JP2020008714A - 現像剤搬送装置、現像剤カートリッジ、現像カートリッジ、ドラムカートリッジ、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、簡単な構成で装置本体に対する装着性に優れる現像剤搬送装置を提供する。【解決手段】 トナー搬送部材２３をトナー排出口２０ｃ側に向かう第１方向とは反対方向の第２方向に付勢する付勢部材２７と、トナー容器２０ａの外部に設けられ、付勢部材２７の付勢力に抗してトナー搬送部材２３を第１方向に押す力を受ける被作用部２５と、を有し、トナー搬送部材２３が第１方向に沿って移動するときの最大加速度は、付勢部材２７の付勢力によってトナー搬送部材２３が第２方向に沿って移動するときの最大加速度よりも小さく設定され、付勢部材２７による付勢力が最小となったときの被作用部２５の位置をホームポジションとしたとき、ホームポジションは、前記押す力に作用されることによって被作用部２５が第１方向に沿って移動した位置よりも、第１方向の上流側に配置されている、ことを特徴とする。【選択図】 図５

Description

本発明は、複写機、プリンタ等の画像形成装置に着脱可能な現像剤カートリッジ、現像カートリッジ、ドラムカートリッジ、プロセスカートリッジに設けられる現像剤搬送装置に関するものである。

現像剤カートリッジとは、少なくとも静電潜像を現像する現像装置に現像剤としてのトナーを供給するトナー補給口と枠体とを一体で構成し、画像形成装置本体に着脱可能に構成したものである。現像カートリッジとは、少なくとも現像剤担持体としての現像ローラと枠体とを一体で構成し、画像形成装置本体に着脱可能に構成したものである。ドラムカートリッジとは、少なくとも像担持体としての感光ドラムと枠体とを一体で構成し、画像形成装置本体に着脱可能に構成したものである。プロセスカートリッジとは、前記ドラムカートリッジと現像カートリッジとを一体的に構成し、画像形成装置本体に着脱可能としたものである。また、画像形成装置とは、紙等の記録材に画像を形成するものである。

従来、現像剤等の紛体を搬送する各種の紛体搬送装置が知られている。特許文献１では、トナー収容器と一体化した容器保持部材をバネとカムとにより往復運動させてトナー収容器内のトナーを搬送している。特許文献２では、回転するカム部材により搬送部材を伸縮させることで、搬送部材を搬送面方向に往復運動させて収納容器内のトナーを搬送している。

特開２００２−４６８４３号公報 特開２０１５−９２２２６号公報

しかしながら、特許文献１では、新品のトナー収容器をトナー補給装置にセットする際に、予めトナー補給装置から取り出しておいた容器保持部材とトナー収容器とを一体化した状態で支持台上にセットする。その際に容器保持部材がカムのカム面に干渉するため装着時の操作性が悪いといった課題がある。また、特許文献２では、装置本体側の駆動源からの駆動力をカートリッジ側に設けられたカム部材に伝達するための駆動連結部の構成が複雑になるといった課題があった。

本発明は前記課題を解決するものであり、その目的とするところは、簡単な構成で装置本体に対する装着性に優れた現像剤搬送装置を提供するものである。

前記目的を達成するための本発明に係る現像剤搬送装置の代表的な構成は、開口を有し、現像剤を収容する現像剤容器と、前記現像剤容器内に配置され、前記開口側に向かう第１方向と、前記第１方向とは反対方向の第２方向とに往復移動可能であり、且つ、前記第１方向に沿って移動したときに、現像剤を前記開口側へ搬送可能な搬送部材と、前記搬送部材を前記第２方向に付勢する付勢部材と、前記現像剤容器の外部に設けられ、前記付勢部材の付勢力に抗して前記搬送部材を前記第１方向に押す力を受ける被作用部と、を有し、前記被作用部が前記押す力を受けることによって前記搬送部材が前記第１方向に沿って移動するときの最大加速度は、前記付勢部材の付勢力によって前記搬送部材が前記第２方向に沿って移動するときの最大加速度よりも小さく設定され、前記付勢部材による付勢力が最小となったときの前記被作用部の位置をホームポジションとしたとき、前記ホームポジションは、前記押す力に作用されることによって前記被作用部が前記第１方向に沿って移動した位置よりも、前記第１方向の上流側に配置されている、ことを特徴とする。

本発明によれば、簡単な構成で装置本体に対する装着性に優れる。

画像形成装置の構成を示す断面図である。 （ａ）は、画像形成装置の装置本体の前面に回動可能に設けられたカバーを開いた様子を示す斜視図である。（ｂ）は、画像形成装置に対してプロセスカートリッジと現像剤カートリッジを着脱する様子を示す斜視図である。 プロセスカートリッジの構成を示す断面図である。 第１実施形態の現像剤カートリッジの構成を示す斜視図である。 （ａ）は、第１実施形態の現像剤カートリッジの構成を示す断面図である。（ｂ）は、（ａ）の部分拡大図である。 制御部の構成を示すブロック図である。 （ａ）〜（ｃ）は、第１実施形態の現像剤搬送装置の動作を示す断面図である。 （ａ）は、第２実施形態の現像剤搬送装置の構成を示す断面図である。（ｂ）は、第１実施形態の現像剤搬送装置の構成を示して比較した断面図である。

図により本発明に係る現像剤搬送装置の実施形態を具体的に説明する。

〔第１実施形態〕
先ず、図１〜図７を用いて本発明に係る現像剤搬送装置の第１実施形態の構成について説明する。

＜画像形成装置＞
図１を用いて画像形成装置１００の構成について説明する。図１は、画像形成装置１００の構成を示す断面図である。図１に示す画像形成装置１００は、電子写真画像形成方式を用いて紙等の記録材Ｐに画像を形成するカラープリンタの一例である。図１に示す画像形成装置１００の装置本体１００ａに対してプロセスカートリッジ１ａ〜１ｄが着脱可能に設けられている。

