに残った転写残トナーは感光体クリーナ６１４により回収される。
【００２１】
中間転写ベルト６０５は、駆動ローラ６０６、テンションローラ６０７および二次転写内ローラ６０８等のローラによって、張架され、図中の矢印Ｂの方向へと搬送駆動される。Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋの各画像形成部の画像形成プロセスは、各画像形成部によって形成されるトナー像が中間転写ベルト６０５上に重ね合わせて転写されるように実行される。その結果、フルカラーのトナー像が中間転写ベルト６０５上に形成され、二次転写部へと搬送される。
【００２２】
次に、二次転写以降のプロセスを説明する。
【００２３】
二次転写部において、中間転写ベルト６０５上に形成されたフルカラーのトナー像が搬送されているシート材Ｓ上に転写される。その後、シート材Ｓは定着前搬送部６７により定着装置６８へと搬送される。定着装置６８は、対向するローラもしくはベルト等によって所定の圧力を加えるとともに、ヒータ等の熱源による熱を加えることにより、シート材Ｓ上にトナー像を溶融固着させる。
【００２４】
このようにして得られた定着画像を有するシート材Ｓに対しては、経路選択が行われる。まず、そのまま排紙トレイ６００上に排出する場合は排紙搬送パス６９が選択される。両面画像形成を要する場合には反転搬送装置１００が有する反転誘導パス２に搬送されるよう選択される。両面画像形成を要する場合、シート材Ｓは反転誘導パス２からスイッチバックパス４へと引き込まれる。そして、反転ローラ６の回転方向が正逆転する（所謂スイッチバック動作を行う）ことでシート材Ｓの先後端が入れ替わり、両面搬送パス３を介して再度、画像形成部へとシート材Ｓが搬送される。
【００２５】
次に、トナー供給装置の構成を説明する。
【００２６】
図１に示すように、画像形成装置６０の本体の背部の上部に、トナー供給装置Ａが取りつけられている。トナー供給装置Ａは、現像器６１３に対応して設けられ、対応する現像器６１３へのトナーの供給と、トナーカートリッジ１４（図４参照）からトナー供給装置Ａ自身へのトナーの補給とを行う機能を有する。トナー供給装置Ａは、現像器６１３へトナーを供給するために、現像器６１３の上方に配置されている。各トナー供給装置Ａの構成は基本的に同様である。
【００２７】
図２、図３は、１つのトナー供給装置Ａの斜視図である。図４は、トナーカートリッジ１４が装着されたトナー供給装置Ａの縦断面図である。図４の上側、右側が、それぞれ画像形成装置６０の上側、背面側である。
【００２８】
トナー供給装置Ａには、トナーカートリッジ１４が着脱可能である。トナー供給装置Ａは、トナーカートリッジ１４が画像形成装置６０の前面側から装着・取り外し可能になっており、装着されたトナーカートリッジ１４の供給口１４ａから補給されるトナーがトナー貯蔵部１８に貯蔵される。トナー貯蔵部１８に貯蔵されたトナーは、トナー供給装置Ａ内のスクリュー（攪拌スクリュー１１、第１のスクリュー１２、第２のスクリュー１３）によって現像器６１３へと搬送される構成となっている。
【００２９】
トナー供給装置Ａは供給口開閉機構Ｂを備える。トナーカートリッジ１４からトナーを補給する際は、供給口開閉機構Ｂの結合部材１６がトナーカートリッジ１４の先端に設けられたキャップ１５と係合することによって、トナーカートリッジ１４が回転可能となる。そして、キャップ１５が開けられた状態でトナーカートリッジ１４が回転させられることでトナーが補給される構成になっている。
【００３０】
図２、図３に示すように、トナー供給装置Ａは、ＤＣモータで構成される駆動手段としての駆動源２１および駆動源２２を備える。駆動源２１は、正転によって供給口開閉機構Ｂを動作させてキャップ１５を開閉（供給口１４ａを開閉）すると共に、逆転によってトナーカートリッジ１４からトナー貯蔵部１８にトナーを搬送補給する機能を果たす。これらの詳細な構成については以降、順次説明していく。
【００３１】
図５は、トナー供給装置Ａの上面図である。図６は、図５のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【００３２】
