(57)【要約】 【課題】複数の現像装置におけるトナー補給装置のそれぞれを１個のモータで選択的に、トナー補給を行うように駆動でき、それだけ低コスト化できる画像形成装置を提供する。【解決手段】それぞれが現像装置本体１４０と、本体１４０に接続されたトナー補給装置１４Ｔを含んでいる複数の現像装置１４を有する画像形成装置。トナー補給装置１４Ｔは、収容トナーを現像装置本体１４０へ供給するトナー供給部材ＹＳ、ＭＳ、ＣＳ又はＫＳを有する。各トナー供給部材はトナー供給部材駆動機構により選択的に回転駆動可能である。駆動機構は、一個の欠歯ギアＤＧ及びトナー供給部材に対し設けられたトナー補給ギアＹＧ、ＭＧ、ＣＧ、ＫＧを含むギア列を含んでいる。各トナー補給ギアは、欠歯ギアＤＧの正逆回転の組み合わせにより、対応するトナー供給部材をトナー補給方向に回転させる方向に選択的に回転駆動される。【選択図】図４
2007163622.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれが分担色トナーを用いて静電潜像担持体上に形成される静電潜像を現像できる複数の現像装置を有し、該複数の現像装置のうち少なくとも一つを用いて、該静電潜像担持体に形成される、該現像装置担当の静電潜像を現像して画像形成でき、該複数の現像装置のそれぞれは、現像装置本体と、該現像装置本体にトナーを補給するトナー補給装置を含んでいる画像形成装置であり、該トナー補給装置は、トナー補給方向に回転駆動されることで該トナー補給装置に収容されたトナーを現像装置本体へ供給するトナー供給部材を有しており、該各トナー補給装置のトナー供給部材はトナー供給部材駆動機構により選択的に回転駆動可能であり、該トナー供給部材駆動機構は、一個の欠歯ギア及び該各トナー供給部材に対しそれぞれ設けられたトナー補給ギアを含むギア列を含んでおり、該各トナー補給ギアは、該欠歯ギアの第１方向の回転及び該第１方向とは反対方向の第２方向の回転の組み合わせにより、該トナー補給ギアが設けられたトナー供給部材をトナー補給方向に回転させる方向に選択的に回転駆動され得ることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記トナー補給装置の数が複数のＮ個であり、前記欠歯ギアにおけるピッチ円上におけるギア歯形成範囲は、該ピッチ円の中心角度範囲にして３６０°／Ｎの範囲である請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記各トナー補給ギアは直接又は少なくとも一つのアイドルギアを介して前記欠歯ギアに噛み合い可能に配置されており、前記トナー補給装置の数が複数のＮ個であり、前記欠歯ギアのピッチ円の周囲に３６０°／Ｎの中心角度間隔で少なくとも一つのトナー補給ギア及び（又は）少なくとも一つのアイドルギアを含むＮ個のギアが配置されている請求項１又は２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記欠歯ギアにおけるギア歯が予め定めた定位置にあるとき、該ギア歯が該定位置にあることを検出する欠歯ギア定位置検出装置を備えている請求項１、２又は３記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記欠歯ギアのギア歯は、いずれの前記現像装置においてもトナー補給が行われないときは、前記欠歯ギア定位置検出装置により検出される定位置に停止せしめられ、且つ、該定位置は、該欠歯ギアの停止からの始動により予め定めた色のトナーを補給するためのトナー補給ギアを駆動開始する位置である請求項１から４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記トナー供給部材駆動機構におけるギア列には、前記欠歯ギアの前記第１方向及び第２方向の回転のうち予め定めた方向の回転に伴って、前記トナー補給ギアを、該トナー補給ギアが設けられたトナー供給部材をトナー補給方向に回転させる方向に回転させることができるクラッチが組み込まれている請求項１から５のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記クラッチは、前記各トナー補給ギアに組み合わされた一方向クラッチであり、該一方向クラッチは、該トナー補給ギアが前記トナー供給部材をトナー補給方向に回転させる方向に回されるとき該トナー補給ギアの回転を該トナー供給部材に伝達する請求項１から５のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記クラッチは、前記欠歯ギアが前記第１方向に回されるときは、前記トナー補給ギアからトナー供給部材に回転力を伝達せずに該トナー補給ギアを空回りさせることができ、該欠歯ギアが前記第２方向に回されるとき、前記トナー供給部材をトナー補給方向に回転させるように該トナー供給部材に対して設けられた前記トナー補給ギアの回転を該トナー供給部材に伝達できる請求項６又は７記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記各トナー補給ギアは直接又は少なくとも一つのアイドルギアを介して前記欠歯ギアに噛み合い可能に配置されており、前記各現像装置におけるトナー補給にあたっては、該欠歯ギアのギア歯を、該欠歯ギアの前記第１方向回転にて、トナー補給を行うべきトナー補給装置のトナー供給部材に対し設けられた前記トナー補給ギア又は該トナー補給ギアに回転力を伝達するための該アイドルギアに噛み合い、且つ、該第１方向において下流側に隣り合って位置するトナー補給ギア又はアイドルギアには噛み合わない位置まで回転させ、その後、該欠歯ギアのギア歯を、該欠歯ギアの前記第２方向回転にて反対方向に回転させ、且つ、該ギア歯が該第２方向において下流側に隣り合って位置するトナー補給ギア又はアイドルギアには噛み合わない位置まで回転させ、該欠歯ギアの往復回転を１又は２回以上行わせることで、トナー補給が行われる請求項６、７又は８記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記各現像装置本体に該現像装置本体内の現像剤のトナー濃度を検出するトナー濃度検出センサが設けられており、さらに、前記欠歯ギアを往復回転駆動する駆動部及び該駆動部の制御部が設けられており、該制御部は、該トナー濃度検出センサからのトナー濃度情報に応じて、トナーが不足している現像装置について不足トナー量が補給されるように、該現像装置のトナー補給装置のトナー供給部材に対し設けられたトナー補給ギアがトナー補給方向に回転されるように前記駆動部に前記欠歯ギアを１又は２回以上前記第１方向及びそれとは反対の第２方向に往復回転させる請求項１から９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、複写機、プリンタ、ファクシミリ機、これらのうち２以上を組み合わせた複合機等の、電子写真方式や静電記録方式等による画像形成装置、特に、それぞれが分担色トナーを用いて静電潜像担持体上に形成される静電潜像を現像できる複数の現像装置を有し、該複数の現像装置のうち少なくとも一つを用いて、該静電潜像担持体に形成される、該現像装置担当の静電潜像を現像して画像形成できる画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
それぞれが分担色トナーを用いて静電潜像担持体上に形成される静電潜像を現像できる複数の現像装置を有し、該複数の現像装置のうち少なくとも一つを用いて、該静電潜像担持体に形成される、該現像装置担当の静電潜像を現像して画像形成できる画像形成装置は、一般的にはカラー画像形成装置として普及している。
【０００３】
代表的なものとして、イエロートナーを用いて現像を行うイエロー現像装置、マゼンタトナーを用いて現像を行うマゼンタ現像装置、シアントナーを用いて現像を行うシアン現像装置及び黒トナーを用いて現像を行うブラック現像装置の四つの現像装置を備えたフルカラー画像形成装置を挙げることができる。
【０００４】
このように分担色トナーを用いて現像を行う複数の現像装置を備えた画像形成装置では、一般的に、複数の現像装置のそれぞれに、現像装置本体の現像剤におけるトナー量がトナー消費により不足すると、該不足トナーを現像装置本体へ補給するトナー補給装置が設けられている。
【０００５】
このように、不足したトナーをトナー補給装置から現像装置本体へ補給する画像形成装置では、複数のトナー補給装置のそれぞれに一つずつ、合計四つのトナー補給用モータを設けて、各トナー補給装置を個別に駆動することや（例えば特開平９−１２７７５８号公報参照）、複数のトナー補給装置を、例えば、二つずつを１グループとしてグループ化し、各グループにおける二つのトナー補給装置を、一つのモータの正転逆転と、一方向クラッチ（ワンウェイクラッチ）の組み合わせにより、それぞれ選択的に駆動可能とすること（例えば特開平１１−１６０９８４号公報参照）が提案されてきた。
【０００６】
【特許文献１】特開平９−１２７７５８号公報
【特許文献２】特開平１１−１６０９８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
これら従来技術のうち、後者のものは、前者のものに比べるとトナー補給装置駆動のためのモータの数をトナー補給装置の数より減らすことができ、それだけ画像形成装置を低コスト化できる。
しかし、それでも、イエロー、マゼンタ、シアン及び黒の、合計四つの現像装置を備えたカラー画像形成装置では、なお、二つのトナー補給装置駆動モータを必要とする。さらに多くの現像装置を備えた画像形成装置ではさらに多くのトナー補給装置駆動モータを必要とする。
【０００８】
そこで本発明は、それぞれが分担色トナーを用いて静電潜像担持体上に形成される静電潜像を現像できる複数の現像装置を有し、該複数の現像装置のうち少なくとも一つを用いて、該静電潜像担持体に形成される、該現像装置担当の静電潜像を現像して画像形成でき、該各現像装置は現像装置本体と、該現像装置本体にトナーを補給するトナー補給装置を含んでいる画像形成装置であって、該複数の現像装置におけるトナー補給装置のそれぞれをそれらに共通の１個のモータで選択的に、トナー補給を行うように駆動でき、それだけ低コスト化できる画像形成装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するため本発明は次の画像形成装置を提供する。
それぞれが分担色トナーを用いて静電潜像担持体上に形成される静電潜像を現像できる複数の現像装置を有し、該複数の現像装置のうち少なくとも一つを用いて、該静電潜像担持体に形成される、該現像装置担当の静電潜像を現像して画像形成でき、該複数の現像装置のそれぞれは、現像装置本体と、該現像装置本体にトナーを補給するトナー補給装置を含んでいる画像形成装置である。
【００１０】
