特許 6981134 画像形成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6981134

(24)【登録日】2021年11月22日

(45)【発行日】2021年12月15日

(54)【発明の名称】画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   G03G 15/08 20060101AFI20211202BHJP

【ＦＩ】

   G03G15/08 347

【請求項の数】6

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2017-181107(P2017-181107)

(22)【出願日】2017年9月21日

(65)【公開番号】特開2019-56802(P2019-56802A)

(43)【公開日】2019年4月11日

【審査請求日】2020年8月25日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006150

【氏名又は名称】京セラドキュメントソリューションズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100067828

【弁理士】

【氏名又は名称】小谷 悦司

(74)【代理人】

【識別番号】100115381

【弁理士】

【氏名又は名称】小谷 昌崇

(74)【代理人】

【識別番号】100178582

【弁理士】

【氏名又は名称】行武 孝

(72)【発明者】

【氏名】野原 佑太

(72)【発明者】

【氏名】山川 智彦

(72)【発明者】

【氏名】大橋 広章

(72)【発明者】

【氏名】高木 勝

【審査官】 小池 俊次

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−１５７３５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 登録実用新案第３１６６４１２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２０１１−００８２１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００９／０２２０２８４（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０３Ｇ １５／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

装置本体と、
トナー像を形成する、少なくとも一つの画像形成部と、
前記トナー像をシートに転写する転写部と、
を備え、
前記画像形成部は、
所定の軸回りに回転され、静電潜像が形成されることを許容するとともに前記静電潜像に応じたトナー像を担持する周面を有する感光体ドラムと、
前記感光体ドラムにトナーを供給することで前記静電潜像を前記トナー像に顕在化する現像装置であって、トナーを内部に受け入れるトナー補給口を有する現像装置と、
前記現像装置の上方に配置され、前記トナー補給口を通じて前記現像装置に前記トナーを補給するトナー補給ユニットと、
を有し、
前記トナー補給ユニットは、
前記感光体ドラムの軸方向に沿って延びるとともに、内部に前記トナーを貯留しかつ前記トナーを排出可能な第１トナーコンテナと、
前記軸方向に沿って延びるとともに、内部に前記トナーを貯留しかつ前記トナーを排出可能な第２トナーコンテナと、
前記装置本体において前記現像装置の上方に間隔をおいて配置され、前記第１トナーコンテナが前記軸方向に沿って装着されることを許容するとともに前記第１トナーコンテナを受け入れる、第１コンテナ装着部と、
前記装置本体において前記現像装置の上方かつ前記第１コンテナ装着部の下方に配置され、前記第２トナーコンテナが前記軸方向に沿って装着されることを許容するとともに前記第２トナーコンテナを受け入れる、第２コンテナ装着部と、
前記第１コンテナ装着部に装着された前記第１トナーコンテナ、および前記第２コンテナ装着部に装着された前記第２トナーコンテナからそれぞれ排出される前記トナーを前記現像装置まで搬送するトナー搬送ユニットと、
前記第１トナーコンテナおよび前記第２トナーコンテナのうちの一方のトナーコンテナから前記現像装置に前記トナーを供給するとともに、当該一方のトナーコンテナが空になると、前記第１トナーコンテナおよび前記第２トナーコンテナのうちの他方のトナーコンテナから前記現像装置に前記トナーを供給するように、前記トナー搬送ユニットを制御する補給制御部と、
を備え、
前記第１トナーコンテナは、前記第１コンテナ装着部に対する装着方向の先端側に形成された第１トナー排出口を有し、
前記第２トナーコンテナは、前記第２コンテナ装着部に対する装着方向の先端側に形成された第２トナー排出口を有し、
前記第２コンテナ装着部は、前記第１コンテナ装着部に装着された前記第１トナーコンテナの前記装着方向の先端部に対して、前記第２トナーコンテナの前記装着方向の先端部が、前記装着方向の後端側に所定の間隔をおいて配置されるように、前記第２トナーコンテナを前記装置本体内で位置決めし、
前記トナー搬送ユニットの一部は、前記第１トナーコンテナよりも下方の空間であって、前記第１トナーコンテナの前記装着方向の先端部と前記第２トナーコンテナの前記装着方向の先端部との間の空間に形成されたコンテナ段差部に、前記第１トナー排出口から前記第２トナー排出口よりも下方の位置に至るまで鉛直方向に延びるように配置されている、画像形成装置。

【請求項2】

前記トナー搬送ユニットは、
前記第１トナーコンテナの前記装着方向の先端部と係合し、前記第１トナー排出口から排出された前記トナーを受け入れる第１トナー受け部と、
前記第２トナーコンテナの前記装着方向の先端部と係合し、前記第２トナー排出口から排出された前記トナーを受け入れる第２トナー受け部と、
前記コンテナ段差部に配置されるように前記第１トナー受け部から下方に延びるとともに、前記トナーを下方に搬送する第１縦搬送部と、
前記第２トナー受け部から下方に延びるとともに、前記トナーを下方に搬送する第２縦搬送部と、
前記第１縦搬送部および前記第２縦搬送部によって搬送されたトナーが合流するように前記トナーを受け入れるとともに、前記トナーを水平方向に沿って更に搬送する合流搬送部と、
前記合流搬送部から下方に延びるとともに、前記現像装置に前記トナーを供給するトナー供給部と、
を有する、請求項１に記載の画像形成装置。

【請求項3】

前記トナー搬送ユニットは、
前記第１縦搬送部から前記トナーを受け入れるとともに、前記トナーを水平方向に沿って搬送しながら、前記合流搬送部に前記トナーを受け渡す、第１横搬送部と、
前記第２縦搬送部から前記トナーを受け入れるとともに、前記トナーを水平方向に沿って搬送しながら、前記合流搬送部に前記トナーを受け渡す、第２横搬送部と、
を更に有する、請求項２に記載の画像形成装置。

