(57)【要約】【課題】画像形成装置を複雑化することなく、トナー撹拌用のモータや撹拌搬送部材に過大な負荷をかけずに安定したトナー供給を可能とし、信頼性の高い画像形成装置を提供する。【解決手段】感光体上に形成された静電潜像にトナーを供給する現像ローラ３と、現像ローラ３へ供給されるトナーを収容するトナーカートリッジ１と、トナーカートリッジ１内に配設されてトナーを撹拌／搬送する撹拌搬送部材６と、撹拌搬送部材６を駆動する駆動手段とを有する画像形成装置において、撹拌搬送部材６は、トナーの撹拌／搬送を行うシート部材８と、トナーを撹拌するとともにシート部材８を回転させる撹拌回転部材７とを備えるものとする。【選択図】      図１
2004264674.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体上に形成された静電潜像に現像剤を供給する現像ローラと、前記現像ローラへ供給される現像剤を収容する現像剤貯蔵部と、前記現像剤貯蔵部内に配設されて現像剤を撹拌／搬送する撹拌搬送部材と、前記撹拌搬送部材を駆動する駆動手段とを有する画像形成装置において、
前記撹拌搬送部材は、現像剤の撹拌／搬送を行うシート部材と、現像剤を撹拌するとともに前記シート部材を回転させる撹拌回転部材とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記現像剤貯蔵部が画像形成装置にセットされた初期の状態では、前記シート部材と撹拌回転部材とは別体で現像剤貯蔵部内に配設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】
前記撹拌搬送部材が駆動手段により回転動作を開始すると、最初は撹拌回転部材のみが回転す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】
前記撹拌回転部材が回転した後に、該撹拌回転部材とシート部材とが一体的に結合されることを特徴とする請求項１乃至３のうちの何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記撹拌搬送部材が駆動手段により回転動作を開始する前の状態は、前記シート部材は、一端側が現像剤貯蔵部の一部に離脱可能に設けられ、他端側が前記撹拌回転部材の一部と当接して配置されることを特徴とする請求項１乃至４のうちの何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記シート部材は、他端部の自由端側に係合部が形成され、
前記撹拌回転部材は、その外周側端部に前記シート部材の係合部と結合する係合部が設けられ、
前記シート部材の係合部を、撹拌回転部材側の係合部より撹拌回転部材の回転方向上流側に配置することを特徴とする請求項１乃至５のうちの何れか一項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置に関し、特に、電子写真記録方式や静電記録方式により感光体上に形成された静電潜像を現像剤により可視像化するために、現像装置と現像剤補給装置とを有する、またはこれらの機能を有する交換可能なカートリッジを具備する画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真記録方式や静電記録方式を利用する画像形成装置においては、感光体上に静電潜像を形成し、現像装置によってこの静電潜像に粉体の現像剤、いわゆるトナーを付着させて顕像化し、得られたトナー像を記録用紙等に転写・定着して所望の記録物を得るように構成されている。
【０００３】
潜像にトナーを付着させる現像装置は、トナーとキャリアを用いた磁気ブラシ現像法の２成分現像方式と、キャリアを有さずトナーのみからなる１成分現像方式とが知られているが、何れの方式においても現像装置で消費されたトナーを補充する場合、補充用のトナーが貯蔵されているトナー貯蔵部（又はトナーカートリッジ）から供給する必要がある。
【０００４】
一般に、画像形成装置は、交換可能なトナーカートリッジと感光体とを具備している。
前記トナーカートリッジは、少なくともトナーが貯留されるトナー貯蔵部を備え、通常、トナー補給ローラと撹拌搬送部材とを具備してなる。
前記撹拌搬送部材は、直接又は間接的に駆動手段により回転駆動され、前記トナー補給ローラの周辺にトナーを供給し、該トナー補給ローラが回転することにより現像ローラにトナーを供給するようにされている。
