特許 7563251 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】

(24)【登録日】2024-09-30

(45)【発行日】2024-10-08

(54)【発明の名称】画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   G03G 15/08 20060101AFI20241001BHJP

   H04N 1/00 20060101ALI20241001BHJP

【ＦＩ】

G03G15/08 349

H04N1/00 519

G03G15/08 322C

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2021039505

(22)【出願日】2021-03-11

(65)【公開番号】P2022139221

(43)【公開日】2022-09-26

【審査請求日】2024-02-26

(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】110001933

【氏名又は名称】弁理士法人 佐野特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】曽田 智久

【審査官】山下 清隆

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－１０９３２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－０８１２８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０７６９３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２１－１１３８７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００８／００５０１３１（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０３Ｇ １５／０８

Ｇ０３Ｇ ２１／１８

Ｈ０４Ｎ １／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

像担持体にトナーを供給する現像装置と、
前記現像装置に補給される前記トナーを収容する第１コンテナ及び第２コンテナと、
前記第１コンテナ内及び前記第２コンテナ内の前記トナーを前記現像装置に補給するトナー補給装置と、
を備え、
前記トナー補給装置は、
前記現像装置に接続され、前記トナーが前記現像装置内に流入する単一の補給管と、
前記第１コンテナと前記補給管との間に接続され、前記トナーが前記第１コンテナ側から前記補給管側に向かって搬送される第１搬送管と、
前記第２コンテナと前記補給管との間に接続され、前記トナーが前記第２コンテナ側から前記補給管側に向かって搬送される第２搬送管と、
前記第１搬送管内に回転可能に配置され、前記トナーを前記第１コンテナ側から前記補給管側に向けて搬送する第１搬送部材と、
前記第２搬送管内に回転可能に配置され、前記トナーを前記第２コンテナ側から前記補給管側に向けて搬送する第２搬送部材と、
前記第１搬送部材及び前記第２搬送部材の一方を選択的に回転させる搬送駆動部と、
を備え、
前記第１搬送部材の回転軸と、前記第２搬送部材の回転軸とは、所定の軸角を設けて配置され、
前記搬送駆動部は、
前記第１搬送部材及び前記第２搬送部材を回転させるためのモーターと、
前記モーターの出力軸に固定された第１ギアと、
前記第２搬送部材の前記回転軸の同軸上に固定された第２ギアと、
前記第２ギアに対して離隔し、且つ平行に配置された第３ギアと、
前記第１ギアと噛み合うとともに、前記第１ギアの外周上を揺動することで、前記第２ギア及び前記第３ギアの一方と選択的に噛み合う揺動ギアと、
前記第３ギアと噛み合うアイドルギアと、
入力軸と出力軸との間に前記軸角を有し、前記第１搬送部材の前記回転軸の同軸上に固定されて前記アイドルギアと噛み合う第４ギアと、
を備えることを特徴とする画像形成装置。

【請求項2】

前記第４ギアは、歯先面及び歯底面が円錐面上に位置するコニカルギアであ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】

前記第２ギア、前記第３ギア、前記アイドルギア、及び前記第４ギアのそれぞれの回転軸線は、前記第１搬送部材の回転軸線と、前記第２搬送部材の回転軸線とを含む平面上に位置することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。

【請求項4】

前記揺動ギアは、前記第２ギア及び前記第３ギアより下方に位置することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。

【請求項5】

前記第２ギア、前記第３ギア、前記アイドルギア、及び前記第４ギアは、歯数が同じであることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の画像形成装置。

【請求項6】

前記第２ギア及び前記第３ギアの回転を検知する単一の光学センサーを有する回転検知部と、
前記光学センサーからの出力信号に基づいて前記第２ギア及び前記第３ギアの回転数を計数し、当該回転数に基づいて前記第１コンテナ内及び前記第２コンテナ内の前記トナーの残量を検出する残量検出部と、
を備えることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか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、画像形成装置に関する。

【背景技術】

【0002】

複写機やプリンター等の電子写真方式の画像形成装置では、像担持体である感光体ドラムの表面に形成した静電潜像を現像剤で現像し、後に用紙に転写されるトナー像を形成する装置が広く利用されている。このような従来の画像形成装置一例が、特許文献１に開示されている。

【0003】

特許文献１で開示された従来の画像形成装置は、１つの現像装置に対して補給されるトナーを収容する第１トナーコンテナ及び第２トナーコンテナを備える。この画像形成装置は、一方のトナーコンテナが空になった場合に、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ことが可能である。これにより、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ことができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１９－１０９３２６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記従来の画像形成装置は、現像装置へのトナーの落下口を容易に配置するために、第１トナーコンテナからトナーを搬送する第１搬送スクリューと、第２トナーコンテナからトナーを搬送する第２搬送スクリューとをＶ字形状に配置している。Ｖ字形状に配置した２本のスクリューのうち一方を、単一のモーターによって選択的に駆動させる場合、駆動機構が複雑化し、部品点数が増加する虞があることに課題があった。これにより、画像形成装置の高コスト化、大型化が懸念された。

【0006】

本発明は、上記の点に鑑みなされたものであり、２つのコンテナから１つの現像装置にトナーを効率良く補給可能な構成を有し、低コスト化、小型化が実現可能な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】