【請求項4】

前記合流搬送部は、前記第１トナーコンテナの前記装着方向の先端部よりも前記装着方向後端側に配置されている、請求項２または３に記載の画像形成装置。

【請求項5】

第１回転方向および前記第１回転方向とは反対の第２回転方向に回転可能とされ、回転駆動力を発生するモータと、
前記モータに連結され、前記モータが前記第１回転方向に回転されると前記回転駆動力を前記第１トナーコンテナに伝達することで前記第１トナー排出口からトナーが排出されることを許容し、前記モータが前記第２回転方向に回転されると前記回転駆動力を前記第２トナーコンテナに伝達することで前記第２トナー排出口からトナーが排出されることを許容する、駆動伝達部と、
を更に備える、請求項１乃至４の何れか１項に記載の画像形成装置。

【請求項6】

前記少なくとも一つの画像形成部は、複数色のトナーに応じてそれぞれ配置された複数の画像形成部を備え、
前記複数の画像形成部の前記第１トナーコンテナは水平方向において互いに隣接して配置され、
前記複数の画像形成部の前記第２トナーコンテナは水平方向において互いに隣接して配置されている、請求項１乃至５の何れか１項に記載の画像形成装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、シートに画像を形成する画像形成装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、電子写真方式が採用されたプリンタや複写機等の画像形成装置は、静電潜像を担持する感光体ドラムと、感光体ドラムにトナーを供給し静電潜像をトナー像に顕在化する現像装置と、該感光体ドラムからトナー像をシートに転写する転写装置と、を備える。

【0003】

特許文献１には、各色のカラートナーに応じて複数の現像装置が備えられた画像形成装置であって、各現像装置に補給トナーを供給するトナー容器（トナーコンテナ）が２つずつ配置された画像形成装置が開示されている。一方のトナー容器が空になった場合でも、他方のトナー容器からトナーを補給することが可能であるため、画像形成装置の強制停止時間（印字不可時間）が短縮される。特に、大量の印字枚数を含む印刷ジョブが実行される際に、トナー切れによってジョブが途中で中断されることが抑止される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１４−１５７３５０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に記載された技術では、各色のトナー容器が水平方向に隣接して配置されている。このため、画像形成装置の装置本体の水平方向の幅が増大するという問題があった。

【0006】

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、トナーコンテナの交換に伴って画像形成動作が停止する頻度や時間を低減するとともに、装置本体の水平方向における幅が増大することを抑止した画像形成装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一局面に係る画像形成装置は、装置本体と、トナー像を形成する、少なくとも一つの画像形成部と、前記トナー画像をシートに転写する転写部と、を備え、前記画像形成部は、所定の軸回りに回転され、静電潜像が形成されることを許容するとともに前記静電潜像に応じたトナー像を担持する周面を有する感光体ドラムと、前記感光体ドラムにトナーを供給することで前記静電潜像を前記トナー像に顕在化する現像装置であって、トナーを内部に受け入れるトナー補給口を有する現像装置と、前記現像装置の上方に配置され、前記トナー補給口を通じて前記現像装置に前記トナーを補給するトナー補給ユニットと、を有し、前記トナー補給ユニットは、前記感光体ドラムの軸方向に沿って延びるとともに、内部に前記トナーを貯留しかつ前記トナーを排出可能な第１トナーコンテナと、前記軸方向に沿って延びるとともに、内部に前記トナーを貯留しかつ前記トナーを排出可能な第２トナーコンテナと、前記装置本体において前記現像装置の上方に間隔をおいて配置され、前記第１トナーコンテナが前記軸方向に沿って装着されることを許容するとともに前記第１トナーコンテナを受け入れる、第１コンテナ装着部と、前記装置本体において前記現像装置の上方かつ前記第１コンテナ装着部の下方に配置され、前記第２トナーコンテナが前記軸方向に沿って装着されることを許容するとともに前記第２トナーコンテナを受け入れる、第２コンテナ装着部と、前記第１コンテナ装着部に装着された前記第１トナーコンテナ、および前記第２コンテナ装着部に装着された前記第２トナーコンテナからそれぞれ排出される前記トナーを前記現像装置まで搬送するトナー搬送ユニットと、前記第１トナーコンテナおよび前記第２トナーコンテナのうちの一方のトナーコンテナから前記現像装置に前記トナーを供給するとともに、当該一方のトナーコンテナが空になると、前記第１トナーコンテナおよび前記第２トナーコンテナのうちの他方のトナーコンテナから前記現像装置に前記トナーを供給するように、前記トナー搬送ユニットを制御する補給制御部と、を備える。

【0008】

本構成によれば、装置本体内において、現像装置に対して２つのトナーコンテナが配置される。そして、第１トナーコンテナおよび第２トナーコンテナは、装置本体内において上下方向において隣接するように配置される。このため、２つのトナーコンテナが水平方向において隣接して配置される場合と比較して、装置本体の水平方向における幅が増大することが抑止される。また、補給制御部は、第１トナーコンテナおよび第２トナーコンテナのうちの一方のトナーコンテナから現像装置にトナーを供給するとともに、当該一方のトナーコンテナが空になると、第１トナーコンテナおよび第２トナーコンテナのうちの他方のトナーコンテナから現像装置にトナーを補給するように、トナー搬送ユニットを制御する。このため、第１トナーコンテナが空になった場合でも、速やかに第２トナーコンテナによって画像形成動作が実行可能とされる。この結果、トナーコンテナの交換に伴って画像形成動作が停止する頻度や時間を低減することができる。

