(57)【要約】【課題】複数のトナーコンテナから排出されたトナーが合流したのち現像装置に供給され、各トナーコンテナのトナー消費量を精度良く算出可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置１０の画像形成部１３は、現像装置２３と、現像装置２３にトナーを補給するトナー補給ユニット５と、を備える。トナー補給ユニット５は、上トナーコンテナ５１、下トナーコンテナ５２、第１垂直搬送部５６、第２垂直搬送部５７、第１水平搬送部５８、第２水平搬送部５９、水平合流部６０および第３垂直搬送部６５を備える。第１水平搬送部５８内および第２水平搬送部５９内の第１搬送スクリュー７４および第２搬送スクリュー７５が選択的に回転される。また、水平合流部６０内の第３搬送スクリュー８５の回転駆動に応じて、上トナーコンテナ５１および下トナーコンテナ５２のトナー消費量が独立して算出される。【選択図】図５
2019164199.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置本体と、
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と、
内部にトナーを貯留しかつトナーを排出可能な第１トナーコンテナと、
内部にトナーを貯留しかつトナーを排出可能な第２トナーコンテナと、
前記第１トナーコンテナから排出されるトナーを鉛直方向に沿って下方に案内する第１垂直搬送部と、
前記第２トナーコンテナから排出されるトナーを鉛直方向に沿って下方に案内する第２垂直搬送部と、
前記第１垂直搬送部の下端部に連通し、前記第１垂直搬送部から流入したトナーを水平方向に沿って第１方向に案内する第１水平搬送部と、
前記第２垂直搬送部の下端部に連通し、前記第２垂直搬送部から流入したトナーを水平方向に沿って第２方向に案内する第２水平搬送部と、
前記第１水平搬送部に回転可能に配置され、トナーを前記第１方向に搬送する第１搬送部材と、
前記第２水平搬送部に回転可能に配置され、トナーを前記第２方向に搬送する第２搬送部材と、
前記第１水平搬送部の前記第１方向下流側部分および前記第２水平搬送部の前記第２方向下流側部分にそれぞれ連通し、前記第１搬送部材および前記第２搬送部材によって搬送されたトナーをそれぞれ内部に受け入れるとともに、当該トナーを水平方向に沿って第３方向に案内する第３水平搬送部と、
前記第３水平搬送部に回転可能に配置され、トナーを前記第３方向に搬送する第３搬送部材と、
前記第３水平搬送部の前記第３方向下流側部分に連通し、前記第３搬送部材によって搬送されたトナーを鉛直方向に沿って前記現像装置に案内する第３垂直搬送部と、
前記第１搬送部材および前記第２搬送部材を選択的に回転させる駆動力を発生する第１搬送駆動部と、
前記第３搬送部材を回転させる駆動力を発生する第２搬送駆動部と、
前記第１トナーコンテナおよび前記第２トナーコンテナから選択的にトナーを排出する駆動力を発生するコンテナ駆動部と、
前記第１垂直搬送部に配置され、当該第１垂直搬送部におけるトナーの有無を検知する第１検知センサと、
前記第２垂直搬送部に配置され、当該第２垂直搬送部におけるトナーの有無を検知する第２検知センサと、
前記第１搬送駆動部、前記第２搬送駆動部および前記コンテナ駆動部を制御する駆動制御部であって、当該駆動制御部は、前記現像装置からのトナーの補給要求に応じて前記第１トナーコンテナ、前記第１垂直搬送部、前記第１水平搬送部、前記第３水平搬送部および前記第３垂直搬送部から前記現像装置にトナーを補給する第１補給状態と、前記第２トナーコンテナ、前記第２垂直搬送部、前記第２水平搬送部、前記第３水平搬送部および前記第３垂直搬送部から前記現像装置にトナーを補給する第２補給状態とを切換え可能であり、前記第１補給状態において前記第１検知センサによって検知される前記第１垂直搬送部におけるトナーなし情報に応じて前記コンテナ駆動部を制御して前記第１トナーコンテナから前記第１垂直搬送部にトナーを排出させるとともに前記補給要求に応じて前記第１搬送駆動部および前記第２搬送駆動部を制御して前記第２搬送部材の回転を停止させた状態で前記第１搬送部材および前記第３搬送部材を回転させる一方、前記第２補給状態において前記第２検知センサによって検知される前記第２垂直搬送部におけるトナーなし情報に応じて前記コンテナ駆動部を制御して前記第２トナーコンテナから前記第２垂直搬送部にトナーを排出させるとともに前記補給要求に応じて前記第１搬送駆動部および前記第２搬送駆動部を制御して前記第１搬送部材の回転を停止させた状態で前記第２搬送部材および前記第３搬送部材を回転させる、駆動制御部と、
前記第３搬送部材の回転時間を累積するカウント部と、
前記カウント部が累積する前記回転時間に応じて前記第１補給状態および前記第２補給状態における前記第３水平搬送部を流通するトナーの流量をそれぞれ算出することで、前記第１トナーコンテナおよび前記第２トナーコンテナのトナーの消費量をそれぞれ算出する、消費量算出部と、
を備える、画像形成装置。
【請求項２】
前記第１搬送駆動部は、
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なモータと、
前記モータと前記第１搬送部材との間に介在し、前記モータが前記第１回転方向に回転されると前記第１搬送部材が回転することを許容する一方、前記モータが前記第２回転方向に回転されると前記第１搬送部材が回転することを阻止する、第１伝達部材と、
前記モータと前記第２搬送部材との間に介在し、前記モータが前記第２回転方向に回転されると前記第２搬送部材が回転することを許容する一方、前記モータが前記第１回転方向に回転されると前記第２搬送部材が回転することを阻止する、第２伝達部材と、
を有する、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記第１垂直搬送部と前記第１水平搬送部とが連通する位置に対して、前記第１水平搬送部と前記第３水平搬送部とが連通する位置が、水平方向に沿って所定の間隔をおいて配置されており、
前記第２垂直搬送部と前記第２水平搬送部とが連通する位置に対して、前記第２水平搬送部と前記第３水平搬送部とが連通する位置が、水平方向に沿って所定の間隔をおいて配置されている、請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記第１トナーコンテナは、前記装置本体内の第１の位置に着脱可能とされ、前記第１トナーコンテナが前記第１の位置に装着されると、前記第１トナーコンテナ内のトナーの少なくとも一部が自由落下によって前記第１垂直搬送部に流入可能とされ、
前記第２トナーコンテナは、前記装置本体内の前記第１のよりも下方の第２の位置に着脱可能とされ、前記第２トナーコンテナが前記第２の位置に装着されると、前記第２トナーコンテナ内のトナーの少なくとも一部が自由落下によって前記第２垂直搬送部に流入可能とされ、
前記第１垂直搬送部の鉛直方向における長さは、前記第２垂直搬送部の鉛直方向における長さよりも大きく設定されている、請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記第１トナーコンテナおよび前記第２トナーコンテナは、所定の長手方向に沿って延びる筒形状を有するとともに、前記長手方向と平行な装着方向に沿ってそれぞれ前記第１の位置および前記第２の位置に装着され、