尚、各プロセスカートリッジ１ａ〜１ｄは、トナーの色が異なる以外は、同様に構成されるため各プロセスカートリッジ１ａ〜１ｄをプロセスカートリッジ１を用いて説明する場合もある。他の画像形成プロセス手段についても同様である。更に、現像剤としてのトナーを収容し、各プロセスカートリッジ１の各現像装置１８の各現像剤容器３３内にトナーを補給する各現像剤カートリッジ２を備えている。各現像剤カートリッジ２も画像形成装置１００の装置本体１００ａに対して着脱可能に設けられている。

そして、各プロセスカートリッジ１にそれぞれ設けられた像担持体としての感光ドラム３は、図１の時計回り方向に回転する。各感光ドラム３の表面は、帯電手段としての帯電ローラ１７によりそれぞれ一様に帯電される。一様に帯電された各感光ドラム３の表面上に露光手段としての露光装置４からそれぞれ出射された画像情報に応じたレーザ光Ｌが照射される。これにより各感光ドラム３の表面上に静電潜像が形成される。各感光ドラム３の表面上に形成された静電潜像に対して現像手段としての現像装置１８から各色のトナーが供給される。これにより各感光ドラム３の表面上にトナー像が現像される。

各感光ドラム３に対向して中間転写ユニット５が設けられている。中間転写ユニット５は、中間転写ベルト６と、中間転写ベルト６を図１の反時計回り方向に回転可能に張架する張架ローラ３０ａ〜３０ｃとを有して構成される。中間転写ベルト６の外周面は各感光ドラム３の表面に当接する。中間転写ベルト６の内周面側には、各感光ドラム３に対向して一次転写手段としての一次転写ローラ７がそれぞれ設けられている。図示しない一次転写バイアス電源から各一次転写ローラ７に一次転写バイアスが印加されて各感光ドラム３の表面上に担持されたトナー像が中間転写ベルト６の外周面上に順次一次転写されて重畳される。

一次転写後に各感光ドラム３の表面上に残留した残トナーは、クリーニング手段としてのクリーニング装置１９に設けられたクリーニングブレード２９により掻き取られて廃トナー回収室３１内に収容される。張架ローラ３０ｃに対向し中間転写ベルト６を介在して二次転写手段としての二次転写ローラ８が設けられている。二次転写ローラ８と中間転写ベルト６の外周面とにより二次転写ニップ部Ｎが形成されている。

一方、給送カセット１３内に積載された紙等の記録材Ｐは、給送ローラ１４により繰り出され、分離ローラ３２により一枚ずつ分離されて給送される。その後、搬送ローラ１５により搬送され、停止しているレジストローラ１６のニップ部に記録材Ｐの先端部が突き当てられて記録材Ｐの斜行が補正される。その後、中間転写ベルト６の外周面上に担持されたトナー像の画先が二次転写ニップ部Ｎに到達するタイミングに合わせて記録材Ｐの先端部が到達するようにレジストローラ１６により記録材Ｐが搬送される。

記録材Ｐが二次転写ニップ部Ｎに到達すると、図示しない二次転写バイアス電源から二次転写ローラ８に二次転写バイアスが印加されて中間転写ベルト６の外周面上に担持されたトナー像が記録材Ｐに一括して二次転写される。二次転写後に中間転写ベルト６の外周面上に残留した残トナーは、クリーニング手段としてのクリーニング装置９に設けられたクリーニングブレード９ａにより掻き取られて廃トナー回収室９ｂ内に収容される。

二次転写ニップ部Ｎにおいて、トナー像が二次転写された記録材Ｐは、定着手段としての定着装置１０に搬送され、加熱ローラ１０ａと加圧ローラ１０ｂとにより挟持搬送される間に加熱及び加圧されてトナー像が記録材Ｐに定着される。その後、トナー像が定着された記録材Ｐは、排出ローラ１１により挟持搬送されて機外に設けられた排出トレイ１２上に排出される。尚、図１に示す給送カセット１３は、１段で構成されているが、複数段設けることもできる。これらの複数の給送カセット１３内にサイズの大きさや積載向きが異なる記録材Ｐを収容し、所望の記録材Ｐを適宜選択できるようにしても良い。

＜プロセスカートリッジと現像剤カートリッジの着脱＞
図２（ａ）は、画像形成装置１００の装置本体１００ａの前面に回動可能に設けられたカバー２４を開いた様子を示す斜視図である。図２（ｂ）は、画像形成装置１００の装置本体１００ａに対してプロセスカートリッジ１と現像剤カートリッジ２を着脱する様子を示す斜視図である。図２（ａ）は、画像形成装置１００の装置本体１００ａの前面に設けられたカバー２４を開いた状態を示し、装置本体１００ａの内部に各プロセスカートリッジ１と現像剤カートリッジ２が装着された状態を示す。

図２（ｂ）は、各プロセスカートリッジ１と現像剤カートリッジ２を途中まで引き出した状態を示す。各プロセスカートリッジ１及び現像剤カートリッジ２は、装置本体１００ａの内部に設けられた図示しないガイドレールに沿って図２（ｂ）の矢印Ｙ方向に着脱可能に構成されている。

＜プロセスカートリッジ＞
次に、図３を用いて、プロセスカートリッジ１の構成について説明する。図３は、プロセスカートリッジ１の構成を示す断面図である。プロセスカートリッジ１は、感光ドラム３と、帯電ローラ１７と、現像装置１８とを有している。現像装置１８は、画像形成装置１００の装置本体１００ａに設けられた露光装置４により感光ドラム３の表面上に形成された静電潜像にトナーを供給してトナー像として顕像化する。

プロセスカートリッジ１は、更に、一次転写後に感光ドラム３の表面上に残留した廃トナーを回収するクリーニング装置１９と、廃トナー回収室３１とを有している。クリーニング装置１９に設けられたクリーニングブレード２９より感光ドラム３の表面上から掻き取られて回収された廃トナーは、図示しない廃トナー搬送装置により廃トナーを貯蔵する廃トナー回収室３１内に搬送される。

現像装置１８は、現像剤としてのトナーを収容する現像剤容器３３の開口４１から一部が露出して設けられた現像剤担持体としての現像ローラ２１を有する。現像剤容器３３内に収容されたトナーは、現像ローラ２１の表面に担持される。そして、感光ドラム３の表面に形成された静電潜像に対して現像ローラ２１の表面に担持されたトナーを供給してトナー像として現像する。現像装置１８には、現像装置１８内のトナーの残量を検知する図６に示す現像剤残量検知手段としてのトナー残量センサ３４が設けられている。