該トナー補給装置は、トナー補給方向に回転駆動されることで該トナー補給装置に収容されたトナーを現像装置本体へ供給するトナー供給部材を有しており、該各トナー補給装置のトナー供給部材はトナー供給部材駆動機構により選択的に回転駆動可能である。
【００１１】
さらに、該トナー供給部材駆動機構は、一個の欠歯ギア及び該各トナー供給部材に対しそれぞれ設けられたトナー補給ギアを含むギア列を含んでおり、該各トナー補給ギアは、該欠歯ギアの第１方向の回転及び該第１方向とは反対方向の第２方向の回転の組み合わせにより、該トナー補給ギアが設けられたトナー供給部材をトナー補給方向に回転させる方向に選択的に回転駆動され得る。
【００１２】
本発明に係る画像形成装置によると、複数の現像装置のそれぞれにおけるトナー補給装置は、該トナー補給装置におけるトナー供給部材をトナー補給方向に回転駆動することでトナー補給装置に収容されたトナーを現像装置本体へ補給することができる。かかるトナー供給部材としては、代表例として、現像装置本体へのトナー補給開口へトナーを搬送するスクリューコンベアを挙げることができる。
【００１３】
複数のトナー補給装置のそれぞれにおけるトナー供給部材は、トナー供給部材駆動機構により選択的にトナー補給方向に回転させることができる。
該トナー供給部材駆動機構は、一個の欠歯ギア及び該各トナー供給部材に対しそれぞれ設けられたトナー補給ギアを含むギア列を含んでおり、該各トナー補給ギアは、該欠歯ギアの第１方向の回転及び該第１方向とは反対方向の第２方向の回転の組み合わせ（第１、第２の方向の往復回転）により、該トナー補給ギアが設けられたトナー供給部材をトナー補給方向に回転させる方向に選択的に回転駆動することができる。
【００１４】
そして、該駆動機構における駆動源ギアとなる欠歯ギアは一つだけであり、この欠歯ギアを第１、第２の方向に正逆回転させるモータは一つで足りる。このように本発明に係る画像形成装置では、複数のトナー補給装置のトナー供給部材を選択的に回転駆動するモータは一つで足りるので、それだけ画像形成装置をコンパクト化、低コスト化できる。
【００１５】
ここで、「欠歯ギア」とは、ギアのピッチ円の限定された範囲にギア歯が設けられており、該範囲外ではギア歯が形成されていないギアである。欠歯ギアは、例えば、全体として円形を呈し、該円形の円周の一部にギア歯が形成されている形態のものものでもよいし、扇形ギアの形態のもの等でもよい。
【００１６】
前記トナー供給部材駆動機構におけるギア列には、例えば、前記欠歯ギアの前記第１方向及び第２方向の回転のうち予め定めた方向の回転に伴って、前記トナー補給ギアを、該トナー補給ギアが設けられたトナー供給部材をトナー補給方向に回転させる方向に回転させることができるクラッチを組み込むことができる。
【００１７】
かかるクラッチとして、例えば、前記各トナー補給ギアに組み合わされた一方向クラッチを挙げることができる。該一方向クラッチは、該トナー補給ギアが前記トナー供給部材をトナー補給方向に回転させる方向に回されるとき該トナー補給ギアの回転を該トナー供給部材に伝達するものとすればよい。
【００１８】
いずれにしても、ギア列に組み込むクラッチは、例えば、前記欠歯ギアが前記第１方向に回されるときは、前記トナー補給ギアからトナー供給部材に回転力を伝達せずに該トナー補給ギアを空回りさせることができ、該欠歯ギアが前記第２方向に回されるとき、前記トナー供給部材をトナー補給方向に回転させるように、該トナー供給部材に対して設けられた前記トナー補給ギアの回転を該トナー供給部材に伝達できるものとすることができる。
【００１９】
前記各トナー補給ギアは直接又は少なくとも一つのアイドルギアを介して前記欠歯ギアに噛み合い可能に配置することができる。
【００２０】
前記各トナー補給ギアを直接又は少なくとも一つのアイドルギアを介して前記欠歯ギアに噛み合い可能に配置する場合、例えば、前記各現像装置におけるトナー補給にあたっては、該欠歯ギアのギア歯を、該欠歯ギアの前記第１方向回転にて、トナー補給を行うべきトナー補給装置のトナー供給部材に対し設けられた前記トナー補給ギア又は該トナー補給ギアに回転力を伝達するための該アイドルギアに噛み合い、且つ、該第１方向において下流側に隣り合って位置するトナー補給ギア又はアイドルギアには噛み合わない位置まで回転させ、その後、該欠歯ギアのギア歯を、該欠歯ギアの前記第２方向回転にて反対方向に回転させ、且つ、該ギア歯が該第２方向において下流側に隣り合って位置するトナー補給ギア又はアイドルギアには噛み合わない位置まで回転させ、該欠歯ギアの往復回転を１又は２回以上行わせることで、トナー補給を行えるようにすることができる。
【００２１】
前記各現像装置本体に該現像装置本体内の現像剤のトナー濃度を検出するトナー濃度検出センサを設けてもよい。
【００２２】
かかるトナー濃度検出センサを設ける場合、さらに、前記欠歯ギアを往復回転駆動する駆動部及び該駆動部の制御部を設け、該制御部は、該トナー濃度検出センサからのトナー濃度情報に応じて、トナーが不足している現像装置について不足トナー量が補給されるように、該現像装置のトナー補給装置のトナー供給部材に対し設けられたトナー補給ギアがトナー補給方向に回転されるように前記駆動部に前記欠歯ギアを１又は２回以上前記第１方向及びそれとは反対の第２方向に往復回転させるものとしてもよい。
【００２３】
前記欠歯ギアにおけるピッチ円上におけるギア歯形成範囲については、前記トナー補給装置の数が複数のＮ個とすると、該ピッチ円の中心角度範囲にして３６０°／Ｎの範囲とする場合を代表例として挙げることができる。該角度範囲「３６０°／Ｎ」は、正確に３６０°／Ｎである場合だけでなく、トナー補給に支障のない略３６０°／Ｎの角度範囲も含むものである。