前記第１の位置に装着された前記第１トナーコンテナの前記装着方向先端部の下方であって、前記第２の位置に装着された前記第２トナーコンテナの前記装着方向先端部に対して水平方向において対向するように前記第１垂直搬送部が配置されている、請求項４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。
【０００４】
また、特許文献２には、トナー容器と現像装置との間の搬送路に配置される搬送スクリューの回転数に基づいて、トナー容器のトナー消費量を算出する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−１５７３５０号公報
【特許文献２】特開２０１１−１９７２２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載された技術では、２つのトナー容器から排出されたトナーが搬送路のうち現像装置よりも上流側部分において互いに合流したのち現像装置に至る。したがって、特許文献２に記載された技術を特許文献１に記載された技術に適用した場合、合流部分におけるトナー消費量が算出される。このため、２つのトナー容器のトナー消費量をそれぞれ精度良く算出することができないという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、複数のトナーコンテナから排出されたトナーが合流したのち現像装置に供給されるトナー供給系を備えるとともに、各トナーコンテナのトナー消費量を精度良く算出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】
【０００８】
本発明の一局面に係る画像形成装置は、装置本体と、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と、内部にトナーを貯留しかつトナーを排出可能な第１トナーコンテナと、内部にトナーを貯留しかつトナーを排出可能な第２トナーコンテナと、前記第１トナーコンテナから排出されるトナーを鉛直方向に沿って下方に案内する第１垂直搬送部と、前記第２トナーコンテナから排出されるトナーを鉛直方向に沿って下方に案内する第２垂直搬送部と、前記第１垂直搬送部の下端部に連通し、前記第１垂直搬送部から流入したトナーを水平方向に沿って第１方向に案内する第１水平搬送部と、前記第２垂直搬送部の下端部に連通し、前記第２垂直搬送部から流入したトナーを水平方向に沿って第２方向に案内する第２水平搬送部と、前記第１水平搬送部に回転可能に配置され、トナーを前記第１方向に搬送する第１搬送部材と、前記第２水平搬送部に回転可能に配置され、トナーを前記第２方向に搬送する第２搬送部材と、前記第１水平搬送部の前記第１方向下流側部分および前記第２水平搬送部の前記第２方向下流側部分にそれぞれ連通し、前記第１搬送部材および前記第２搬送部材によって搬送されたトナーをそれぞれ内部に受け入れるとともに、当該トナーを水平方向に沿って第３方向に案内する第３水平搬送部と、前記第３水平搬送部に回転可能に配置され、トナーを前記第３方向に搬送する第３搬送部材と、前記第３水平搬送部の前記第３方向下流側部分に連通し、前記第３搬送部材によって搬送されたトナーを鉛直方向に沿って前記現像装置に案内する第３垂直搬送部と、前記第１搬送部材および前記第２搬送部材を選択的に回転させる駆動力を発生する第１搬送駆動部と、前記第３搬送部材を回転させる駆動力を発生する第２搬送駆動部と、前記第１トナーコンテナおよび前記第２トナーコンテナから選択的にトナーを排出する駆動力を発生するコンテナ駆動部と、前記第１垂直搬送部に配置され、当該第１垂直搬送部におけるトナーの有無を検知する第１検知センサと、前記第２垂直搬送部に配置され、当該第２垂直搬送部におけるトナーの有無を検知する第２検知センサと、前記第１搬送駆動部、前記第２搬送駆動部および前記コンテナ駆動部を制御する駆動制御部であって、当該駆動制御部は、前記現像装置からのトナーの補給要求に応じて前記第１トナーコンテナ、前記第１垂直搬送部、前記第１水平搬送部、前記第３水平搬送部および前記第３垂直搬送部から前記現像装置にトナーを補給する第１補給状態と、前記第２トナーコンテナ、前記第２垂直搬送部、前記第２水平搬送部、前記第３水平搬送部および前記第３垂直搬送部から前記現像装置にトナーを補給する第２補給状態とを切換え可能であり、前記第１補給状態において前記第１検知センサによって検知される前記第１垂直搬送部におけるトナーなし情報に応じて前記コンテナ駆動部を制御して前記第１トナーコンテナから前記第１垂直搬送部にトナーを排出させるとともに前記補給要求に応じて前記第１搬送駆動部および前記第２搬送駆動部を制御して前記第２搬送部材の回転を停止させた状態で前記第１搬送部材および前記第３搬送部材を回転させる一方、前記第２補給状態において前記第２検知センサによって検知される前記第２垂直搬送部におけるトナーなし情報に応じて前記コンテナ駆動部を制御して前記第２トナーコンテナから前記第２垂直搬送部にトナーを排出させるとともに前記補給要求に応じて前記第１搬送駆動部および前記第２搬送駆動部を制御して前記第１搬送部材の回転を停止させた状態で前記第２搬送部材および前記第３搬送部材を回転させる、駆動制御部と、前記第３搬送部材の回転時間を累積するカウント部と、前記カウント部が累積する前記回転時間に応じて前記第１補給状態および前記第２補給状態における前記第３水平搬送部を流通するトナーの流量をそれぞれ算出することで、前記第１トナーコンテナおよび前記第２トナーコンテナのトナーの消費量をそれぞれ算出する、消費量算出部と、を備える。
【０００９】
本構成によれば、現像装置に対して複数のトナーコンテナから選択的にトナーを補給することができるため、トナーコンテナ内のトナーが空になることに伴って画像形成装置の動作が停止する時間を短縮することができる。また、第３水平搬送部にトナーを搬送する第１水平搬送部の第１搬送部材および第２水平搬送部の第２搬送部材が、選択的に回転駆動される。このため、両者が同時に回転される場合と比較して、第１トナーコンテナのトナーおよび第２トナーコンテナのトナーが第３水平搬送部内で混在することが抑止される。このため、第３水平搬送部におけるトナーの流量に基づいて、第１トナーコンテナおよび第２トナーコンテナのトナーの消費量が算出可能とされる。特に、２つのトナーコンテナの消費量を独立してかつ精度良く算出することが可能とされる。また、第１水平搬送部および第２水平搬送部よりも上流側の第１垂直搬送部および第２垂直搬送部がトナーで満たされるように、第１検知センサ、第２検知センサの検知情報に応じて、コンテナ駆動部が制御される。このため、第３水平搬送部もトナーで満たされ、第３水平搬送部におけるトナーの流量に基づいて、第１トナーコンテナおよび第２トナーコンテナのトナーの消費量が精度良く算出される。
【００１０】