＜現像剤カートリッジ＞
次に、図３、図４及び図５を用いて、現像剤カートリッジ２の構成について説明する。図４は、現像剤カートリッジ２の構成を示す斜視図である。図５（ａ）は、現像剤カートリッジ２の構成を示す断面図である。図５（ｂ）は、図５（ａ）の部分拡大図である。図５（ａ），（ｂ）に示すように、現像剤搬送装置３８として構成される現像剤カートリッジ２は、現像剤としてのトナーを収容する現像剤容器としてのトナー容器２０ａを有する。

更に、現像剤カートリッジ２は、トナー容器２０ａ内（現像剤容器内）におけるトナーの重力方向下側で底板２０ａ１上に配置されるトナー搬送部材２３を有している。トナー搬送部材２３は、開口としてのトナー排出口２０ｃ側（開口側）に向かう第１方向としての図５（ａ）の矢印Ｆ１方向と、矢印Ｆ１方向とは反対方向の第２方向となる図５（ａ）の矢印Ｆ２方向とに往復移動可能に構成される。トナー搬送部材２３が図５（ａ）の矢印Ｆ１方向に沿って移動したときに、トナー容器２０ａ内でトナー搬送部材２３上に載置された現像剤としてのトナーをトナー排出口２０ｃ側へ搬送可能に構成される。

トナー搬送部材２３は、板状部材により構成されている。トナー容器２０ａの材質は、ハイインパクトポリスチレンを用いている。他に、ＡＢＳ樹脂｛アクリロニトリル（Acrylonitrile）、ブタジエン（Butadiene）、スチレン（Styrene）の共重合合成樹脂｝等も適宜適用可能である。

本実施形態では、トナー搬送部材２３がトナー容器２０ａ内を矢印Ｆ１，Ｆ２方向に交互に移動するストロークを１ｍｍに設定している。トナー容器２０ａの側板２０ａ３の内壁面とトナー搬送部材２３との間の往復移動方向の隙間を２ｍｍに設定している。また、現像剤カートリッジ２の短手方向である図４の矢印Ｃ方向におけるトナー容器２０ａの両内壁面とトナー搬送部材２３との隙間は、トナー搬送部材２３の図５（ａ）の矢印Ｆ方向の往復運動を妨げない範囲でそれぞれ０．３ｍｍに設定している。

トナー容器２０ａの内部に設けられるトナー収容部２２には、補給用のトナーが収容されている。トナー収容部２２内のトナーは、トナー搬送部材２３上に載置されている。トナー容器２０ａの底板２０ａ１には、現像剤容器３３に設けられた図示しない補給口に対向する開口としてのトナー排出口２０ｃが設けられている。トナー排出口２０ｃは、現像剤カートリッジ２の長手方向（図５（ａ）の左右方向）の一端部に設けられている。

現像剤カートリッジ２が新品のとき、トナー排出口２０ｃの周縁部には、封止部材３９が剥離可能に貼着されている。現像剤カートリッジ２が新品のときは、封止部材３９によりトナー収容部２２内のトナーがトナー排出口２０ｃから漏れ出すことを防ぐ。現像剤カートリッジ２の使用時には、封止部材３９を剥離してトナー排出口２０ｃを開封し、トナー排出口２０ｃから現像装置１８へのトナーの移動を可能とする。

トナー容器２０ａの現像剤カートリッジ２の長手方向（図５（ａ）の左右方向）の他端部の側板２０ａ２には、開口からなる連通口２０ｂが設けられている。連通口２０ｂからトナー搬送部材２３の一端部からなる被作用部２５がトナー容器２０ａの外部に露出している。

被作用部２５は、現像剤容器としてのトナー容器２０ａの外部に設けられ、付勢部材２７の付勢力に抗してトナー搬送部材２３を図５（ａ）の矢印Ｆ１方向で示すトナーの搬送方向に押す力を受ける。被作用部２５は、図５（ａ）の矢印Ｄ方向で示すトナーの搬送方向の上流側で且つ被作用部２５に押す力を作用させる作用部としてのカム２６が停止している状態で被作用部２５がカム２６のカム面２６ｃから離れた位置に配置されている。

このため新品の現像剤カートリッジ２を画像形成装置１００の装置本体１００ａに装着する際に被作用部２５とカム２６のカム面２６ｃとが干渉することがなく、装着性に優れる。また、カム２６が装置本体１００ａ側に設けられ、被作用部２５がトナー容器２０ａの外部に設けられている。このため装置本体１００ａ側の駆動源としてのモータ３６からの駆動力を現像剤カートリッジ２側に伝達するための駆動連結部が必要でないため構成が簡単である。

トナー容器２０ａの側板２０ａ２には、外部に向かって突出する突出部３７が設けられている。側板２０ａ２と突出部３７を貫通する貫通穴が連通口２０ｂとして構成される。連通口２０ｂを形成する貫通穴の内周面３７ａには、溝３７ｂが形成されている。溝３７ｂ内にシール部材２８が嵌入されている。連通口２０ｂと被作用部２５との隙間は、シール部材２８によりシールされている。

被作用部２５が図５（ａ）の矢印Ｆ方向に往復移動する際に被作用部２５はシール部材２８に摺動する。シール部材２８を弾性変形してつぶすことでシール性能を得ている。これにより被作用部２５が連通口２０ｂ内を図５（ａ）の矢印Ｆ方向に移動してもトナー収容部２２内のトナーが連通口２０ｂから外部に漏れ出ることがない。

シール部材２８材質は、ポリエステル系ポリウレタンフォームからなるモルトプレーンを採用している。シール部材２８のつぶし量は、使用されるトナーの粒径や形状に合わせて連通口２０ｂからのトナー漏れを防ぐことができる程度のつぶし量を最小値としている。また、付勢部材２７の付勢力によりトナー搬送部材２３を図５（ａ）の矢印Ｆ２方向に移動する動きを止めない程度のつぶし量を最大値としている。これらのシール部材２８のつぶし量は、使用条件に合わせて適宜設定すれば良い。シール部材２８の材質は、モルトプレーン以外にもモルトプレーンと類似する発砲ウレタンや不織布等も適用可能である。