【0009】

上記の構成において、前記第１トナーコンテナは、前記第１コンテナ装着部に対する装着方向の先端側に形成された第１トナー排出口を有し、前記第２トナーコンテナは、前記第２コンテナ装着部に対する装着方向の先端側に形成された第２トナー排出口を有し、前記第２コンテナ装着部は、前記第１コンテナ装着部に装着された前記第１トナーコンテナの前記装着方向の先端部に対して、前記第２トナーコンテナの前記装着方向の先端部が、前記装着方向の後端側に所定の間隔をおいて配置されるように、前記第２トナーコンテナを前記装置本体内で位置決めし、前記トナー搬送ユニットの一部は、前記第１トナーコンテナよりも下方の空間であって、前記第１トナーコンテナの前記装着方向の先端部と前記第２トナーコンテナの前記装着方向の先端部との間の空間に形成されたコンテナ段差部に配置されていることが望ましい。

【0010】

本構成によれば、装置本体内において第１トナーコンテナおよび第２トナーコンテナは、装着方向において互いにずれた位置に配置される。そして、２つのトナーコンテナによって形成されるコンテナ段差部を利用して、トナー搬送ユニットを効率的に配置することができる。

【0011】

上記の構成において、前記トナー搬送ユニットは、前記第１トナーコンテナの前記装着方向の先端部と係合し、前記第１トナー排出口から排出された前記トナーを受け入れる第１トナー受け部と、前記第２トナーコンテナの前記装着方向の先端部と係合し、前記第２トナー排出口から排出された前記トナーを受け入れる第２トナー受け部と、前記コンテナ段差部に配置されるように前記第１トナー受け部から下方に延びるとともに、前記トナーを下方に搬送する第１縦搬送部と、前記第２トナー受け部から下方に延びるとともに、前記トナーを下方に搬送する第２縦搬送部と、前記第１縦搬送部および前記第２縦搬送部によって搬送されたトナーが合流するように前記トナーを受け入れるとともに、前記トナーを水平方向に沿って更に搬送する合流搬送部と、前記合流搬送部から下方に延びるとともに、前記現像装置に前記トナーを供給するトナー供給部と、を有することが望ましい。

【0012】

本構成によれば、第２トナーコンテナの上方に位置する第１トナーコンテナから排出されるトナーを下方に搬送するために、第１縦搬送部が備えられる。そして、コンテナ段差部を利用して、第１縦搬送部を配置することができる。このため、第１トナーコンテナおよび第２トナーコンテナの装着方向における位置が同じ場合と比較して、第１縦搬送部の配置スペースを縮小することができる。

【0013】

上記の構成において、前記トナー搬送ユニットは、前記第１縦搬送部から前記トナーを受け入れるとともに、前記トナーを水平方向に沿って搬送しながら、前記合流搬送部に前記トナーを受け渡す、第１横搬送部と、前記第２縦搬送部から前記トナーを受け入れるとともに、前記トナーを水平方向に沿って搬送しながら、前記合流搬送部に前記トナーを受け渡す、第２横搬送部と、を更に有することが望ましい。

【0014】

本構成によれば、第１縦搬送部および第２縦搬送部から合流搬送部に直接トナーが流入する場合と比較して、合流搬送部内を安定してトナーで充填することができる。この結果、トナー供給部を介した現像装置に対するトナー補給を安定して実行することができる。

【0015】

上記の構成において、前記合流搬送部は、前記第１トナーコンテナの前記装着方向の先端部よりも前記装着方向後端側に配置されていることが望ましい。

【0016】

本構成によれば、合流搬送部が第１トナーコンテナよりも装着方向の先端側に位置する場合と比較して、装着方向における装置本体のサイズを縮小することができる。

【0017】

上記の構成において、第１回転方向および前記第１回転方向とは反対の第２回転方向に回転可能とされ、回転駆動力を発生するモータと、前記モータに連結され、前記モータが前記第１回転方向に回転されると前記回転駆動力を前記第１トナーコンテナに伝達することで前記第１トナー排出口からトナーが排出されることを許容し、前記モータが前記第２回転方向に回転されると前記回転駆動力を前記第２トナーコンテナに伝達することで前記第２トナー排出口からトナーが排出されることを許容する、駆動伝達部と、を更に備えることが望ましい。

【0018】

本構成によれば、単一のモータおよび駆動伝達部によって、第１トナーコンテナおよび第２トナーコンテナからトナーを選択的に供給することができる。

【0019】

上記の構成において、前記少なくとも一つの画像形成部は、複数色のトナーに応じてそれぞれ配置された複数の画像形成部を備え、前記複数の画像形成部の前記第１トナーコンテナが水平方向において互いに隣接して配置され、前記複数の画像形成部の前記第２トナーコンテナが水平方向において互いに隣接して配置されていることが望ましい。

【0020】

本構成によれば、複数色のトナーによってシートに画像が形成される場合であっても、トナーコンテナの交換に伴って画像形成動作が停止する頻度や時間を低減するとともに、装置本体の水平方向における幅が増大することが抑止される。

【発明の効果】

【0021】

本発明によれば、トナーコンテナの交換に伴って画像形成動作が停止する頻度や時間を低減するとともに、装置本体の水平方向における幅が増大することを抑止した画像形成装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の内部構造を示す断面図である。

【図2】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の画像形成部の斜視図である。

【図3】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の画像形成部の正面図である。

【図4】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の画像形成部の背面図である。

【図5】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の画像形成部の平面図である。

【図6】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の画像形成部の側面図である。

【図7】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の画像形成部の断面図である。

【図8】本発明の一実施形態に係る画像形成装置のトナー補給ユニットおよび現像装置の斜視図である。

【図9】本発明の一実施形態に係る画像形成装置のトナー補給ユニットおよび現像装置の側面図である。

【図10】本発明の一実施形態に係る画像形成装置のトナー補給ユニットおよび現像装置の背面図である。

【図11】本発明の一実施形態に係る画像形成装置のトナー補給ユニットおよび現像装置の平面図である。

【図12】本発明の変形実施形態に係る画像形成装置のトナーコンテナを回転させる駆動系の背面図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、図面に基づいて、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１０について詳細に説明する。本実施形態では、画像形成装置の一例として、タンデム方式のカラープリンタを例示する。画像形成装置は、例えば、複写機、ファクシミリ装置、及びこれらの複合機等であってもよい。また、画像形成装置は、単色（モノクロ）画像を形成するプリンタ、複写機などでもよい。