【０００５】
しかしながら、画像形成装置が長期間放置された直後やトナーカートリッジを交換した直後等には、トナーカートリッジ内のトナーが凝集していることがある。このような凝集したトナーは、撹拌搬送部材の回転を妨げ、その際には駆動手段及び駆動を伝達するギヤ類への負荷を非常に大きなものとしている。
そして、最悪の場合には、駆動手段のロックや撹拌搬送部材の変形、破損、さらには、ギヤ類の歯飛び等により画像形成装置自体の使用が不能となることがあるという問題がある。
【０００６】
近年、高画質化のためのトナーの小粒径化や環境問題対策の低温定着による低融点化により、トナーの放置による凝集はさらに生じやすくなってきているため、上記の問題も発生し易くなってきている。
【０００７】
そこで、上記問題の対策として、画像形成装置において、撹拌搬送部材を分割化して構成し、その分割された撹拌搬送部材に時間差をおいて回転駆動力を伝達することにより、前記撹拌搬送部材に一時的に大きな負荷が加わらないようにするものが提案されている（特許文献１を参照）。このように構成することにより、トナーが凝集している場合であっても部分的にトナーを崩すことが可能となり、現像装置装置が使用不能になることを防止している。
【０００８】
【特許文献１】
特開平６−３４８１２６号公報（第２−６頁、図１）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した方式では、撹拌搬送部材を分割して構成するため現像装置が複雑化するという新たな問題が生じる。また、トナーが凝集している場合、前記撹拌搬送部材の駆動側端部のみのトナーが供給されるこのため、画質の劣化や現像部からのトナー飛散による装置内の汚染を引き起こす恐れがある。
【００１０】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、画像形成装置を複雑化することなく、トナー撹拌用のモータや撹拌搬送部材に過大な負荷をかけずに安定したトナー供給を可能とし、信頼性の高い画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、画像形成装置に係り、感光体上に形成された静電潜像に現像剤を供給する現像ローラと、前記現像ローラへ供給される現像剤を収容する現像剤貯蔵部と、前記現像剤貯蔵部内に配設されて現像剤を撹拌／搬送する撹拌搬送部材と、前記撹拌搬送部材を駆動する駆動手段とを有する画像形成装置において、前記撹拌搬送部材は、現像剤の撹拌／搬送を行うシート部材と、現像剤を撹拌するとともに前記シート部材を回転させる撹拌回転部材とを備えたことを特徴とするものである。
【００１２】
このように構成することで、画像形成装置を複雑化することなく、トナー撹拌用のモータや撹拌搬送部材に過大な負荷をかけずに安定したトナー供給を可能とし、信頼性の高い画像形成装置を提供することができる。
【００１３】
また、本発明は、前記現像剤貯蔵部が画像形成装置にセットされた初期の状態では、前記シート部材と撹拌回転部材とは別体で現像剤貯蔵部内に配設されることが好ましい。このように構成することで、撹拌回転部材のみの回転を行うことが可能となる。
【００１４】
そして、本発明は、前記撹拌搬送部材が駆動手段により回転動作を開始すると、最初は撹拌回転部材のみが回転することが好ましい。
このように構成することで、トナーカートリッジ内のトナーがたとえ凝集していても、まず撹拌の最初は、表面積の大きいシート部材の付いていない撹拌回転部材のみを回転させることができる。これにより、撹拌に要するトルクを小さくすることができ、この回転によって、撹拌回転部材周辺のトナーを撹拌することができる。
【００１５】
また、本発明は、前記撹拌回転部材が回転した後に、該撹拌回転部材とシート部材とが一体的に結合されることが好ましい。
このように構成することで、撹拌回転部材の周囲のトナーを崩した後、回転によって、上記のボス形状の部材が、シート部材の穴に挿入され、一体化される。
そして、引き続く回転によって、シート部材と撹拌回転部材が同時に回転して、撹拌回転部材のみが回転によって崩した以外のトナーも引き続き撹拌することができる。
【００１６】