＜力伝達部＞
トナー搬送部材２３の図５（ａ）の矢印Ｆ１方向の端部には、上方に向かって起立した力伝達部２３ａが設けられている。力伝達部２３ａには、コイルバネからなる付勢部材２７の一端部が係合されている。付勢部材２７の他端部は、現像剤容器としてのトナー容器２０ａのトナー排出口２０ｃ側に設けられた側板２０ａ３の内壁面に係合されている。付勢部材２７は、トナー容器２０ａの内部に設けられている。付勢部材２７は、トナー搬送部材２３を図５（ａ）の矢印Ｆ２方向に付勢する。

＜作用部＞
画像形成装置１００の装置本体１００ａ側には、駆動源としてのモータ３６により回転駆動されるカム２６が設けられている。カム２６は、被作用部２５の端部２５ａを図５（ａ）の矢印Ｆ１方向に押す作用部として構成される。カム２６は、回転軸２６ｂを中心に図５（ｂ）の矢印Ｒ方向に回転する。付勢部材２７の付勢力によりトナー搬送部材２３が図５（ａ）の矢印Ｆ２方向に付勢される。図５（ａ）に示すように、付勢部材２７の付勢力が零となったときで、カム２６が図５（ａ），（ｂ）に示す姿勢位置で停止しているときは、被作用部２５の端部２５ａは、カム２６のカム面２６ｃから離れている。

カム２６のカム面２６ｃは、図５（ｂ）の矢印Ｒ方向で示す回転方向の上流から下流に向かって回転軸２６ｂの回転中心２６ｂ１からカム面２６ｃまでの径が連続的に減少し、欠損部２６ａで最小径ｒ１から最大径ｒ２に変位している。即ち、カム２６のカム面２６ｃは、カム２６の回転中心２６ｂ１からの径が連続して増加し、最大径ｒ２と最小径ｒ１との間に段差部としての欠損部２６ａが設けられている。

本実施形態では、トナー搬送部材２３の図５（ａ）の矢印Ｆ１方向の移動量が１ｍｍとなるようにカム２６のカム面２６ｃの形状を設定している。このためカム面２６ｃの最小径ｒ１と最大径ｒ２との差が１ｍｍに設定されている。カム２６が図５（ｂ）の矢印Ｒ方向に回転する。すると、被作用部２５の端部２５ａから離れていたカム面２６ｃが被作用部２５の端部２５ａに接触し、摺動して付勢部材２７の付勢力に抗してトナー搬送部材２３を図５（ａ）の矢印Ｆ１方向に１ｍｍ押し切る。その後は、付勢部材２７の付勢力により被作用部２５の端部２５ａがカム面２６ｃの形状を急激に欠損させた欠損部２６ａに沿って図５（ａ）の矢印Ｆ２方向に一気に移動する。

トナー搬送部材２３が図５（ａ）の矢印Ｆ２方向に移動するとき、付勢部材２７の付勢力と、トナー搬送部材２３の慣性力とにより付勢部材２７の付勢力が最小となる位置よりも図５（ａ）の矢印Ｆ２方向に移動する。付勢部材２７の付勢力により図５（ａ）の矢印Ｆ２方向に移動したトナー搬送部材２３は、付勢部材２７の復元力により付勢部材２７の付勢力が最小となる位置に戻る。

付勢部材２７の付勢力を受ける力伝達部２３ａは、第一位置Ａ１と、第二位置Ｂ２との間を移動する。第一位置Ａ１は、付勢部材２７の付勢力が最小となり被作用部２５の端部２５ａがカム２６のカム面２６ｃから離れたホームポジションである。第二位置Ｂ２は、カム面２６ｃの最大径部２６ｃ２に被作用部２５の端部２５ａが当接したときの力伝達部２３ａの位置である。このように、力伝達部２３ａは、ホームポジションの第一位置Ａ１と、図５（ａ）の矢印Ｆ１方向に最大移動した第二位置Ｂ２とをとる。

カム２６の図５（ｂ）の矢印Ｒ方向の回転によりカム面２６ｃが被作用部２５の端部２５ａに摺動し、付勢部材２７の付勢力に抗してトナー搬送部材２３が図５（ａ）の矢印Ｆ１方向に移動して力伝達部２３ａが第二位置Ｂ２に到達する。このとき、付勢部材２７には、トナー搬送部材２３を図５（ａ）の矢印Ｆ２方向に押し戻す付勢力が蓄えられている。

更に、カム２６が図５（ｂ）の矢印Ｒ方向に回転すると、被作用部２５の端部２５ａがカム面２６ｃの最大径部２６ｃ２から外れる。このとき、付勢部材２７に蓄えられていた付勢力によりトナー搬送部材２３を図５（ａ）の矢印Ｆ２方向に押し戻す。これにより被作用部２５の端部２５ａは、カム２６の欠損部２６ａに沿って一気にカム面２６ｃの最小径部２６ｃ１に向かって移動し、力伝達部２３ａは、一気に第一位置Ａ１に戻る。

＜付勢部材＞
付勢部材２７の付勢力により付勢部材２７と接するトナー搬送部材２３の力伝達部２３ａが第二位置Ｂ２から図５（ａ）の矢印Ｆ２方向に第一位置Ａ１へ移動する。その際に付勢部材２７の付勢力は、トナー搬送部材２３上のトナーがトナー搬送部材２３の動きで滑るような加速度になるように設定する。付勢部材２７の付勢力は、トナー搬送部材２３上のトナー量等により適宜設定すれば良い。