上記の課題を解決するため、本発明の画像形成装置は、現像装置と、第１コンテナと、第２コンテナと、トナー補給装置と、を備える。前記現像装置は、像担持体にトナーを供給する。前記第１コンテナ及び前記第２コンテナは、前記現像装置に補給される前記トナーを収容する。前記トナー補給装置は、前記第１コンテナ内及び前記第２コンテナ内の前記トナーを前記現像装置に補給する。前記トナー補給装置は、補給管と、第１搬送管と、第２搬送管と、第１搬送部材と、第２搬送部材と、搬送駆動部と、を備える。前記補給管は、単一であり、前記現像装置に接続され、前記トナーが前記現像装置内に流入する。前記第１搬送管は、前記第１コンテナと前記補給管との間に接続され、前記トナーが前記第１コンテナ側から前記補給管側に向かって搬送される。前記第２搬送管は、前記第２コンテナと前記補給管との間に接続され、前記トナーが前記第２コンテナ側から前記補給管側に向かって搬送される。前記第１搬送部材は、前記第１搬送管内に回転可能に配置され、前記トナーを前記第１コンテナ側から前記補給管側に向けて搬送する。前記第２搬送部材は、前記第２搬送管内に回転可能に配置され、前記トナーを前記第２コンテナ側から前記補給管側に向けて搬送する。前記搬送駆動部は、前記第１搬送部材及び前記第２搬送部材の一方を選択的に回転させる。前記第１搬送部材の回転軸と、前記第２搬送部材の回転軸とは、所定の軸角を設けて配置される。前記搬送駆動部は、モーターと、第１ギアと、第２ギアと、第３ギアと、揺動ギアと、アイドルギアと、第４ギアと、を備える。前記モーターは、前記第１搬送部材及び前記第２搬送部材を回転させる。前記第１ギアは、前記モーターの出力軸に固定される。前記第２ギアは、前記第２搬送部材の前記回転軸の同軸上に固定される。前記第３ギアは、前記第２ギアに対して離隔し、且つ平行に配置される。前記揺動ギアは、前記第１ギアと噛み合うとともに、前記第１ギアの外周上を揺動することで、前記第２ギア及び前記第３ギアの一方と選択的に噛み合う。前記アイドルギアは、前記第３ギアと噛み合う。前記第４ギアは、入力軸と出力軸との間に前記軸角を有し、前記第１搬送部材の前記回転軸の同軸上に固定されて前記アイドルギアと噛み合う。

【発明の効果】

【0008】

本発明の構成によれば、第１搬送部材と第２搬送部材とが所定の軸角を設けて配置されるので、単一の補給管に向けてトナーを効率良く搬送することができる。また、搬送駆動部は、６個のギアを組み合わせた最小の構成によって、第１搬送部材及び第２搬送部材の一方を選択的に駆動させることができる。したがって、画像形成装置は、２つのコンテナから１つの現像装置にトナーを効率良く補給可能な構成を有し、低コスト化、小型化が実現可能である。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の一実施形態の画像形成装置の概略断面正面図である。

【図2】図１の画像形成装置の概略構成を示すブロック図である。

【図3】図１の画像形成装置の画像形成部周辺の概略断面正面図である。

【図4】図１の画像形成装置のトナー補給装置周辺の斜視図である。

【図5】図４のトナー補給装置周辺の正面図である。

【図6】図４のトナー補給装置周辺の側面図である。

【図7】図４のトナー補給装置の斜視図である。

【図8】図４のトナー補給装置の平面図である。

【図9】図７のトナー補給装置の第１搬送管、第２搬送管及び搬送駆動部の斜視図である。

【図10】図７のトナー補給装置の第１搬送管、第２搬送管及び搬送駆動部の側面図である。

【図11】図９のトナー補給装置の第１搬送部材、第２搬送部材及び搬送駆動部の斜視図である。

【図12】図１０のトナー補給装置の搬送駆動部周辺の断面背面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の実施形態を図に基づき説明する。なお、本発明は以下の内容に限定されるものではない。

【0011】

図１は、実施形態の画像形成装置１の概略断面正面図である。図２は、図１の画像形成装置１の概略構成を示すブロック図である。図３は、図１の画像形成装置１の画像形成部２０周辺を示す断面図である。本実施形態の画像形成装置１の一例としては、中間転写ベルト３１を用いてトナー像を用紙Ｓに転写するタンデム方式のカラープリンターである。画像形成装置１は、例えば印刷、スキャン（画像読取）、ファクシミリ送信等の機能を備えたいわゆる複合機であって良い。

【0012】

画像形成装置１は、図１、図２及び図３に示すように、その本体２に設けられた、給紙部３、用紙搬送部４、露光部５、画像形成部２０、転写部３０、定着部６、用紙排出部７及び制御部８を有する。

【0013】

給紙部３は、複数枚の用紙Ｓを収容し、印刷時に用紙Ｓを１枚ずつ分離して送り出す。用紙搬送部４は、給紙部３から送り出された用紙Ｓを二次転写部３３及び定着部６へと搬送し、さらに定着後の用紙Ｓを用紙排出口４ａから用紙排出部７に排出する。両面印刷が行われる場合、用紙搬送部４は、第一面の定着後の用紙Ｓを分岐部４ｂによって反転搬送部４ｃに振り分け、用紙Ｓを再度、二次転写部３３及び定着部６へと搬送する。露光部５は、画像データに基づき制御されたレーザー光を画像形成部２０に向かって照射する。

【0014】

画像形成部２０は、中間転写ベルト３１の下方に配置される。画像形成部２０は、イエロー用の画像形成部２０Ｙと、シアン用の画像形成部２０Ｃと、マゼンタ用の画像形成部２０Ｍと、ブラック用の画像形成部２０Ｂと、を含む。これらの４つの画像形成部２０は、基本的な構成が同じである。これにより、以下の説明において、特に限定する必要がある場合を除き、各色を表す「Ｙ」、「Ｃ」、「Ｍ」、「Ｂ」の識別記号は省略することがある。

【0015】

画像形成部２０は、図３に示すように、所定の方向（図３における時計回り）に回転可能に支持された感光体ドラム（像担持体）２１を備える。画像形成部２０は、さらに感光体ドラム２１の周囲に、その回転方向に沿って配置された帯電部２２と、現像装置４０と、ドラムクリーニング部２３と、を備える。なお、現像装置４０とドラムクリーニング部２３との間に一次転写部３２が配置される。