【００２４】
前記各トナー補給ギアが直接又は少なくとも一つのアイドルギアを介して前記欠歯ギアに噛み合い可能に配置されている場合、該トナー補給ギアやアイドルギアの配置位置については、前記トナー補給装置の数が複数のＮ個とした場合、代表例として、前記欠歯ギアのピッチ円の周囲に３６０°／Ｎの中心角度間隔で少なくとも一つのトナー補給ギア及び（又は）少なくとも一つのアイドルギアを含むＮ個のギアが配置される場合を挙げることができる。ここで、「３６０°／Ｎの中心角度間隔」には、正確に３６０°／Ｎの中心角度間隔だけでなく、トナー補給に支障のない略３６０°／Ｎの中心角度間隔も含まれる。      
【００２５】
前記欠歯ギアにおけるギア歯が予め定めた定位置にあるとき、該ギア歯が該定位置にあることを検出する欠歯ギア定位置検出装置を設けてもよい。かかる検出装置を設けることで、欠歯ギアのギア歯の位置制御が容易になる。
【００２６】
かかる欠歯ギア定位置検出装置を設ける場合、前記欠歯ギアのギア歯は、いずれの前記現像装置においてもトナー補給が行われないときは、該欠歯ギア定位置検出装置により検出される定位置に停止せしめられ、且つ、該定位置は、該欠歯ギアの停止からの始動により予め定めた色のトナーを補給するためのトナー補給ギアを駆動開始する位置としてもよい。該「予め定めた色のトナー」として、一般的に比較的消費量の多い黒トナー（ブラックトナー）を例示できる。
【００２７】
本発明に係る画像形成装置は、代表例として、少なくともイエロー現像装置、マゼンタ現像装置、シアン現像装置及びブラック現像装置を備えたカラー画像形成装置を挙げることができる。
【発明の効果】
【００２８】
以上説明したように、本発明によると、それぞれが分担色トナーを用いて静電潜像担持体上に形成される静電潜像を現像できる複数の現像装置を有し、該複数の現像装置のうち少なくとも一つを用いて、該静電潜像担持体に形成される、該現像装置担当の静電潜像を現像して画像形成でき、該各現像装置は現像装置本体と、該現像装置本体にトナーを補給するトナー補給装置を含んでいる画像形成装置であって、該複数の現像装置におけるトナー補給装置のそれぞれをそれらに共通の１個のモータで選択的に、トナー補給を行うように駆動でき、それだけ低コスト化できる画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明に係る画像形成装置の１例を示している。
図１に示す画像形成装置は、タンデム型のフルカラープリンタである。このプリンタは、駆動ローラ２１とこれに対向するローラ２２に巻き掛けられた無端の中間転写ベルト３を有している。転写ベルト３は、図示省略のベルト駆動部により駆動される駆動ローラ２１により図中反時計方向（図中矢印方向）に回転させることができる。
【００３０】
駆動ローラ２１には転写ベルト３上の２次転写残トナー等を清掃するクリーナ４が臨んでいるとともに２次転写ローラ５が臨んでいる。クリーナ４に回収されるトナー等は図示省略の搬送手段にて廃棄容器へ送られる。
【００３１】
２次転写ローラ５の表層部は弾性材料で形成されており、図示省略の押圧手段にて中間転写ベルト３に押圧され、中間転写ベルト３との間にニップ部を形成し、中間転写ベルト３の回転に従動して、或いは、後述するように該ニップ部に送り込まれる記録媒体Ｓの移動に従動して回転する。２次転写ローラ５には、図示省略の２次転写バイアス印加電源装置から２次転写バイアス電圧を印加することができる。
【００３２】
中間転写ベルト３及び２次転写ローラ５の上方には定着装置６が配置されており、下方にはタイミングローラ対７が配置されており、さらにその下方に、図示省略の、記録紙等の記録媒体を収容した記録媒体収容カセットが配置されている。
【００３３】
定着装置６は図示省略のハロゲンランプヒータ等の熱源を内蔵した定着ローラとこれに圧接される加圧ローラとを含むものである。
図示省略の記録媒体収容カセットに収容された記録媒体Ｓは、図示省略の媒体供給ローラにて１枚ずつ引き出してタイミングローラ対７へ供給することができる。
【００３４】
中間転写ベルト３を巻き掛けたローラ２１、２２の間には、転写ベルト３に沿って、ローラ２２から２１に向けて、イエロー画像形成部Ｙ、マゼンタ画像形成部Ｍ、シアン画像形成部Ｃ及びブラック画像形成部Ｋがこの順序で配置されている。
【００３５】
Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各画像形成部は、静電潜像担持体としてドラム型の感光体１１を備えており、該感光体の周囲に帯電装置１２、画像露光装置１３、現像装置１４、１次転写ローラ１５及び感光体上の１次転写残トナー等を除去清掃するクリーナ１６がこの順序で配置されている。
【００３６】
１次転写ローラ１５は転写ベルト３を間にして感光体１１に対向しており、ベルトの走行に従動回転する。１次転写ローラ１５には、感光体１１上に形成されるトナー像をベルト３へ１次転写するための１次転写バイアス電圧を図示省略の１次転写バイアス印加電源装置から印加できる。
露光装置１３は、図示省略のパーソナルコンピュータ等から提供される画像情報に応じて、レーザービームを用いて感光体１１に画像露光を施せるものである。
【００３７】
各画像形成部における感光体１１は、ここでは負帯電性の感光体であり、図示省略の感光体駆動モータにて図中時計方向回りに回転駆動できる。