また、本発明は、前記撹拌搬送部材が駆動手段により回転動作を開始する前の状態は、前記シート部材を一端側が現像剤貯蔵部の一部に離脱可能に設け、他端側を前記撹拌回転部材の一部と当接して配置することが好ましい。
このように構成することで、撹拌回転部材が最初に回転する際には、シート部材は現像剤貯蔵部に固定されているため、撹拌回転部材のみを回転させることができる。これにより、小さなトルクで撹拌動作を行うことができる。
【００１７】
また、本発明は、前記シート部材の他端部の自由端側に係合部を形成し、前記撹拌回転部材の外周側端部に前記シート部材の係合部と結合する係合部を形成し、前記シート部材の係合部を、撹拌回転部材側の係合部より撹拌回転部材の回転方向上流側に配置することが好ましい。例えば、前記撹拌回転部材にはボス形状の係合部を形成し、前記シート部材には、ボス形状の係合部と結合するための固定穴を形成するものであっても良い。
【００１８】
このように構成することで、シート部材に設けられた固定穴は、撹拌回転部材の穴が入る程度の大きさになっている。穴の形状は鍵穴のような形状、或いはだるま穴とすることで、回転によって双方の結合はさらに強くなる。
また、前記撹拌回転部材は一方向にのみしか回転しないために、一旦係合した撹拌回転部材とシート部材が外れることはない。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１〜図９は発明を実施する形態の一例であって、図１は本発明に係る実施形態の画像形成装置の全体の構成を示す概要図、図２は前記画像形成装置の一部を構成する現像装置の構成を示す概要図、図３は前記現像装置のトナーカートリッジの設置直後の構成を示す断面図、図４は前記撹拌回転部材のボス部の構成を示す部分詳細部、図５は前記シート部材の構成を示す平面図、図６前記トナーカートリッジの撹拌回転部材駆動直後の構成を示す断面図、図７は前記トナーカートリッジの撹拌回転部材とシート部材とが結合直後の構成を示す断面図、図８は前記撹拌回転部材とシート部材とが結合後の運転状態を示す断面図、図９は現像装置駆動時におけるトナーホッパー負荷トルクの推移を示すグラフである。
同一の符号を付した部分は同一物を表わしており、基本的な構成は図に示す従来のものと同様である。
【００２０】
本実施形態は、図１に示すように、主に、露光走査部１０と画像形成部２０と制御部３０とを備え、図示しない外部ホストコンピュータなどと接続されて、周知の電子写真方式により画像を形成する画像形成装置１００である。
【００２１】
前記制御部３０は、この外部ホストコンピュータから送られた画像信号を受信すると、これに必要な処理を加えて画像データを生成し、露光走査部１０に駆動信号を出力する。
【００２２】
前記露光走査部１０は、図１に示すように、前記制御部３０より出力された画像データをレーザ光として画像形成部２０に設けられた感光体ドラム２１に照射するものであって、レーザダイオード１１、コリメートレンズ１２、ポリゴンモータ１３、ポリゴンミラー１４、ｆθレンズ１５、折り返しミラー１６を有している。
【００２３】
また、前記露光走査部１０は、蝶番１０ａを支点にして上方に開くいわゆるクラムシェル構造となっており、トナーカートリッジ１の交換やプリンタ内部で発生した紙詰まりの処理などを行えるようになっている。
【００２４】
前記レーザダイオード１１は、制御部３０から出力された駆動信号を受けて、レーザ光を発光するものである。
前記コリメートレンズ１２は、このレーザ光を通過させ平行光にするものである。
前記ポリゴンモータ１３は、ポリゴンミラー１４を定速で回転駆動させるものである。
前記ポリゴンミラー１４は、ミラー面１４ａを備え、該ミラー面１４ａでレーザ光を反射して偏向させるものである。
前記ｆθレンズ１５は、偏向されたレーザ光を通過させるものである。
前記折り返しミラー１６は、前記ｆθレンズ１５を通過したレーザ光を反射して、感光体ドラム２１の表面を露光走査するものである。
【００２５】
前記画像形成部２０は、トナーカートリッジ１、感光体ドラム２１、クリーナ２２、イレーサランプ２３、帯電チャージャ２４、現像装置２５、搬送ベルト２９、転写チャージャ３１、定着装置３２、排出ローラ対３３、排紙トレイ３４を有している。
【００２６】
前記感光体ドラム２１の表面には、感光体が設けられている。
前記クリーナ２２は、上記露光走査前に感光体表面の残留トナーを除去するものである。
