JP6848326B2 - 現像装置および画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、現像装置および画像形成装置に関する。

一般に、電子写真プロセス技術を利用した画像形成装置（プリンター、複写機、ファクシミリ等）は、帯電した感光体ドラム（像担持体）に対して、画像データに基づくレーザー光を照射（露光）することにより静電潜像を形成する。そして、静電潜像が形成された感光体ドラムへ現像装置よりトナーを供給することにより静電潜像を可視化してトナー像を形成する。さらに、このトナー像を直接または間接的に用紙に転写させた後、定着ニップで加熱、加圧して定着させることにより用紙にトナー像を形成する。

このような画像形成装置では、現像装置を構成する筐体内に収容された現像剤は、現像スリーブ（現像剤担持体）により担持される。現像剤を担持した現像スリーブは、回転しながら感光体ドラムに向けてトナーを搬送する。しかし、この際において、現像スリーブの回転によりトナーが飛散する場合がある。飛散したトナーは、現像スリーブの周囲の筐体の上壁等に付着する。このようなトナーが溜まっていくと、凝集して筐体の上壁から脱落する。脱落したトナーが、例えば画像形成処理の途中において現像スリーブや感光体ドラムの上に付着すると、当該トナーに起因した画像不良が発生しやすくなる。

特許文献１には、現像装置の着脱動作により現像装置を加振することにより、現像装置を構成する筐体の上壁に付着したトナーを筐体から脱落させる技術が開示されている。

特開２００７−２０６４５３号公報

しかしながら、特許文献１の構成では、現像装置の着脱動作により現像装置を加振するので、多くても１日に１度のタイミングでのみ現像装置が加振される。そのため、画像形成装置から現像装置が取り外されるまでにおいて、画像形成処理の途中で、現像装置の筐体の上壁に溜まったトナーが筐体から脱落した場合、当該トナーに起因した画像不良（トナーこぼれ）がなおも発生するというおそれがあった。

また、着脱動作により現像装置を加振する場合、ユーザーによって加振の動作にばらつきが生じてしまうので、効果的にトナーを筐体から脱落させることができない場合があり、上記トナーこぼれが発生する可能性が高くなるおそれがあった。

本発明の目的は、現像装置の筐体に付着したトナーに起因した画像不良の発生を抑制することが可能な現像装置および画像形成装置を提供することである。

本発明に係る現像装置は、
使用時に画像形成装置に装着され、前記画像形成装置における現像動作を行う現像装置であって、
現像剤を収容する筐体と、
前記現像動作を制御する制御部と、
前記筐体内に付着したトナーが脱落するように前記筐体を加振する加振機構と、
を備え、
前記加振機構は、前記現像動作に伴って、非画像形成時に一回、前記筐体を加振する。

本発明に係る画像形成装置は、
上記の現像装置を備える。

本発明によれば、非画像形成時に現像装置の筐体に付着したトナーを脱落させるので、当該トナーに起因した画像不良の発生を抑制することができる。

本実施の形態に係る画像形成装置の全体構成を概略的に示す図である。 本実施の形態に係る画像形成装置の制御系の主要部を示す図である。 加振機構が取り付けられた現像装置の側面図である。 加振機構が取り付けられた現像装置の状面図である。 第１変形例に係る加振機構を示す図である。 第２変形例に係る加振機構を示す図である。 第３変形例に係る加振機構を示す図である。 第３変形例に係る加振機構の、現像装置の動作が停止している時の状態を示す図である。 第３変形例に係る加振機構の、現像装置の駆動状態の時の状態を示す図である。 第３変形例に係る加振機構における押圧部材による押圧を解除したときを示す図である。

以下、本実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本実施の形態に係る画像形成装置１の全体構成を概略的に示す図である。図２は、本実施の形態に係る画像形成装置１の制御系の主要部を示す図である。

図１、２に示す画像形成装置１は、電子写真プロセス技術を利用した中間転写方式のカラー画像形成装置である。すなわち、画像形成装置１は、感光体ドラム４１３上に形成されたＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各色トナー像を中間転写ベルト４２１に一次転写し、中間転写ベルト４２１上で４色のトナー像を重ね合わせた後、用紙Ｓに二次転写することにより、画像を形成する。

また、画像形成装置１には、ＹＭＣＫの４色に対応する感光体ドラム４１３を中間転写ベルト４２１の走行方向に直列配置し、中間転写ベルト４２１に一回の手順で各色トナー像を順次転写させるタンデム方式が採用されている。

画像形成装置１は、画像読取部１０、操作表示部２０、画像処理部３０、画像形成部４０、用紙搬送部５０、定着部６０および制御部１００を備える。

制御部１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０２、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０３等を備える。ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２から処理内容に応じたプログラムを読み出してＲＡＭ１０３に展開し、展開したプログラムと協働して画像形成装置１の各ブロックの動作を集中制御する。このとき、記憶部７２に格納されている各種データが参照される。記憶部７２は、例えば不揮発性の半導体メモリ（いわゆるフラッシュメモリ）やハードディスクドライブで構成される。

制御部１００は、通信部７１を介して、ＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ（Wide Area Network）等の通信ネットワークに接続された外部の装置（例えばパーソナルコンピューター）との間で各種データの送受信を行う。制御部１００は、例えば、外部の装置から送信された画像データ（入力画像データ）を受信し、この画像データに基づいて用紙Ｓに画像を形成させる。通信部７１は、例えばＬＡＮカード等の通信制御カードで構成される。

画像読取部１０は、ＡＤＦ（Auto Document Feeder）と称される自動原稿給紙装置１１および原稿画像走査装置１２（スキャナー）等を備えて構成される。

自動原稿給紙装置１１は、原稿トレイに載置された原稿Ｄを搬送機構により搬送して原稿画像走査装置１２へ送り出す。自動原稿給紙装置１１により、原稿トレイに載置された多数枚の原稿Ｄの画像（両面を含む）を連続して一挙に読み取ることが可能となる。