各画像形成部における帯電装置１２は、帯電部材として感光体１１表面に接触配置された帯電ローラを有しており、図示手省略の帯電バイアス印加電源装置から帯電ローラに所定のタイミングで帯電電圧が印加される。
【００３８】
各画像形成部における現像装置１４は、それには限定されないが、本例では、負帯電性トナーを採用するもので、感光体１１上に形成される静電潜像を、図示省略の現像バイアス印加電源装置から現像バイアス電圧が印加される現像ローラ１４１で反転現像することができる。
【００３９】
各画像形成部における現像装置１４は、図１及び図２に示すように、現像装置本体１４０と、トナー補給装置１４Ｔとを備えている。現像装置本体１４０は、既述の、感光体１１上の静電潜像を現像する現像ローラ１４１と、本体内の現像剤を攪拌するとともに現像ローラ１４１に供給する現像剤攪拌供給ローラ１４２を含んでいる。
【００４０】
図２に示すように、現像装置のうちイエロー現像装置１４Ｙの現像装置本体１４０はイエロートナーＹＴを含むイエロー現像剤ＹＤを保持しており、マゼンタ現像装置１４Ｍの現像装置本体１４０はマゼンタトナーＭＴを含むマゼンタ現像剤ＭＤを保持しており、シアン現像装置１４Ｃの現像装置本体１４０はシアントナーＣＴを含むシアン現像剤ＣＤを保持しており、ブラック現像装置１４Ｋの現像装置本体１４０はブラックトナーＫＴを含むブラック現像剤ＫＤを保持している。
【００４１】
また、イエロー現像装置本体にはイエロー現像剤ＹＤ中のイエロートナー濃度を検出するトナー濃度検出センサＹＴＳが、マゼンタ現像装置本体にはマゼンタ現像剤ＭＤ中のマゼンタトナー濃度を検出するトナー濃度検出センサＭＴＳが、シアン現像装置本体にはシアン現像剤ＣＤ中のシアントナー濃度を検出するトナー濃度検出センサＣＴＳが、ブラック現像装置本体にはブラック現像剤ＫＤ中のブラックトナー濃度を検出するトナー濃度検出センサＫＴＳがそれぞれ設けられている。
【００４２】
各トナー補給装置１４Ｔは、トナーを収容するホッパ１４４と、該ホッパ内のトナーを現像装置本体１４０へ所定のタイミングで供給するためのトナー供給部材（本例ではトナー搬送スクリューコンベアＹＳ、ＭＳ、ＣＳ又はＫＳ）とを備えており、ホッパ１４４は現像装置本体１４０にトナー補給ダクト１４３で接続されている。
【００４３】
イエロー現像装置１４Ｙのホッパ１４４にはイエロートナーＹＴが収容されており、マゼンタ現像装置１４Ｍのホッパ１４４にはマゼンタトナーＭＴが収容されており、シアン現像装置１４Ｃのホッパ１４４にはシアントナーＣＴが収容されており、ブラック現像装置１４Ｋのホッパ１４４にはブラックトナーＫＴが収容されている。
【００４４】
図３に示すように、各現像装置１４におけるトナー補給装置１４Ｔのトナー搬送スクリューコンベアＹＳ、ＭＳ、ＣＳ又はＫＳのシャフトには、一方向クラッチＣＬを介してトナー補給ギアＹＧ、ＭＧ、ＣＧ又はＫＧが設けられている。ＹＧはイエロートナー補給用スクリューＹＳに対して設けられたトナー補給ギアであり、ＭＧはマゼンタトナー補給用スクリューＭＳに対して設けられたトナー補給ギアであり、ＣＧはシアントナー補給用スクリューＣＳに対して設けられたトナー補給ギアであり、ＫＧはブラックトナー補給用スクリューＫＳに対して設けられたトナー補給ギアである。
各現像装置１４におけるトナー補給ギアの回転駆動によるホッパ１４４から現像装置本体１４０へのトナー補給については後述する。
【００４５】
このプリンタによると、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの画像形成部のうち１又は２以上を用いて画像を形成することができる。
画像形成部Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＫのすべてを用いてフルカラー画像を形成する場合を例にとると、先ず、イエロー画像形成部Ｙにおいてイエロートナー像を形成し、これを転写ベルト３に１次転写する。
【００４６】
すなわち、イエロー画像形成部Ｙにおいて、感光体１１が図１中時計方向に回転駆動され、帯電装置１２にて表面が一様に所定電位に帯電せしめられた感光体１１の該帯電域に画像露光装置１３からイエロー画像用の画像露光が施され、感光体１１上にイエロー用静電潜像が形成される。この静電潜像はイエロートナーを有する現像装置１４Ｙの現像バイアスが印加された現像ローラ１４１にて現像されて可視イエロートナー像となり、該トナー像が１次転写ローラ１５にて転写ベルト３上に１次転写される。このとき、１次転写ローラ１５には図示省略の電源装置から１次転写バイアス電圧が印加される。
【００４７】
同様にして、マゼンタ画像形成部Ｍにおいてマゼンタトナー像が形成されて転写ベルト３に転写され、シアン画像形成部Ｃにおいてシアントナー像が形成されて転写ベルト３に転写され、ブラック画像形成部Ｋにおいてブラックトナー像が形成されて転写ベルト３に転写される。
【００４８】
イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像はこれらが中間転写ベルト３上に重ねて転写されるタイミングで形成される。
かくして転写ベルト３上に形成された多重トナー像は転写ベルト３の回動により２次転写ローラ５へ向け移動する。
【００４９】
一方、記録媒体Ｓが図示省略の記録媒体収容カセットから媒体供給ローラにて引き出され、タイミングローラ対７へ供給され、待機している。
【００５０】