上記の構成において、前記第１搬送駆動部は、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なモータと、前記モータと前記第１搬送部材との間に介在し、前記モータが前記第１回転方向に回転されると前記第１搬送部材が回転することを許容する一方、前記モータが前記第２回転方向に回転されると前記第１搬送部材が回転することを阻止する、第１伝達部材と、前記モータと前記第２搬送部材との間に介在し、前記モータが前記第２回転方向に回転されると前記第２搬送部材が回転することを許容する一方、前記モータが前記第１回転方向に回転されると前記第２搬送部材が回転することを阻止する、第２伝達部材と、を有することが望ましい。
【００１１】
本構成によれば、単一のモータの回転駆動力を用いて、第１搬送部材および第２搬送部材を選択的に回転させることが可能となる。このため、画像形成装置のトナー補給系をコンパクトかつ低コストで実現することができる。
【００１２】
上記の構成において、前記第１垂直搬送部と前記第１水平搬送部とが連通する位置に対して、前記第１水平搬送部と前記第３水平搬送部とが連通する位置が、水平方向に沿って所定の間隔をおいて配置されており、前記第２垂直搬送部と前記第２水平搬送部とが連通する位置に対して、前記第２水平搬送部と前記第３水平搬送部とが連通する位置が、水平方向に沿って所定の間隔をおいて配置されていることが望ましい。
【００１３】
本構成によれば、第１搬送部材の回転が停止されている際に、第１垂直搬送部内のトナーが第３水平搬送部に流入することが抑止される。同様に、第２搬送部材の回転が停止されている際に、第２垂直搬送部内のトナーが第３水平搬送部に流入することが抑止される。
【００１４】
上記の構成において、前記第１トナーコンテナは、前記装置本体内の第１の位置に着脱可能とされ、前記第１トナーコンテナが前記第１の位置に装着されると、前記第１トナーコンテナ内のトナーの少なくとも一部が自由落下によって前記第１垂直搬送部に流入可能とされ、前記第２トナーコンテナは、前記装置本体内の前記第１のよりも下方の第２の位置に着脱可能とされ、前記第２トナーコンテナが前記第２の位置に装着されると、前記第２トナーコンテナ内のトナーの少なくとも一部が自由落下によって前記第２垂直搬送部に流入可能とされ、前記第１垂直搬送部の鉛直方向における長さは、前記第２垂直搬送部の鉛直方向における長さよりも大きく設定されていることが望ましい。
【００１５】
このような構成によれば、新品の第１トナーコンテナが第１の位置に装着された際に第１垂直搬送部に流入するトナーの量が、新品の第２トナーコンテナが第２の位置に装着された際に第２垂直搬送部に流入するトナーの量よりも多くなりやすい。この場合、第１垂直搬送部および第２垂直搬送部から第１水平搬送部および第２水平搬送部を通じて第３水平搬送部にトナーが流入すると、各トナーコンテナの消費量を精度良く算出することが困難となる。このような場合であっても、本構成によれば、第１搬送部材の回転が停止されている際に、第１垂直搬送部内のトナーが第３水平搬送部に流入することが抑止される。同様に、第２搬送部材の回転が停止されている際に、第２垂直搬送部内のトナーが第３水平搬送部に流入することが抑止される。したがって、各トナーコンテナの消費量を精度良く算出することが可能となる。
【００１６】
上記の構成において、前記第１トナーコンテナおよび前記第２トナーコンテナは、所定の長手方向に沿って延びる筒形状を有するとともに、前記長手方向と平行な装着方向に沿ってそれぞれ前記第１の位置および前記第２の位置に装着され、前記第１の位置に装着された前記第１トナーコンテナの前記装着方向先端部の下方であって、前記第２の位置に装着された前記第２トナーコンテナの前記装着方向先端部に対して水平方向において対向するように前記第１垂直搬送部が配置されていることが望ましい。
【００１７】
本構成によれば、第１トナーコンテナと第２トナーコンテナとの段差部分を利用して、第１垂直搬送部を配置することができる。このため、画像形成装置の鉛直方向および水平方向におけるサイズがコンパクトに設定される。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、複数のトナーコンテナから排出されたトナーが合流したのち現像装置に供給されるトナー供給系を備えるとともに、各トナーコンテナのトナー消費量を精度良く算出可能な画像形成装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【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正面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る画像形成装置のトナー補給ユニットおよび現像装置の斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る画像形成装置のトナー補給ユニットおよび現像装置の斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る第１搬送部材、第２搬送部材および第３搬送部材の斜視図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る第１搬送部材、第２搬送部材および第３搬送部材の側面図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る画像形成装置にトナーコンテナが装着される様子を示す模式的な断面図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の制御部のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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トナー像に現像（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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
図２は、本実施形態に係る画像形成装置１０の画像形成部１３の正面図である。図３および図４は、本実施形態に係る画像形成装置１０のうち、イエロー色のトナー補給ユニット５Ｙおよび現像装置２３Ｙの斜視図である。
【００３５】
図２乃至図４を参照して、画像形成装置１０は、更に、各色に対応した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にトナーをそれぞれ補給する。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。各色のトナー補給ユニット５および現像装置２３の構成は同じであるため、以下では、必要に応じて、イエロー色のトナー補給ユニット５Ｙおよび現像装置２３Ｙに基づいて説明する。
【００３６】
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と、下ハウジング５０Ｂと、を有する。
【００３７】