原稿画像走査装置１２は、自動原稿給紙装置１１からコンタクトガラス上に搬送された原稿またはコンタクトガラス上に載置された原稿を光学的に走査し、原稿からの反射光をＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサー１２ａの受光面上に結像させ、原稿画像を読み取る。画像読取部１０は、原稿画像走査装置１２による読取結果に基づいて入力画像データを生成する。この入力画像データには、画像処理部３０において所定の画像処理が施される。

操作表示部２０は、例えばタッチパネル付の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）で構成され、表示部２１および操作部２２として機能する。表示部２１は、制御部１００から入力される表示制御信号に従って、各種操作画面、画像の状態、各機能の動作状況、画像形成装置１の内部の情報等の表示を行う。操作部２２は、テンキー、スタートキー等の各種操作キーを備え、ユーザーによる各種入力操作を受け付けて、操作信号を制御部１００に出力する。

画像処理部３０は、入力画像データに対して、初期設定またはユーザー設定に応じたデジタル画像処理を行う回路等を備える。例えば、画像処理部３０は、制御部１００の制御下で、階調補正データ（階調補正テーブル）に基づいて階調補正を行う。また、画像処理部３０は、入力画像データに対して、階調補正の他、色補正、シェーディング補正等の各種補正処理や、圧縮処理等を施す。これらの処理が施された画像データに基づいて、画像形成部４０が制御される。

画像形成部４０は、入力画像データに基づいて、Ｙ成分、Ｍ成分、Ｃ成分、Ｋ成分の各有色トナーによる画像を形成するための画像形成ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋ、中間転写ユニット４２等を備える。

Ｙ成分、Ｍ成分、Ｃ成分、Ｋ成分用の画像形成ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋは、同様の構成を有する。図示および説明の便宜上、共通する構成要素は同一の符号で示し、それぞれを区別する場合には符号にＹ、Ｍ、Ｃ、またはＫを添えて示すこととする。図１では、Ｙ成分用の画像形成ユニット４１Ｙの構成要素についてのみ符号が付され、その他の画像形成ユニット４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋの構成要素については符号が省略されている。

画像形成ユニット４１は、露光装置４１１、現像装置４１２、感光体ドラム４１３、帯電装置４１４、およびドラムクリーニング装置４１５等を備える。

感光体ドラム４１３は、例えばアルミニウム製の導電性円筒体（アルミ素管）の周面に、アンダーコート層（ＵＣＬ：Under Coat Layer）、電荷発生層（ＣＧＬ：Charge Generation Layer）、電荷輸送層（ＣＴＬ：Charge Transport Layer）を順次積層した負帯電型の有機感光体（ＯＰＣ：Organic Photo-conductor）である。感光体ドラム４１３は、本発明の「像担持体」に対応する。

帯電装置４１４は、コロナ放電を発生させることにより、光導電性を有する感光体ドラム４１３の表面を一様に負極性に帯電させる。

露光装置４１１は、例えば半導体レーザーで構成され、感光体ドラム４１３に対して各色成分の画像に対応するレーザー光を照射する。感光体ドラム４１３の電荷発生層で正電荷が発生し、電荷輸送層の表面まで輸送されることにより、感光体ドラム４１３の表面電荷（負電荷）が中和される。感光体ドラム４１３の表面には、周囲との電位差により各色成分の静電潜像が形成される。

現像装置４１２は、二成分逆転方式の現像装置であり、感光体ドラム４１３の表面に各色成分のトナーを付着させることにより静電潜像を可視化してトナー像を形成する。現像装置４１２は、現像剤に含まれるトナーを感光体ドラム４１３に供給することによって感光体ドラム４１３の表面にトナー像を形成する。

現像装置４１２には、現像スリーブ４１２Ａおよび撹拌部材４１２Ｂが設けられている。現像スリーブ４１２Ａは、回転しながら現像剤を担持し、現像剤に含まれるトナーを感光体ドラム４１３に供給する。撹拌部材４１２Ｂは、軸方向に現像剤を搬送することで現像装置４１２内の現像剤を撹拌する。現像スリーブ４１２Ａは、本発明の「現像剤担持体」に対応する。

また、図２および図３に示すように、現像装置４１２には、現像装置４１２を加振するための加振機構２００が設けられている。加振機構２００については後述する。

図１に示すように、ドラムクリーニング装置４１５は、感光体ドラム４１３の表面に摺接されるドラムクリーニングブレード等を有し、一次転写後に感光体ドラム４１３の表面に残存する転写残トナーを除去する。

中間転写ユニット４２は、中間転写ベルト４２１、一次転写ローラー４２２、複数の支持ローラー４２３、二次転写ローラー４２４およびベルトクリーニング装置４２６等を備える。

中間転写ベルト４２１は、無端状ベルトで構成され、複数の支持ローラー４２３にループ状に張架される。複数の支持ローラー４２３のうちの少なくとも一つは駆動ローラーで構成され、その他は従動ローラーで構成される。駆動ローラーが回転することにより、中間転写ベルト４２１はＡ方向に一定速度で走行する。中間転写ベルト４２１は、導電性および弾性を有するベルトであり、制御部１００からの制御信号によって回転駆動される。

一次転写ローラー４２２は、各色成分の感光体ドラム４１３に対向して、中間転写ベルト４２１の内周面側に配置される。中間転写ベルト４２１を挟んで、一次転写ローラー４２２が感光体ドラム４１３に圧接されることにより、感光体ドラム４１３から中間転写ベルト４２１へトナー像を転写するための一次転写ニップが形成される。

