(57)【要約】【課題】  現像剤補給手段にかかる負荷トルクが異常に高くなるなる場合であっても現像剤補給手段の破損を防止し得る画像形成装置を提供すること。【解決手段】  複数のスクリュー３を駆動する単一のモータ29と、複数のスクリュー３にそれぞれ対応して設けられ、単一のモータ29から複数のスクリュー３への駆動力の伝達または遮断をそれぞれ切替え可能な複数のソレノイド１及びバネクラッチ２からなる切替え手段と、トナーカートリッジ11の新品情報を記憶する不揮発メモリ40と、該不揮発メモリ40からトナーカートリッジ11の新品情報を読み取るＣＰＵ300ａとを備え、該ＣＰＵ300ａによって読み取ったトナーカートリッジ11の新品情報により該トナーカートリッジ11が新品である場合には、当該トナーカートリッジ11の切替え手段と、当該トナーカートリッジ11以外の少なくとも一つの切替え手段とを切替えて、単一のモータ29から複数のスクリュー３へ駆動力を伝達させる。【選択図】      図６
2012247475.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体に画像を形成する画像形成装置において、
複数の現像手段にそれぞれ設けられ、現像剤を収容する複数の現像剤収容部と、
前記複数の現像剤収容部にそれぞれ対応して設けられ、前記複数の現像剤収容部に補給するための現像剤をそれぞれ収容する複数の現像剤カートリッジと、
前記複数の現像剤カートリッジ内の現像剤を、それぞれ対応する前記現像剤収容部に補給する複数の現像剤補給手段と、
前記複数の現像剤補給手段を駆動する単一の駆動源と、
前記複数の現像剤補給手段にそれぞれ対応して設けられ、前記単一の駆動源から前記複数の現像剤補給手段への駆動力の伝達または遮断をそれぞれ切替え可能な複数の切替え手段と、
前記現像剤カートリッジの新品情報を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段から前記現像剤カートリッジの新品情報を読み取る読み取り手段と、
を備え、
前記読み取り手段によって読み取った前記現像剤カートリッジの新品情報により前記現像剤カートリッジが新品である場合には、当該現像剤カートリッジの前記切替え手段と、当該現像剤カートリッジ以外の少なくとも一つの前記切替え手段とを切替えて、前記単一の駆動源から前記複数の現像剤補給手段へ駆動力を伝達させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記複数の現像剤収容部内の現像剤の残量を検知する現像剤残量検知手段を備え、
前記読み取り手段によって読み取った前記現像剤カートリッジの新品情報により前記現像剤カートリッジが新品である場合には、前記現像剤残量検知手段の検知結果に応じて、当該現像剤カートリッジ以外の少なくとも一つの前記切替え手段を選択し、前記単一の駆動源から前記複数の現像剤補給手段へ駆動力を伝達させ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】
前記読み取り手段によって読み取った前記現像剤カートリッジの新品情報により前記複数の現像剤カートリッジが新品である場合には、前記単一の駆動源に対して駆動ギア列の段数が多い前記現像剤カートリッジの前記切替え手段から切替えて、前記単一の駆動源から前記現像剤補給手段へ駆動力を伝達させることを特徴とする請求項１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、ファクシミリ等の電子写真方式の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、カラーインライン方式の画像形成装置において、感光体ドラム等の像担持体や現像装置を有するプロセスカートリッジと、現像剤（以下、「トナー」という）を収容するためのトナーカートリッジとを有する画像形成装置が知られている。このような構成の画像形成装置においては、トナーカートリッジからプロセスカートリッジにトナーを補給するためのトナー補給手段の駆動源としてステーションごとにモータを有した構成がある。