トナー供給装置Ａから現像器６１３へのトナーの搬送供給機能について説明する。まず図５に示すように、トナー貯蔵部１８に貯蔵されたトナーは、２つの攪拌スクリュー１１によって矢印Ｆ１の方向に搬送され、さらに１つの第１のスクリュー１２によって矢印Ｆ２の方向に沿って中央部へ搬送される。このとき、攪拌スクリュー１１は、トナーを撹拌しながらトナーが自然に流れるように搬送するため、搬送しすぎることによってトナーの詰まり等を起こさないような形状となっている。中央部に搬送されたトナーは中央部に空いた穴から落下し、第２のスクリュー１３（図４、図６参照）に至る。
【００３３】
図６に示すように、第１のスクリュー１２から中央部に搬送されたトナーが第２のスクリュー１３へと落下し、第２のスクリュー１３によって最終的に現像器６１３へと搬送供給される。
【００３４】
まず、画像形成装置６０を制御する不図示の制御部が、現像器６１３内にある図示しないセンサの出力からトナーが不足した信号を受け取る。すると、現像器６１３へ最適な量のトナーが供給されるように、上記制御部からトナー供給装置Ａにトナー供給要求信号が送られる。
【００３５】
トナー供給要求信号がトナー供給装置Ａに送られると、駆動源２２が駆動され、駆動源２２の回転駆動力が、図３に矢印で示す順番でギア列に伝達される。これにより、トナー供給装置Ａ内のスクリュー（攪拌スクリュー１１、第１のスクリュー１２、第２のスクリュー１３）が回転して現像器６１３へとトナーが搬送供給される。
【００３６】
図７（ａ）、（ｂ）は、トナー供給装置Ａの縦断面図である。
【００３７】
図７（ａ）に示す状態では、トナー供給装置Ａ内のトナー貯蔵部１８はトナーによって満たされている。トナー貯蔵部１８にはトナーセンサ１７が設けられており、トナーセンサ１７の表面上にトナーが存在すると、トナーセンサ１７はトナーの圧力を感知し、トナー貯蔵部１８内にトナーが十分に存在する状態であると認識される。
【００３８】
一方、現像器６１３へのトナー供給を行い、トナー貯蔵部１８のトナーが消費されてくると、やがて、図７（ｂ）に示すようにトナーセンサ１７の表面上のトナーが存在しなくなる。すると、トナーセンサ１７はトナーの圧力を感知せずトナー貯蔵部１８Ａ内はトナー無状態であると認識される。トナーセンサ１７によりトナー貯蔵部１８内のトナー不足が検知されると、トナー貯蔵部１８のトナーがトナーセンサ１７により検知される状態までトナーカートリッジ１４からトナーが補給される。
【００３９】
トナーカートリッジ１４からトナー供給装置Ａへのトナーの搬送動作について詳細に説明する。
【００４０】
図８（ａ）は、トナーカートリッジ１４の斜視図である。図８（ｂ）は、トナーカートリッジ１４の端部の拡大斜視図である。
【００４１】
図８（ａ）に示すように、トナーカートリッジ１４はボトル形状をしており、それ自身には螺旋形状が形成され、この螺旋形状に沿って、内周面に螺旋突起が形成されている。トナーカートリッジ１４は、コロ２５を有したカートリッジトレイ２６の上にコロ２５を介して配置されており、カートリッジトレイ２６に対して円滑に回転自在となっている。トナーカートリッジ１４自身が回転することで、トナーカートリッジ１４の内部に収容されているトナーがトナーカートリッジ１４の供給口１４ａまで搬送され、さらに供給口１４ａから排出されることで、トナー貯蔵部１８へとトナーが搬送・補給される。
【００４２】
図９（ａ）、（ｂ）は、トナーカートリッジ１４の供給口１４ａの側の端部の斜視図であり、それぞれ供給口１４ａの閉口状態、開口状態を示している。
【００４３】
トナーカートリッジ１４の供給口１４ａは、図９（ａ）に示すように通常閉じられており、ユーザが容易に開けることができない構成となっている。一方、図４に示すように、供給口開閉機構Ｂにおいては、カートリッジ駆動軸２７の前端部に結合部材１６が一体に連結されている。
【００４４】
まず、ユーザがトナーカートリッジ１４を指示に従ってトナー供給装置Ａに装着（セット）する。すると、トナーカートリッジ１４とカートリッジ駆動軸２７との軸線とが一致する。しかしトナーカートリッジ１４が装着された時点では、図９（ａ）に示すように、トナーカートリッジ１４の先端にあるキャップ１５と、供給口開閉機構Ｂの結合部材１６とは係合していない。そのため、供給口１４ａは開口されておらず、トナーカートリッジ１４からトナーを補給することはできない。