前記イレーサランプ２３は、前記感光体ドラム２１に光を照射し感光体表面を除電するものである。
前記帯電チャージャ２４は、感光体表面を一様に帯電させるものである。
【００２７】
前記感光体ドラム２１は、一様に帯電された状態で露光走査部１０による露光を受けると、その表面の感光体に静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像装置２５の現像部２により現像され、前記感光体ドラム２１表面にトナー像が形成される。
【００２８】
前記現像部２は、現像ローラ３や図示しない撹拌装置を備えた現像器と、該現像器の上部にセットされ、現像器内に適宜トナーを補給するためのトナーカートリッジ１を備えている。
【００２９】
前記トナーカートリッジ１は、ユーザでも容易に交換できるように取り外し可能となっている。なお、現像部２の詳細な構成については後述する。
【００３０】
図示されない転写紙は（図示せず）、前記感光体ドラム２１の回転動作と同期して用紙カセットに転写紙がセットされ、図１に示すように、給紙ローラ、タイミングローラ対および搬送ベルト２９によって感光体ドラム２１の下方の転写位置まで給紙される。
【００３１】
前記転写チャージャ３１は、前記感光体ドラム２１と対向する搬送ベルト２９の裏面側、すなわち前述した転写位置に設置されており、この転写位置において、電荷により感光体ドラム２１表面に形成されたトナー像を転写紙上に転写させるものである。
【００３２】
前記定着装置３２は、転写紙を高温で加圧し、トナーを定着させる。
転写紙に転写されたトナー像は、すぐに剥がれる不安定な状態であるので、搬送ベルト２９により定着装置３２まで搬送される。その後、排出ローラ対３３により排紙トレイ３４上に転写紙が排出される。
【００３３】
前記現像装置２５は、図２に示すように、トナーとキャリアとを混合した粉体の現像剤を使用する乾式２成分磁気ブラシ現像方式の現像装置であって、感光体ドラム２１に形成された静電潜像を現像して可視像とするものである。
【００３４】
前記現像装置２５は、トナーを収容する現像剤貯蔵部であるトナーカートリッジ１と、トナーおよびキャリアからなるトナーが充填された現像器４６とを備え、さらに、トナー濃度制御のために働くトナー濃度制御系６０を備えている。
前記現像器４６内には、トナー濃度センサ４１、現像ローラ３および撹拌ローラ４が設けられている。
【００３５】
前記トナーカートリッジ１にはトナーが収納されており、必要に応じて前記現像器４６内のトナーに補給される。
前記トナーカートリッジ１の現像器４６側には、該トナーカートリッジ１内のトナーを下方の現像器４６に補給するためのトナー補給ローラ５が備えられている。また、該トナーカートリッジ１内の反現像部側上部には、後記するシート部材８の一端部が着脱可能に取り付けられる係止部１ａが形成されている。
【００３６】
前記撹拌ローラ４は、前記現像器４６内の現像剤（キャリアとトナー）を撹拌してトナーとキャリアを摩擦帯電させるものである。前記現像ローラ３は、混合撹拌された現像剤を感光体ドラム２１に供給するものである。
【００３７】
前記現像ローラ３の構成は、アルミニウム合金、黄銅、ＳＵＳ３０４ステンレス等非磁性金属製の中空円筒状の現像スリーブに、磁界を発生するための複数本の磁石体を固定したマグネットローラを内挿したものである。
また、前記現像ローラ３は、現像スリーブのみを回転させながら、表面にトナーを磁気的に吸着して感光体ドラム２１と接する現像部へ搬送・供給するものが使用されている。
【００３８】
前記撹拌ローラ４および現像ローラ３は、制御ＣＰＵ６１の指示を受けて、図示しない駆動装置により回転駆動される。
【００３９】
前記トナー濃度制御系６０は、主に、トナー濃度センサ（透磁率センサ）４１、基準電圧発生部６２、比較器６３、トナー補給ローラ駆動部６４、トナー補給モータ６５、トナー補給モータ６５、ＲＡＭ６１ａ、ＲＯＭ６１ｂ、および制御ＣＰＵ６１で構成されている。
【００４０】
前記トナー濃度センサ４１は、現像装置２５の現像器（混合撹拌室）４６の右下方に設置されており、前記現像器４６の現像剤のトナー濃度を検知する検知面４１ａを備え、トナー濃度を電圧（濃度検知電圧）として検出するものである。
【００４１】
前記基準電圧発生部６２は、濃度検知電圧と比較されるべき基準電圧を発生するものである。この基準電圧は、現像器４６内のトナーの基準濃度を表わすものである。