【０００３】
駆動源としてのモータは、画像形成装置の小型化やコストアップ防止、装置の消費電力削減のため、複数のステーションで共通化する構成を採ることがある。この場合、プロセスカートリッジへのトナー補給量を制限するために単一の駆動源であるモータと複数のトナー補給手段との間に駆動の伝達の可否を選択できる構成とすることで、単一のモータから複数のトナー補給手段を選択的に動作させる。
【０００４】
トナーは、輸送時の振動等によりトナーカートリッジ内で固化することが知られており、この状態ではトナー補給用回転部材にかかるトルクが高くなる。そのため、画像形成装置に新品のトナーカートリッジを設置した際には、モータからの駆動力を当該新品のトナーカートリッジを設置したステーションのトナー補給用回転部材のみに伝達し、トナーが固化している状態を解消する制御が行われる。
【０００５】
しかしながら、トナーカートリッジ内でトナーが過度に固化した場合、トナー補給用回転部材に過度の負荷が作用するため、トナー補給用回転部材を破損させる可能性がある。
【０００６】
そこで例えば、特許文献１では、モータからトナー補給用回転部材の作動部まで複数のギアを介して駆動する構成において、負荷トルクが所定の値を上回る場合には、トナー補給用回転部材への駆動伝達を遮断するトルクリミッタを有した構成となっている。これにより、トナー補給用回転部材に過度の負荷が作用した場合であってもモータにロックがかかるためトナー補給用回転部材が破損することを防止することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−１７５９８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、前述の特許文献１の技術では、カラー画像形成装置のように複数のトナーカートリッジを有する構成においては、全てのステーションにトルクリミッタを配置しなければならず、コストアップとなる懸念があった。また、どのトナーカートリッジでトルクが異常に高くなっているのかを判別するためにトルクリミッタを配置した周辺のギアに回転検知センサを配置する必要があった。
【０００９】
本発明は前記課題を解決するものであり、その目的とするところは、現像剤補給手段にかかる負荷トルクが異常に高くなる場合であっても現像剤補給手段の破損を防止し得る画像形成装置を提供せんとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するための本発明に係る画像形成装置の代表的な構成は、記録媒体に画像を形成する画像形成装置において、複数の現像手段にそれぞれ設けられ、現像剤を収容する複数の現像剤収容部と、前記複数の現像剤収容部にそれぞれ対応して設けられ、前記複数の現像剤収容部に補給するための現像剤をそれぞれ収容する複数の現像剤カートリッジと、前記複数の現像剤カートリッジ内の現像剤を、それぞれ対応する前記現像剤収容部に補給する複数の現像剤補給手段と、前記複数の現像剤補給手段を駆動する単一の駆動源と、前記複数の現像剤補給手段にそれぞれ対応して設けられ、前記単一の駆動源から前記複数の現像剤補給手段への駆動力の伝達または遮断をそれぞれ切替え可能な複数の切替え手段と、前記現像剤カートリッジの新品情報を記憶する記憶手段と、前記記憶手段から前記現像剤カートリッジの新品情報を読み取る読み取り手段とを備え、前記読み取り手段によって読み取った前記現像剤カートリッジの新品情報により前記現像剤カートリッジが新品である場合には、当該現像剤カートリッジの前記切替え手段と、当該現像剤カートリッジ以外の少なくとも一つの前記切替え手段とを切替えて、前記単一の駆動源から前記複数の現像剤補給手段へ駆動力を伝達させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