【００４５】
この状態で駆動源２１が正回転すると、図２に示すように、駆動源２１に連結された駆動列のギアにおいて、駆動力が矢印Ｆ３に示す順番でカムギア１９に伝達され、供給口開閉機構Ｂが駆動される。
【００４６】
図１０は、供給口開閉機構Ｂの、トナーカートリッジ１４を受け入れる側の部分の斜視図である。カムギア１９の内部には不図示のカム溝が形成されている。駆動源２１が正回転することで外周側にあるカムギア１９が図１０の矢印Ｅの方向に回転させられると、中央部にある円筒部材２８が前進動作する。すると、トナーカートリッジ１４のキャップ１５に結合部材１６が係合する。
【００４７】
カムギア１９が矢印Ｅの方向にさらに回転すると、カム溝の作用によって円筒部材２８が後進動作することで、キャップ１５が引き抜かれる。キャップ１５と結合部材１６とが係合した状態でキャップ１５が引き抜かれるため、供給口１４ａが図９（ｂ）に示すような開口状態となる。
【００４８】
なお、キャップ１５の閉じ動作については、カムギア１９が矢印Ｅの方向にさらに回転すると、カム溝の作用によって円筒部材２８が再び前進動作することで供給口１４ａの閉口動作がなされるとする。
【００４９】
一方、駆動源２１が逆回転すると、図２に示すように、矢印Ｆ４に沿って配列されるカートリッジ駆動ギア列Ｃによって駆動源２１の駆動力が伝達され、カートリッジ駆動軸２７が回転駆動される。すなわち、駆動源２１からの駆動力がカートリッジ駆動ギア列Ｃのうちワンウェイギア２３によって分岐し、矢印Ｆ３の方向には伝達されることなく、カートリッジ駆動軸２７に伝達される。
【００５０】
このとき、結合部材１６とカートリッジ駆動軸２７が一体となって結合しているため、カートリッジ駆動軸２７の回転によって結合部材１６が回転する。さらに結合部材１６と係合しているキャップ１５が回転する結果、トナーカートリッジ１４自身が回転することになる（図９（ｂ））。これによって、トナーがトナーカートリッジ１４の供給口１４ａから搬出されてトナー供給装置Ａ内に補給される。
【００５１】
図１１は、駆動源２１を制御する制御機構のブロック図および制御の態様を示す図である。トナー供給装置Ａは、ＣＰＵ３１、電源電圧装置３２、および制御手段としての駆動源制御装置３３を有する。
【００５２】
トナー供給装置Ａにトナーカートリッジ１４が確実にセットされたことが、不図示の装着検知センサにより検知されると、駆動源制御装置３３は、供給口開閉機構Ｂを駆動して、トナーカートリッジ１４のキャップ１５を開く動作を行わせる。
【００５３】
上述のように供給口開閉機構Ｂの駆動には駆動源２１を用いており、駆動方式として、本実施の形態においてはＰＷＭ（パルス幅変調）による駆動を採用している。ＰＷＭ信号による駆動制御は次のようになされる。図１１に示すように、電源電圧装置３２により一定の電圧が印加されている状態において、駆動源制御装置３３内のスイッチング素子により、２ｋＨｚの周期で、駆動源２１に印加する電圧をＯＮとＯＦＦとに状態を切り替えるスイッチングを行う。
【００５４】
その際、ＰＷＭ信号におけるＯＮとＯＦＦとの時間比率（デューティー比）を設定することで、駆動源２１に入力される単位時間当たりの有効電圧値を変えることができる。例えば、ＰＷＭ信号のデューティー比を５０％とした場合、ＯＮとＯＦＦとが同じ割合となるため、駆動源２１に入力される電圧は一定印加電圧の半分の電圧にほぼ等しくなる。
【００５５】
不図示の装着検知センサの検知信号等やユーザからの開閉指示等を契機として、ＣＰＵ３１が駆動源制御装置３３に開閉指令を送る。開閉動作の指令を与えられると、駆動源制御装置３３においてその指令を検知し、駆動源制御装置３３は、駆動源２１を正回転駆動するよう制御する。供給口１４ａの開閉の際には、駆動源制御装置３３は、デューティー比１００％で駆動源２１を正回転させる。
【００５６】
一方、トナーセンサ１７によりトナー貯蔵部１８内のトナー不足が検知されると、ＣＰＵ３１が駆動源制御装置３３にトナーカートリッジ１４の回転指令を送る。トナーカートリッジ１４の回転指令を与えられると、駆動源制御装置３３においてその指令を検知し、駆動源制御装置３３は、駆動源２１を逆回転駆動するよう制御する。トナーカートリッジ１４の回転の際には、駆動源制御装置３３は、デューティー比６２％で駆動源２１を逆回転させる。