【0024】

図１は、画像形成装置１０の内部構造を示す断面図である。この画像形成装置１０は、箱形の筐体構造を備える装置本体１１を備える。この装置本体１１内には、シートＰを給紙する給紙部１２、給紙部１２から給紙されたシートＰに転写するためのトナー像を形成する画像形成部１３、前記トナー像が一次転写される中間転写ユニット１４、二次転写ローラー１４５、及び、シートＰ上に形成された未定着トナー像をシートＰに定着する処理を施す定着部１６が内装されている。さらに、装置本体１１の上部には、定着部１６で定着処理の施されたシートＰが排紙される排紙部１７１が備えられている。

【0025】

装置本体１１内には、さらに、画像形成部１３より右側位置に、上下方向に延びるシート搬送路１１１が形成されている。シート搬送路１１１には、適所にシートＰを搬送する搬送ローラー対が設けられている。また、シートＰのスキュー矯正を行うと共に、後述する二次転写のニップ部に所定のタイミングでシートＰを送り込むレジストローラー対１１３も、シート搬送路１１１における前記ニップ部の上流側に設けられている。シート搬送路１１１は、シートＰを給紙部１２から排紙部１７１まで、画像形成部１３（二次転写ニップ部）及び定着部１６を経由して搬送させる搬送路である。

【0026】

給紙部１２は、給紙トレイ１２１、ピックアップローラー１２２を備える。給紙トレイ１２１は、装置本体１１の下方位置に挿脱可能に装着され、複数枚のシートＰが積層されたシート束を貯留する。ピックアップローラー１２２は、給紙トレイ１２１に貯留されたシート束の最上面のシートＰを１枚ずつ繰り出す。

【0027】

画像形成部１３は、シートＰに転写するトナー像を形成するものであって、異なる色のトナー像を形成する複数の画像形成ユニットを備える。この画像形成ユニットとして、本実施形態では、後述する中間転写ベルト１４１の回転方向上流側から下流側へ（図１に示す左側から右側へ）向けて、複数色のトナーに応じて順次配設された、イエロー（Ｙ）色のトナーを用いるイエロー用ユニット１３Ｙ、シアン（Ｃ）色のトナーを用いるシアン用ユニット１３Ｃ、マゼンタ（Ｍ）色のトナーを用いるマゼンタ用ユニット１３Ｍ及びブラック（Ｂｋ）色のトナーを用いるブラック用ユニット１３ＢＫが備えられている。各ユニットは、それぞれ感光体ドラム２０と、感光体ドラム２０の周囲に配置された帯電装置２１、現像装置２３及びクリーニング装置２５とを備える。また、各ユニット共通の露光装置２２が、画像形成ユニットの下方に配置されている。

【0028】

感光体ドラム２０は、前後方向に延びる所定の軸回りに回転駆動され、その周面に静電潜像が形成されることを許容するとともに、トナー像を担持する。帯電装置２１は、感光体ドラム２０の表面を均一に帯電する。露光装置２２は、光源やポリゴンミラー、反射ミラー、偏向ミラーなどの各種の光学系機器を有し、均一に帯電された感光体ドラム２０の周面に、画像データに基づき変調された光を照射して、静電潜像を形成する。また、クリーニング装置２５は、トナー像転写後の感光体ドラム２０の周面を清掃する。本実施形態では、感光体ドラム２０、帯電装置２１およびクリーニング装置２５が、互いに一体とされドラムユニット２（図１、図２）を構成している。

【0029】

現像装置２３は、感光体ドラム２０上に形成された静電潜像を現像（顕在化）するために、感光体ドラム２０の周面にトナーを供給する。現像装置２３は、現像剤として、磁性一成分トナーを収容している。なお、本実施形態では、トナーはプラスの極性に帯電する特性を備える。また、他の実施形態において、現像装置２３は、トナーとキャリアとからなる２成分現像剤方式または非磁性一成分などの他の現像方式を採用するものでもよい。なお、現像装置２３は、トナーを内部に受け入れるトナー補給口２３０（図２参照）を有する。

【0030】

中間転写ユニット１４は、画像形成部１３の上方に配置される。中間転写ユニット１４は、中間転写ベルト１４１と、駆動ローラー１４２と、従動ローラー１４３と、一次転写ローラー２４と、を備える。

【0031】

中間転写ベルト１４１は、無端状のベルト状回転体であって、その周面側が各感光体ドラム２０の周面にそれぞれ当接するように、駆動ローラー１４２及び従動ローラー１４３に架け渡されている。中間転写ベルト１４１は、一の方向に周回駆動され、感光体ドラム２０から転写されたトナー像を表面に担持する。

【0032】

駆動ローラー１４２は、中間転写ユニット１４の左端側で中間転写ベルト１４１を張架し、中間転写ベルト１４１を周回駆動させる。駆動ローラー１４２は金属ローラーからなる。従動ローラー１４３は、中間転写ユニット１４の右端側で中間転写ベルト１４１を張架する。従動ローラー１４３は、中間転写ベルト１４１に張力を付与する。

【0033】

一次転写ローラー２４は、中間転写ベルト１４１を挟んで感光体ドラム２０と一次転写ニップ部を形成し、感光体ドラム２０上のトナー像を中間転写ベルト１４１上に一次転写する。各色の感光体ドラム２０に対向して、それぞれ、一次転写ローラー２４が配置される。

【0034】

二次転写ローラー１４５は、中間転写ベルト１４１を挟んで駆動ローラー１４２に対向して配置されている。二次転写ローラー１４５は、中間転写ベルト１４１の周面に圧接されて二次転写ニップ部を形成している。中間転写ベルト１４１上に一次転写されたトナー像は、給紙部１２から供給されるシートＰに、前記二次転写ニップ部において二次転写される。本実施形態の中間転写ユニット１４および二次転写ローラー１４５は、本発明の転写部を構成する。転写部は、画像形成部１３において形成されたトナー像を感光体ドラム２０からシートＰに転写する。