【0016】

感光体ドラム２１は、外周面に感光層を有する。帯電部２２は、感光体ドラム２１の外周面を所定電位に帯電させる。露光部５は、帯電部２２によって帯電された感光体ドラム２１の外周面を露光し、感光体ドラム２１の外周面に原稿画像の静電潜像を形成する。現像装置４０は、この静電潜像にトナーを付着させて現像し、トナー像を形成する。４つの画像形成部２０それぞれは、異なる色のトナー像を形成する。ドラムクリーニング部２３は、トナー像が中間転写ベルト３１の外周面に一次転写された後に、感光体ドラム２１の外周面に残留するトナー等を除去してクリーニングする。このようにして、画像形成部２０は、用紙Ｓへの画像形成を行う。

【0017】

転写部３０は、図１に示すように、中間転写ベルト３１、一次転写部３２Ｙ、３２Ｃ、３２Ｍ、３２Ｂ、二次転写部３３、及びベルトクリーニング部３４を備える。中間転写ベルト３１は、４つの画像形成部２０の上方に配置される。中間転写ベルト３１は、所定の方向（図１における反時計回り）に回転可能に支持され、４つの画像形成部２０それぞれで形成されたトナー像が順次重ねて一次転写される中間転写体である。４つの画像形成部２０は、中間転写ベルト３１の回転方向上流側から下流側に向けて一列に並んだいわゆるタンデム方式にして配置される。

【0018】

一次転写部３２Ｙ、３２Ｃ、３２Ｍ、３２Ｂは、中間転写ベルト３１を挟んで、各色の画像形成部２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂの上方に配置される。二次転写部３３は、用紙搬送部４の、定着部６よりも用紙搬送方向上流側であって、転写部３０の、各色の画像形成部２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂよりも中間転写ベルト３１の回転方向下流側に配置される。ベルトクリーニング部３４は、各色の画像形成部２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂよりも中間転写ベルト３１の回転方向上流側に配置される。

【0019】

トナー像は、各色の一次転写部３２Ｙ、３２Ｃ、３２Ｍ、３２Ｂで中間転写ベルト３１の外周面に一次転写される。そして、中間転写ベルト３１の回転とともに所定のタイミングで４つの画像形成部２０のトナー像が連続して重ねて中間転写ベルト３１に転写されることにより、中間転写ベルト３１の外周面にはイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの４色のトナー像が重ね合わされたカラートナー像が形成される。

【0020】

中間転写ベルト３１の外周面のカラートナー像は、用紙搬送部４によって同期をとって送られてきた用紙Ｓに、二次転写部３３に形成される二次転写ニップ部で転写される。ベルトクリーニング部３４は、二次転写後に中間転写ベルト３１の外周面に残留するトナー等を除去してクリーニングする。

【0021】

定着部６は、二次転写部３３の上方に配置される。定着部６は、トナー像が転写された用紙Ｓを加熱、加圧してトナー像を用紙Ｓに定着させる。

【0022】

用紙排出部７は、転写部３０の上方に配置される。トナー像が定着されて印刷が完了した用紙Ｓは、用紙排出部７に搬送される。

【0023】

制御部８は、ＣＰＵ、画像処理部、記憶部、並びにその他の電子回路及び電子部品を含む（いずれも不図示）。ＣＰＵは、記憶部に記憶された制御用のプログラムやデータに基づき、画像形成装置１に設けられた各構成要素の動作を制御して画像形成装置１の機能に係る処理を行う。給紙部３、用紙搬送部４、露光部５、画像形成部２０、転写部３０及び定着部６のそれぞれは、制御部８から個別に指令を受け、連動して用紙Ｓへの印刷を行う。記憶部は、例えばプログラムＲＯＭ（Read Only Memory）、データＲＯＭなどといった不揮発性の記憶装置と、ＲＡＭ（Random Access Memory）のような揮発性の記憶装置との組み合わせで構成される。

【0024】

続いて、現像装置４０とその周辺の構成について、図３を用いて説明する。なお、各色の現像装置４０は基本的な構成が同じであるので、構成要素について各色を表す識別記号の記載と、説明とを省略する。

【0025】

現像装置４０は、感光体ドラム２１の外周面にトナーを供給する。現像装置４０は、現像容器４１と、第１攪拌搬送部材４２と、第２攪拌搬送部材４３と、現像ローラー４４と、規制部材４５と、を備える。

【0026】

現像容器４１は、感光体ドラム２１の軸線方向（図３の紙面奥行き方向）に沿って延びる細長い形状であって、その長手方向を水平にして配置される。現像容器４１は、現像剤として、例えば磁性トナーを含む磁性一成分現像剤を収容する。現像剤は、例えば非磁性一成分現像剤や、トナー及び磁性キャリアを含む二成分現像剤であっても良い。現像容器４１は、仕切り部４１１と、第１搬送室４１２と、第２搬送室４１３と、を有する。

【0027】

仕切り部４１１は、現像容器４１の内部の下部に設けられる。仕切り部４１１は、現像容器４１の下部の、軸線方向と交差する方向（図３の左右方向）の略中央部に設けられ、軸線方向及び上下方向に延びる。仕切り部４１１は、現像容器４１の内部を、軸線方向と交差する方向（図３の左右方向）において区分する。現像容器４１は、仕切り部４１１の軸線方向（図３の紙面奥行き方向）の両端側それぞれに、第１搬送室４１２と第２搬送室４１３との連通部（不図示）を備える。

【0028】

第１搬送室４１２及び第２搬送室４１３は、現像容器４１の内部に設けられる。第１搬送室４１２及び第２搬送室４１３は、現像容器４１の内部が仕切り部４１１によって区分されることで形成され、互いに並置される。第２搬送室４１３は、現像容器４１の内部の、現像ローラー４４の配置領域の下方に隣接して配置される。第１搬送室４１２は、現像容器４１の内部の、第２搬送室４１３よりも現像ローラー４４から離隔した領域に配置される。第１搬送室４１２は、図３に示す補給管接続部４１２ａを介してトナーの補給を受ける。

【0029】

第１攪拌搬送部材４２は、第１搬送室４１２の内部に配置される。第２攪拌搬送部材４３は、第２搬送室４１３の内部に配置される。第２攪拌搬送部材４３は、現像ローラー４４に近接して平行に延びる。第１攪拌搬送部材４２及び第２攪拌搬送部材４３は、感光体ドラム２１と平行に延びる軸線回りに回転可能にして現像容器４１に支持される。第１攪拌搬送部材４２及び第２攪拌搬送部材４３は、それらの軸線回りに回転することで、当該回転の軸線方向に沿って互いに反対方向に現像剤を攪拌しながら搬送する。

【0030】

第１攪拌搬送部材４２及び第２攪拌搬送部材４３の回転により、現像剤は、仕切り部４１１の軸線方向の両端部それぞれに配置された連通部を通って、第１搬送室４１２と、第２搬送室４１３との間を循環する。第１搬送室４１２及び第２搬送室４１３において、外部から補給されたトナーが攪拌され、帯電される。

【0031】

現像ローラー４４は、現像容器４１の内部の、第２攪拌搬送部材４３の上方に配置される。現像ローラー４４は、感光体ドラム２１の軸線と平行に延びる軸線回りに回転可能にして現像容器４１に支持される。現像ローラー４４は、例えば図３において反時計回りに回転する円筒状の現像スリーブと、現像スリーブ内に固定された現像ローラー側磁極とを有する（いずれも不図示）。

【0032】

現像ローラー４４は、その外周面の一部が現像容器４１から露出し、感光体ドラム２１と対向し、近接する。現像ローラー４４は、感光体ドラム２１との対向領域において感光体ドラム２１の外周面に供給するトナーを、その外周面に担持する。現像ローラー４４は、第２搬送室４１３内のトナーを感光体ドラム２１の外周面の静電潜像に付着させ、トナー像を形成する。

【0033】

規制部材４５は、現像ローラー４４と感光体ドラム２１との対向領域の、現像ローラー４４の回転方向上流側に配置される。規制部材４５は、現像ローラー４４に近接して対向し、その先端と現像ローラー４４の外周面との間に所定の間隔を設けて配置される。規制部材４５は、現像ローラー４４の軸線方向（図３の紙面奥行き方向）の全域にわたって延びる。規制部材４５は、現像ローラー４４の外周面に担持される現像剤（トナー）の層厚を規制する。

【0034】

現像容器４１内のトナーは、第１攪拌搬送部材４２及び第２攪拌搬送部材４３において攪拌、循環されて帯電され、第２攪拌搬送部材４３によって現像ローラー４４の外周面に渡される。トナーは、規制部材４５によって層厚が規制された後、現像ローラー４４の回転によって現像ローラー４４と感光体ドラム２１との対向領域に搬送される。現像ローラー４４に所定の現像電圧が印加されると、感光体ドラム２１の外周面の電位との間の電位差により、現像ローラー４４の外周面に担持されたトナーが現像空間において感光体ドラム２１の外周面に飛翔し、感光体ドラム２１の外周面の静電潜像が現像される。

【0035】

現像装置４０へのトナーの補給に関し、画像形成装置１は、第１コンテナ５１と、第２コンテナ５２と、トナー補給装置６０と、を備える（図４参照）。第１コンテナ５１、第２コンテナ５２及びトナー補給装置６０は、現像装置４０の上方に配置される。第１コンテナ５１、第２コンテナ５２及びトナー補給装置６０は、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの４色それぞれに対応して１つずつ設けられる。

【0036】

続いて、トナー補給装置６０周辺の構成について、図４から図１２を用いて説明する。図４は、図１の画像形成装置１のトナー補給装置６０周辺の斜視図である。図５及び図６は、図４のトナー補給装置６０周辺の正面図及び側面図である。図７及び図８は、図４のトナー補給装置６０の斜視図及び平面図である。図９及び図１０は、図７のトナー補給装置６０の第１搬送管６６及び第２搬送管６７の斜視図及び側面図である。図１１は、図９のトナー補給装置６０の第１搬送部材６８及び第２搬送部材６９の斜視図である。図１２は、図１０のトナー補給装置６０の搬送駆動部７０周辺の断面背面図である。

【0037】

第１コンテナ５１、第２コンテナ５２及びトナー補給装置６０は、イエロー用の第１コンテナ５１Ｙ、第２コンテナ５２Ｙ及びトナー補給装置６０Ｙと、シアン用の第１コンテナ５１Ｃ、第２コンテナ５２Ｃ及びトナー補給装置６０Ｃと、マゼンタ用の第１コンテナ５１Ｍ、第２コンテナ５２Ｍ及びトナー補給装置６０Ｍと、ブラック用の第１コンテナ５１Ｂ、第２コンテナ５２Ｂ及びトナー補給装置６０Ｂと、を含む。これらの色毎の第１コンテナ５１、第２コンテナ５２及びトナー補給装置６０は、基本的な構成が同じである。これにより、以下の説明において、特に限定する必要がある場合を除き、各色を表す「Ｙ」、「Ｃ」、「Ｍ」、「Ｂ」の識別記号は省略することがある。

【0038】

第１コンテナ５１は、第２コンテナ５２よりも上方に配置される。第２コンテナ５２は、第１コンテナ５１よりも下方に配置される。第１コンテナ５１及び第２コンテナ５２は、正面から見て、画像形成部２０及びトナー補給装置６０の配列方向にずれて配置される。第１コンテナ５１及び第２コンテナ５２は、本体２に対して着脱可能であり、現像装置４０に補給されるトナーを収容する。