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ＤＭ（図３、後方向）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、上トナーコンテナ５１および下トナーコンテナ５２が後記のコンテナ駆動部ＭＣによって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３）。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。コンテナ駆動部ＭＣから第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。
【００３８】
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３）。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。後記のコンテナ駆動部ＭＣから第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。
【００３９】
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ＤＭの先端側（固定部５１Ａ）に形成されたトナー排出口５１０（図７参照）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ＤＭの先端側（固定部５２Ａ）に形成された不図示の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。また、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シャッター５１Ｓおよび５２Ｓ（図３、図４）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、後記のように、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、各色の上トナーコンテナ５１および下トナーコンテナ５２は、図１の装置本体１１のコンテナ用空間Ｓに配置される。
【００４０】
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。
【００４１】
なお、図３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、前記装着方向において同じ位置に配置されるように、下トナーコンテナ５２を前記装置本体内で位置決めする。更に、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の下方であって水平かつ感光体ドラム２０の軸方向と直交する方向（左右方向）において上ハウジング５０Ａに対して左方にずれた位置に配置されている（図２〜図４）。この結果、上トナーコンテナ５１の装着方向の先端部（上トナーコンテナ５１の後端部）の下方の空間であって、水平かつ感光体ドラム２０の軸方向と直交する方向において下トナーコンテナ５２の前記装着方向の先端部と対向する空間には、下トナーコンテナ５２と干渉することなく後記の第１垂直搬送部５６が配置される。
【００４２】
図５は、本実施形態に係る第１モータＭ１、第２モータＭ２、第１搬送スクリュー７４、第２搬送スクリュー７５および第３搬送スクリュー８５の斜視図であり、図６は、同側面図である。
【００４３】
トナー補給ユニット５は、更に、第１垂直搬送部５６と、第２垂直搬送部５７と、第１水平搬送部５８と、第２水平搬送部５９と、合流搬送部５００（水平合流部６０、第３垂直搬送部６５）と、第１搬送スクリュー７４（第１搬送部材）と、第２搬送スクリュー７５（第２搬送部材）と、第３搬送スクリュー８５（第３搬送部材）と、スクリュー駆動部７０と、コンテナ駆動部ＭＣ（図８）と、第１センサＳ１（第１検知センサ）と、第２センサＳ２（第２検知センサ）と、制御部９０（図８）と、を有する。
【００４４】
第１垂直搬送部５６は、第１コンテナシャッター５１Ｓの周辺から下方に延びるように装置本体１１に備えられたパイプ状部材である。第１垂直搬送部５６は、上トナーコンテナ５１から排出されるトナーを鉛直方向に沿って下方に案内する。このため、上トナーコンテナ５１が上ハウジング５０Ａに装着されると、上トナーコンテナ５１の固定部５１Ａと第１垂直搬送部５６とは互いに連通する。
【００４５】
第２垂直搬送部５７は、第２コンテナシャッター５２Ｓの周辺から下方に延びるように装置本体１１に備えられたパイプ状部材である。第２垂直搬送部５７は、下トナーコンテナ５２から排出されるトナーを鉛直方向に沿って下方に案内する。このため、下トナーコンテナ５２が下ハウジング５０Ｂに装着されると、下トナーコンテナ５２の固定部５２Ａと第２垂直搬送部５７とは互いに連通する。
【００４６】
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後方かつ左方（第１方向）に搬送しながら、合流部５００（水平合流部６０）にトナーを受け渡す。換言すれば、第１水平搬送部５８は、第１垂直搬送部５６の下端部に連通し、第１垂直搬送部５６から流入したトナーを水平方向に沿って前記第１方向に案内する。
【００４７】
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前方かつ右方（第２方向）に搬送しながら、合流部５００（水平合流部６０）にトナーを受け渡す。換言すれば、第２水平搬送部５９は、第２垂直搬送部５７の下端部に連通し、第２垂直搬送部５７から流入したトナーを前記第２方向に沿って案内する。
【００４８】
第１搬送スクリュー７４（図５）は、第１水平搬送部５８に回転可能に配置され、トナーを前記第１方向（図５の矢印Ｄ１）に搬送する。第１搬送スクリュー７４は、第１シャフト７４１と、第１主搬送羽根７４２と、第１パドル７４３と、を有する。
【００４９】
第１シャフト７４１は、第１搬送スクリュー７４の回転における回転軸となる。第１主搬送羽根７４２は、第１シャフト７４１上に配置された螺旋状羽根である。第１パドル７４３は、第１シャフト７４１上に配置されたパドルであって、水平合流部６０にトナーを搬入させる（図５の矢印ＤＬ１）。第１主搬送羽根７４２は、第１垂直搬送部５６から第１水平搬送部５８にトナーが流入する位置（図５の矢印Ｔ１参照）から後方の第１パドル７４３に向かって、トナーを搬送する。
【００５０】
第２搬送スクリュー７５（図５）は、第２水平搬送部５９に回転可能に配置され、トナーを前記第２方向（図５の矢印Ｄ２）に搬送する。第２搬送スクリュー７５は、第２シャフト７５１と、第２主搬送羽根７５２と、第２パドル７５３と、を有する。
【００５１】
第２シャフト７５１は、第２搬送スクリュー７５の回転における回転軸となる。第２主搬送羽根７５２は、第２シャフト７５１上に配置された螺旋状羽根である。第２パドル７５３は、第２シャフト７５１上に配置されたパドルであって、水平合流部６０にトナーを搬入させる（図５の矢印ＤＬ１）。第２主搬送羽根７５２は、第２垂直搬送部５７から第２水平搬送部５９にトナーが流入する位置（図５の矢印Ｔ２参照）から前方の第２パドル７５３に向かって、トナーを搬送する。
【００５２】
合流部５００は、第１水平搬送部５８および第２水平搬送部５９にそれぞれ連通している。合流部５００は、第１搬送スクリュー７４および第２搬送スクリュー７５によって搬送されたトナーをそれぞれ内部に受け入れるとともに、当該トナーを現像装置２３（図３の２３Ｙ）に向かって搬送する。合流部５００は、水平合流部６０（第３水平搬送部）と、第３垂直搬送部６５と、を有する。