前記比較器６３は、濃度検知電圧と基準電圧とを比較し、現像器４６内のトナー濃度が低ければ、トナー補給ローラ駆動部６４に対して、駆動信号を出力するものである。
前記トナー補給ローラ駆動部６４は、駆動信号を受けている間、トナー補給ローラ５の回転駆動源であるトナー補給モータ６５を駆動する。
【００４２】
前記ＲＡＭ６１ａは、読み取ったトナー濃度センサ４１の出力電圧などを一時記憶する。前記ＲＯＭ６１ｂには、トナー濃度制御等のプログラムが記憶されている。
【００４３】
次に、本実施形態に係る現像部２におけるトナー補給について図面を参照して説明する。
【００４４】
現像部２において、図３に示すように、現像ローラ３によりトナーが消費され、トナーカートリッジ１からトナーを供給する場合、撹拌搬送部材６がトナーモーター（図示省略）により回転駆動されて、トナーをトナー補給ローラ５の周辺に供給する。そして、前記トナー補給ローラ５が回転することにより、現像部２内にトナーが供給される。
【００４５】
この場合、画像形成装置１００が長期間放置された直後やトナーカートリッジ１を交換した直後等に、トナーカートリッジ１内のトナーは凝集していることがある。このような凝集トナーは、撹拌搬送部材６の回転を妨げ、その際には駆動手段及び駆動を伝達するギヤ類への負荷が非常に大きなものとなる。そして、最悪の場合、駆動手段のロック、撹拌搬送部材の変形、破損、ギヤ類の歯飛び等により装置自体の使用が不能となることがある。
【００４６】
前記撹拌搬送部材６は、図３に示すように、撹拌回転部材７とシート部材８が独立して構成されている。
前記撹拌回転部材７は、トナーカートリッジ１の幅方向に（トナー補給ローラ５の軸心方向に沿って）長い矩形状を呈した板状に形成され、その長手方向を回転軸心方向として、図示しない駆動モータにより回転駆動されるように構成されている。前記撹拌回転部材７には、図４に示すように、一側端部７ａにシート部材固定ボス９が一体的に突設されている。前記シート部材固定ボス９は、先端部９ａが首部９ｂよりも大きく形成されている。
詳しくは、前記シート部材固定ボス９の先端部９ａの直径をＡとし、首部９ｂの直径をＢとすると、Ａ＞Ｂとなるように形成されている。
【００４７】
前記シート部材８は、図５に示すように、例えばゴムのような弾性体で形成され、トナーカートリッジ１の幅方向に（トナー補給ローラ５の軸心方向に沿って）長い矩形状のシート体であって、その長辺の一側端部の前記シート部材固定ボス９と対応する位置にシート部材固定穴８ａが形成される。
【００４８】
前記シート部材固定穴８ａは、前記シート部材固定ボス９の先端部９ａと対応する貫通穴８ａ１と首部９ｂと対応する切欠部８ａ２とよりなる略鍵穴形状を呈している。詳しくは、前記貫通穴８ａ１の直径をＣとし、切欠部８ａ２の寸法をＤとすると、Ｃ＞Ｄとなるように形成されている。
そして、シート部材固定ボス９とシート部材固定穴８ａの関係は、Ｃ＞Ａ＞Ｂ＞Ｄ、という関係とする。
【００４９】
まず、トナーカートリッジ１を組立る場合、図３に示すように、シート部材８の一測端部をトナーカートリッジ１に設けた係止部１ａに挟み込んで固定する。さらに、シート部材８の弾性により自由側端部を撹拌回転部材７に押圧させる構造とする。
【００５０】
また、前記シート部材８のシート部材固定穴８ａを、撹拌回転部材７のシート部材固定ボス９より撹拌回転部材７の回転方向上流側に配置する。すなわち、撹拌回転部材７のシート部材固定ボス９の先端部９ａが、シート部材８のシート部材固定穴８ａの切欠部８ａ２に接触するように設置する。
【００５１】
ここで、トナーカートリッジ１内の現像剤を撹拌する場合について説明する。
まず、図６に示すように、撹拌駆動モータにより撹拌搬送部材６を回転させると、運転開始時は撹拌回転部材７のみが時計方向に回転する。
【００５２】
前記撹拌回転部材７のみがまず回転して、該撹拌回転部材７の周囲の凝集トナーをほぐすことにより、撹拌搬送部材６に過負荷を加えず、装置の破損を引き起こすことなく、安定してトナーを供給できる。
【００５３】
更に、図７に於いて撹拌回転部材７が時計方向に回転して、シート部材固定ボス９の先端部９ａがシート部材８の貫通穴８ａ１と重なる位置にきた時に、前記先端部９ａが前記貫通穴８ａ１を通り抜け、該シート部材固定ボス９の首部９ｂがシート部材８の切欠部８ａ２の部分に移動することで、撹拌回転部材７とシート部材８が一体的に連結される。