【0035】

定着部１６へ供給されたシートＰは、定着ニップ部を通過することで加熱加圧される。これにより、前記二次転写ニップ部でシートＰに転写されたトナー像は、シートＰに定着される。

【0036】

排紙部１７１は、装置本体１１の頂部が凹没されることによって形成されている。定着処理が施されたシートＰは、定着部１６の上部から延設されたシート搬送路１１１を経由して、排紙トレイ１７１に排紙される。

【0037】

図２乃至図６は、本実施形態に係る画像形成装置１０の画像形成部１３の斜視図、正面図、背面図、平面図および側面図である。また、図７は、本実施形態に係る画像形成装置の画像形成部１３の断面図であって、図６のＡ−Ａ断面を下方から見た図に相当する。図８乃至図１１は、本実施形態に係る画像形成装置１０のイエロー色のトナー補給ユニット５および現像装置２３の斜視図、側面図、背面図および平面図である。

【0038】

図２乃至図１１を参照して、画像形成装置１０は、更に、トナー補給ユニット５を備える。トナー補給ユニット５は、各色の現像装置２３の上方に配置され、トナー補給口２３０を通じて現像装置２３に前記トナーを補給する。図２に示すように、本実施形態では、各色のトナー補給ユニット５（５ＢＫ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｙ）が水平方向に隣接して配置されている。

【0039】

各色のトナー補給ユニット５は、それぞれ、上トナーコンテナ５１（第１トナーコンテナ）と、下トナーコンテナ５２（第２トナーコンテナ）と、上ハウジング５０Ａ（第１コンテナ装着部）と、下ハウジング５０Ｂ（第２コンテナ装着部）と、トナー搬送ユニット５３と、上トナー受け部５４（第１トナー受け部）と、下トナー受け部５５（第２トナー受け部）と、を有する。

【0040】

上トナーコンテナ５１および下トナーコンテナ５２は、それぞれ、感光体ドラム２０の軸方向に沿って延びるとともに、内部にトナーを貯留しかつトナーを排出可能とされている。上トナーコンテナ５１および下トナーコンテナ５２は、感光体ドラム２０の軸方向に沿った装着方向（図２の矢印ＤＭ）に沿って、画像形成装置１０の装置本体１１に装着される。本実施形態では、上トナーコンテナ５１および下トナーコンテナ５２は、円筒形状を備えるとともに、その外周面には軸方向に沿って螺旋状に延びる螺旋溝が形成されている。当該螺旋溝は、上トナーコンテナ５１および下トナーコンテナ５２の内部の空間に突出する螺旋状の突出部を形成する。そして、後記のとおり、上トナーコンテナ５１および下トナーコンテナ５２がそれぞれ回転されることで、内部のトナーが、螺旋状の突起部によって後方に向かって搬送される。上トナーコンテナ５１は、固定部５１Ａと、第１コンテナギア５１Ｇと、を有する（図６）。固定部５１Ａは、上トナー受け部５４と係合し、上トナーコンテナ５１内のトナーを上トナー受け部５４に受け渡す。なお、固定部５１Ａは回転することなく、上トナーコンテナ５１のうち固定部５１Ａよりも前方部分が固定部５１Ａに対して相対的に回転可能とされている。第１コンテナギア５１Ｇは、固定部５１Ａの前方において上トナーコンテナ５１の外周部に固定されたギアである。第１コンテナギア５１Ｇに回転力が伝達されることで、上トナーコンテナ５１の前方部分が回転する。

【0041】

下トナーコンテナ５２も同様に、固定部５２Ａと、第２コンテナギア５２Ｇと、を有する（図６）。固定部５２Ａは、下トナー受け部５５と係合し、下トナーコンテナ５２内のトナーを下トナー受け部５５に受け渡す。なお、固定部５２Ａは回転することなく、下トナーコンテナ５２のうち固定部５２Ａよりも前方部分が固定部５２Ａに対して相対的に回転可能とされている。第２コンテナギア５２Ｇは、固定部５２Ａの前方において下トナーコンテナ５２の外周部に固定されたギアである。第２コンテナギア５２Ｇに回転力が伝達されることで、下トナーコンテナ５２の前方部分が回転する。

【0042】

なお、上トナーコンテナ５１は、上ハウジング５０Ａに対する装着方向の先端側（固定部５１Ａ）に形成された不図示の第１トナー排出口を有し、下トナーコンテナ５２は、下ハウジング５０Ｂに対する装着方向の先端側（固定部５２Ａ）に形成された不図示の第２トナー排出口を有する。これらのトナー排出口からトナーが排出される。なお、上トナーコンテナ５１および下トナーコンテナ５２は、各トナー排出口を封止する不図示のシャッターを備える。上トナーコンテナ５１および下トナーコンテナ５２が上ハウジング５０Ａおよび下ハウジング５０Ｂに装着されると、これらのシャッターはスライド移動され各トナー排出口を開放する。また、本実施形態では、上トナーコンテナ５１および下トナーコンテナ５２は、同一形状のトナーコンテナである。換言すれば、画像形成装置１０に適用される各色のトナーコンテナは、対応する色のトナー補給ユニット５における上ハウジング５０Ａおよび下ハウジング５０Ｂのいずれにも装着可能である。なお、上トナーコンテナ５１および下トナーコンテナ５２は、図１のコンテナ用空間Ｓに配置される。

【0043】

上ハウジング５０Ａは、装置本体１１において現像装置２３の上方に間隔をおいて配置され、上トナーコンテナ５１が装着方向ＤＭに沿って上ハウジング５０Ａの内部に装着されることを許容するとともに、上トナーコンテナ５１を受け入れる。下ハウジング５０Ｂは、装置本体１１において現像装置２３の上方かつ上ハウジング５０Ａの下方（直下）に配置され、下トナーコンテナ５２が装着方向ＤＭに沿って下ハウジング５０Ｂの内部に装着されることを許容するとともに、下トナーコンテナ５２を受け入れる。