【００５３】
水平合流部６０は、第１水平搬送部５８および第２水平搬送部５９の下方において、第１水平搬送部５８および第２水平搬送部５９と平行に延びるように配置されたパイプ形状を有する。水平合流部６０は、第１垂直搬送部５６の前記第１方向下流側部分（第１パドル７４３の下方）および第２垂直搬送部５７の前記第２方向下流側部分（第２パドル７５３の下方）にそれぞれ不図示の同じ開口部を通じて連通し、第１搬送スクリュー７４および第２搬送スクリュー７５によって搬送されたトナーをそれぞれ内部に受け入れる。また、水平合流部６０は、受け入れたトナーを水平方向に沿って前方かつ右方（第３方向、図５の矢印Ｄ３）に案内する。水平合流部６０は、当該パイプ形状の内部に回転可能に配置された第３搬送スクリュー８５（第３搬送部材）を有する（図５）。第３搬送スクリュー８５は、水平合流部６０内でトナーを前記第３方向に搬送する機能を有する。第３搬送スクリュー８５は、第３シャフト８５０と、第３主搬送羽根８５１と、第３パドル８５２と、を有する。
【００５４】
第３シャフト８５０（図５）は、第３搬送スクリュー８５の回転における回転軸となる。第３主搬送羽根８５１は、第３シャフト８５０上に配置された螺旋状羽根である。第３主搬送羽根８５１は、第１水平搬送部５８（第１搬送スクリュー７４）および第２水平搬送部５９（第２搬送スクリュー７５）から受け入れたトナーを水平方向に沿って前方かつ右方（第３方向）に搬送しながら、第３垂直搬送部６５に流入させる。第３パドル８５２は、第３主搬送羽根８５１の下流側において第３シャフト８５０上に配置されたパドルである。第３パドル８５２は、第３搬送スクリュー８５の回転に伴って第３主搬送羽根８５１によって搬送されたトナーが第３垂直搬送部６５に流入することを補助する（図５の矢印ＤＬ２）。
【００５５】
第３垂直搬送部６５は、水平合流部６０の前記第３方向下流側部分から鉛直方向に沿って下方に延びるように配置されたパイプ形状を有する。第３垂直搬送部６５の上端部は水平合流部６０に連通し、第３垂直搬送部６５の下端部は現像装置２３Ｙに連通している。すなわち、第３垂直搬送部６５は、第３搬送スクリュー８５によって搬送されたトナーを鉛直方向に沿って現像装置２３に案内する。
【００５６】
スクリュー駆動部７０（図３）は、第１搬送スクリュー７４、第２搬送スクリュー７５および第３搬送スクリュー８５を回転させる駆動力を発生する。スクリュー駆動部７０は、第１モータＭ１（第１搬送駆動部）と、第２モータＭ２（第２搬送駆動部）と、第１ウォームホイール７１と、第１ワンウェイギア７２（ワンウェイクラッチ）と、第２ワンウェイギア７３（ワンウェイクラッチ）と、第２ウォームホイール８１と、ＰＩセンサ９１と、を有する。
【００５７】
第１モータＭ１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るモータである。第１モータＭ１の回転、停止および回転方向は、後記の制御部９０の駆動制御部９０１によって制御される。この結果、第１モータＭ１は、第１搬送スクリュー７４および第２搬送スクリュー７５を選択的に回転駆動させる駆動力を発生する。
【００５８】
第１ウォームホイール７１は、第１モータＭ１の出力軸に連結されている。第１モータＭ１の回転方向に応じて、第１ウォームホイール７１も異なる回転方向に回転可能とされる。第１ウォームホイール７１は、第３搬送スクリュー８５の第３シャフト８５０の端部に回転可能に支持されている。なお、第１ウォームホイール７１および第３搬送スクリュー８５は、互いに独立して回転する。
【００５９】
第１ワンウェイギア７２は、第１ウォームホイール７１に係合されたギアであって、第１搬送スクリュー７４の第１シャフト７４１の一端に固定されている。第１ウォームホイール７１から第１ワンウェイギア７２に回転駆動力が伝達されると、第１搬送スクリュー７４が回転しトナーが搬送される。第１ワンウェイギア７２は、第１モータＭ１と第１搬送スクリュー７４との間に介在し、第１モータＭ１が前記第１回転方向に回転されると第１搬送スクリュー７４が回転することを許容する一方、第１モータＭ１が前記第２回転方向に回転されると第１搬送スクリュー７４が回転することを阻止する。
【００６０】
同様に、第２ワンウェイギア７３は、第１ワンウェイギア７２とは異なる位置で第１ウォームホイール７１に係合されたギアであって、第２搬送スクリュー７５の第２シャフト７５１の一端に固定されている。第１ウォームホイール７１から第２ワンウェイギア７３に回転駆動力が伝達されると、第２搬送スクリュー７５が回転しトナーが搬送される。第２ワンウェイギア７３は、第１モータＭ１と第２搬送スクリュー７５との間に介在し、第１モータＭ１が前記第２回転方向に回転されると第２搬送スクリュー７５が回転することを許容する一方、第１モータＭ１が前記第１回転方向に回転されると第２搬送スクリュー７５が回転することを阻止する。
【００６１】
第２モータＭ２は、所定の回転方向（図５の矢印参照）に回転可能とされるモータである。第２モータＭ２は、第３搬送スクリュー８５を回転させる駆動力を発生する。第２モータＭ２の回転、停止および回転方向は、後記の制御部９０の駆動制御部９０１によって制御される。第２モータＭ２は、出力軸Ｍ２１を備える。
【００６２】
第２ウォームホイール８１は、第２モータＭ２の出力軸Ｍ２１に係合したギアであって、第３搬送スクリュー８５の第３シャフト８５０の端部に固定されている。このため、第２ウォームホイール８１と第３搬送スクリュー８５とは一体的に回転する。すなわち、第２ウォームホイール８１は、第２モータＭ２の回転駆動力を第３搬送スクリュー８５に伝達する機能を有する。第２ウォームホイール８１は、被検知片８１Ｈを備える。被検知片８１Ｈは、第２ウォームホイール８１の軸方向の一端に固定されており、図５に示すように、周方向において一対のスリットが形成されている。被検知片８１Ｈの回転が、ＰＩセンサ９１によって検知されることで、第３搬送スクリュー８５の回転数（累積回転数）が検知される。
【００６３】
ＰＩセンサ９１は、上記のように、画像形成装置１０の装置本体１１内において第２ウォームホイール８１の被検知片８１Ｈに対向して配置されている。ＰＩセンサ９１は、検知光を出射する不図示の出射部と当該検知光を受光する受光部とを備える。被検知片８１Ｈが検知光を遮光する一方、被検知片８１Ｈのスリット部分が検知光を透過することで、第２ウォームホイール７１、すなわち、第３搬送スクリュー８５の回転が検知される。
【００６４】
コンテナ駆動部ＭＣ（図８）は、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排出する駆動力を発生する。本実施形態では、コンテナ駆動部ＭＣは、前述の第１コンテナギア５１Ｇおよび第２コンテナギア５２Ｇにそれぞれ連結される不図示のモータを含む。当該モータは、第１コンテナギア５１Ｇおよび第２コンテナギア５２Ｇに対して１つずつ配置されてもよいし、上記の第１スクリュー駆動部７０のように１つのモータの回転方向に応じて、第１コンテナギア５１Ｇおよび第２コンテナギア５２Ｇを選択的に回転させるものでもよい。なお、上トナーコンテナ５１および下トナーコンテナ５２のトナー排出量は、現像装置２３において要求されるトナー補給量を上回るように設定されることが望ましい。