トナー搬送部材２３のホームポジションは、トナー搬送部材２３の力伝達部２３ａが第一位置Ａ１にあるときである。このとき、付勢部材２７の付勢力が最小となる。トナー搬送部材２３の力伝達部２３ａが第一位置Ａ１にあるとき、被作用部２５の端部２５ａは、図５（ａ）の矢印Ｆ２方向に移動した第三位置Ａ３にある。また、トナー搬送部材２３の力伝達部２３ａが第二位置Ｂ２にあるとき、被作用部２５の端部２５ａは、図５（ａ）の矢印Ｆ１方向に最大移動した第四位置Ｂ４にある。被作用部２５のホームポジションは、被作用部２５の端部２５ａが第三位置Ａ３にあるときである。

トナー収容部２２内のトナーは、トナー搬送部材２３上に載置されている。このため図５（ｂ）の矢印Ｒ方向に回転するカム２６のカム面２６ｃが被作用部２５の端部２５ａに摺動して図５（ａ）の矢印Ｆ１方向に移動するトナー搬送部材２３と共にトナー収容部２２内のトナーは、トナー収容部２２内を図５（ａ）の矢印Ｄ方向に移動する。更に、カム２６が図５（ｂ）の矢印Ｒ方向に回転して被作用部２５の端部２５ａがカム面２６ｃの最大径部２６ｃ２から外れる。すると、付勢部材２７の付勢力により被作用部２５の端部２５ａが欠損部２６ａに沿って一気にカム面２６ｃの最小径部２６ｃ１に向かって移動する。

このとき、トナー搬送部材２３は一気に図５（ａ）の矢印Ｆ２方向に移動する。このとき、トナー搬送部材２３上に載置されているトナーは、トナー搬送部材２３の動きで滑るため図５（ａ）の矢印Ｆ２方向には移動しない。カム２６の図５（ｂ）の矢印Ｒ方向の回転を継続することでトナー搬送部材２３は、図５（ａ）の矢印Ｆ１，Ｆ２方向の往復移動を繰り返し、その結果、トナー収容部２２内のトナーは、図５（ａ）の矢印Ｄ方向で示すトナー搬送方向に搬送される。

トナー搬送部材２３には、トナー容器２０ａのトナー排出口２０ｃに対向して設けられたトナー排出口２３ｂが設けられている。トナー搬送部材２３上のトナーは、トナー排出口２３ｂからトナー容器２０ａのトナー排出口２０ｃを介して現像装置１８の現像剤容器３３に設けられた図示しない補給口から現像剤容器３３内に補給される。現像剤カートリッジ２が新品のときは、開口としてのトナー排出口２０ｃは、トナー排出口２０ｃの周縁部に剥離可能に貼着された封止部材３９により封止されている。新品の現像剤カートリッジ２を画像形成装置１００の装置本体１００ａに装着する前に封止部材３９を剥離してトナー排出口２０ｃが開口され、使用に供される。

＜制御部＞
図６に示す制御手段としてのＣＰＵ（Central Processing Unit；中央演算装置）３５には、現像装置１８に設けられたトナー残量センサ３４が接続されている。また、ＣＰＵ３５には、カム２６を回転駆動するモータ３６が接続されている。ＣＰＵ３５は、トナー残量センサ３４の検知結果に基づいてトナー補給信号を発信し、駆動源となるモータ３６を回転駆動してカム２６を回転する。

カム２６のカム面２６ｃがトナー搬送部材２３の被作用部２５の端部２５ａに摺動してトナー搬送部材２３を図５（ａ）の矢印Ｆ１，Ｆ２方向に往復移動させる。その結果、トナー収容部２２内のトナーを図５（ａ）の矢印Ｄ方向で示すトナー搬送方向に搬送する。トナー搬送部材２３のトナー排出口２３ｂ、トナー容器２０ａのトナー排出口２０ｃ、現像剤容器３３に設けられた図示しない補給口から現像剤容器３３内にトナーが補給される。

＜現像剤搬送装置＞
次に、図５及び図７を用いて、現像剤カートリッジ２を構成する現像剤搬送装置３８の動作について説明する。図７（ａ）〜（ｃ）は、現像剤搬送装置３８の動作を示す断面図である。現像剤搬送装置３８は、トナー容器２０ａ内で図５（ａ）の矢印Ｆ方向に移動可能に設けられたトナー搬送部材２３を有する。画像形成装置１００の装置本体１００ａ側には、トナー搬送部材２３の被作用部２５の端部２５ａに摺動してトナー搬送部材２３を図５（ａ）の矢印Ｆ１，Ｆ２方向に往復移動させるカム２６が設けられている。

現像剤カートリッジ２が図１に示す画像形成装置１００に装着された状態では、トナー搬送部材２３の被作用部２５の端部２５ａは、図７（ａ）に示す第三位置Ａ３にある。被作用部２５の端部２５ａが第三位置Ａ３にあるときに、カム２６のカム面２６ｃと、被作用部２５の端部２５ａとは非接触の状態である。このとき、付勢部材２７による付勢力は最小となっている。この状態が被作用部２５の端部２５ａのホームポジションとなる。

被作用部２５の端部２５ａが図５（ａ）の矢印Ｄ方向で示す現像剤としてのトナーの搬送方向に最大移動した第四位置Ｂ４を考慮する。被作用部２５の端部２５ａのホームポジションは、第四位置Ｂ４よりも図５（ａ）の矢印Ｄ方向で示す現像剤としてのトナーの搬送方向の上流側に配置されている。

即ち、付勢部材２７による付勢力が最小となったときの被作用部２５の端部２５ａの位置をホームポジション（第三位置Ａ３）とする。カム２６のカム面２６ｃにより被作用部２５の端部２５ａに押す力が作用する。これにより被作用部２５が図５（ａ）の矢印Ｆ１方向に沿って第四位置Ｂ４に移動する。被作用部２５の端部２５ａのホームポジション（第三位置Ａ３）は、第四位置Ｂ４よりも矢印Ｆ１方向の上流側に配置されている。また、被作用部２５の端部２５ａがホームポジション（第三位置Ａ３）に位置したとき、被作用部２５の端部２５ａに当接して押す力を発生させる作用部としてのカム２６のカム面２６ｃと被作用部２５の端部２５ａとは、接触しない位置関係にある。