【0044】

なお、図６を参照して、本実施形態では、下ハウジング５０Ｂは、上ハウジング５０Ａに装着された上トナーコンテナ５１の前記装着方向の先端部（後端部）に対して、下トナーコンテナ５２の前記装着方向の先端部（後端部）が、前記装着方向の後端側（前側）に所定の間隔をおいて配置されるように、下トナーコンテナ５２を装置本体１１内で位置決めする。この結果、上トナーコンテナ５１よりも下方の空間であって、上トナーコンテナ５１の前記装着方向の先端部と下トナーコンテナ５２の前記装着方向の先端部との間の空間には、コンテナ段差部Ｈ（図６）が形成される。

【0045】

トナー搬送ユニット５３は、上ハウジング５０Ａに装着された上トナーコンテナ５１、および下ハウジング５０Ｂに装着された下トナーコンテナ５２からそれぞれ排出されるトナーを現像装置２３まで搬送する。なお、後記のとおり、トナー搬送ユニット５３の一部は、前述のコンテナ段差部Ｈに配置されている。

【0046】

上トナー受け部５４は、上ハウジング５０Ａよりも前記装着方向の先端側に配置され、上トナーコンテナ５１の前記装着方向の先端部（固定部５１Ａ）と係合し、上トナーコンテナ５１の第１トナー排出口から排出されたトナーを受け入れる。

【0047】

下トナー受け部５５は、下ハウジング５０Ｂよりも前記装着方向の先端側に配置され、下トナーコンテナ５２の前記装着方向の先端部（固定部５２Ａ）と係合し、下トナーコンテナ５２の第２トナー排出口から排出されたトナーを受け入れる。

【0048】

更に、トナー搬送ユニット５３は、第１垂直搬送部５６（第１縦搬送部）と、第２垂直搬送部５７（第２縦搬送部）と、第１水平搬送部５８（第１横搬送部）と、第２水平搬送部５９（第２横搬送部）と、トナー貯留部６０（合流搬送部）と、第３垂直搬送部６５（トナー供給部）と、を有する。

【0049】

第１垂直搬送部５６は、下トナー受け部５５よりも前記装着方向先端側に配置されたパイプ状部材である。換言すれば、第１垂直搬送部５６は、コンテナ段差部Ｈに配置されている。第１垂直搬送部５６は、上トナー受け部５４から下方に延びるとともに、トナーを下方に搬送する。このため、上トナー受け部５４と第１垂直搬送部５６とは互いに連通している。

【0050】

第２垂直搬送部５７は、下トナー受け部５５の下方に配置されたパイプ状部材である。第２垂直搬送部５７は、下トナー受け部５５から下方に延びるとともに、トナーを下方に搬送する。このため、下トナー受け部５５と第２垂直搬送部５７とは互いに連通している。

【0051】

第１水平搬送部５８は、水平方向に延びるパイプ状部材である。第１水平搬送部５８は、第１垂直搬送部５６からトナーを受け入れるとともに、トナーを水平方向に沿って斜め前方に搬送しながら、第２水平搬送部５９の一部を通じてトナー貯留部６０にトナーを受け渡す。

【0052】

第２水平搬送部５９は、水平方向に延びるパイプ状部材である。第２水平搬送部５９は、第２垂直搬送部５７からトナーを受け入れるとともに、トナーを水平方向に沿って斜め前方に搬送しながら、トナー貯留部６０にトナーを受け渡す。

【0053】

トナー貯留部６０は、パイプ状部材である。トナー貯留部６０は、第１垂直搬送部５６および第２垂直搬送部５７によって搬送されたトナーが、第１水平搬送部５８および第２水平搬送部５９を通じて合流するように前記トナーを受け入れるとともに、トナーを水平方向に沿って更に搬送する。なお、図６および図９に示すように、トナー貯留部６０は、上トナーコンテナ５１の前記装着方向の先端部よりも前記装着方向後端側に配置されている。

【0054】

第３垂直搬送部６５は、パイプ状部材である。第３垂直搬送部６５は、トナー貯留部６０から下方に延びるとともに、現像装置２３のトナー補給口２３０にトナーを供給する。このため、第３垂直搬送部６５は、トナー貯留部６０および現像装置２３と連通している。なお、各図では、説明のために、第３垂直搬送部６５とトナー補給口２３０との位置を僅かにずらしている。

【0055】

なお、第１水平搬送部５８、第２水平搬送部５９およびトナー貯留部６０の内部には、回転することでトナーを水平方向に搬送可能な不図示の搬送スクリューがそれぞれ配置されている。トナー貯留部６０内にトナーが充満されている場合、搬送スクリューの回転量に応じて、現像装置２３に対するトナー補給量が決定される。また、本実施形態では、第１垂直搬送部５６、第２垂直搬送部５７および第３垂直搬送部６５の内部には、上記のような搬送部材が配置されていないが、他の実施形態において、搬送部内のトナーの凝集を防止するために回転または上下移動する攪拌部材が配置されてもよい。

【0056】

更に、トナー補給ユニット５は、第１モータＭ１、第２モータＭ２、第３モータＭ３、第４モータＭ４、第５モータＭ５、トナーセンサＴＳおよび補給制御部７０を備える（図１０）。

【0057】

第１モータＭ１は、上トナーコンテナ５１を回転させる回転駆動力を発生する。第１モータＭ１の不図示のモータ軸は、上トナーコンテナ５１の第１コンテナギア５１Ｇに連結される（図１０）。

【0058】

第２モータＭ２は、下トナーコンテナ５２を回転させる回転駆動力を発生する。第２モータＭ２の不図示のモータ軸は、下トナーコンテナ５２の第２コンテナギア５２Ｇに連結される（図１０）。