上記構成によれば、単一の駆動源から複数の現像剤補給手段を選択的に動作させる構成において、新品の現像剤カートリッジが画像形成装置に設置された場合、新品の現像剤カートリッジを除く他のステーションの現像剤カートリッジからも同時に現像剤を補給する。これにより、新品の現像剤カートリッジの現像剤補給手段にかかるトルクを軽減でき、新品の現像剤カートリッジの現像剤補給手段の過負荷を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る画像形成装置の概略構成図である。
【図２】図１の画像形成装置が具備するカートリッジの概略構成図である。
【図３】現像剤補給手段の構成を示す図である。
【図４】図１の画像形成装置が具備する単一の駆動源から複数の現像剤補給手段に至る駆動ギア列の構成を示す斜視説明図である。
【図５】切替え手段の構成を示す説明図である。
【図６】制御系の構成を示すブロック図である。
【図７】単一の駆動源となる直流（ＤＣ）ブラシレスモータの駆動回路構成を説明する図である。
【図８】単一の駆動源となる直流（ＤＣ）ブラシレスモータの駆動制御を説明する図である。
【図９】単一の駆動源となる直流（ＤＣ）ブラシレスモータの出力トルク−電流特性を示す図である。
【図１０】記憶手段となる不揮発メモリに記憶された現像剤カートリッジの新品情報により切替え手段を制御する構成を示すブロック図である。
【図１１】現像剤カートリッジの現像剤補給手段を破損させるモータ出力トルクの一例を示す図である。
【図１２】モータ出力トルクを新品の現像剤カートリッジの現像剤補給手段と、その他の現像剤カートリッジの現像剤補給手段とに分散させて新品の現像剤カートリッジの現像剤補給手段の破損を回避する様子を示す図である。
【図１３】第１実施形態の制御動作を説明するフローチャートである。
【図１４】第２実施形態の制御動作を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図により本発明に係る画像形成装置の一実施形態を具体的に説明する。
【実施例１】
【００１４】
以下、図１〜図13を用いて本発明に係る画像形成装置の第１実施形態の構成について説明する。
【００１５】
図１において、本実施形態に係る画像形成装置は、中間転写ベルト13に沿って、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の画像形成部19Ｙ，19Ｍ，19Ｃ，19Ｋを配置したタンデム型フルカラー複写機の一例である。
【００１６】
尚、図１では各色毎に画像形成部19Ｙ，19Ｍ，19Ｃ，19Ｋのように示したが、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各画像形成ステーション（以下、単に「ステーション」という）17の画像形成部19は同様の構成である。以下の説明では、一つの画像形成ステーション17について説明を行い、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの符号を省略して単に画像形成部19を用いて説明する場合もある。他の各部品についても同様である。
【００１７】
各色のステーション17毎に像担持体としての感光ドラム５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋと、帯電手段としての一次帯電器７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋを備えたプロセスカートリッジ22Ｙ，22Ｍ，22Ｃ，22Ｋを有する。また、複数の現像手段としての現像装置８Ｙ，８Ｍ，８Ｃ，８Ｋ、露光手段としてのスキャナ10Ｙ，10Ｍ，10Ｃ，10Ｋを有する。また、画像形成装置本体に対して着脱可能な複数の現像剤カートリッジとしてのトナーカートリッジ11Ｙ，11Ｍ，11Ｃ，11Ｋを有する。また、一次転写手段６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋ、給送手段となる給送ローラ12、二次転写手段となる二次転写ローラ18、及び定着手段となる定着装置15等を有する。