【００６５】
第１センサＳ１（図３、図８）は、第１垂直搬送部５６の下端部に対向して配置され、第１垂直搬送部５６のパイプ内におけるトナーの有無を検知する。同様に、第２センサＳ２（図８）は、第２垂直搬送部５７の下端部に対向して配置され、第２垂直搬送部５７のパイプ内におけるトナーの有無を検知する。これらのセンサは、透磁率センサからなる。第１垂直搬送部５６または第２垂直搬送部５７の内部にトナーが充分存在する場合、各センサはＨＩＧＨ信号（＋５Ｖ）を出力する。一方、第１垂直搬送部５６または第２垂直搬送部５７の内部にトナーがほとんど存在しない場合は、各センサはＬＯＷ信号（０Ｖ）を出力する。なお、他の実施形態において、これらのセンサは、ＰＩセンサ（フォトセンサ）でもよい。この場合、第１垂直搬送部５６および第２垂直搬送部５７は透明なパイプ部材からなり、ＰＩセンサによって第１垂直搬送部５６および第２垂直搬送部５７内の夕色のトナーの有無が検知される。また、第１センサＳ１および第２センサＳ２は、その他の光学センサ（透過センサ、反射センサ）、圧電センサなどでもよい。
【００６６】
図２、図３を参照して、所定の長手方向に沿って延びる筒形状を有する上トナーコンテナ５１は、装置本体１１内の第１の位置に着脱可能とされ、上トナーコンテナ５１と同じ形状を有する下トナーコンテナ５２は、装置本体１１内の前記第１のよりも下方の第２の位置に着脱可能とされる。また、第２の位置に装着された下トナーコンテナ５２は、第１の位置に装着された上トナーコンテナ５１よりも左方にずれた位置に配置されている。この際、上トナーコンテナ５１および下トナーコンテナ５２は、前記長手方向と平行な装着方向ＤＭに沿ってそれぞれ前記第１の位置および前記第２の位置に装着される。一方、第１垂直搬送部５６の鉛直方向における長さは、第２垂直搬送部５７の鉛直方向における長さよりも大きく設定されている。
【００６７】
図７は、本実施形態に係る画像形成装置１０の装置本体１１に上トナーコンテナ５１が装着される様子を示す模式的な断面図である。なお、下トナーコンテナ５２および第２垂直搬送部５７についても、図７と同様の構造を備えている。上トナーコンテナ５１は、前述の第１コンテナシャッター５１Ｓに加え、トナー排出口５１０と、ばね５１２と、ばね固定部５１３と、シャッター押圧部５１４と、を有する。トナー排出口５１０は、上トナーコンテナ５１の先端部に開口されており、トナーが排出されることを許容する。第１コンテナシャッター５１Ｓは、上トナーコンテナ５１の本体部分に前後方向に沿ってスライド移動可能に保持されている。第１コンテナシャッター５１Ｓは、トナー排出口５１０を開放および封止する。第１コンテナシャッター５１Ｓは、側面視でＬ字形状を有する。ばね５１２は、第１コンテナシャッター５１Ｓがトナー排出口５１０を封止する方向に第１コンテナシャッター５１Ｓを付勢する。上トナーコンテナ５１の本体部分から突設されたばね固定部５１３には、ばね５１２の基端部が固定されている。シャッター押圧部５１４は、上トナーコンテナ５１の先端部から後方に突出した突起部である。
【００６８】
一方、第１垂直搬送部５６は、トナー流入口５６０と、本体側シャッター５６１と、ばね５６２と、ばね固定部５６３と、を有する。トナー流入口５６０は、第１垂直搬送部５６の上端部に開口された開口部であり、トナー排出口５１０からトナーを受け入れる。本体側シャッター５６１は、第１垂直搬送部５６の上端部に前後方向にスライド移動可能に支持されている。本体側シャッター５６１は、トナー流入口５６０を開放および封止する。本体側シャッター５６１は、側面視でＬ字形状を有する。ばね５６２は、本体側シャッター５６１がトナー流入口５６０を封止する方向に本体側シャッター５６１を付勢する。ばね固定部５６３には、ばね５６２の基端部が固定されている。シャッター押圧部５６４は、ばね５６２とは反対側で第１垂直搬送部５６の上端部から前方に突設された突起部である。
【００６９】
図７の矢印ＤＭ方向に沿って上トナーコンテナ５１が装置本体１１の第１の位置（図２、図３）に装着されると、上トナーコンテナ５１のシャッター押圧部５１４が本体側シャッター５６１を後方に押圧する（矢印Ｄ７１）ことで、ばね５６２が圧縮されながらトナー流入口５６０が開放される。一方、上トナーコンテナ５１の装着時に、第１垂直搬送部５６のシャッター押圧部５６４が第１コンテナシャッター５１Ｓを後方に押圧する（矢印Ｄ７２）。この結果、ばね５１２が圧縮されながら、トナー排出口５１０が開放される。すなわち、トナー排出口５１０とトナー流入口５６０とが連通する。
【００７０】
このように、本実施形態では、上トナーコンテナ５１が装置本体１１内の第１の位置に装着されると、上トナーコンテナ５１内のトナーの少なくとも一部が自由落下によって第１垂直搬送部５６に流入可能とされる（矢印Ｄ７３）。同様に、下トナーコンテナ５２が装置本体１１内の第２の位置に装着されると、下トナーコンテナ５２内のトナーの少なくとも一部が自由落下によって第２垂直搬送部５７に流入可能とされる。したがって、第１垂直搬送部５６内のトナーが空になった後、新品の上トナーコンテナ５１が装着されると、自由落下したトナーを第１センサＳ１が検知することで、上トナーコンテナ５１が交換されたことを制御部９０が検知することができる。下トナーコンテナ５２についても同様である。
【００７１】
図８は、本実施形態に係る画像形成装置１０の制御部９０のブロック図である。制御部９０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、制御プログラムを記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＰＵの作業領域として使用されるＲＡＭ（Random Access Memory）等から構成されている。また、制御部９０には、前述の第１センサＳ１、第２センサＳ２、ＰＩセンサ９１、コンテナ駆動部ＭＣ、第１モータＭ１、第２モータＭ２に加え、表示部９２、トナーセンサ９３などが電気的に接続されている。また、制御部９０は、画像形成装置１０の操作情報や故障情報を遠隔地にある情報管理センターに送信するために、ネットワークに接続されている。
【００７２】
トナーセンサ９３（図３、図８）は、現像装置２３（２３Ｙ）に備えられており、現像装置２３内のトナー量に応じた検知信号を出力する。現像装置２３内のトナー量が所定の閾値以上の場合、トナーセンサ９３は、ＨＩＧＨ信号（＋５Ｖ）を出力する。一方、現像装置２３内のトナー量が所定の閾値未満の場合、トナーセンサ９３はＬＯＷ信号（０Ｖ）を出力する。なお、トナーセンサ９３は、現像装置２３内のトナー量が多いほど、大きな検知信号（電圧）を出力してもよい。トナーセンサ９３によって出力される検知信号は、現像装置２３からのトナーの補給要求として、制御部９０の駆動制御部９０１によって参照される。
【００７３】
表示部９２は、画像形成装置１０の不図示の操作部に備えられている。表示部９２は、画像形成装置１０の操作情報や動作状態などを表示する。
【００７４】
制御部９０は、前記ＣＰＵがＲＯＭに記憶された制御プログラムを実行することにより、駆動制御部９０１、カウント部９０２、消費量算出部９０３および記憶部９０４を備えるように機能する。