二次転写ローラー４２４は、駆動ローラー４２３Ａのベルト走行方向下流側に配置されるバックアップローラー４２３Ｂに対向して、中間転写ベルト４２１の外周面側に配置される。中間転写ベルト４２１を挟んで、二次転写ローラー４２４がバックアップローラー４２３Ｂに圧接されることにより、中間転写ベルト４２１から用紙Ｓへトナー像を転写するための二次転写ニップが形成される。

ベルトクリーニング装置４２６は、二次転写後に中間転写ベルト４２１の表面に残留する転写残トナーを除去する。

一次転写ニップを中間転写ベルト４２１が通過する際、感光体ドラム４１３上のトナー像が中間転写ベルト４２１に順次重ねて一次転写される。具体的には、一次転写ローラー４２２に一次転写バイアスを印加し、中間転写ベルト４２１の裏面側、つまり、一次転写ローラー４２２と当接する側にトナーと逆極性の電荷を付与することにより、トナー像は中間転写ベルト４２１に静電的に転写される。

その後、用紙Ｓが二次転写ニップを通過する際、中間転写ベルト４２１上のトナー像が用紙Ｓに二次転写される。具体的には、バックアップローラー４２３Ｂに二次転写バイアスを印加し、用紙Ｓの表面側、つまり、中間転写ベルト４２１と当接する側にトナーと同極性の電荷を付与することにより、トナー像は用紙Ｓに静電的に転写される。

定着部６０は、用紙Ｓの定着面であるトナー像が形成されている面側に配置される定着面側部材を有する上側定着部６０Ａ、用紙Ｓの裏面である定着面の反対の面側に配置される裏面側支持部材を有する下側定着部６０Ｂ等を備える。定着面側部材に裏面側支持部材が圧接されることにより、用紙Ｓを狭持して搬送する定着ニップが形成される。

定着部６０は、トナー像が二次転写され、搬送されてきた用紙Ｓを定着ニップで加熱、加圧することにより、用紙Ｓにトナー像を定着させる。

上側定着部６０Ａは、定着面側部材である無端状の定着ベルト６１、加熱ローラー６２および定着ローラー６３を有する。定着ベルト６１は、加熱ローラー６２と定着ローラー６３とによって張架されている。

下側定着部６０Ｂは、裏面側支持部材である加圧ローラー６４を有する。加圧ローラー６４は、定着ベルト６１との間で用紙Ｓを挟持して搬送する定着ニップを形成している。

用紙搬送部５０は、給紙部５１、排紙部５２、および搬送経路部５３等を備える。給紙部５１を構成する３つの給紙トレイユニット５１ａ〜５１ｃには、坪量やサイズ等に基づいて識別された用紙Ｓ（規格用紙、特殊用紙）が予め設定された種類毎に収容される。

搬送経路部５３は、レジストローラー対５３ａ等の複数の搬送ローラー対等を有する。給紙トレイユニット５１ａ〜５１ｃに収容されている用紙Ｓは、最上部から一枚ずつ送出され、搬送経路部５３により画像形成部４０に搬送される。このとき、レジストローラー対５３ａが配設されたレジストローラー部により、給紙された用紙Ｓの傾きが補正されるとともに搬送タイミングが調整される。そして、画像形成部４０において、中間転写ベルト４２１のトナー像が用紙Ｓの一方の面に一括して二次転写され、定着部６０において定着工程が施される。画像形成された用紙Ｓは、排紙ローラー５２ａを備えた排紙部５２により機外に排紙される。

ところで、現像装置４１２において、現像剤を担持した現像スリーブ４１２Ａが感光体ドラム４１３に向けてトナーを搬送する際において、現像スリーブ４１２Ａの回転によりトナーが飛散する場合がある。飛散したトナーは、現像スリーブ４１２Ａと対向する筐体４１２Ｃの上壁に付着する。トナーが筐体４１２Ｃの上壁に溜まっていくと、凝集して筐体４１２Ｃの上壁から脱落する。脱落したトナーが例えば、画像形成処理の途中において現像スリーブ４１２Ａや感光体ドラム４１３の上に付着すると、当該トナーに起因した画像不良が発生しやすくなる。

そこで、本実施の形態では、制御部１００の制御の下、筐体４１２Ｃが画像形成装置１に装着された状態における非画像形成時に、加振機構２００により現像装置４１２の筐体４１２Ｃに加振し、筐体４１２Ｃの上壁に付着したトナーを筐体４１２Ｃの上壁から脱落させる。これにより、画像形成処理の途中でトナーが現像スリーブ４１２Ａや感光体ドラム４１３に脱落することがなくなるので、当該トナーに起因した画像不良の発生を抑制することができる。以下、加振機構２００について説明する。

図３Ａは、加振機構２００が取り付けられた現像装置４１２の側面図であって、現像装置４１２が駆動してないときを示す図である。図３Ｂは、加振機構２００が取り付けられた現像装置４１２の側面図であって、現像装置４１２が駆動したときを示す図である。図４Ａは、加振機構２００が取り付けられた現像装置４１２の上面図であって、現像装置４１２が駆動してないときを示す図である。図４Ｂは、加振機構２００が取り付けられた現像装置４１２の上面図であって、現像装置４１２が駆動したときを示す図である。

図３Ａに示すように、加振機構２００は、現像装置４１２の筐体４１２Ｃの側面に設けられ、第１ギヤー２０１と、第２ギヤー２０２と、第３ギヤー２０３と、第４ギヤー２０４と、ギヤー支持部２０５と、押圧部材２１０と、加振部材２２０とを有している。

第１ギヤー２０１は、図示しないモーター等の駆動源からの駆動力が出力される出力ギヤーＣ１と噛み合うギヤーであり、ギヤー支持部２０５に支持されている。

出力ギヤーＣ１は、中間ギヤーＢ１等を介して撹拌部材４１２Ｂに駆動源の駆動力を伝達するためのギヤーである。出力ギヤーＣ１は、図示しないギヤー機構に噛み合っており、当該ギヤー機構から駆動源の駆動力が伝達される。