現像装置１８の現像剤容器３３内のトナー量が減少し、現像装置１８に設けたトナー残量センサ３４の検知結果に基づいてＣＰＵ３５は、現像剤カートリッジ２からのトナー補給制御を実行する。ＣＰＵ３５は、モータ３６を回転駆動してカム２６を矢印Ｒ方向に回転する。

カム２６の矢印Ｒ方向の回転により第三位置Ａ３にある被作用部２５の端部２５ａにカム面２６ｃが接触して摺動し、図７（ｂ）に示すように、付勢部材２７の付勢力に抗して被作用部２５の端部２５ａを図７（ｂ）の矢印Ｆ１方向に押す。これにより第三位置Ａ３にあった被作用部２５の端部２５ａは、第四位置Ｂ４に移動する。

更に、カム２６が矢印Ｒ方向に回転すると、被作用部２５の端部２５ａは、カム面２６ｃの最大径部２６ｃ２を通過して付勢部材２７の付勢力により欠損部２６ａに沿ってカム面２６ｃの最小径部２６ｃ１に向かって一気に移動する。これによりトナー搬送部材２３は、図７（ｃ）の矢印Ｆ２方向に移動する。

このとき、被作用部２５の端部２５ａは、付勢部材２７の自由減衰運動を伴って、図７（ｂ）の第四位置Ｂ４から図７（ｃ）の第三位置Ａ３に移動する。ＣＰＵ３５は、トナー残量センサ３４による検知結果に基づいて現像装置１８の現像剤容器３３内のトナー量が満杯になるまでカム２６を矢印Ｒ方向に回転し、トナー搬送部材２３を矢印Ｆ１，Ｆ２方向に交互に往復移動させてトナーの補給を実行する。

＜現像剤の搬送作用＞
次に、トナー搬送部材２３を矢印Ｆ１，Ｆ２方向に交互に往復移動させてトナーを搬送する作用について説明する。被作用部２５の端部２５ａがカム２６のカム面２６ｃにより押す力を受けることによってトナー搬送部材２３が付勢部材２７の付勢力に抗して図５（ａ）の矢印Ｆ１方向に沿って移動するときの最大加速度ａ１を考慮する。更に、カム２６のカム面２６ｃにより被作用部２５の端部２５ａを押す力が解除されて、付勢部材２７の付勢力によってトナー搬送部材２３が図５（ａ）の矢印Ｆ２方向に沿って移動するときの最大加速度ａ２を考慮する。最大加速度ａ１は最大加速度ａ２よりも小さく設定されている。

これによりカム２６のカム面２６ｃが被作用部２５の端部２５ａに摺動して、付勢部材２７の付勢力に抗してトナー搬送部材２３の力伝達部２３ａが図５（ａ）に示す第一位置Ａ１から第二位置Ｂ２に移動する。このときは、トナー収容部２２内でトナー搬送部材２３上に載置されたトナーは、トナー搬送部材２３上を滑ることなくトナー搬送部材２３の図５（ａ）の矢印Ｆ１方向の移動量と同じ移動量だけ図５（ａ）の矢印Ｄ方向に移動する。

一方、付勢部材２７の付勢力によりトナー搬送部材２３の力伝達部２３ａが図５（ａ）に示す第二位置Ｂ２から第一位置Ａ１に押し戻されるときは、トナー搬送部材２３は、付勢部材２７の付勢力により図５（ａ）の矢印Ｆ２方向に勢い良く移動する。このとき、トナー収容部２２内でトナー搬送部材２３上に載置されたトナーには、トナー搬送部材２３の力伝達部２３ａが図５（ａ）に示す第二位置Ｂ２から第一位置Ａ１に押し戻されるときの最大加速度ａ２が作用する。

このとき、トナー搬送部材２３上に載置されたトナーは、トナー搬送部材２３の図５（ａ）の矢印Ｆ２方向の動きに連動することなくトナー搬送部材２３上を滑る。これによりトナー搬送部材２３上に載置されたトナーは、トナー搬送部材２３の力伝達部２３ａが図５（ａ）に示す第二位置Ｂ２まで移動していた場所に留まる。

一方で、トナー搬送部材２３は、力伝達部２３ａが図５（ａ）に示す第一位置Ａ１までの移動を完了する。これによりトナー搬送部材２３とトナーとの相対的な位置関係がトナー搬送部材２３に対するトナーの滑り量分だけトナーが図５（ａ）の矢印Ｄ方向で示すトナー搬送方向に移動することになる。

トナー搬送部材２３が図５（ａ）の矢印Ｆ１，Ｆ２方向の往復動作を繰り返すことで、トナー収容部２２内でトナー搬送部材２３上に載置されたトナーを図５（ａ）の矢印Ｄ方向で示すトナー搬送方向に搬送する。その後、トナー搬送部材２３のトナー排出口２３ｂ、トナー容器２０ａのトナー排出口２０ｃ、現像剤容器３３の図示しない補給口を通って現像装置１８の現像剤容器３３内にトナーが補給される。

ここで、トナー搬送部材２３の力伝達部２３ａが図５（ａ）に示す第一位置Ａ１から第二位置Ｂ２に移動するときの図５（ａ）の矢印Ｆ１方向の最大加速度ａ１を考慮する。本実施形態では、最大加速度ａ１をトナー搬送部材２３上のトナーがトナー搬送部材２３上を滑らない程度に設定した。このとき、トナー搬送部材２３上のトナーがトナー搬送部材２３上を絶対に滑ってはいけないということではない。

ここで、トナー搬送部材２３の力伝達部２３ａが図５（ａ）に示す第一位置Ａ１から第二位置Ｂ２へ図５（ａ）の矢印Ｆ１方向に移動するときに設定した最大加速度ａ１を考慮する。更に、トナー搬送部材２３の力伝達部２３ａが図５（ａ）に示す第二位置Ｂ２から第一位置Ａ１へ図５（ａ）の矢印Ｆ２方向に移動するときに生じる最大加速度ａ２を考慮する。最大加速度ａ１により生じるトナー搬送部材２３上のトナーの滑り量に対して、最大加速度ａ２により生じるトナー搬送部材２３上のトナーの滑り量が少なければ、その滑り量の差分だけトナーは、図５（ａ）の矢印Ｄ方向で示すトナー搬送方向に搬送される。