このようにタイミングローラ対７のところで待機する記録媒体Ｓは、中間転写ベルト３にて送られてくる多重トナー像に合わせて、転写ベルト３と２次転写ローラ５とのニップ部に供給され、図示省略の電源装置から２次転写バイアス電圧が印加された２次転写ローラ５にて該多重トナー像が記録媒体Ｓ上に２次転写される。その後記録媒体Ｓは定着装置６に通され、そこで多重トナー像が加熱加圧下に記録媒体Ｓに定着される。記録媒体Ｓはひき続き、図示省略の排出ローラ対等にて排出トレイに排出される。
【００５１】
以上説明したようにして画像形成されるのであるが、この画像形成装置では、各現像装置１４において現像剤中のトナーが、消費により不足してくると、トナー補給装置１４Ｔから現像装置本体１４０へトナーが補給される。
【００５２】
ここで再びトナー補給装置１４Ｔ等について説明する。
このカラープリンタによると、各現像装置１４において、現像装置本体１４０中の現像剤のトナー濃度が不足してくると、対応するトナー補給装置１４Ｔからその現像装置本体１４０へトナーが補給されるようになっている。
【００５３】
トナー補給装置１４Ｔにおけるトナー搬送スクリューコンベアに対して設けられたトナー補給ギアＹＧ、ＹＭ、ＣＧ及びＫＧは、これらトナー補給ギアを含むギア列を用いてそれぞれ回転駆動される。
すなわち、図４に示すように、ギア列は一個の欠歯ギアＤＧを含んでいる。欠歯ギアＤＧは、扇形ギア等でもよいが、本例では、全体が円形のもので、ギアピッチ円上の中心角度範囲にしてθの範囲にわたりギア歯ｔｈが形成されているものである。該中心角度範囲θは本例では９０°である。
【００５４】
欠歯ギアＤＧの周囲に、本例では中心角度間隔９０°で前記のマゼンタトナー補給ギアＭＧ、シアントナー補給ギアＣＧ及び二つの小アイドルギアｉｇ１、ｉｇ３が配置されている。アイドルギアｉｇ１、ｉｇ３のそれぞれはトナー補給ギアと同じサイズ、形態のものである。
【００５５】
イエロートナー補給ギアＹＧは、大きいアイドルギアｉｇ２を介して一方の小アイドルギアｉｇ１と噛み合っており、ブラックトナー補給ギアＫＧは、もう一つの大きいアイドルギアｉｇ４を介して他方の小アイドルギアｉｇ３と噛み合っている。
【００５６】
このギア列は、欠歯ギアＤＧに接続された一個のトナー補給用モータｍｔで駆動される。モータｍｔは、それには限定されないが本例ではステッピングモータであり、１パルス電圧が印加されるごとに１°欠歯ギアＤＧを回転させることができる。
【００５７】
モータｍｔは、図６に示すように、制御部Ｃｏｎｔの指示のもとに電源装置ＰＷからパルス電圧を印加されて、パルス数に応じた角度回転する。モータｍｔ及び電源装置ＰＷ等は欠歯ギアＤＧの駆動部、換言すれば欠歯ギアを含むギア列の駆動部ＤＲ（図６参照）を構成している。
前記トナー濃度検出センサＹＴＳ、ＭＴＳ、ＣＴＳ及びＫＴＳのそれぞれで検出される現像装置本体における現像剤のトナー濃度は制御部Ｃｏｎｔに入力されるようになっている。
制御部Ｃｏｎｔの動作については後ほど説明する。
【００５８】
制御部Ｃｏｎｔの指示のもとに欠歯ギアＤＧのギア歯ｔｈの位置を制御することで、ギア歯ｔｈが、小アイドルギアｉｇ３にのみ噛み合い、他のギアＭＧ、ＣＧ、ｉｇ１には噛み合わない状態を設定することができ、その状態で欠歯ギアＤＧの正転（図中時計方向回転）と逆転（図中反時計方向回転）の組み合わせにより、アイドルギアｉｇ３、ｉｇ４を介してブラックトナー補給ギアＫＧのみを選択的に回転駆動することができる。
【００５９】
同様に、ギア歯ｔｈが、小アイドルギアｉｇ１にのみ噛み合い、他のギアＭＧ、ＣＧ、ｉｇ３には噛み合わない状態を設定して、欠歯ギアＤＧの正転逆転の組み合わせによりアイドルギアｉｇ１、ｉｇ２を介してイエロートナー補給ギアＹＧのみを選択的に回転駆動することができる。ギア歯ｔｈが、マゼンタトナー補給ギアＭＧ（又はシアントナー補給ギアＣＧ）にのみ噛み合い、他のギアには噛み合わない状態を設定し、欠歯ギアＤＧの正転逆転の組み合わせにより、マゼンタトナー補給ギアＭＧ（又はシアントナー補給ギアＣＧ）のみを選択的に回転駆動することもできる。
【００６０】
さらに説明すると、図８（Ａ）は、欠歯ギアＤＧを正転させ、ギア歯ｔｈをアイドルギアｉｇ３に噛み合わせ、その回転方向下流側に隣り合うトナー補給ギアＣＧの直前で停止させた状態を示している。図８（Ｂ）は、図８（Ａ）に示す状態から欠歯ギアＤＧを逆転させ、ギア歯ｔｈをその逆転方向において下流側（正転方向において上流側）に隣り合うアイドルギアｉｇ１の直前で停止させた状態を示している。この正転逆転動作により、ブラックトナー補給ギアＫＧのみを選択的に正転させることができる。
【００６１】
また、図９（Ａ）は、欠歯ギアＤＧを正転させ、ギア歯ｔｈをシアントナー補給ギアＣＧに噛み合わせ、その回転方向下流側に隣り合うトナー補給ギアＭＧの直前で停止させた状態を示している。図９（Ｂ）は、図９（Ａ）に示す状態から欠歯ギアＤＧを逆転させ、ギア歯ｔｈをその逆転方向において下流側（正転方向において上流側）に隣り合うアイドルギアｉｇ３の直前で停止させた状態を示している。この正転逆転動作の組み合わせによりシアントナー補給ギアＣＧのみを選択的に正転させることができる。
【００６２】
図１０（Ａ）は、欠歯ギアＤＧを正転させ、ギア歯ｔｈをマゼンタトナー補給ギアＭＧに噛み合わせ、その回転方向下流側に隣り合うアイドルギアｉｇ１の直前で停止させた状態を示している。図１０（Ｂ）は、図１０（Ａ）に示す状態から欠歯ギアＤＧを逆転させ、ギア歯ｔｈをその逆転方向において下流側（正転方向において上流側）に隣り合うシアントナー補給ギアＣＧの直前で停止させた状態を示している。この正転逆転動作の組み合わせによりマゼンタトナー補給ギアＭＧのみを選択的に正転させることができる。