また、本実施の形態では、現像スリーブ４１２Ａおよび撹拌部材４１２Ｂは、同一の駆動源から駆動力を伝達される。現像スリーブ４１２Ａに駆動力を入力する現像ギヤーＡ１は、中間ギヤーＡ２を介して駆動源からの駆動力が伝達される。中間ギヤーＡ２には、出力ギヤーＣ１とは別のギヤー機構により駆動力が伝達される。

第２ギヤー２０２は、大径ギヤー部２０２Ａと、小径ギヤー部２０２Ｂとを有する２段ギヤーであり、ギヤー支持部２０５に支持されている。大径ギヤー部２０２Ａは、第１ギヤー２０１と噛み合っている。小径ギヤー部２０２Ｂは、第３ギヤー２０３と噛み合っている。

第３ギヤー２０３および第４ギヤー２０４は、互いに噛み合っており、押圧部材２１０（本体部２１１）の内部に配置されている。第３ギヤー２０３は、本発明の「伝達ギヤー」に対応する。

押圧部材２１０は、加振部材２２０を押圧する部材であり、本体部２１１と、押圧部２１２と、バネ取付部２１３とを有している。本体部２１１は、第３ギヤー２０３および第４ギヤー２０４を囲っており、第３ギヤー２０３および第４ギヤー２０４を回転可能に支持している。

本体部２１１は、第３ギヤー２０３を介してギヤー支持部２０５に支持されている。つまり、第３ギヤー２０３は、ギヤー支持部２０５に支持されている。

また、第４ギヤー２０４は、ギヤー支持部２０５に支持されておらず、押圧部材２１０の本体部２１１のみに支持されている。第４ギヤー２０４は、本体部２１１との間に所定の摩擦反力が働くように回転可能に本体部２１１に支持されている。所定の摩擦反力は、第３ギヤー２０３に駆動力が伝達された際において、当該駆動力により第４ギヤー２０４を本体部２１１に対して回転させようとする力よりも大きい摩擦力である。第３ギヤー２０３から第４ギヤー２０４に駆動力が伝達された際に、所定の摩擦反力が働くことで、第４ギヤー２０４が本体部２１１に対して回転せず、第３ギヤー２０３の回転に伴って第４ギヤー２０４および本体部２１１が回動する。言い換えると、第３ギヤー２０３に駆動力が伝達されると、第４ギヤー２０４と本体部２１１との間に働く所定の摩擦反力により、押圧部材２１０は、第３ギヤー２０３の回転中心２１６を中心に回動するようになっている。

押圧部２１２は、本体部２１１の図示左側の上端部から左側に突出している。押圧部２１２の図示左側には、加振部材２２０（被押圧部２２１）が位置している。ここで、図３Ｂに示すように、現像装置４１２の駆動が開始されると、出力ギヤーＣ１、第１ギヤー２０１および第２ギヤー２０２を介して第３ギヤー２０３が回転を始める。本実施の形態では、第３ギヤー２０３の回転方向は、反時計回り方向に設定されている。押圧部材２１０の本体部２１１と第４ギヤー２０４との間に働く所定の摩擦反力により押圧部材２１０が反時計回り方向に回動する。つまり、押圧部材２１０は、撹拌部材４１２Ｂの回転駆動に連動して回動する。押圧部材２１０が反時計回り方向に回動すると、押圧部２１２が加振部材２２０を図示左側に押圧するようになっている。

バネ取付部２１３は、本体部２１１の図示右側に設けられており、バネ２１４の一端が取り付けられている。バネ２１４の他端は、現像装置４１２の筐体４１２Ｃの適宜な位置に取り付けられている。これにより、押圧部材２１０は、バネ２１４により時計回り方向に回動するように付勢される。そのため、現像装置４１２の駆動力が第３ギヤー２０３に伝達されなくなったとき、押圧部材２１０はバネ２１４の付勢力により、図３Ｂの位置から図３Ａの位置に戻るようになっている。

また、ギヤー支持部２０５は、第１ギヤー２０１、第２ギヤー２０２および第３ギヤー２０３の他に、出力ギヤーＣ１や中間ギヤーＢ１も支持可能に構成されている。このようにギヤー支持部２０５が、出力ギヤーＣ１や中間ギヤーＢ１を支持可能とすることにより、加振機構２００を現像装置４１２の筐体４１２Ｃに対して着脱することが可能となる。

図４Ａに示すように、加振部材２２０は、現像装置４１２の筐体４１２Ｃを加振する部材であり、現像装置４１２の筐体４１２Ｃの上蓋に連続して下方に延設された被加振壁４１２Ｄに対向している。被加振壁４１２Ｄは、現像スリーブ４１２Ａが配置された側とは反対側の端部と連続している。加振部材２２０は、被押圧部２２１と、回動部２２２と、加振部２２３とを有している。

回動部２２２は、現像装置４１２の幅方向、つまり、撹拌部材４１２Ｂの軸方向（以下、単に「軸方向」という。）に延びている。回動部２２２には、複数の穴２２４が軸方向に並んで複数形成されている。この穴２２４の何れかにネジ２４０を通して現像装置４１２の筐体４１２Ｃにネジ止めすることで、加振部材２２０は、ネジ２４０を通された穴２２４の部分を回動支点として回動するようになっている。つまり、加振部材２２０は、回動支点を変更可能に構成されている。

回動部２２２は、回動することにより、筐体４１２Ｃの被加振壁４１２Ｄに加振部２２３が接触して筐体４１２Ｃを加振するための位置である加振位置（図４Ｂの位置）と、筐体４１２Ｃと接触せず筐体４１２Ｃを加振しないための非加振位置（図４Ａの位置）とを移動可能となっている。加振部材２２０は、図示しないバネにより軸方向に付勢されているので、押圧部材２１０が被押圧部２２１を押圧してない場合、非加振位置に位置するようになっている。