尚、トナー搬送部材２３の力伝達部２３ａが図５（ａ）に示す第一位置Ａ１から第二位置Ｂ２へ図５（ａ）の矢印Ｆ１方向に移動する。このとき、トナーがトナー搬送部材２３上を滑る、或いは、滑らないについての条件は、画像形成装置１００の装置本体１００ａ側に設けられるカム２６のカム面２６ｃの形状やカム２６の回転速度の設定により決定される。

また、トナー搬送部材２３の力伝達部２３ａが図５（ａ）に示す第二位置Ｂ２から第一位置Ａ１に図５（ａ）の矢印Ｆ２方向に押し戻されるとき、付勢部材２７の付勢力の自由減衰を利用した。他に、ダンパー等を利用することも可能である。このとき、トナー搬送部材２３の力伝達部２３ａが図５（ａ）に示す第一位置Ａ１に停止する際の加速度が付勢部材２７で得られる加速度よりも小さければ、トナーの搬送性は担保される。

また、図５（ａ）に示すように、付勢部材２７をトナー容器２０ａの内部に設けたことで、図８（ａ）に示して後述するように、トナー容器２０ａの外部に付勢部材２７を設けた場合のスペースが必要ない。このためトナー容器２０ａの内部に収容できるトナー容量を図８（ｂ）のスペースＪ分だけ大きくできる。また、トナー容器２０ａの外部に設けた付勢部材２７に異物が挟まったり、ユーザが不用意に付勢部材２７に触れることで付勢部材２７を破損させたりして、その結果、トナー搬送部材２３によるトナーの搬送動作に影響を及ぼすこともない。尚、トナー搬送部材２３と被作用部２５とを一体的に設けた一例について説明したが、トナー搬送部材２３と被作用部２５とを別体で構成しても良い。

〔第２実施形態〕
次に、図８を用いて本発明に係る現像剤搬送装置の第２実施形態の構成について説明する。尚、前記第１実施形態と同様に構成したものは同一の符号、或いは符号が異なっても同一の部材名を付して説明を省略する。図８（ａ）は、本実施形態の現像剤搬送装置３８の構成を示す断面図である。図８（ｂ）は、第１実施形態の現像剤搬送装置３８の構成を示して比較した断面図である。

前記第１実施形態では、トナー容器２０ａのトナー収容部２２内に付勢部材２７を設けた。このためトナー収容部２２内のトナーがコイルバネからなる付勢部材２７に干渉してトナー搬送部材２３によるトナーの搬送動作に影響を及ぼすことも考えられる。また、トナー収容部２２内に収容できるトナー量が付勢部材２７の体積分だけ減量される可能性もある。そこで、本実施形態では、トナー容器２０ａの外部に付勢部材２７と、力伝達部２３ａとを設けている。

＜力伝達部＞
本実施形態の力伝達部２３ａは、現像剤容器としてのトナー容器２０ａの外部に露出したトナー搬送部材２３の一部に設けられている。力伝達部２３ａには、コイルバネからなる付勢部材２７の一端部が係合されている。

＜付勢部材＞
本実施形態の付勢部材２７は、現像剤容器としてのトナー容器２０ａの外部に設けられている。トナー容器２０ａのカム２６側の側板２０ａ２の外壁面に付勢部材２７の他端部が係合されている。これにより付勢部材２７は、トナー搬送部材２３を図８（ａ）の矢印Ｆ２方向に付勢する。

本実施形態においても被作用部２５の端部２５ａが作用部としてのカム２６のカム面２６ｃにより押す力を受けてトナー搬送部材２３が図８（ａ）の矢印Ｆ１方向に移動する。そのときの最大加速度ａ１は、付勢部材２７の付勢力によりトナー搬送部材２３が図８（ａ）の矢印Ｆ２方向に移動するときの最大加速度ａ２よりも小さく設定されている。

また、付勢部材２７による付勢力が最小となったときの被作用部２５の端部２５ａの第三位置Ａ３をホームポジションとする。このホームポジションは、被作用部２５の端部２５ａが図８（ａ）の矢印Ｆ１方向に最大移動した第四位置Ｂ４よりも矢印Ｄ方向の上流側に配置される。更に、このホームポジションは、図８（ａ）に示すように、被作用部２５の端部２５ａに押す力を作用させる作用部としてのカム２６が停止している状態で被作用部２５の端部２５ａがカム２６のカム面２６ｃから離れた位置に配置されている。

力伝達部２３ａは、図８（ａ）の矢印Ｆ２方向に移動した第一位置Ａ１と、図８（ａ）の矢印Ｆ１方向に最大移動した第二位置Ｂ２との間を移動する。このとき、被作用部２５の端部２５ａは、力伝達部２３ａが第一位置Ａ１にあるときは、図８（ａ）の矢印Ｆ２方向に移動した第三位置Ａ３にあり、力伝達部２３ａが第二位置Ｂ２にあるときは、図８（ａ）の矢印Ｆ１方向に最大移動した第四位置Ｂ４にある。

付勢部材２７をトナー容器２０ａの外部に設けたことで、トナー収容部２２内のトナーが付勢部材２７に干渉することがなく、トナー収容部２２内に収容できるトナー量が付勢部材２７の体積分だけ減量されることもない。その一方で、図８（ａ），（ｂ）の矢印Ｆ方向におけるカム２６と、トナー容器２０ａのカム２６と反対側の側板２０ａ３との間のスペースについて考慮する。

図８（ａ）に示す本実施形態の場合は、トナー容器２０ａの側板２０ａ２の外部に付勢部材２７と力伝達部２３ａとを設けたスペースＪ分だけトナー収容部２２内に収容できるトナー量が減量される。また、トナー容器２０ａの外部に設けたコイルバネからなる付勢部材２７に異物が挟まったり、ユーザが不用意に付勢部材２７に触れることも考えられる。この場合は、付勢部材２７を破損させたり、トナー搬送部材２３によるトナーの搬送動作に影響を及ぼすことも考えられる。このため付勢部材２７の周囲を覆う図示しないカバーを設けることもできる。他の構成は前記第１実施形態と同様に構成され、同様の効果を得ることが出来る。