【００５７】
ここで、前述したトナーカートリッジ１４の供給口１４ａの開閉動作と、トナー貯蔵部１８へのトナー搬送のためのトナーカートリッジ１４自体の回転動作とにおける駆動エネルギーについて比較する。図１２は、供給口１４ａの開閉動作とトナーカートリッジ１４の回転とにそれぞれ必要な駆動エネルギーを示す図である。
【００５８】
トナーカートリッジ１４は、ユーザが容易にキャップ１５を開閉できない構成となっており、また、ユーザが操作する際に汚れが発生しないように強固に封止されている。そのため、キャップ１５の開閉には大きいトルクを要し、開閉に大きな駆動エネルギーを要する。
【００５９】
それに対し、トナーカートリッジ１４の回転は、トナーカートリッジ１４がコロ２５で支持されスムーズに回転できる構成となっているため、キャップ１５の開閉に比べて小さいトルクで回転させることが可能で、大きなエネルギーを要しない。
【００６０】
ところが本実施の形態では、コストやスペースの観点から、同一の駆動源２１の正逆回転を切り替えることで、キャップ１５の開閉動作とトナーカートリッジ１４の回転動作とを切り替える構成を採用している。そのため、駆動源２１には、キャップ１５の開閉動作に十分な駆動エネルギーを発生できるものを選定している。
【００６１】
かかる構成において、仮に、従来と同様に、キャップ１５の開閉動作時と同じ大きさの駆動エネルギーでトナーカートリッジ１４を回転させるとする。すると、図１２に示すように、回転に必要なエネルギー以上の余剰分のエネルギーが生じ、それが振動エネルギーとなってしまう。
【００６２】
特に、感光体６１１に対し露光を行うスキャナユニット６０９が感光体６１１の上方に位置する配置構成においては、スキャナユニット６０９とトナー供給装置Ａとが近接している。そのため、余剰エネルギーに起因する振動エネルギーがスキャナユニット６０９に伝達されやすく、それにより露光振れが生じ、画像不良を起こすおそれがある。
【００６３】
そこで本実施の形態では、駆動源制御装置３３がＰＷＭ駆動を行い、供給口１４ａの開閉動作のための駆動エネルギーが、トナー補給時の搬送動作のためにトナーカートリッジ１４を回転させる駆動エネルギーよりも大きくなるように駆動源２１を制御する。
【００６４】
すなわち、駆動源制御装置３３は、トナー補給時の搬送動作のためのトナーカートリッジ１４の回転に必要な最小エネルギーを供給するように、駆動源２１に供給する有効電圧を制御する。上述したように、駆動源２１の逆回転時にデューティー比を例えば６２％にすることによって、余剰の振動エネルギーを減少させている。
【００６５】
なお、余剰の振動エネルギーを減少させる観点からは、供給口１４ａの開閉動作のための駆動エネルギーは、トナー補給時のトナーカートリッジ１４の回転駆動エネルギーよりも大きければよい。従って、駆動源２１を正回転させる際のデューティー比は１００％よりも小さくてもよい。
【００６６】
ところで、画像形成装置６０において、それぞれの構成部品には固有振動数があり、固有振動数に近い振動が構成部品に与えられると、与えられた振動を増幅させる現象が起こる。本実施の形態における画像形成装置６０においては、スキャナユニット６０９内の部品、特にレンズ支持構成の固有振動数に近い振動をトナー供給装置Ａが発生したとすると、露光振れを助長してしまう。
【００６７】
しかし、駆動源制御装置３３は、駆動源２１の回転数をＰＷＭ駆動によって自在に制御可能である。そこで、ＰＷＭ駆動において、トナーカートリッジ１４を回転駆動させるカートリッジ駆動ギア列Ｃ（図２）から発生する振動の周波数を、スキャナユニット６０９内のレンズ支持構成（図示せず）の固有振動数に一致しないように設定する。これにより、振動エネルギーが増幅されることを回避している。
【００６８】
本実施の形態によれば、駆動源２１は、正逆回転を切り替えることで、装着されたトナーカートリッジ１４の供給口１４ａの開閉動作と、供給口１４ａからのトナーの補給のための搬送動作とを切り替えて行える。そして、駆動源制御装置３３は、供給口１４ａの開閉動作のための駆動エネルギーよりも上記搬送動作のための駆動エネルギーの方が小さくなるように駆動源２１を制御する。これにより、供給口１４ａの開閉動作と搬送動作のそれぞれの動作に応じた回転エネルギーで動作させることができ、トナー搬送時には駆動エネルギーを抑え、駆動エネルギーを余剰させないようにして、振動を抑制することができる。