被押圧部２２１は、回動部２２２の軸方向の一端側、つまり、押圧部材２１０が配置された側に位置しており、押圧部材２１０の押圧部２１２に押圧される部分である。

加振部２２３は、回動部２２２の軸方向の他端側から図示右側に突出しており、加振位置において、筐体４１２Ｃの被加振壁４１２Ｄに接触する。

ここで、押圧部材２１０が駆動により回動すると、押圧部材２１０の押圧部２１２が被押圧部２２１を図示左側に押圧することで、加振部材２２０が回動し非加振位置から加振位置に移動する。これにより、加振部２２３が現像装置４１２の筐体４１２Ｃの被加振壁４１２Ｄに衝突して、現像装置４１２の筐体４１２Ｃを加振するので、現像装置４１２の筐体４１２Ｃの上蓋に付着したトナーを当該上蓋から脱落させることができる。

次に、本実施の形態における現像装置４１２の動作について説明する。図３Ａおよび図３Ｂに示すように、現像装置４１２の駆動を開始すると、出力ギヤーＣ１、第１ギヤー２０１および第２ギヤー２０２を介して第３ギヤー２０３に駆動が伝達される。第３ギヤー２０３に駆動が伝達されると、第４ギヤー２０４と本体部２１１との間に働く所定の摩擦反力により、押圧部材２１０の本体部２１１が反時計回りに回動する。これにより、押圧部材２１０の押圧部２１２が加振部材２２０の被押圧部２２１を押圧する。

加振部材２２０の被押圧部２２１が押圧されると、図４Ａおよび図４Ｂに示すように、加振部材２２０が回動して加振部２２３が現像装置４１２の筐体４１２Ｃに衝突し、筐体４１２Ｃを加振する。このように、現像装置４１２の非画像形成時、つまり、駆動開始時に現像装置４１２の筐体４１２Ｃを加振するので、現像装置４１２において画像形成処理の動作が始まる前に確実に当該トナーを脱落させることができる。そのため、画像形成処理の途中で、現像スリーブ４１２Ａや感光体ドラム４１３に脱落することを抑制することができる。

また、現像装置４１２の駆動を開始した後、押圧部材２１０の押圧部２１２は、加振部材２２０の被押圧部２２１に接触したままの状態で固定され、第３ギヤー２０３および第４ギヤー２０４は図３Ｂの位置で回転し続けた状態となる。これにより、不必要に加振部材２２０により加振されることを抑制することができる。

現像装置４１２の駆動が停止されると、第３ギヤー２０３に駆動が伝達されなくなるので、押圧部材２１０の本体部２１１がバネ２１４により付勢されて、時計回り方向に回動して、図３Ａの位置に戻る。加振部材２２０は、押圧部材２１０に押圧されなくなるので、図４Ａの位置に戻る。これにより、次の駆動開始時に現像装置４１２を加振することができる。

このように本実施の形態によれば、現像装置４１２が駆動を開始したときにおいて、駆動力が加振機構２００に伝達された際に、現像装置４１２の筐体４１２Ｃを加振する。これにより、画像形成処理の途中で、現像装置４１２の筐体４１２Ｃの上壁に溜まったトナーが筐体４１２Ｃ内に脱落することを抑制することができる。そのため、筐体４１２Ｃの上壁に溜まったトナーに起因した画像不良の発生を抑制することができる。

また、加振機構２００が、現像装置４１２を駆動するための駆動力に基づいて筐体４１２Ｃを加振するので、別の駆動源を追加して加振機構を動作させる構成と比較して画像形成装置１内において省スペース化を図ることができる。

また、加振機構２００により現像装置４１２の筐体４１２Ｃを加振するので、ユーザーにより加振する構成と比較して、加振の動作にばらつきを生じにくくすることができる。

また、加振機構２００を現像装置４１２の筐体４１２Ｃから着脱できるので、ユーザーの要求レベルに応じて後付け部品として加振機構２００を市場供給することができる。また、加振機構２００を容易に交換することもできるし、また、必要なときだけ現像装置４１２に装着して使用することもできる。

また、筐体４１２Ｃの上蓋は現像スリーブ４１２Ａと対向するので、現像スリーブ４１２Ａから飛散したトナーが付着しやすいが、本実施の形態では、当該上蓋から延びる被加振壁４１２Ｄを加振するので、効果的にトナーを上蓋から脱落させることができる。また、上蓋から脱落したトナーは、現像スリーブ４１２Ａや感光体ドラム４１３に付着するが、非画像形成時であり、また、感光体ドラム４１３に付着したトナーは、ドラムクリーニング装置４１５により回収されるので、画像不良は発生しない。

また、加振部材２２０の回動部２２２の回動支点が変更可能なので、当該回動支点を変更することにより、加振部材２２０による加振の際の振動の強さを調整することができる。例えば、加振の際の振動を強くするためには、回動部２２２に形成された穴２２４のうち、最も被押圧部２２１側に位置する穴２２４にすると良く、加振の際の振動を弱くするためには、回動部２２２に形成された穴２２４のうち、最も加振部２２３側に位置する穴２２４にすると良い。

また、加振機構２００が撹拌部材４１２Ｂを駆動するための駆動力が伝達されるので、例えば連続印刷における紙間において撹拌部材４１２Ｂを停止して、次の用紙Ｓの印刷の時に撹拌部材４１２Ｂの駆動を再度開始したときに、筐体４１２Ｃに加振機構２００による加振が行われる。そのため、加振の回数を増やすことができるので、筐体４１２Ｃにトナーが溜まることを抑制することができる。

ところで、例えば、互いに色の異なるトナーを収容した４つの現像装置４１２の開始タイミングを全て同時にした場合、現像装置４１２を加振した際に発生する音が複数の現像装置４１２において同時に発生することになるので、加振の際の音が大きくなりすぎる可能性がある。