【００１８】
各色毎の画像形成部19Ｙ，19Ｍ，19Ｃ，19Ｋにより形成された各色毎のトナー画像が中間転写ベルト13に重畳して転写される。その後、給送ローラ12により給送された記録媒体となるシート材21が中間転写ベルト13と二次転写ローラ24とのニップ部に搬送され、中間転写ベルト13に転写されたトナー画像がシート材21に一括転写される。その後、定着装置15でトナー画像が定着された後、機外へ排出される。
【００１９】
図２はプロセスカートリッジ22及びトナーカートリッジ11の概略構成を示す断面図である。図２において、トナーカートリッジ11は、現像剤となるトナーを補給するための現像剤補給手段としてのスクリュー３と、トナーカートリッジ11内（現像剤カートリッジ内）のトナーを攪拌するためのトナー攪拌部材14とを有して構成されている。トナーカートリッジ11とプロセスカートリッジ22との間には開閉可能なトナー補給シャッタ401が設けられる。
【００２０】
プロセスカートリッジ22は、それぞれ現像装置８を有する。更に該現像装置８にそれぞれ設けられ、現像剤を収容する複数の現像剤収容部としてのトナー収容部26を有する。更に、バッファ部攪拌部材502、供給ローラ501、感光ドラム５、一次帯電器７を有して構成されている。ここで、バッファ部攪拌部材502は、トナーカートリッジ11から補給されたトナーを攪拌するものである。また、供給ローラ501は、現像ローラ23にトナーを供給するものである。トナーカートリッジ11はトナー収容部26にそれぞれ対応して設けられ、該トナー収容部26に補給するための現像剤となるトナーをそれぞれ収容する。
【００２１】
スクリュー３は、トナーカートリッジ11内のトナーを、それぞれ対応するトナー収容部26に補給する。複数のスクリュー３を図４に示す画像形成装置に設けられた単一の駆動源となるモータ29よって駆動すると、トナーをトナーカートリッジ11からプロセスカートリッジ22のトナー収容部26に補給することができる。
【００２２】
スクリュー３は、トナーカートリッジ11内のトナーを図３の矢印ａ方向に向けて搬送し、トナー補給シャッタ401が開くとプロセスカートリッジ22のトナー収容部26内にトナーを補給する。
【００２３】
図４は画像形成装置のトナー補給駆動伝達系を示す斜視図である。図４に示すように、単一の駆動源としてのモータ29に取り付けられたモータギア４から駆動ギア列となる駆動入力ギア25Ｍを介してステーション17Ｍのバネクラッチ２Ｍに駆動が伝達される。尚、ステーション17Ｍの駆動入力ギア25Ｍについても他のステーション17と同様に複数のギアからなる駆動ギア列を介してモータ29に取り付けられたモータギア４からステーション17Ｍのバネクラッチ２Ｍに駆動が伝達される構成であっても良い。
【００２４】
また、駆動ギア列16Ｙ及び駆動ギア列を構成する駆動入力ギア25Ｙを介してモータギア４からステーション17Ｙのバネクラッチ２Ｙに駆動が伝達される。また、駆動ギア列16C1，16C2及び駆動ギア列を構成する駆動入力ギア25Ｃを介してモータギア４からステーション17Ｃのバネクラッチ２Ｃに駆動が伝達される。また、駆動ギア列16C1，16Ｋ及び駆動ギア列を構成する駆動入力ギア25Ｋを介してモータギア４からステーション17Ｋのバネクラッチ２Ｋに駆動が伝達される。
【００２５】
各ステーション17Ｙ，17Ｍ，17Ｃ，17Ｋのバネクラッチ２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋの駆動伝達下流側には、図５に示すように、ソレノイド１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ及び補給駆動ギア９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｋが取り付けられている。各補給駆動ギア９は、単一の駆動源としてのモータ29からの駆動力をそれぞれのトナーカートリッジ11内に設けられたスクリュー３に伝達する。