【００６３】
図１１（Ａ）は、欠歯ギアＤＧを正転させ、ギア歯ｔｈをアイドルギアｉｇ１に噛み合わせ、その回転方向下流側に隣り合うアイドルギアｉｇ３の直前で停止させた状態を示している。図１１（Ｂ）は、図１１（Ａ）に示す状態から欠歯ギアＤＧを逆転させ、ギア歯ｔｈをその逆転方向において下流側（正転方向において上流側）に隣り合うマゼンタトナー補給ギアＭＧの直前で停止させた状態を示している。この正転逆転動作の組み合わせによりイエロートナー補給ギアＹＧのみを選択的に正転させることができる。
【００６４】
各トナー補給装置１４Ｔのためのトナー補給ギア（ＹＧ、ＭＧ、ＣＧ又はＫＧ）は、本例では欠歯ギアＤＧを正転させても、逆転させても回転させることができるが、欠歯ギアＤＧが逆転されたときのトナー補給ギアの回転（正転）が、そのトナー補給ギアに対応するトナー搬送スクリューコンベア（ＹＳ、ＭＳ、ＣＳ又はＫＳ）のトナー補給方向回転に一致し、このとき、トナー補給ギアの回転が、これに組み合わされた前記一方向クラッチＣＬを介してスクリューコンベア（ＹＳ、ＭＳ、ＣＳ又はＫＳ）に伝達され、トナー補給装置ホッパ１４４から現像装置本体へトナー補給が行われる。
【００６５】
欠歯ギアＤＧの正転方向の回転によりトナー補給ギアが逆転（図４において半時計方向回転）するとき、一方向クラッチＣＬはそのトナー補給ギアの回転をスクリューコンベアに伝達せず、トナー補給ギアは空回りするだけである。
【００６６】
それには限定されないが、本例では、各トナー補給装置１４Ｔにおけるトナー搬送スクリューコンベアによるトナー補給量は、図８（Ｂ）、図９（Ｂ）、図１０（Ｂ）、図１１（Ｂ）のそれぞれに示す欠歯ギアＤＧの１回の逆転により１グラムに設定されている。
従って、欠歯ギアＤＧの正転逆転の往復動作を繰り返させることで、１グラムより多いトナー補給も行える。
【００６７】
本例では、いずれのトナー補給装置１４Ｔにおいてもトナー補給を行わないときは、欠歯ギアＤＧのギア歯ｔｈは、制御部Ｃｏｎｔの指示のもとに、図８（Ａ）に示すアイドルギアｉｇ３に噛み合って逆転開始により直ちにブラックトナー補給ギアＫＧをトナー補給方向に回転（正転）させることができる位置に置かれる。
【００６８】
かかるギア歯ｔｈの位置は、図５に示す欠歯ギア定位置検出装置８におけるギア歯位置検出センサＰＳにより検出され、その検出情報が制御部Ｃｏｎｔに入力され、制御部Ｃｏｎｔはその位置情報に基づいて欠歯ギアＤＧを図８（Ａ）に示す位置に停止させることができる。
【００６９】
さらに説明すると、欠歯ギアＤＧの側面に、一部を欠落させてギャップｇｐとした一部欠落リング部材８１が突設されており、センサＰＳは、それとは限定されないが、本例では、発光素子と受光素子を組み合わせたセンサであり、ギャップｇｐがセンサＰＳに到来して、該発光受光素子間に光が通ると、欠歯ギアＤＧが図８（Ａ）に示す位置あることを検出し、制御部Ｃｏｎｔに知らせる。
【００７０】
以上説明したトナー補給装置１４Ｔによる、制御部Ｃｏｎｔの指示のもとでのトナー補給を、制御部Ｃｏｎｔの動作を示す図７のフローチャートを参照して説明する。
初期状態では、欠歯ギアＤＧのギア歯ｔｈは、ブラックトナー補給ギアＫＧを回すためのアイドルギアｉｇ３に噛み合った、図８（Ａ）に示す位置、換言すれば、図５に示すように、ギア歯位置検出センサＰＳがリング部材８１のギャップｇｐを検出している位置に配置される。
【００７１】
制御部Ｃｏｎｔは、先ず、ブラック現像装置１４Ｋのトナー濃度検出センサＫＴＳからの情報によりブラック現像剤ＫＤ中のブラックトナーＫＴが不足しているか否かを判断し、不足しているときは、何グラム不足しているかを求め、例えばＮグラム（Ｎｇ）不足していると、欠歯ギアＤＧの正転逆転の組み合わせにより、図８（Ａ）に示す状態から図８（Ｂ）に示す状態への逆転動作をＮ回繰り返させ（１ｇ不足のときは１回だけ）、それによりホッパ１４４から現像装置本体１４０へ不足トナー量を補給させる。
【００７２】
その後、或いはブラックトナーＫＴが不足していないときは、シアン現像装置１４Ｃのトナー濃度検出センサＣＴＳからの情報によりシアン現像剤ＣＤ中のシアントナーＣＴが不足しているか否かを判断し、不足しているときは、何グラム不足しているかを求め、例えばＮグラム（Ｎｇ）不足していると、欠歯ギアＤＧの正転逆転の組み合わせにより、図９（Ａ）に示す状態から図９（Ｂ）に示す状態への逆転動作をＮ回繰り返させ（１ｇ不足のときは１回だけ）、それによりホッパ１４４から現像装置本体１４０へ不足トナー量を補給させる。
【００７３】
その後、或いはシアントナーＣＴが不足していないときは、マゼンタ現像装置１４Ｍのトナー濃度検出センサＭＴＳからの情報によりマゼンタ現像剤ＭＤ中のマゼンタトナーＭＴが不足しているか否かを判断し、不足しているときは、何グラム不足しているかを求め、例えばＮグラム（Ｎｇ）不足していると、欠歯ギアＤＧの正転逆転の組み合わせにより、図１０（Ａ）に示す状態から図１０（Ｂ）に示す状態への逆転動作をＮ回繰り返させ（１ｇ不足のときは１回だけ）、それによりホッパ１４４から現像装置本体１４０へ不足トナー量を補給させる。
【００７４】