そこで、本実施の形態では、制御部１００の制御の下、各現像装置４１２の開始タイミングを異ならせる制御を行う。具体的には、中間転写ベルト４２１の回転方向の上流側から順に各現像装置４１２の駆動を開始していく。つまり、画像形成のための動作が終了した現像装置４１２から順に駆動を開始していくことにより、加振の際に発生する音の発生のタイミングを異ならせることができるので、加振の際に発生する音を低減することができる。

また、加振部材２２０や現像装置４１２の筐体４１２Ｃを金属等で構成した場合、加振した際の音が大きくなるおそれがある。そこで、加振部材２２０の加振部２２３または現像装置４１２の筐体４１２Ｃの加振される位置に音の発生を小さくするための静音部材を設けても良い。このようにすることで、加振の際に発生する音を低減することができる。なお、静音部材としては、現像装置４１２の筐体４１２Ｃを加振することを考慮して、比較的硬度の高い、例えばポロン等の樹脂部材を用いることができる。

次に、第１変形例について説明する。図５Ａは、第１変形例に係る加振機構２００を示す図であって、現像装置４１２が駆動してないときの状態を示す図である。図５Ｂは、第１変形例に係る加振機構２００を示す図であって、現像装置４１２が駆動するときの状態を示す図である。

図５Ａに示すように、第１変形例に係る押圧部材２１０は、バネ取付部２１３の位置が、本体部２１１の図示左端部の下部の位置となっている。バネ２１４は、一端がバネ取付部２１３に取り付けられ、他端が押圧部材２１０の下方における現像装置４１２の適宜な位置に取り付けられる。これにより、押圧部材２１０は、バネ２１４により、反時計回り方向に回動するように付勢されている。このため、押圧部材２１０は、第３ギヤー２０３に駆動が伝達されていないとき、押圧部２１２が加振部材２２０を押圧した状態となっているので、加振部材２２０は加振位置に位置する。

ここで、第３ギヤー２０３に駆動が伝達されると、第４ギヤー２０４と本体部２１１との間に働く所定の摩擦反力により、押圧部材２１０が回動する。なお、第１変形例では、第３ギヤー２０３の回転方向は時計回り方向に設定されている。

押圧部材２１０が回動することで、押圧部２１２が加振部材２２０の被押圧部２２１から離れていき、加振部材２２０が非加振位置に位置する。また、現像装置４１２の本体部２１１の図示右側に対応する位置には、ストッパー２１５が設けられている。押圧部材２１０は、このストッパー２１５に当接することでストッパー２１５よりも下流側への回動が抑制されるので、現像装置４１２の駆動中は図５Ｂの位置に位置した状態となる。

現像装置４１２が駆動を停止したとき、つまり、非画像形成時となると、第３ギヤー２０３に駆動が伝達されなくなり、バネ２１４の付勢力により押圧部材２１０が反時計回り方向に回動する。これにより、押圧部材２１０の押圧部２１２が加振部材２２０の被押圧部２２１を押圧して、加振部材２２０が非加振位置から加振位置に移動する。このため、現像装置４１２の筐体４１２Ｃが加振されるので、筐体４１２Ｃに付着したトナーに起因した画像不良の発生を抑制することができる。

また、上記実施の形態では、現像装置４１２の駆動の開始タイミングを異ならせる制御を行うことで加振の際に発生する音の発生タイミングを異ならせていたが、第１変形例では、各現像装置４１２の停止タイミングを異ならせる制御を行うことにより、加振の際に発生する音の発生タイミングを異ならせることができる。

次に、第２変形例について説明する。図６Ａは、第２変形例に係る加振機構２００の、現像装置４１２の駆動開始時の状態を示す図である。図６Ｂは、第２変形例に係る加振機構２００の、現像装置４１２の駆動状態の時の状態を示す図である。

図６Ａに示すように、第２変形例に係る押圧部材２１０は、上記実施の形態とは異なり、内部にギヤーが配置されておらず、過負荷保護部２５０を有している。過負荷保護部２５０は、円板状に形成されており、押圧部材２１０の本体部２１１から延びる回動軸２１７に接続され、押圧部材２１０とともに回転する。

過負荷保護部２５０は、撹拌部材４１２Ｂの回転駆動が伝達される第５ギヤー２０６に接触している。過負荷保護部２５０は、第５ギヤー２０６との間に働く摩擦力により、第５ギヤー２０６につられて回転する。第５ギヤー２０６が回転を続けて過負荷保護部２５０に過負荷がかかると、第５ギヤー２０６から過負荷保護部２５０へのトルク伝達が遮断される。つまり、過負荷保護部２５０により、撹拌部材４１２Ｂの回転駆動トルクが所定値を超えるまで撹拌部材４１２Ｂの回転駆動が伝達され、回転駆動トルクが所定値を超えた場合、撹拌部材４１２Ｂの回転駆動の伝達が解除される。

また、第２変形例では、第５ギヤー２０６は反時計回り方向に回転するように設定されている。そのため、押圧部材２１０は、バネ２１４により時計回り方向に回動するように付勢されている。

ここで、第２変形例の動作について説明する。
図６Ａに示すように、現像装置４１２の駆動開始時において、第５ギヤー２０６に駆動が伝達されると、第５ギヤー２０６の回転につられて過負荷保護部２５０および押圧部材２１０が反時計回り方向に回動する。押圧部材２１０が反時計回り方向に回動すると、押圧部材２１０の押圧部２１２が加振部材２２０を押圧して、現像装置４１２への加振がなされる。

現像装置４１２の駆動が続き、過負荷保護部２５０に過負荷がかかると、第５ギヤー２０６から過負荷保護部２５０への駆動力の伝達が解除される。そして、押圧部材２１０がバネ２１４の付勢力により、時計回り方向に回動して加振部材２２０から離れる。これにより、加振部材２２０が非加振位置に戻る。これによれば、現像装置４１２の駆動中に加振機構２００への駆動伝達が解除されるので、現像装置４１２の駆動に対する負荷を低減することができる。