【0059】

第３モータＭ３は、第１水平搬送部５８の内部に備えられた搬送スクリューを回転させる回転駆動力を発生する。同様に、第４モータＭ４は、第２水平搬送部５９の内部に備えられた搬送スクリューを回転させる回転駆動力を発生する。また、第５モータＭ５は、トナー貯留部６０の内部に備えられた搬送スクリューを回転させる回転駆動力を発生する。

【0060】

トナーセンサＴＳは、第３垂直搬送部６５に対向して配置されている。トナーセンサＴＳは、透磁率センサからなり、第３垂直搬送部６５の内部に充填されているトナーを検知する。第３垂直搬送部６５の内部にトナーが充分存在する場合は、トナーセンサＴＳはＨＩＧＨ信号（＋５Ｖ）を出力する。一方、第３垂直搬送部６５の内部にトナーがほとんど存在しない場合は、トナーセンサＴＳはＬＯＷ信号（０Ｖ）を出力する。なお、他の実施形態において、トナーセンサＴＳは、ＰＩセンサ（フォトセンサ）でもよい。この場合、第３垂直搬送部６５は透明なパイプ部材からなり、ＰＩセンサによって第３垂直搬送部６５内のトナーの有無が検知される。

【0061】

補給制御部７０は、第１モータＭ１、第２モータＭ２、第３モータＭ３、第４モータＭ４および第５モータＭ５の回転を制御する。特に、補給制御部７０は、トナーセンサＴＳの出力に応じて、各モータを制御する。一例として、補給制御部７０は、上トナーコンテナ５１および下トナーコンテナ５２のうちの一方のトナーコンテナから現像装置２３にトナーを供給するとともに、当該一方のトナーコンテナが空になると、上トナーコンテナ５１および下トナーコンテナ５２のうちの他方のトナーコンテナから現像装置２３にトナーが供給されるように、トナー補給ユニット５の各モータを制御する。上トナーコンテナ５１および下トナーコンテナ５２のトナーが空になったこと（トナーエンプティ）は、上トナーコンテナ５１および下トナーコンテナ５２の回転時間によって検出してもよいし、トナーセンサＴＳの出力によって検出してもよい。まず、第１モータＭ１、第３モータＭ３、第５モータＭ５を回転させることによって、上トナーコンテナ５１から現像装置２３にトナーを供給する。やがて、上トナーコンテナ５１が回転されているにも関わらず、トナーセンサＴＳがＬＯＷ信号を出力し続ける場合、補給制御部７０は上トナーコンテナ５１が空になったと判定し、トナー補給を上トナーコンテナ５１から下トナーコンテナ５２に切り換える。すなわち、補給制御部７０は、第２モータＭ２、第４モータＭ４および第５モータＭ５を回転させることで、下トナーコンテナ５２から現像装置２３にトナーを供給する。

【0062】

以上のように、本実施形態では、装置本体１１内において、現像装置２３に対して２つのトナーコンテナが配置される。そして、上トナーコンテナ５１および下トナーコンテナ５２は、装置本体１１内において上下方向において隣接するように配置される。このため、２つのトナーコンテナが水平方向において隣接して配置される場合と比較して、装置本体１１の水平方向における幅が増大することが抑止される。また、補給制御部７０は、上トナーコンテナ５１および下トナーコンテナ５２のうちの一方のトナーコンテナから現像装置２３にトナーを供給するとともに、当該一方のトナーコンテナが空になると、上トナーコンテナ５１および下トナーコンテナ５２のうちの他方のトナーコンテナから現像装置２３にトナーを供給するように、トナー補給ユニット５の駆動系を制御する。このため、上トナーコンテナ５１が空になった場合でも、速やかに下トナーコンテナ５２によって画像形成動作が実行可能とされる。この結果、トナーコンテナの交換に伴って画像形成動作が停止する頻度や時間を低減することができる。

【0063】

また、本実施形態では、装置本体１１内において上トナーコンテナ５１および下トナーコンテナ５２は、装着方向において互いにずれた位置に配置される。そして、２つのトナーコンテナによって形成されるコンテナ段差部Ｈを利用して、トナー補給ユニット５（トナー搬送ユニット５３）を効率的に配置することができる。

【0064】

また、本実施形態では、下トナーコンテナ５２の上方に位置する上トナーコンテナ５１から排出されるトナーを下方に搬送するために、第１垂直搬送部５６が備えられる。そして、コンテナ段差部Ｈを利用して、第１垂直搬送部５６を配置することができる。このため、上トナーコンテナ５１および下トナーコンテナ５２の装着方向における位置が同じ場合と比較して、第１垂直搬送部５６の配置スペースを縮小することができる。

【0065】

更に、本実施形態では、トナー補給ユニット５が第１水平搬送部５８および第２水平搬送部５９を備える。このため、第１垂直搬送部５６および第２垂直搬送部５７からトナー貯留部６０に直接トナーが流入する場合と比較して、第１水平搬送部５８および第２水平搬送部５９の搬送スクリューの搬送力によりトナー貯留部６０内を安定してトナーで充填することができる。この結果、第３垂直搬送部６５を介した現像装置２３に対するトナー補給を安定して実行することができる。

【0066】

更に、本実施形態では、トナー貯留部６０は、上トナーコンテナ５１の装着方向の先端部よりも前記装着方向後端側に配置されている。このため、トナー貯留部６０が上トナーコンテナ５１よりも装着方向の先端側に位置する場合と比較して、装着方向における装置本体１１のサイズを縮小することができる。