【００２６】
図５は複数のスクリュー３にそれぞれ対応して設けられ、単一の駆動源となるモータ29から各スクリュー３への駆動力の伝達または遮断をそれぞれ切替え可能な複数の切替え手段を構成するバネクラッチ２及びソレノイド１を示す。
【００２７】
各バネクラッチ２は駆動入力ギア25Ｙ，25Ｍ，25Ｃ，25Ｋにそれぞれ伝達された駆動力を補給駆動ギア９を介してスクリュー３へ伝達または遮断する。単一の駆動源としてのモータ29から図４に示すそれぞれの各駆動ギア列を介して各ステーション17Ｙ，17Ｍ，17Ｃ，17Ｋの駆動入力ギア25Ｙ，25Ｍ，25Ｃ，25Ｋに駆動力が伝達される。バネクラッチ２はその駆動力を補給駆動ギア９を介してスクリュー３へ伝達または遮断する切替えを行う。ソレノイド１は制御手段となる制御部300により制御されてバネクラッチ２による駆動力の伝達または遮断を切替制御する。
【００２８】
図５に示すように、単一の駆動源としてのモータ29から図４に示すそれぞれの各駆動ギア列及び駆動入力ギア25を経て、バネクラッチ２の入力ギア２ａに駆動が入力される。バネクラッチ２は、ソレノイド１のフラッパ１ａがバネクラッチ２の爪部２ｃに係止されている間はバネクラッチ２の出力ギア２ｂに駆動が伝達されず、入力ギア２ａのみが空転する。
【００２９】
ソレノイド１のフラッパ１ａが図５の矢印ｂ方向に動作すると、フラッパ１ａがバネクラッチ２の爪部２ｃの係止から解除されてバネクラッチ２の入力ギア２ａから出力ギア２ｂに駆動が伝達されて図５の矢印ｄ方向に回転する。そして、該出力ギア２ｂの駆動伝達下流側に噛合された補給駆動ギア９に駆動力が伝達される。補給駆動ギア９は補給駆動軸９ａと固定されており、該補給駆動軸９ａには補給カップリング９ｂが取り付けられている。補給カップリング９ｂは画像形成装置の駆動インターフェースである。
【００３０】
図６は、画像形成装置全体の制御系の構成を示すブロック図である。図６に示すように、画像形成装置は、ＣＰＵ（中央演算装置）300ａと、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）300ｂ等から構成される制御部300を有しており、該制御部300は画像形成装置の各機器における全体的な制御を司っている。
【００３１】
制御部300には、プロセスカートリッジ22Ｙ，22Ｍ，22Ｃ，22Ｋ、スクリュー３への駆動切替えを行うソレノイド１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ、単一の駆動源としてのモータ29が接続されている。また、単一の駆動源としてのモータ29から図４に示す各駆動ギア列を介してバネクラッチ２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋに駆動力が伝達される。
【００３２】
制御部300は、何れかのステーション17Ｙ，17Ｍ，17Ｃ，17Ｋのプロセスカートリッジ22からトナー補給要求を受けると、トナー補給要求を受けたステーション17のソレノイド１の動作を行う信号を発信する。それによって、単一の駆動源としてのモータ29からの駆動がバネクラッチ２を経由してトナーカートリッジ11のスクリュー３に伝わり、トナー補給動作が開始されてプロセスカートリッジ22にトナーが補給される。
【００３３】
単一の駆動源としてのモータ29は、直流（ＤＣ）ブラシレスモータで構成されている。図７はＤＣブラシレスモータの駆動回路構成であり、結線されたコイル45〜47と、ロータ48が備えられている。さらにロータ48の位置検出手段としてホール素子49〜51を備えており、このホール素子49〜51は磁界を検知することにより半導体片の両端に電圧が表れる素子であり、その出力電圧を検知することによりロータ48の位置検出が可能となる。その出力電圧はアンプ52で増幅され、モータ駆動制御回路32に入力される。
【００３４】