【0039】

第１コンテナ５１及び第２コンテナ５２は、感光体ドラム２１の軸線方向Ｄｘに沿って延びる細長い円筒形状であって、その長手方向を水平にして配置される。第１コンテナ５１及び第２コンテナ５２の周壁には、径方向内側に向かって突出し、長手方向に延びる螺旋状の突出部５１ｓ、５２ｓが形成される。

【0040】

第１コンテナ５１及び第２コンテナ５２は、軸線方向Ｄｘの一端側（前側）が閉塞され、他端側（後側）に開口部（不図示）を有する。第１コンテナ５１及び第２コンテナ５２は、開口側である後側においてトナー補給装置６０の第１コンテナ接続部６１及び第２コンテナ接続部６２に接続される。第１コンテナ５１及び第２コンテナ５２は、感光体ドラム２１の軸線方向Ｄｘと平行に延びる軸線回りに回転可能にトナー補給装置６０に支持される。

【0041】

第１コンテナ５１及び第２コンテナ５２は、駆動部（不図示）によって、感光体ドラム２１の軸線方向Ｄｘと平行に延びる軸線回りに回転される。第１コンテナ５１及び第２コンテナ５２が回転すると、内部のトナーは、螺旋状の突出部５１ｓ、５２ｓによって、開口側である後側に向かって送られる。これにより、第１コンテナ５１及び第２コンテナ５２それぞれの内部のトナーは、開口部からトナー補給装置６０内に流入する。

【0042】

トナー補給装置６０は、第１コンテナ５１及び第２コンテナ５２の後側に配置される。４つのトナー補給装置６０は、４つの画像形成部２０と同じ順番で一列に並置される。トナー補給装置６０は、第１コンテナ５１内及び第２コンテナ５２内のトナーを現像装置４０に補給する。

【0043】

トナー補給装置６０は、第１コンテナ接続部６１と、第２コンテナ接続部６２と、補給管６３と、第１垂直管６４と、第２垂直管６５と、第１搬送管６６と、第２搬送管６７と、第１搬送部材６８と、第２搬送部材６９と、搬送駆動部７０と、回転検知部８０と、を備える。

【0044】

第１コンテナ接続部６１は、トナー補給装置６０の上部であって、第２コンテナ接続部６２よりも上方に配置される。第１コンテナ接続部６１は、内部にトナー流通路（不図示）を有する。第１コンテナ接続部６１は、第１コンテナ５１の開口部側が接続され、第１コンテナ５１を回転可能に支持する。第１コンテナ接続部６１のトナー流通方向下流端は、第１垂直管６４に接続される。第１コンテナ５１内のトナーが現像装置４０に補給される際、トナーは、第１コンテナ５１から第１コンテナ接続部６１内に流入し、第１コンテナ接続部６１内を通って第１垂直管６４に向かって流出する。

【0045】

第２コンテナ接続部６２は、トナー補給装置６０の上部であって、第１コンテナ接続部６１よりも下方に配置される。第２コンテナ接続部６２は、内部にトナー流通路（不図示）を有する。第２コンテナ接続部６２は、第２コンテナ５２の開口部側が接続され、第２コンテナ５２を回転可能に支持する。第２コンテナ接続部６２のトナー流通方向下流端は、第２垂直管６５に接続される。第２コンテナ５２内のトナーが現像装置４０に補給される際、トナーは、第２コンテナ５２から第２コンテナ接続部６２内に流入し、第２コンテナ接続部６２内を通って第２垂直管６５に向かって流出する。

【0046】

補給管６３は、トナー補給装置６０の下部に配置される。トナー補給装置６０は、単一の補給管６３を備える。補給管６３は、上下方向に延びる筒形状に形成される。補給管６３の上端は、第１搬送管６６と第２搬送管６７との合流部６０ａに接続される。補給管６３の下端は、現像装置４０の補給管接続部４１２ａに接続される。第１コンテナ５１内及び第２コンテナ５２内のトナーが現像装置４０に補給される際、トナーは、合流部６０ａから補給管６３内に流入し、補給管６３内を通って現像装置４０内に流入する。

【0047】

第１垂直管６４は、第１コンテナ接続部６１と第１搬送管６６との間に配置される。第１垂直管６４は、上下方向に延びる筒形状に形成される。第１垂直管６４の上端は、第１コンテナ接続部６１に接続される。第１垂直管６４の下端は、第１搬送管６６に接続される。第１コンテナ５１内のトナーが現像装置４０に補給される際、トナーは、第１コンテナ接続部６１から第１垂直管６４内に流入し、第１垂直管６４内を通って第１搬送管６６に向かって流出する。

【0048】

第２垂直管６５は、第２コンテナ接続部６２と第２搬送管６７との間に配置される。第２垂直管６５は、上下方向に延びる筒形状に形成される。第２垂直管６５の上端は、第２コンテナ接続部６２に接続される。第２垂直管６５の下端は、第２搬送管６７に接続される。第２コンテナ５２内のトナーが現像装置４０に補給される際、トナーは、第２コンテナ接続部６２から第２垂直管６５内に流入し、第２垂直管６５内を通って第２搬送管６７に向かって流出する。

【0049】

第１コンテナ５１及び第１コンテナ接続部６１が第２コンテナ５２及び第２コンテナ接続部６２よりも上方に配置されることにより、第１垂直管６４は、第２垂直管６５よりも上下方向に長い。第２コンテナ５２及び第２コンテナ接続部６２が第１コンテナ５１及び第１コンテナ接続部６１よりも下方に配置されることにより、第２垂直管６５は、第１垂直管６４よりも上下方向に短い。第１垂直管６４及び第２垂直管６５は、感光体ドラム２１の軸線方向Ｄｘにおいて同じ位置に配置される。言い換えれば、第１垂直管６４及び第２垂直管６５は、軸線方向Ｄｘと直交する直線上に並置される。