尚、前記各実施形態では、現像剤カートリッジ２を現像剤搬送装置３８で構成した場合の一例について説明した。他に、画像形成装置１００の装置本体１００ａに対して着脱可能に設けられる現像装置１８を有する現像カートリッジに現像剤搬送装置３８を設けることもできる。更に、画像形成装置１００の装置本体１００ａに対して着脱可能に設けられるクリーニング装置１９ｄを有するドラムカートリッジに現像剤搬送装置３８を設けることもできる。更に、これらの現像カートリッジとドラムカートリッジとを一体化して画像形成装置１００の装置本体１００ａに対して着脱可能に設けられるプロセスカートリッジ１に現像剤搬送装置３８を設けても良い。

＜現像カートリッジ＞
現像剤としてのトナーを担持する現像剤担持体としての現像ローラ２１を有する現像装置１８を単体で画像形成装置１００の装置本体１００ａに対して着脱可能な現像カートリッジとして構成する。その現像カートリッジに前述した現像剤搬送装置３８を設けることもできる。その際には、現像装置１８内の現像ローラ２１を感光ドラム３に対向して露出させる開口４１に向かって現像剤容器３３内のトナーをトナー搬送部材２３により搬送する構成とすることができる。

＜ドラムカートリッジ＞
また、像担持体としての感光ドラム３を有するクリーニング装置１９ｄを単体で画像形成装置１００の装置本体１００ａに対して着脱可能なドラムカートリッジとして構成し、そのドラムカートリッジに前述した現像剤搬送装置３８を設けることもできる。その際には、クリーニング装置１９ｄのクリーニングブレード２９ｄにより掻き取った現像剤としての廃トナーを現像剤容器としてのクリーニング容器４２内に収容する。その後、クリーニング容器４２から廃トナー回収室３１ｄに通じる図示しない開口に向かってクリーニング容器４２内の廃トナーをトナー搬送部材２３により搬送する構成とすることもできる。

＜プロセスカートリッジ＞
また、上記現像カートリッジとドラムカートリッジとを一体的に設けたプロセスカートリッジ１を画像形成装置１００の装置本体１００ａに対して着脱可能に構成する。そして、現像剤容器３３内のトナーやクリーニング容器４２内の廃トナーをトナー搬送部材２３により搬送する構成とすることもできる。

２０ａ…トナー容器（現像剤容器）
２０ｃ…トナー排出口（開口）
２３…トナー搬送部材（搬送部材）
２５…被作用部
２７…付勢部材

Claims (12)

1. 開口を有し、現像剤を収容する現像剤容器と、
   前記現像剤容器内に配置され、前記開口側に向かう第１方向と、前記第１方向とは反対方向の第２方向とに往復移動可能であり、且つ、前記第１方向に沿って移動したときに、現像剤を前記開口側へ搬送可能な搬送部材と、
   前記搬送部材を前記第２方向に付勢する付勢部材と、
   前記現像剤容器の外部に設けられ、前記付勢部材の付勢力に抗して前記搬送部材を前記第１方向に押す力を受ける被作用部と、
   を有し、
   前記被作用部が前記押す力を受けることによって前記搬送部材が前記第１方向に沿って移動するときの最大加速度は、前記付勢部材の付勢力によって前記搬送部材が前記第２方向に沿って移動するときの最大加速度よりも小さく設定され、
   前記付勢部材による付勢力が最小となったときの前記被作用部の位置をホームポジションとしたとき、
   前記ホームポジションは、前記押す力に作用されることによって前記被作用部が前記第１方向に沿って移動した位置よりも、前記第１方向の上流側に配置されている、ことを特徴とする現像剤搬送装置。
2. 前記被作用部が前記ホームポジションに位置したとき、前記被作用部に当接して前記押す力を発生させる作用部と前記被作用部とは、接触しない位置関係にある、ことを特徴とする請求項１に記載の現像剤搬送装置。
3. 前記付勢部材は、前記現像剤容器の内部に設けられ、前記付勢部材の一端部が前記搬送部材に設けられた力伝達部に係合され、前記付勢部材の他端部が前記現像剤容器の内壁面に係合されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の現像剤搬送装置。
4. 前記付勢部材は、前記現像剤容器の外部に設けられ、前記付勢部材の一端部が前記搬送部材に設けられた力伝達部に係合され、前記付勢部材の他端部が前記現像剤容器の外壁面に係合されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の現像剤搬送装置。
5. 前記搬送部材は、板状部材であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の現像剤搬送装置。
6. 前記開口を封止する封止部材を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の現像剤搬送装置。
7. 画像形成装置の本体に対して着脱可能に設けられる現像剤カートリッジであって、
   請求項１〜６のいずれか１項に記載の現像剤搬送装置を有することを特徴とする現像剤カートリッジ。
8. 画像形成装置の本体に対して着脱可能に設けられる現像カートリッジであって、
   請求項１〜６のいずれか１項に記載の現像剤搬送装置と、
   現像剤を担持する現像剤担持体と、
   を有することを特徴とする現像カートリッジ。
9. 画像形成装置の本体に対して着脱可能に設けられるドラムカートリッジであって、
   請求項１〜６のいずれか１項に記載の現像剤搬送装置と、
   像担持体と、
   を有することを特徴とするドラムカートリッジ。
10. 画像形成装置の本体に対して着脱可能に設けられるプロセスカートリッジであって、
    請求項１〜６のいずれか１項に記載の現像剤搬送装置と、
    現像剤を担持する現像剤担持体と、
    像担持体と、
    を有することを特徴とするプロセスカートリッジ。
11. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の現像剤搬送装置、請求項７に記載の現像剤カートリッジ、請求項８に記載の現像カートリッジ、請求項９に記載のドラムカートリッジ、請求項１０に記載のプロセスカートリッジのうちの何れか１つを有し、
    更に、前記被作用部を前記第１方向に押す作用部を有し、
    記録材に画像を形成することを特徴とする画像形成装置。
12. 前記作用部は、カムからなり、前記カムの回転中心からの径が連続して増加し、最大径と最小径との間に段差部が設けられたことを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。

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