また、31はモータ29の駆動回路部である。駆動回路部31はモータ29に流す電流を制限する図示しない電流リミッタ回路を有する。更に、モータ駆動制御回路32と、ハイ側のＦＥＴ（Field effect transistor；電界効果トランジスタ）33〜35と、ロー側のＦＥＴ36〜38とを備えている。
【００３５】
これらの各ＦＥＴ33〜38はそれぞれがコイル45〜47の各端子Ｕ，Ｖ，Ｗに接続されており、モータ駆動制御回路32から出力される相切り替え信号に従って各ＦＥＴ33〜38をＯＮ／ＯＦＦ制御して順次励磁する相を切り替えてロータ48を回転させる。
【００３６】
また前記相切り替え信号はＣＰＵ30の出力ポートからの駆動信号及びホール素子49〜51から発生するロータ48の位置信号を検出してモータ駆動制御回路32により生成される。相切り替えに関するモータ29の回転に関してはコイル45〜47の各端子Ｕ，Ｖ，Ｗの電位を図８に示す（１）〜（12）の順序で切り替えることにより各相が順次励磁され、モータ29が回転する。尚、図８中の「Ｈ」はＯＮ状態が続く信号である。「Ｌ」はＯＦＦ状態が続く信号である。また、図８中の「ＰＷＭ（Pulse Width Modulation；パルス幅変調）」はＯＮ／ＯＦＦが一定周期で繰り返される信号である。
【００３７】
ＤＣブラシレスモータの電流値と出力トルクとの関係を図９に示す。ＤＣブラシレスモータは、モータ29にかかる負荷トルクが増加すると該モータ29に流れる電流も増加する。図９の横軸上に示す出力トルクＴの値は、モータ29にかけることができる負荷トルクの限界値で、モータ29にかかる負荷トルクが出力トルクＴのトルク値を超えると、モータ29は回転することができなくなり停止する。モータ29が停止すると、ホール素子49〜51でロータ48が停止していることを検出し、モータ駆動制御回路32がロック信号を制御部300に出力する。
【００３８】
画像形成部19Ｙ，19Ｍ，19Ｃ，19Ｋには、トナーカートリッジ11Ｙ，11Ｍ，11Ｃ，11Ｋが着脱可能に装着される。トナーカートリッジ11Ｙ，11Ｍ，11Ｃ，11Ｋには図10に示すようにそれぞれ各トナーカートリッジ11の新品情報を記憶する記憶手段となる不揮発メモリ40Ｙ，40Ｍ，40Ｃ，40Ｋが貼付されている。
【００３９】
ＣＰＵ300ａは、不揮発メモリ40Ｙ，40Ｍ，40Ｃ，40Ｋと通信して、該不揮発メモリ40から各トナーカートリッジ11の新品情報を読み取って取得する読み取り手段を兼ねる。また、ＣＰＵ300ａは、演算機能を備えたハードウェアとその演算動作を規定するソフトウェアとを備えて画像形成部19Ｙ、19Ｍ、19Ｃ、19Ｋを動作制御する。
【００４０】
トナーは粉体状であるため、トナーカートリッジ11は輸送時等の振動を受けると、一部分が固化した状態となる。固化した状態のトナーカートリッジ11が画像形成装置に設置され、プロセスカートリッジ22に対してトナーを補給すると、トナーカートリッジ11内のトナー搬送用のスクリュー３にかかる負荷トルクは大きくなる。そのため、トナー搬送用のスクリュー３を破損させるモータ出力トルク以上の負荷トルクがかかる可能性があった。
【００４１】
図４に示すトナー補給の駆動伝達構成においては、各トナーカートリッジ11のトナー搬送用のスクリュー３を破損させるモータ出力トルクは同一である。しかし、モータギア４から各補給駆動ギア９までの駆動ギア列の段数が各ステーション17Ｙ，17Ｍ，17Ｃ，17Ｋ相互間で異なる。
【００４２】
このため、駆動ギア列の段数が多い程、ギアの変形等による伝達ロスの影響を受ける。そして、トナー搬送用のスクリュー３を破損させるモータ出力トルクは各ステーション17Ｙ，17Ｍ，17Ｃ，17Ｋ相互間で異なる。その様子を図11に示す。図11は、各トナーカートリッジ11のトナー搬送用のスクリュー３を破損させるモータ出力トルクを示した図である。
【００４３】