【0050】

第１搬送管６６は、上下方向において第１垂直管６４と補給管６３との間に配置される。第１搬送管６６は、水平方向に延びる筒形状に形成される。第１搬送管６６の延伸方向の一端側には、第１垂直管６４が接続される。第１搬送管６６の延伸方向の他端部は、合流部６０ａに接続される。第１コンテナ５１内のトナーが現像装置４０に補給される際、トナーは、第１垂直管６４から第１搬送管６６内に流入し、第１搬送管６６内を通って合流部６０ａに向かって流出する。言い換えれば、第１搬送管６６は、第１コンテナ５１と補給管６３との間に接続され、トナーが第１コンテナ５１側から補給管６３側に向かって搬送される。

【0051】

第２搬送管６７は、上下方向において第２垂直管６５と補給管６３との間に配置される。第２搬送管６７は、水平方向に延びる筒形状に形成される。第２搬送管６７の延伸方向の一端側には、第２垂直管６５が接続される。第２搬送管６７の延伸方向の他端部は、合流部６０ａに接続される。第２コンテナ５２内のトナーが現像装置４０に補給される際、トナーは、第２垂直管６５から第２搬送管６７内に流入し、第２搬送管６７内を通って合流部６０ａに向かって流出する。言い換えれば、第２搬送管６７は、第２コンテナ５２と補給管６３との間に接続され、トナーが第２コンテナ５２側から補給管６３側に向かって搬送される。

【0052】

第１搬送管６６及び第２搬送管６７は、互いの延伸方向の合流部６０ａ側において、延長線が交差するように配置される。言い換えれば、第１搬送管６６及び第２搬送管６７は、互いの延伸方向の間の角度が水平方向において鋭角であり、上下方向から見てＶ字形状に配置される。

【0053】

第１搬送部材６８は、第１搬送管６６内に配置される。第１搬送部材６８は、筒形状の第１搬送管６６の軸線方向の両端間に設けられた回転軸６８１と、回転軸６８１の外周面に形成された軸線方向に沿って螺旋状に延びる第１搬送羽根６８２と、を有する。第１搬送部材６８は、水平方向に延びる軸線回りに回転可能に第１搬送管６６内に支持される。なお、第１搬送部材６８の軸線方向の一端部は、合流部６０ａ内に位置する。

【0054】

第１搬送部材６８は、その軸線回りに回転することで、第１搬送管６６内のトナーを回転軸線と平行なトナー搬送方向ｆ１（図８、図９及び図１０参照）に沿って攪拌しながら搬送する。第１搬送部材６８は、第１搬送管６６内のトナーを、第１垂直管６４側から合流部６０ａ側に向けて搬送する。言い換えれば、第１搬送部材６８は、トナーを第１コンテナ５１側から補給管６３側に向けて搬送する。

【0055】

第２搬送部材６９は、第２搬送管６７内に配置される。第２搬送部材６９は、筒形状の第２搬送管６７の軸線方向の両端間に設けられた回転軸６９１と、回転軸６９１の外周面に形成された軸線方向に沿って螺旋状に延びる第２搬送羽根６９２と、を有する。第２搬送部材６９は、水平方向に延びる軸線回りに回転可能に第２搬送管６７内に支持される。なお、第２搬送部材６９の軸線方向の一端部は、合流部６０ａ内に位置する。

【0056】

第２搬送部材６９は、その軸線回りに回転することで、第２搬送管６７内のトナーを回転軸線と平行なトナー搬送方向ｆ２（図８、図９及び図１０参照）に沿って攪拌しながら搬送する。第２搬送部材６９は、第２搬送管６７内のトナーを、第２垂直管６５側から合流部６０ａ側に向けて搬送する。言い換えれば、第２搬送部材６９は、トナーを第２コンテナ５２側から補給管６３側に向けて搬送する。

【0057】

第１搬送管６６及び第２搬送管６７は、前述のように、上下方向から見てＶ字形状に配置される。すなわち、第１搬送部材６８の回転軸６８１と、第２搬送部材６９の回転軸６９１とは、所定の軸角αを設けて配置される。

【0058】

搬送駆動部７０は、トナー補給装置６０の後部であって、第１搬送管６６及び第２搬送管６７のトナー搬送方向上流側に配置される。搬送駆動部７０は、モーター７１と、第１ギア７２と、第２ギア７３と、第３ギア７４と、揺動ギア７５と、アイドルギア７６と、第４ギア７７と、を備える。

【0059】

モーター７１は、第１搬送部材６８及び第２搬送部材６９を回転させる駆動力を生む。モーター７１は、制御部８によって制御される。モーター７１には、出力軸７１１が連結される。出力軸７１１は、第２搬送部材６９の下方に配置され、第２搬送部材６９の回転軸６９１と平行に延びる。

【0060】

第１ギア７２は、モーター７１の出力軸７１１に固定される。第１ギア７２は、第２ギア７３、第３ギア７４、及び揺動ギア７５より下方に位置する。第１ギア７２は、モーター７１によって回転される。第１ギア７２は、揺動ギア７５と噛み合うとともに、揺動ギア７５にモーター７１の駆動力を伝達する。

【0061】

第２ギア７３は、揺動ギア７５より上方に位置する。第２ギア７３は、第２搬送部材６９の回転軸６９１の同軸上に固定される。第２ギア７３は、揺動ギア７５からモーター７１の駆動力を得て、第２搬送部材６９とともに回転する。

【0062】

第３ギア７４は、揺動ギア７５より上方に位置する。第３ギア７４は、第２ギア７３に対して離隔し、且つ平行に配置される。第３ギア７４は、第２ギア７３よりも第１搬送部材６８側に位置する。第３ギア７４は、揺動ギア７５からモーター７１の駆動力を得て、回転する。