【0067】

また、本実施形態では、画像形成部１３は、複数色のトナーに応じてそれぞれ配置された複数の画像形成部１３ＢＫ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｙを備え、前記複数の画像形成部の上トナーコンテナ５１が水平方向において互いに隣接して配置され、前記複数の画像形成部の下トナーコンテナ５２が水平方向において互いに隣接して配置されている。このため、複数色のトナーによってシートＰに画像が形成される場合であっても、トナーコンテナの交換に伴って画像形成動作が停止する頻度を低減するとともに、装置本体１１の水平方向かつ感光体ドラム２０の回転軸と直交する方向における幅が増大することが抑止される。また、図２に示すように、各色の上トナーコンテナ５１および下トナーコンテナ５２から現像装置２３に対してトナーを補給する高さを利用して、中間転写ユニット１４が配置されている。換言すれば、中間転写ユニット１４の上方および後方の位置を利用して、各色のトナー補給ユニット５が配置されている。

【0068】

なお、図２および図４に示すように、トナー補給ユニット５ＢＫ、５Ｍ、５Ｃでは、第１垂直搬送部５６の直下に隣接する他色のドラムユニット２（感光体ドラム２０）が配置されている。そして、第１垂直搬送部５６の直下よりも右方に位置する自らの色に対応する現像装置２３のトナー補給口２３０に対してトナーを補給するために、第１水平搬送部５８、第２水平搬送部５９およびトナー貯留部６０が水平方向にトナーを搬送する。この際、トナー貯留部６０内がトナーで充満されることで、現像装置２３に対するトナー補給量が安定して維持される。

【0069】

以上、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１０につき詳細に説明した。このような構成によれば、トナーコンテナの交換に伴って画像形成動作が停止する頻度や時間を低減するとともに、装置本体１１の水平方向における幅が増大することを抑止した画像形成装置が提供される。なお、本発明はこれに限定されるものではない。本発明は、例えば以下のような変形実施形態を取ることができる。

【0070】

（１）上記の実施形態では、４色のトナーに応じて、トナー補給ユニット５および現像装置２３がそれぞれ配置される態様にて説明したが、図８のような構造を備えた単色の画像形成装置に本発明が適用されるものでもよい。

【0071】

（２）上記の実施形態では、上トナーコンテナ５１および下トナーコンテナ５２は、コンテナの本体部分が回転することで、内部のトナーを搬送する態様にて説明したが、トナーコンテナは、内部にスクリューなどの回転可能なトナー搬送部材を備えるものでもよい。

【0072】

（３）また、上記の実施形態では、上トナーコンテナ５１および下トナーコンテナ５２をそれぞれ回転させる、第１モータＭ１および第２モータＭ２を備える態様にて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。図１２は、本発明の変形実施形態に係るトナー補給ユニットのうち、上トナーコンテナ５１および下トナーコンテナ５２を回転させる駆動系を示した背面図である。なお、図１２では、説明のために、上トナーコンテナ５１と下トナーコンテナ５２との水平方向における位置をずらして示している。当該トナー補給ユニットは、モータＭと、駆動伝達部５Ｈと、を備える。モータＭは、第１回転方向および前記第１回転方向とは反対の第２回転方向に回転可能とされ、回転駆動力を発生する。駆動伝達部５Ｈは、モータＭに連結される、第１伝達部５１Ｒと、第２伝達部５２Ｒと、を備える。第１伝達部５１Ｒは、モータＭの回転駆動力を上トナーコンテナ５１の第１コンテナギア５１Ｇに伝達する。一方、第２伝達部５２Ｒは、モータＭの回転駆動力を下トナーコンテナ５２の第２コンテナギア５２Ｇに伝達する。また、第１伝達部５１Ｒおよび第２伝達部５２Ｒは、それぞれ、ワンウェイクラッチ５１Ｗ、５２Ｗを有する。

【0073】

このような構成によれば、駆動伝達部５Ｈは、モータＭが第１回転方向に回転されると前記回転駆動力を上トナーコンテナ５１に伝達することで上トナーコンテナ５１の第１トナー排出口からトナーが排出されることを許容する。この際、ワンウェイクラッチ５２Ｗによって、下トナーコンテナ５２の回転が規制される。したがって、下トナーコンテナ５２からはトナーが補給されない。一方、駆動伝達部５Ｈは、モータＭが第２回転方向に回転されると前記回転駆動力を下トナーコンテナ５２に伝達することで下トナーコンテナ５２の第２トナー排出口からトナーが排出されることを許容する。この際、ワンウェイクラッチ５１Ｗによって、上トナーコンテナ５１の回転が規制される。したがって、上トナーコンテナ５１からはトナーが補給されない。このように、単一のモータＭおよび駆動伝達部５Ｈによって、上トナーコンテナ５１および下トナーコンテナ５２からトナーを選択的に供給することができる。

【符号の説明】

【0074】

１０ 画像形成装置
１１ 装置本体
１３ 画像形成部
１４ 中間転写ユニット（転写部）
１４１ 中間転写ベルト
１４５ 二次転写ローラー（転写部）
２ ドラムユニット
２０ 感光体ドラム
２１ 帯電装置
２３ 現像装置
２３０ トナー補給口
２４ 一次転写ローラー
５ トナー補給ユニット
５０Ａ 上ハウジング（第１コンテナ装着部）
５０Ｂ 下ハウジング（第２コンテナ装着部）
５１ 上トナーコンテナ（第１トナーコンテナ）
５２ 下トナーコンテナ（第２トナーコンテナ）
５３ トナー搬送ユニット
５４ 上トナー受け部（第１トナー受け部）
５５ 下トナー受け部（第２トナー受け部）
５６ 第１垂直搬送部（第１縦搬送部）
５７ 第２垂直搬送部（第２縦搬送部）
５８ 第１水平搬送部（第１横搬送部）
５９ 第２水平搬送部（第２横搬送部）
５Ｈ 駆動伝達部
６０ トナー貯留部（合流搬送部）
６５ 第３垂直搬送部（トナー供給部）
７０ 補給制御部
Ｈ コンテナ段差部
Ｍ モータ
Ｍ１ 第１モータ
Ｍ２ 第２モータ
Ｍ３ 第３モータ
Ｍ４ 第４モータ
Ｍ５ 第５モータ
ＴＳ トナーセンサ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】