次に、第３変形例について説明する。図７は、第３変形例に係る加振機構２００を示す図である。図８は、第３変形例に係る加振機構２００の、現像装置４１２の動作が停止している時の状態を示す図である。

図７および図８に示すように、第３変形例に係る加振機構２００は、ギヤー支持部２０５と、加振部材２２０と、伝達ギヤー機構２６０と、押圧ギヤー機構２７０とを有している。伝達ギヤー機構２６０は、本発明の「伝達部」に対応する。

加振部材２２０は、上記実施の形態と略同様の構成である。また、加振部材２２０における加振部２２３とは反対側の端部が、バネ２２５により現像装置４１２とは反対側に付勢されている。これにより、加振部材２２０が後述する押圧部材２７３による押圧されていない場合、加振部２２３が現像装置４１２の筐体４１２Ｃに接触した状態となる。

また、加振部材２２０は、ギヤー支持部２０５に支持されている。ギヤー支持部２０５は、例えば、加振部材２００の回動中心となるネジ２４０等を支持する支持部を有する構成とすることができる。そのため、加振部材２２０を含む加振機構２００を筐体４１２Ｃに対して容易に着脱することができる。

伝達ギヤー機構２６０は、第１固定ギヤー２６１と、第１移動ギヤー２６２とを有している。第１固定ギヤー２６１は、現像装置４１２における回転駆動が伝達される伝達ギヤー２０７と噛み合うギヤーであり、ギヤー支持部２０５に回転可能で、かつ、移動不能に支持されている。

第１移動ギヤー２６２は、第１固定ギヤー２６１と噛み合うギヤーであり、ギヤー支持部２０５に回転可能で、かつ、移動可能に支持されている。図８および図９に示すように、第１移動ギヤー２６２は、伝達ギヤー２０７に回転駆動が伝達されると、第１固定ギヤー２６１の回転により、図示時計周り方向に移動して、後述する第２固定ギヤー２７１と噛み合うようになっている。

押圧ギヤー機構２７０は、第２固定ギヤー２７１と、第２移動ギヤー２７２と、押圧部材２７３とを有している。第２固定ギヤー２７１は、第１移動ギヤー２６２と噛み合った際に、伝達ギヤー機構２６０を介して伝達ギヤー２０７から回転駆動が伝達されるギヤーであり、ギヤー支持部２０５に回転可能で、かつ、移動不能に支持されている。

第２移動ギヤー２７２は、第２固定ギヤー２７１と噛み合うギヤーであり、ギヤー支持部２０５に回転可能で、かつ、移動可能に支持されている。第２移動ギヤー２７２は、第２固定ギヤー２７１に回転駆動が伝達されると、第２固定ギヤー２７１の回転により、図示時計周り方向に移動する。

押圧部材２７３は、第２移動ギヤー２７２の回転中心部分から、現像装置４１２側に延びており、加振部材２２０の現像装置４１２側とは反対側の側面に接触している。押圧部材２７３は、第２移動ギヤー２７２が移動することにより、現像装置４１２に向けて加振部材２２０を押圧する。これにより、加振部材２２０における加振部２２３が現像装置４１２における筐体４１２Ｃから離間する。つまり、加振部材２２０は、押圧部材２７３に押圧されている場合に非加振位置に位置する。

そして、図１０に示すように、現像装置４１２による駆動が停止して、伝達ギヤー機構２６０における押圧ギヤー機構２７０に駆動が伝達されなくなると、押圧部材２７３による加振部材２２０における押圧が解除される。押圧部材２７３による押圧が解除されると、バネ２２５の付勢力により、加振部材２２０が押圧部材２７３を押し返す側に移動する。

そのため、加振部材２２０の加振部２２３が現像装置４１２の筐体４１２Ｃ側に移動して筐体４１２Ｃを加振する。つまり、加振部材２２０は、押圧部材２７３による押圧が解除された場合に非加振位置から加振位置に移動して筐体４１２Ｃを加振する。これにより、現像装置４１２の筐体４１２Ｃの上蓋に付着したトナーを当該上蓋から脱落させることができる。

また、制御部１００は、押圧部材２７３による押圧を解除する際、伝達ギヤー２０７が回転駆動を伝達するときとは逆方向に伝達ギヤー２０７を回転させる。この場合における伝達ギヤー２０７の回転は、例えばギヤー歯１つ分の回転である。このようにすることで、第１移動ギヤー２６２と第２固定ギヤー２７１との噛み合いを解除しやすくすることができるので、加振部材２２０における加振動作を確実に行うことができる。さらに、制御部１００による押圧部材２７３による押圧を解除する際における、伝達ギヤー２０７を逆方向に回転させる制御は、第３変形例だけではなく、上記実施の形態、第１変形例および第２変形例に適用しても構わない。

なお、上記実施の形態では、撹拌部材４１２Ｂを回転部材として例示したが、本発明はこれに限定されず、例えば現像スリーブ４１２Ａを回転部材として採用しても良い。また、この場合、連続印刷における紙間においては、現像スリーブ４１２Ａが回転したままとなることが一般的であるので、印刷ジョブにおける駆動開始時または印刷ジョブ終了後の駆動停止時に加振動作がなされる。そのため、比較的印刷枚数が少ないような印刷ジョブの場合において、不必要な加振動作がなされることを抑制することができる。

また、上記実施の形態では、被加振壁４１２Ｄは、筐体４１２Ｃの上壁における撹拌部材４１２Ｂ側の端部に位置していたが、筐体４１２Ｃの上蓋そのものであっても良いし、筐体４１２Ｃの上壁における現像スリーブ４１２Ａ側の端部に位置していても良い。このようにすることで、被加振壁４１２Ｄを現像スリーブ４１２Ａ付近に位置させることができるので、より効果的に、筐体４１２Ｃからトナーを脱落させることができる。