【0063】

揺動ギア７５は、第１ギア７２の上方、且つ第２ギア７３及び第３ギア７４の下方に位置する。揺動ギア７５は、第１ギア７２と常時噛み合う。揺動ギア７５の回転軸７５１は、弧状ガイド７８内に回転可能に支持される。弧状ガイド７８は、第１ギア７２の周方向に沿って延びる弧状に形成される。これにより、揺動ギア７５は、第１ギア７２と噛み合うとともに、第１ギア７２の外周上を揺動する。そして、揺動ギア７５は、揺動することで、第２ギア７３及び第３ギア７４の一方と選択的に噛み合う。揺動ギア７５は、第１ギア７２を介して得たモーター７１の駆動力を、第２ギア７３と、第３ギア７４とのいずれか一方に伝達する。

【0064】

アイドルギア７６は、第３ギア７４と、第４ギア７７との間に配置される。アイドルギア７６は、第３ギア７４及び第４ギア７７の双方と噛み合う。アイドルギア７６は、第３ギア７４を介して得たモーター７１の駆動力を、第４ギア７７に伝達する。

【0065】

第４ギア７７は、第１搬送部材６８の回転軸６８１の同軸上に固定される。第４ギア７７は、アイドルギア７６と噛み合う。なお、アイドルギア７６の回転軸７６１は、第２ギア７３の回転軸（第２搬送部材６９の回転軸６９１）と平行である。すなわち、第４ギア７７は、入力軸（アイドルギア７６の回転軸７６１）と出力軸（第１搬送部材６８の回転軸６８１）との間に軸角αを有するギアである。

【0066】

モーター７１を駆動し、第１ギア７２を図１２において時計回りに回転させると、揺動ギア７５は、第１ギア７２から駆動力を得て回転するとともに、弧状ガイド７８に沿って、第１ギア７２の外周上を図１２において時計回りに移動する。これにより、揺動ギア７５は、第３ギア７４と噛み合い、第３ギア７４にモーター７１の駆動力を伝達する。第３ギア７４に伝達されたモーター７１の駆動力は、アイドルギア７６を介して第４ギア７７に伝達される。そして、第１搬送部材６８は、第４ギア７７を介して搬送駆動部７０によって回転され、トナー搬送方向ｆ１に沿ってトナーを搬送する。一方、第２搬送部材６９は回転を停止する。

【0067】

モーター７１を駆動し、第１ギア７２を図１２において反時計回りに回転させると、揺動ギア７５は、第１ギア７２から駆動力を得て回転するとともに、弧状ガイド７８に沿って、第１ギア７２の外周上を図１２において反時計回りに移動する。これにより、揺動ギア７５は、第２ギア７３と噛み合い、第２ギア７３にモーター７１の駆動力を伝達する。そして、第２搬送部材６９は、第２ギア７３を介して搬送駆動部７０によって回転され、トナー搬送方向ｆ２に沿ってトナーを搬送する。一方、第１搬送部材６８は回転を停止する。

【0068】

このようにして、搬送駆動部７０は、第１搬送部材６８及び第２搬送部材６９の一方を選択的に回転させる。

【0069】

上記の構成によれば、第１搬送部材６８と第２搬送部材６９とが所定の軸角αを設けて配置されるので、単一の補給管６３に向けてトナーを効率良く搬送することができる。また、搬送駆動部７０は、６個のギアを組み合わせた最小の構成によって、第１搬送部材６８及び第２搬送部材６９の一方を選択的に駆動させることができる。したがって、画像形成装置１は、２つのコンテナから１つの現像装置４０にトナーを効率良く補給可能な構成を有し、低コスト化、小型化が実現可能である。

【0070】

例えば、第４ギア７７は、歯先面及び歯底面が円錐面上に位置するコニカルギアである。なお、この円錐面の母線と、第１搬送部材６８の回転軸線とのなす角は、軸角αに等しい。この構成によれば、第１搬送部材６８の回転軸６８１と、第２搬送部材６９の回転軸６９１とが軸角αを有する場合でも、平歯車であるアイドルギア７６に、第４ギア７７を噛み合わせることができる。これにより、第３ギア７４から第４ギア７７までのギア列におけるギア数を削減でき、複雑なギア構成となることを回避することが可能になる。

【0071】

また、図１２に示すように、第２ギア７３、第３ギア７４、アイドルギア７６、及び第４ギア７７のそれぞれの回転軸線は、第１搬送部材６８の回転軸線と、第２搬送部材６９の回転軸線とを含む平面Ｐ上に位置する。この構成によれば、揺動ギア７５から第２ギア７３及び第３ギア７４に伝達されるモーター７１の駆動力を、第１搬送部材６８及び第２搬送部材６９に均等に伝達することができる。これにより、第１搬送部材６８によるトナー搬送性能と、第２搬送部材６９によるトナー搬送性能とを等しく安定させることが可能になる。

【0072】

また、図１２に示すように、揺動ギア７５は、第２ギア７３及び第３ギア７４より下方に位置する。この構成によれば、第１ギア７２の外周上を揺動する揺動ギア７５を、第２ギア７３及び第３ギア７４のそれぞれに対して噛み合い易くすることができる。これにより、第１搬送部材６８及び第２搬送部材６９に対し、駆動力の伝達の切り替えを円滑に行うことができる。したがって、現像装置４０へのトナー補給を効率良く行うことが可能である。

【0073】

また、第２ギア７３、第３ギア７４、アイドルギア７６、及び第４ギア７７は、歯数が同じである。この構成によれば、第１搬送部材６８及び第２搬送部材６９のそれぞれの回転数を容易に合わせることができる。そして、第１搬送部材６８及び第２搬送部材６９のそれぞれのトナーの搬送力を容易に合わせることができる。

【0074】

回転検知部８０は、トナー補給装置６０の後部であって、搬送駆動部７０に対して第２搬送管６７のトナー搬送方向上流側に配置される。回転検知部８０は、第１検知軸８１と、第２検知軸８２と、光学センサー８３と、を備える。