【００６９】
また、カートリッジ駆動ギア列Ｃが上記搬送動作の時に発生させる振動数が、スキャナユニット６０９の固有振動数とは異なっている。これにより、余剰エネルギーによって振動エネルギーが増幅されることを回避し、画像不良を引き起こさないようにすることができる。
【００７０】
なお、スキャナユニット６０９に限られず、トナー供給装置Ａに近接配置される構成要素、例えば感光体６１１についても、振動数の一致を避けるのが望ましい。すなわち、駆動源制御装置３３は、ＰＷＭ駆動において、カートリッジ駆動ギア列Ｃが発生させる振動の周波数が感光体６１１の固有振動数に一致しないように制御する。
【００７１】
なお、本実施の形態においては、ＰＷＭ駆動によって電圧を制御しているが、駆動源２１に与える電圧値を計算や実験によって予め算出しておき、その電圧を一定電圧として駆動源２１に入力するような制御を採用してもよい。
【００７２】
なお、本実施の形態では、駆動源２１は、キャップ１５の開閉動作時に正転、トナーカートリッジ１４からトナー供給装置Ａへのトナー補給時に逆転として例示したが、正逆回転方向を例示とは反対としてもよい。
【００７３】
また、本実施の形態では、トナーカートリッジ１４のキャップ１５の開閉動作と、トナーカートリッジ１４からトナー供給装置Ａへのトナー補給のための搬送動作とで駆動源２１を正逆駆動する例を示した。しかしこれに限るものではない。例えば、駆動源２１、２２に相当する単一のモータで、キャップ１５の開閉動作と、トナー供給装置Ａから現像器６１３へのトナー搬送動作とを行える構成とする。そして、上記単一のモータの正逆回転を切り替えることで、上記開閉動作と上記トナー搬送動作とを切り替えて行う構成とした場合にも、本発明を適用可能である。
【００７４】
すなわちこの構成の場合、現像器６１３へトナーを搬送供給するために必要な駆動エネルギーは、キャップ１５の開閉動作に比べれば小さい。そこで、駆動源制御装置３３は、供給口１４ａの開閉動作のための駆動エネルギーが現像器６１３へトナーを搬送するための駆動エネルギーよりも大きくなるように上記単一のモータを制御すればよい。
【００７５】
従って、トナーカートリッジ１４からトナー供給装置Ａへのトナーの補給またはトナー供給装置Ａから現像器６１３へのトナー供給のいずれかのためのトナー搬送動作と比較して、キャップ１５の開閉動作時の駆動源の駆動エネルギーを大きくすればよい。ただし、駆動源の駆動エネルギーを大きくする対象となる動作は、キャップ１５の開閉の双方でなくてもよく、開口動作だけであってもよい。
【００７６】
また、キャップ１５の開閉のための構造、機構、動作は、例示したものに限定されず、回転や前進後進等の態様に制約されるものではない。
【００７７】
以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳述してきたが、本発明はこれら特定の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。
【符号の説明】
【００７８】
１４  トナーカートリッジ
１４ａ  供給口
２１  駆動源
２７  カートリッジ駆動軸
３３  駆動源制御装置
６０  画像形成装置
６１３  現像器
Ａ  トナー供給装置
Ｃ  カートリッジ駆動ギア列
【図１】
2014026034.tif 000003
【図２】
2014026034.tif 000004
【図３】
2014026034.tif 000005
【図４】
2014026034.tif 000006
【図５】
2014026034.tif 000007
【図６】
2014026034.tif 000008
【図７】
2014026034.tif 000009
【図８】
2014026034.tif 000010
【図９】
2014026034.tif 000011
【図１０】
2014026034.tif 000012
【図１１】
2014026034.tif 000013
【図１２】
2014026034.tif 000014