また、上記実施の形態では、加振機構２００が撹拌部材４１２Ｂ、つまり、現像装置４１２の現像動作を行うために用いられる回転部材の回転駆動に連動する構成となっていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、加振機構２００は、現像装置４１２とは別の駆動源から駆動を伝達される構成であっても良い。また、この場合、カラー印刷やモノクロ印刷の違いを考慮して、動作する現像装置４１２の筐体４１２Ｃのみを加振させるように制御すると良い。

その他、上記実施の形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

１ 画像形成装置
２００ 加振機構
２１０ 押圧部材
２２０ 加振部材
４１２ 現像装置
４１２Ａ 現像スリーブ
４１２Ｂ 撹拌部材
４１２Ｃ 筐体

Claims (20)

1. 使用時に画像形成装置に装着され、前記画像形成装置における現像動作を行う現像装置であって、
   現像剤を収容する筐体と、
   前記現像動作を制御する制御部と、
   前記筐体内に付着したトナーが脱落するように前記筐体を加振する加振機構と、
   を備え、
   前記加振機構は、前記現像動作に伴って、非画像形成時に一回、前記筐体を加振する、
   現像装置。
2. 前記加振機構は、前記筐体に対して着脱可能である、
   請求項１に記載の現像装置。
3. 前記加振機構は、前記現像装置の現像動作を行うために用いられる回転部材の回転駆動に連動して前記筐体を加振する、
   請求項１または請求項２に記載の現像装置。
4. 前記非画像形成時は、前記回転駆動が開始される時である、
   請求項３に記載の現像装置。
5. 前記加振機構は、前記現像装置の現像動作を行うために用いられる回転部材の回転駆動トルクが所定値を超えるまで前記回転部材の回転駆動が伝達され、前記回転駆動トルクが前記所定値を超えた場合、前記回転部材の回転駆動の伝達が解除される過負荷保護部を有する、
   請求項１〜４の何れか１項に記載の現像装置。
6. 前記非画像形成時は、前記回転駆動が停止された時である、
   請求項３に記載の現像装置。
7. 前記筐体内に設けられ、前記現像剤を担持して像担持体に供給する現像剤担持体を備え、
   前記回転部材は、前記現像剤担持体である、
   請求項３〜６の何れか１項に記載の現像装置。
8. 前記筐体内の前記現像剤を撹拌する撹拌部材を備え、
   前記回転部材は、前記撹拌部材である、
   請求項３〜６の何れか１項に記載の現像装置。
9. 前記加振機構は、
   前記筐体と接触して前記筐体を加振するための位置である加振位置と、前記筐体と接触せず前記筐体を加振しないための非加振位置とを移動可能な加振部材と、
   前記回転駆動に基づいて前記加振部材を押圧する押圧部材と、
   を有し、
   前記加振部材は、
   前記押圧部材に押圧されていない場合に前記非加振位置に位置し、
   前記押圧部材に押圧された場合に前記非加振位置から前記加振位置に移動して前記筐体を加振する、
   請求項３〜８の何れか１項に記載の現像装置。
10. 前記加振機構は、
    前記筐体と接触して前記筐体を加振するための位置である加振位置と、前記筐体と接触せず前記筐体を加振しないための非加振位置とを移動可能な加振部材と、
    前記回転駆動に基づいて前記加振部材を押圧する押圧部材と、
    を有し、
    前記加振部材は、
    前記押圧部材に押圧されている場合に前記非加振位置に位置し、
    前記押圧部材による押圧が解除された場合に前記非加振位置から前記加振位置に移動して前記筐体を加振する、
    請求項３〜８の何れか１項に記載の現像装置。
11. 前記押圧部材は、前記回転駆動が伝達される伝達ギヤーの回転に連動して回動するように構成され、回動することで、前記加振部材を押圧する、
    請求項９または請求項１０に記載の現像装置。
12. 前記加振機構は、前記伝達ギヤーの回転に連動して回動するように構成され、回動することで、前記伝達ギヤーから伝達される前記回転駆動を前記押圧部材に伝達する伝達部を有する、
    請求項１１に記載の現像装置。
13. 前記制御部は、前記押圧部材による押圧を解除する際、前記回転駆動が伝達される伝達ギヤーが前記回転駆動を伝達するときとは逆方向に前記伝達ギヤーを回転させる、
    請求項９〜１２の何れか１項に記載の現像装置。
14. 前記加振部材は、前記回転部材の軸方向に延び、かつ、前記軸方向における所定位置を回動支点として回動することで、前記加振位置と前記非加振位置とを移動する、
    請求項９〜１３の何れか１項に記載の現像装置。
15. 前記加振部材は、前記回動支点の位置を変更可能に構成されている、
    請求項１４に記載の現像装置。
16. 前記現像装置は、前記加振部材が前記筐体を加振する際に生じる音を小さくする静音部材を有する、
    請求項９〜１５の何れか１項に記載の現像装置。
17. 前記加振部材は、前記筐体の上蓋に連続して延設された被加振壁を加振する、
    請求項９〜１６の何れか１項に記載の現像装置。
18. 前記筐体内に設けられ、前記現像剤を担持して像担持体に供給する現像剤担持体を備え、
    前記被加振壁は、前記現像剤担持体付近に位置する、
    請求項１７に記載の現像装置。
19. 請求項１〜１８の何れか１項に記載の現像装置を備える、
    画像形成装置。
20. 前記現像装置は、互いに異なる複数の色のそれぞれに対応して複数設けられ、
    前記制御部は、各現像装置の駆動の開始タイミングおよび停止タイミングの少なくとも一方が異なるように前記現像装置を制御する、
    請求項１９に記載の画像形成装置。

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