【００７５】
駆動制御部９０１は、第１モータＭ１、第２モータＭ２およびコンテナ駆動部ＭＣの駆動を制御する。駆動制御部９０１は、現像装置２３（２３Ｙ）からのトナーの補給要求に応じて上トナーコンテナ５１、第１垂直搬送部５６、第１水平搬送部５８、水平合流部６０および第３垂直搬送部６５から現像装置２３にトナーを補給する第１補給状態と、下トナーコンテナ５２から、第２垂直搬送部５７、第２水平搬送部５９、水平合流部６０および第３垂直搬送部６５から現像装置２３にトナーを補給する第２補給状態とを切換える。
【００７６】
前記第１補給状態では、駆動制御部９０１は、第１センサＳ１によって検知されるＬｏｗ信号（第１垂直搬送部５６におけるトナーなし情報）に応じてコンテナ駆動部ＭＣを制御して上トナーコンテナ５１から第１垂直搬送部５６にトナーを排出させるとともに、前記補給要求に応じて第１モータＭ１を第１回転方向に駆動制御し第２搬送スクリュー７５の回転を停止させた状態で第１搬送スクリュー７４を回転させる一方、第２モータＭ２を駆動制御して第３搬送スクリュー８５を回転させる。
【００７７】
一方、前記第２補給状態では、駆動制御部９０１は、第２センサＳ２によって検知されるＬｏｗ信号（第２水平搬送部５９におけるトナーなし情報）に応じてコンテナ駆動部ＭＣを制御して下トナーコンテナ５２から第２垂直搬送部５７にトナーを排出させるとともに、前記補給要求に応じて第１モータＭ１を第２回転方向に駆動制御して、第１搬送スクリュー７４の回転を停止させた状態で第２搬送スクリュー７５を回転させる一方、第２モータＭ２を駆動制御して第３搬送スクリュー８５を回転させる。
【００７８】
カウント部９０２は、第１補給状態および第２補給状態における第３搬送スクリュー８５の回転時間をそれぞれ個別に累積する。この際、カウント部９０２は、第２ウォームホイール８１の被検知片８１Ｈの回転に応じたＰＩセンサ９１の出力信号を参照することで、第３搬送スクリュー８５の回転時間を検出する。
【００７９】
消費量算出部９０３は、カウント部９０２が累積する前記回転時間に応じて第１補給状態および第２補給状態における水平合流部６０を流通するトナーの流量をそれぞれ算出することで、上トナーコンテナ５１および下トナーコンテナ５２のトナーの消費量をそれぞれ算出する。水平合流部６０におけるトナーの流量は、水平合流部６０のパイプ形状の断面積と、第３搬送スクリュー８５の回転数（回転速度）と、第３主搬送羽根８５１の螺旋羽根のピッチとの積によって算出される。この際、第１センサＳ１および第２センサＳ２の検知信号に応じて上トナーコンテナ５１および下トナーコンテナ５２から第１垂直搬送部５６および第２垂直搬送部５７にトナーが随時補給されるため、第１水平搬送部５８および第２水平搬送部５９はトナーで充填された状態が維持される。したがって、これらの第１水平搬送部５８および第２水平搬送部５９からトナーを受ける水平合流部６０もトナーで満たされた状態に保持され、上記の積によって、トナーの流量が精度良く算出される。そして、算出された水平合流部６０におけるトナーの流量に、カウント部９０２がカウントする累積回転時間を乗じることで、上トナーコンテナ５１または下トナーコンテナ５２のトナー消費量がそれぞれ算出される。
【００８０】
なお、カウント部９０２は、新品の上トナーコンテナ５１および下トナーコンテナ５２がそれぞれ画像形成装置１０に装着されると、各累積回転時間をリセットする。新品の上トナーコンテナ５１および下トナーコンテナ５２の装着に関する情報の取得には、第１センサＳ１および第２センサＳ２の出力以外にも、各コンテナに備えられた不図示のＲＦＩＤメモリの情報が参照されてもよく、また、使用者やメンテナンス作業者によって画像形成装置１０の不図示の操作部から入力されてもよい。また、消費量算出部９０３は、各トナーコンテナの消費量が、新品のトナーコンテナのトナー充填量に近づくと、表示部９２にトナーコンテナのエンプティ情報を表示させる。この結果、使用者は、トナーコンテナが空に近づいていることまたは空となったことを認識することができる。なお、前述のように、上トナーコンテナ５１および下トナーコンテナ５２のうち、一方のトナーコンテナが空（エンプティ）になった場合、駆動制御部９０１は、他方のトナーコンテナから現像装置２３にトナーを補給するように、コンテナ駆動部ＭＣ、第１モータＭ１および第２モータＭ２の駆動を第１補給状態と第２補給状態との間で切換える。
【００８１】
記憶部９０４は、駆動制御部９０１および消費量算出部９０３によって参照される各種の閾値情報、演算に使用される定数などの演算情報を予め格納している。
【００８２】
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および水平方向において隣接するように（斜めに）配置される。このため、２つのトナーコンテナが水平方向のみ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、制御部９０の駆動制御部９０１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（コンテナ駆動部ＭＣ、第１モータＭ１、第２モータＭ２）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、トナーコンテナ内のトナーが空にな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。
【００８３】
また、本実施形態では、また、水平合流部６０にトナーを搬送する第１水平搬送部５８の第１搬送スクリュー７４および第２水平搬送部５９の第２搬送スクリュー７５が、選択的に回転駆動される。このため、両者が同時に回転される場合と比較して、上トナーコンテナ５１のトナーおよび下トナーコンテナ５２のトナーが水平合流部６０内で混在することが抑止される。このため、水平合流部６０におけるトナーの流量に基づいて、上トナーコンテナ５１および下トナーコンテナ５２のトナーの消費量がそれぞれ算出可能とされる。特に、２つのトナーコンテナの消費量を独立してかつ精度良く算出することが可能とされる。また、第１水平搬送部５８および第２水平搬送部５９よりも上流側の第１垂直搬送部５６および第２垂直搬送部５７がトナーで満たされるように、第１センサＳ１および第２センサＳ２の検知情報に応じて、コンテナ駆動部ＭＣが制御される。このため、水平合流部６０もトナーで満たされるため水平合流部６０におけるトナーの流量に基づいて、上トナーコンテナ５１および下トナーコンテナ５２のトナーの消費量が精度良く算出される。
【００８４】
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、装着方向において同じ位置に配置される。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が前後方向においてずれて配置される場合と比較して、装置本体１１の前後方向におけるサイズが縮小される。そして、前記第１の位置に装着された上トナーコンテナ５１の前記装着方向先端部の下方であって、前記第２の位置に装着された下トナーコンテナ５２の前記装着方向先端部に対して水平方向において対向するように第１垂直搬送部５６が配置されている（図３）。このため、２つのトナーコンテナによって形成される段差部分を利用して、トナー補給ユニット５の一部（第１垂直搬送部５６）を効率的に配置することができる。このため、画像形成装置１０の鉛直方向および水平方向におけるサイズがコンパクトに設定される。