【0075】

第１検知軸８１は、第３ギア７４の回転軸７４１の同軸上に延長して接続される。第１検知軸８１は、第３ギア７４、アイドルギア７６、及び第４ギア７７を介して第１搬送部材６８に連結され、第１搬送部材６８とともに回転する。第１検知軸８１は、第１搬送部材６８と同じ方向に、同じ回転速度で回転する。第１検知軸８１は、本実施形態において、第２検知軸８２に隣接し、第２検知軸８２と平行に延びる。

【0076】

第１検知軸８１は、例えば２つの第１遮光板８１１を有する。２つの第１遮光板８１１は、第１検知軸８１の径方向外側に向かって延び、周方向に１８０度の角度間隔で配列される。第１検知軸８１が回転することで、第１遮光板８１１は、光学センサー８３の光路上に対して進入、退避する。

【0077】

第２検知軸８２は、第２ギア７３の回転軸の同軸上に延長して接続される。なお、第２ギア７３は、第２搬送部材６９の回転軸６９１の同軸上に固定される。すなわち、第２検知軸８２は、第２搬送部材６９に連結され、第２搬送部材６９とともに回転する。第２検知軸８２は、第２搬送部材６９と同じ方向に、同じ回転速度で回転する。

【0078】

第２検知軸８２は、例えば２つの第２遮光板８２１を有する。２つの第２遮光板８２１は、第２検知軸８２の径方向外側に向かって延び、周方向に１８０度の角度間隔で配列される。第２検知軸８２が回転することで、第２遮光板８２１は、光学センサー８３の光路上に対して進入、退避する。

【0079】

光学センサー８３は、第１検知軸８１と第２検知軸８２との間の、上方に配置される。回転検知部８０は、単一の光学センサー８３を備える。光学センサー８３は、例えば光透過型のセンサーであって、発光部及び受光部（ともに不図示）を備え、発光部から受光部に向かう光路を有する。光学センサー８３は、光路の遮蔽（遮光）及び遮蔽解除（透光）を検知する。

【0080】

光学センサー８３の光路上には、第１検知軸８１の第１遮光板８１１及び第２検知軸８２の第２遮光板８２１が進入、退避する。これにより、光学センサー８３は、第１検知軸８１及び第２検知軸８２の回転を検知する。すなわち、光学センサー８３は、第２ギア７３及び第３ギア７４の回転を検知する。光学センサー８３は、第２ギア７３及び第３ギア７４の回転の検知に係る信号を制御部８に対して出力する。

【0081】

制御部８は、光学センサー８３の出力信号を受信する。制御部８は、図２に示す残量検出部８ａを有する。なお、残量検出部８ａは、記憶部に記憶されたプログラムに従ったＣＰＵの演算処理によってソフトウェア的に機能が実現される。また、残量検出部８ａは、電気的なハードウェア回路により形成されても良い。

【0082】

残量検出部８ａは、光学センサー８３の出力信号に基づき、第１コンテナ５１内及び第２コンテナ５２内のトナーの残量を検出する。詳細に言えば、残量検出部８ａは、光学センサー８３からの出力信号に基づいて第２ギア７３及び第３ギア７４の回転数を計数し、当該回転数に基づいて第１コンテナ５１内及び第２コンテナ５２内のトナーの残量を検出する。

【0083】

残量検出部８ａは、光学センサー８３からの出力信号に基づいて第３ギア７４（第１搬送部材６８）の回転数を計数し、当該回転数に基づいて第１コンテナ５１内のトナーが空になったことを検出する。制御部８は、モーター７１を制御して第１搬送部材６８の回転を停止させ、第１コンテナ５１から現像装置４０へのトナーの補給を停止する。続いて、制御部８は、モーター７１を逆回転させて第２ギア７３（第２搬送部材６９）を回転させ、第２コンテナ５２から現像装置４０へのトナーの補給を開始する。

【0084】

同様に、残量検出部８ａは、第２ギア７３（第２搬送部材６９）の回転数に基づいて第２コンテナ５２内のトナーが空になったことを検出する。続いて、制御部８は、モーター７１を制御して第３ギア７４（第１搬送部材６８）を回転させ、第１コンテナ５１から現像装置４０へのトナーの補給を開始する。

【0085】

上記の構成によれば、単一の光学センサー８３によって、第２ギア７３（第２搬送部材６９）及び第３ギア７４（第１搬送部材６８）のそれぞれの回転を個別に検知することができる。これにより、低コスト化、小型化が図られた構成で、１つの現像装置４０にトナーを補給する２つのコンテナ（第１コンテナ５１及び第２コンテナ５２）内それぞれのトナーの残量を精度良く検出することが可能になる。

【0086】

以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。

【0087】

例えば、上記実施形態では、画像形成装置１は、複数色の画像を順次重ねて形成するいわゆるタンデム型のカラー印刷用の画像形成装置であることとしたが、このような機種に限定されるわけではない。画像形成装置は、タンデム型ではないカラー印刷用の画像形成装置やモノクロ印刷用の画像形成装置であって良い。

【産業上の利用可能性】

【0088】

本発明は、画像形成装置において利用可能である。

【符号の説明】

【0089】

１ 画像形成装置
８ 制御部
８ａ 残量検出部
２０ 画像形成部
２１ 感光体ドラム（像担持体）
４０ 現像装置
５１ 第１コンテナ
５２ 第２コンテナ
６０ トナー補給装置
６３ 補給管
６６ 第１搬送管
６７ 第２搬送管
６８ 第１搬送部材
６９ 第２搬送部材
７０ 搬送駆動部
７１ モーター
７２ 第１ギア
７３ 第２ギア
７４ 第３ギア
７５ 揺動ギア
７６ アイドルギア
７７ 第４ギア
８０ 回転検知部
８３ 光学センサー
６８１ 回転軸
６９１ 回転軸
Ｐ 平面
α 軸角

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】