【００５４】
その後は、前記撹拌回転部材７とシート部材８とは、図８に示すように、一体となって回転運動が行われる。
但し、前記撹拌回転部材７が既に１回転して周辺の凝集トナーをほぐしているため、前記撹拌回転部材７とシート部材８が合体し、一体になって回転した場合であっても、過負荷を加えず、装置の破損を引き起こすことなく、安定してトナーの撹拌と供給を行うことができる。
【００５５】
以上のように構成したので、本実施形態によれば、一般的にトナーカートリッジ交換時には、トナーカートリッジ１を振ってトナー凝集を崩してから画像形成装置に装着するという煩わしい動作をユーザに強要しているが、上述した撹拌搬送部材６の動作によりトナー凝集を容易にほぐすことが可能となるため、ユーザのカートリッジ交換動作が簡便となる。
【００５６】
なお、本実施形態では、２成分方式の現像部へのトナー供給について例示しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、１成分現像方式の場合も、現像ローラへトナーを供給する供給ローラ付近へトナーを搬送する撹拌搬送部材について、同様の構成とすることが可能である。
【００５７】
ここで、確認実験として、起動時におけるトナーホッパーの負荷トルクについて、本実施形態のトナーカートリッジ１と従来技術のトナーカートリッジとの比較を具体的に説明する。
図９は、起動時におけるトナーホッパーの負荷トルクについて、本実施形態のトナーカートリッジと従来技術のトナーカートリッジと比較して示したグラフである。
【００５８】
なお、この比較は、トナーの凝集状態を比較するために、タッピング（地上高１００ｍｍより自由落下５００回）を行った場合と、タッピングを行わない場合とについて、始動初期からのトルク推移を動トルクメーターで測定したものである。
【００５９】
従来のトナーカートリッジをＣＡ−１、本実施形態のトナーカートリッジをＣＡ−２とし、グラフの横軸は時間（単位：ｓｅｃ）、縦軸は駆動負荷（単位：ｋｇｆ・ｃｍ）とする。
また、図９において、従来のトナーカートリッジＣＡ−１でタッピングを行った場合をＣＡ−１ａ、タッピングを行わない場合をＣＡ−１ｂとし、本実施形態のトナーカートリッジＣＡ−２でタッピングを行った場合をＣＡ−２ａ、タッピングを行わない場合をＣＡ−２ｂとする。
【００６０】
タッピングを行わない場合は、図９に示すように、トナーカートリッジＣＡ−１ｂ、ＣＡ−２ｂ共に、２ｋｇｆ・ｃｍ前後で推移している。
すなわち、電子写真方式の画像形成装置に使用している一般的なトナーカートリッジ用駆動機構としては、トナーの不具合を加味して最大１０ｋｇｆ・ｃｍのトルク設定がされており十分余裕のある範囲であることがわかる。
【００６１】
一方、前述の条件でタッピングを行った場合は、トナーカートリッジＣＡ−１は初期の負荷が最大１８ｋｇｆ・ｃｍとなり歯車の歯飛びが発生した。数値的にも通常のモータの保証範囲外であり、１８秒後に復帰したが正常なトルクになるまで時間を要すことから駆動系の故障が懸念される。
【００６２】
これに対して、本実施形態に係るトナーカートリッジＣＡ−２では、駆動直後の負荷が１３ｋｇｆ・ｃｍとなり前述の従来品に比べ５ｋｇｆ・ｃｍ低くなっており、また、その後の負荷トルク低下の割合が大きく、負荷の低減効果が顕著に認められた。
また、今回の確認では、両者共に駆動機構の最大トルクを超えての効果確認となっているが、前述したように極端な凝集状態によるテストによるためで、本発明により実使用上での効果は十分補償される。
【００６３】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明の画像形成装置によれば、撹拌搬送部材を分割して動作させることで、凝集したトナーに対して初期の起動トルクを容易に下げることが可能になり、装置の複雑化をしなくても、トナー撹拌用のモータや撹拌搬送部材に過大な負荷をかけることがない。また、安定したトナー供給を可能とし、信頼性の高い画像形成を形成することができるという優れた効果を奏し得る。
【００６４】