【００８５】
また、本実施形態では、第１モータＭ１の回転方向に応じて、第１搬送スクリュー７４および第２搬送スクリュー７５への回転駆動力の伝達が切り替えられる。このため、単一の第１モータＭ１の回転駆動力を用いて、第１搬送スクリュー７４および第２搬送スクリュー７５を選択的に回転させることが可能となる。このため、第１水平搬送部５８および第２水平搬送部５９においてトナーを選択的に搬送することができるため、画像形成装置１０のトナー補給系をコンパクトかつ低コストで実現することができる。
【００８６】
また、本実施形態では、第１垂直搬送部５６と第１水平搬送部５８とが連通する位置に対して、第１水平搬送部５８と水平合流部６０とが連通する位置が、水平方向に沿って所定の間隔をおいて配置されている（段差形状）。また、第２垂直搬送部５７と第２水平搬送部５９とが連通する位置に対して、第２水平搬送部５９と水平合流部６０とが連通する位置が、水平方向に沿って所定の間隔をおいて配置されている（段差形状）。このような段差形状が設けられているため、第１搬送スクリュー７４の回転が停止されている際に、第１垂直搬送部５６内のトナーが水平合流部６０に流入することが抑止される。同様に、第２搬送スクリュー７５の回転が停止されている際に、第２垂直搬送部５７内のトナーが水平合流部６０に流入することが抑止される。
【００８７】
また、本実施形態では、図７に示すように、上トナーコンテナ５１が装置本体１１に装着されると、上トナーコンテナ５１内のトナーの一部が自由落下で第１垂直搬送部５６内に流入する。同様に、下トナーコンテナ５２が装置本体１１に装着されると、下トナーコンテナ５２内のトナーの一部が自由落下で第１垂直搬送部５６内に流入する。そして、第１垂直搬送部５６の鉛直方向における長さは、第２垂直搬送部５７の鉛直方向における長さよりも大きく設定されている。このような構成によれば、新品の上トナーコンテナ５１が第１の位置に装着された際に第１垂直搬送部５６に流入するトナーの量が、新品の第２垂直搬送部５７が第２の位置に装着された際に第２垂直搬送部５７に流入するトナーの量よりも多くなりやすい。この場合、第１垂直搬送部５６および第２垂直搬送部５７から第１水平搬送部５８および第２水平搬送部５９を通じて水平合流部６０にトナーが勢いよく流入すると、各トナーコンテナの消費量を精度良く算出することが困難となる。このような場合であっても、本構成によれば、画像形成装置１０のトナー補給系が、図５に示されるような構造を備えていることで、第１搬送スクリュー７４の回転が停止されている際に、第１垂直搬送部５６内のトナーが水平合流部６０に流入することが抑止される。同様に、第２搬送スクリュー７５の回転が停止されている際に、第２垂直搬送部５７内のトナーが水平合流部６０に流入することが抑止される。したがって、各トナーコンテナの消費量を精度良く算出することが可能となる。
【００８８】
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。更に、感光体ドラム２０の軸方向に沿って見た場合、前記複数の画像形成部の上トナーコンテナ５１および下トナーコンテナ５２が千鳥状に配置されている。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構成であっても、各色の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。
【００８９】
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、複数のトナーコンテナから排出されたトナーが合流したのち現像装置に供給されるトナー供給系を備えるとともに、各トナーコンテナのトナー消費量を精度良く算出可能な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。
【００９０】
（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３のような構造を備えた単色の画像形成装置（モノクロ機など）に本発明が適用されるものでもよい。
【００９１】
（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。
【００９２】
（３）また、上トナーコンテナ５１および下トナーコンテナ５２からのトナー排出を行うために駆動制御部９０１が参照する現像装置２３からのトナーの補給要求は、トナーセンサ９３の出力に限定されるものではない。画像形成装置１０における画像情報や、中間転写ユニット１４の中間転写ベルト１４１上のパッチ画像の濃度情報など、その他の情報によって、現像装置２３に対するトナー補給が判断される態様でもよい。
【００９３】
（４）また、図２に示される画像形成装置１０の構造において、８つのトナーコンテナ（５１、下トナーコンテナ５２）の前方に、それぞれ固有の開閉可能なカバーが備えられてもよい。当該カバーが開放されると、各トナーコンテナの交換が可能となる。更に、各カバーの開閉は、不図示のロック機構によってロックおよびロック解除されることが望ましい。この場合、空になったトナーコンテナに対向するカバーのロック機構を制御部９０が解除することで、トナーが存在するトナーコンテナが誤って交換されることが防止される。
【符号の説明】
【００９４】
１０  画像形成装置
１１  装置本体
１３  画像形成部
２０  感光体ドラム
２１  帯電装置
２３  現像装置
５  トナー補給ユニット
５００  合流部
５０Ａ  上ハウジング
５０Ｂ  下ハウジング
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）
５６  第１垂直搬送部
５７  第２垂直搬送部
５８  第１水平搬送部
５９  第２水平搬送部
６０  水平合流部（第３水平搬送部）
６５  第３垂直搬送部
７０  スクリュー駆動部
７１  第１ウォームホイール
７２  第１ワンウェイギア
７３  第２ワンウェイギア
７４  第１搬送スクリュー（第１搬送部材）
７５  第２搬送スクリュー（第２搬送部材）
８１  第２ウォームホイール
８１Ｈ  被検知片
８５  第３搬送スクリュー
９０  制御部
９０１  駆動制御部
９０２  カウント部
９０３  消費量算出部
９０４  記憶部
９１  ＰＩセンサ
９２  表示部
９３  トナーセンサ
Ｓ１  第１センサ（第１検知センサ）
Ｓ２  第２センサ（第２検知センサ）
Ｍ１  第１モータ（第１搬送駆動部）
Ｍ２  第２モータ（第２搬送駆動部）
ＭＣ  コンテナ駆動部
【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】
2019164199.tif 000008
【図７】
2019164199.tif 000009
【図８】
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