その後、或いはマゼンタトナーＭＴが不足していないときは、イエロー現像装置１４Ｙのトナー濃度検出センサＹＴＳからの情報によりイエロー現像剤ＹＤ中のイエロートナーＹＴが不足しているか否かを判断し、不足しているときは、何グラム不足しているかを求め、例えばＮグラム（Ｎｇ）不足していると、欠歯ギアＤＧの正転逆転の組み合わせにより、図１１（Ａ）に示す状態から図１１（Ｂ）に示す状態への逆転動作をＮ回繰り返させ（１ｇ不足のときは１回だけ）、それによりホッパ１４４から現像装置本体１４０へ不足トナー量を補給させる。
その後、欠歯ギアＤＧのギア歯ｔｈを図８（Ａ）に示す当初位置に設定する。
【００７５】
このようにして、一個のトナー補給用モータｍｔにより、各トナー補給装置１４Ｔにおけるトナー搬送スクリューコンベアを選択的にトナー補給方向に回転させて、要求されるトナー補給を行うことができる。トナー補給用モータは一個で足りるから、それだけプリンタをコンパクト化、低コスト化できる。
【００７６】
以上説明したプリンタは、四つの現像装置１４Ｙ〜１４Ｋを備えたものであるが、より多くの現像装置を備えた画像形成装置にも本発明を適用できる。図１２は、例えば画像形成装置が八つの現像装置を備えている場合における、一個の欠歯ギアＤＲ’に対するトナー補給ギア及びトナー補給ギアに欠歯ギア回転を伝達するためのアイドルギアの配置例を示している。図１２に示す例では、欠歯ギアＤＲ’のギア歯ｔｈ’が形成されている角度範囲θ’は、３６０°／８＝４５°に設定され、トナー補給ギア及びアイドルギアは、欠歯ギアＤＲ’の周囲に４５°の等中心角度間隔で配置されている。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明は、それぞれが分担色トナーを用いて静電潜像担持体上に形成される静電潜像を現像できる複数の現像装置を有し、該複数の現像装置のうち少なくとも一つを用いて、該静電潜像担持体に形成される、該現像装置担当の静電潜像を現像して画像形成でき、該各現像装置は現像装置本体と、該現像装置本体にトナーを補給するトナー補給装置を含んでいる画像形成装置において、トナー補給装置に関連するコストを低減することに利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明に係る画像形成装置の１例（カラープリンタ）の概略構成を示す図である。
【図２】図１のプリンタにおける現像装置及び感光体を抽出して示す図である。
【図３】現像装置におけるトナー補給装置のトナー補給機構を示す図である。
【図４】トナー補給装置のトナー搬送スクリューコンベアを回転駆動するためのギア列を示す図である。
【図５】欠歯ギアの定位置検出装置を示す図で、図５（Ａ）は、該装置を欠歯ギア側面から見た図であり、図５（Ｂ）は該装置を図５（Ａ）の左側から見た図である。
【図６】トナー補給装置の制御回路を示すブロック図である。
【図７】トナー補給装置制御回路における制御部動作を示すフローチャートである。
【図８】ブラックトナー補給時のギア列動作を示す図である。
【図９】シアントナー補給時のギア列動作を示す図である。
【図１０】マゼンタトナー補給時のギア列動作を示す図である。
【図１１】イエロートナー補給時のギア列動作を示す図である。
【図１２】現像装置が八つある場合の、欠歯ギア及びそれに対するトナー補給ギア等の配置例を示す図である。
【符号の説明】
【００７９】
Ｙ  イエロー画像形成部
Ｍ  マゼンタ画像形成部
Ｃ  シアン画像形成部
Ｋ  ブラック画像形成部
１１  感光体
１２  帯電装置
１３  画像露光装置
１５  １次転写ローラ
１６  クリーナ
２１  駆動ローラ
２２  対向ローラ
３  中間転写ベルト
４  クリーナ
５  ２次転写ローラ
６  定着装置
７  タイミングローラ対
Ｓ  記録媒体
１４  現像装置
１４０  現像装置本体
１４１  現像ローラ
１４２  現像剤攪拌供給ローラ
１４Ｔ  トナー補給装置
１４３  トナー補給ダクト
１４４  トナー収容ホッパ
ＹＤ  イエロー現像剤
ＹＴ  イエロートナー
ＭＤ  マゼンタ現像剤
ＭＴ  マゼンタトナー
ＣＤ  シアン現像剤
ＣＴ  シアントナー
ＫＤ  ブラック現像剤
ＫＴ  ブラックトナー
ＹＳ、ＭＳ、ＣＳ、ＫＳ  トナー搬送スクリューコンベア
ＹＴＳ、ＭＴＳ、ＣＴＳ、ＫＴＳ  トナー濃度検出センサ
ＤＧ、ＤＧ’  欠歯ギア
ｔｈ、ｔｈ’  ギア歯
ＹＧ  イエロートナー補給ギア
ＭＧ  マゼンタトナー補給ギア
ＣＧ  シアントナー補給ギア
ＫＧ  ブラックトナー補給ギア
ｉｇ１、ｉｇ２、ｉｇ３、ｉｇ４  アイドルギア
ＣＬ  一方向クラッチ
ＤＲ  ギア列駆動部
ｍｔ  トナー補給モータ
ＰＷ  電源装置
８  欠歯ギア定位置検出装置
ＰＳ  ギア歯位置検出センサ
８１  一部欠落リング部材
ｇｐ  ギャップ
【図１】
2007163622.tif 000003
【図２】
2007163622.tif 000004
【図３】
2007163622.tif 000005
【図４】
2007163622.tif 000006
【図５】
2007163622.tif 000007
【図６】
2007163622.tif 000008
【図７】
2007163622.tif 000009
【図８】
2007163622.tif 000010
【図９】
2007163622.tif 000011
【図１０】
2007163622.tif 000012
【図１１】
2007163622.tif 000013
【図１２】
2007163622.tif 000014