詳しくは、感光体上に形成された静電潜像にトナーなどの現像剤を供給する現像ローラと、前記現像ローラへ供給される現像剤を収容する現像剤貯蔵部と、前記現像剤貯蔵部内に配設されて現像剤を撹拌／搬送する撹拌搬送部材と、前記撹拌搬送部材を駆動する駆動手段とを有する画像形成装置において、前記撹拌搬送部材を分割して、現像剤の撹拌／搬送を行うシート部材と、現像剤を撹拌するとともに前記シート部材を回転させる撹拌回転部材とを別体で構成したことで、画像形成装置を複雑化することなく、撹拌回転部材単体もしくはシート部材と撹拌回転部材とを一体で回転させて、トナー撹拌用のモータや撹拌搬送部材に過大な負荷をかけずに安定したトナー供給を可能とし、信頼性の高い画像形成装置を提供することができる。
【００６５】
また、本発明は、前記現像剤貯蔵部が画像形成装置にセットされた初期の状態では、前記シート部材と撹拌回転部材とは別体で現像剤貯蔵部内に配設することで、撹拌回転部材のみの回転を行うことが可能となる。
【００６６】
さらに、本発明は、前記撹拌搬送部材が駆動手段により回転動作を開始すると、最初は撹拌回転部材のみが回転するように構成することで、トナーカートリッジ内のトナーがたとえ凝集していても、まず撹拌の最初は、表面積の大きいシート部材の付いていない撹拌回転部材のみを回転させて、撹拌に要するトルクを小さくすることができ、この回転によって、撹拌回転部材周辺のトナーを撹拌することができる。
【００６７】
また、本発明は、前記撹拌回転部材が回転した後に、該撹拌回転部材とシート部材とが一体的に結合することで、撹拌回転部材の周囲のトナーを崩した後、引き続く回転によって、シート部材と撹拌回転部材が同時に回転して、撹拌回転部材のみが回転によって崩した以外のトナーも引き続き撹拌することができる。
【００６８】
さらに、また、本発明は、前記撹拌搬送部材が駆動手段により回転動作を開始する前の状態で、前記シート部材が、一端側が現像剤貯蔵部の一部に離脱可能に設けられ、他端側が前記撹拌回転部材の一部と当接して配置されることで、撹拌回転部材が最初に回転する際には、シート部材は現像剤貯蔵部に固定されているため、撹拌回転部材のみを回転させることができる。これにより、小さなトルクで撹拌動作を行うことができる。
【００６９】
また、本発明は、前記シート部材の他端部の自由端側に係合部を形成し、前記撹拌回転部材の外周側端部に前記シート部材の係合部と結合する係合部を形成し、前記シート部材の係合部を、撹拌回転部材側の係合部より撹拌回転部材の回転方向上流側に配置し、例えば、前記撹拌回転部材にはボス形状の係合部を形成し、前記シート部材には、ボス形状の係合部と結合するための固定穴を形成し、シート部材に設けられた固定穴は、撹拌回転部材の穴が入る程度の大きさとし、固定穴の形状は鍵穴のような形状、或いはだるま穴とすることで、回転によって双方の結合はさらに強くなる。
また、前記撹拌回転部材は一方向にのみしか回転しないために、一旦係合した撹拌回転部材とシート部材が外れることはない、という優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る実施形態の画像形成装置の全体の構成を示す概要図である。
【図２】前記画像形成装置の一部を構成する現像装置の構成を示す概要図である。
【図３】前記現像装置のトナーカートリッジの設置直後の構成を示す断面図である。
【図４】前記撹拌回転部材のボス部の構成を示す部分詳細部である。
【図５】前記シート部材の構成を示す平面図である。
【図６】前記トナーカートリッジの撹拌回転部材駆動直後の構成を示す断面図である。
【図７】前記トナーカートリッジの撹拌回転部材とシート部材とが結合直後の構成を示す断面図である。
【図８】前記撹拌回転部材とシート部材とが結合後の運転状態を示す断面図である。
【図９】現像装置駆動時におけるトナーホッパー負荷トルクの推移を示すグラフである。
【符号の説明】
１  トナーカートリッジ
２  現像部
３  現像ローラ
４  撹拌ローラ
５  トナー補給ローラ
６  撹拌搬送部材
７  撹拌回転部材
７ａ  一側端部
８  シート部材
８ａ  シート部材固定穴
９  シート部材固定ボス
１０  露光走査部
２０  画像形成部
２５  現像装置
２９  搬送ベルト
３０  制御部
６０  トナー濃度制御系
１００  画像形成装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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