図４において、単一の駆動源となるモータ29が直近に設けられるステーション17Ｍにおいてトナーカートリッジ11Ｍのトナー搬送用のスクリュー３Ｍを破損させるモータ出力トルクを図11の「Ｍトナーカートリッジ破損トルク」で示す。図11の「Ｍトナーカートリッジ破損トルク」は最も小さい値（１００mNm程度）となる。これは、モータギア４から補給駆動ギア９Ｍに至る駆動ギア列のギア段数が、駆動入力ギア25Ｍとバネクラッチ２Ｍのみからなり、最も少ないためギアの変形等による伝達ロスが最も小さいためである。
【００４４】
一方、単一の駆動源となるモータ29が最も遠い位置に設けられるステーション17Ｋにおいてトナーカートリッジ11Ｋのトナー搬送用のスクリュー３Ｋを破損させるモータ出力トルクを図11の「Ｋトナーカートリッジ破損トルク」で示す。図11の「Ｋトナーカートリッジ破損トルク」は最も大きい値（１６０mNm程度）となる。これは、モータギア４から補給駆動ギア９Ｋに至る駆動ギア列のギア段数が、駆動ギア列16C1，16Ｋ、駆動入力ギア25Ｍ、バネクラッチ２Ｍからなり、最も多いためギアの変形等による伝達ロスが最も大きく影響を受けるからである。
【００４５】
また、ステーション17Ｙ，17Ｃでは単一の駆動源となるモータ29がステーション17Ｍ，17Ｋの略中間位置に設けられる。ステーション17Ｙ，17Ｃにおいてトナーカートリッジ11Ｙ，11Ｃのそれぞれのトナー搬送用のスクリュー３Ｙ，３Ｃを破損させるモータ出力トルクを図11の「Ｙ，Ｃトナーカートリッジ破損トルク」で示す。図11の「Ｙ，Ｃトナーカートリッジ破損トルク」は上記ステーション17Ｍ，17Ｋの場合の略中間程度の値（１４０mNm程度）となる。
【００４６】
モータギア４からそれぞれの補給駆動ギア９Ｙ，９Ｃに至る駆動ギア列のギア段数が、補給駆動ギア９Ｙについては駆動ギア列16Ｙ、駆動入力ギア25Ｙ、バネクラッチ２Ｙからなる。また、補給駆動ギア９Ｃについては駆動ギア列16C1，16C2、駆動入力ギア25Ｃ、バネクラッチ２Ｃからなる。そして、ギアの変形等による伝達ロスもステーション17Ｍ，17Ｋの略中間程度である。
【００４７】
図11に示す各トナーカートリッジ11のトナー搬送用のスクリュー３を破損させるモータ出力トルクから好ましいモータ出力トルクが特定される。そのモータ出力トルクは、スクリュー３を破損させるモータ出力トルクが最も小さい値である。これは、トナーカートリッジ11Ｍのトナー搬送用のスクリュー３Ｍを破損させる図11の「Ｍトナーカートリッジ破損トルク」で示される。これは、モータ出力トルク（１００mNm程度）以下に設定する必要がある。
【００４８】
モータ出力トルクはトナーカートリッジ11Ｍのトナー搬送用のスクリュー３Ｍを破損させるモータ出力トルク以下に設定している。しかし、輸送時の振動等によりトナーが新品のトナーカートリッジ11Ｍ内で固化していた状態ではスクリュー３Ｍにかかるトルクが高くなる。これにより、トナーカートリッジ11Ｍ内のスクリュー３Ｍを破壊させるモータ出力トルクになってしまう可能性があった。そのため、トナーカートリッジ11Ｍのスクリュー３Ｍを破損させるモータ出力トルク以上のトルクがかからないように制御する必要がある。
【００４９】
そこで、新品のトナーカートリッジ11Ｍが画像形成装置内のステーション17Ｍに設置された場合、ＣＰＵ300ａは、トナーカートリッジ11Ｍのトナー搬送用のスクリュー３Ｍを破損させないために、切替え手段となるソレノイド１Ｙ，１Ｃ，１Ｋを制御する。そして、トナーカートリッジ11Ｍ以外のトナーカートリッジ11Ｙ，11Ｃ，11Ｋからもトナーを補給する。そして、トナーカートリッジ11Ｍのスクリュー３Ｍにかかるモータ出力トルクを、他のトナーカートリッジ11Ｙ，11Ｃ，11Ｋのスクリュー３Ｙ，３Ｃ，３Ｋにも分散させる。これにより、トナーカートリッジ11Ｍのスクリュー３Ｍを破損させるモータ出力トルク以上のトルクがかからないように制御する。
【００５０】
即ち、読み取り手段となるＣＰＵ300ａによって不揮発メモリ40Ｍから読み取ったトナーカートリッジ11Ｍの新品情報により該トナーカートリッジ11Ｍが新品であると判断する。その場合には、該トナーカートリッジ11Ｍの切替え手段となるソレノイド１Ｍを切替える。更に、該トナーカートリッジ11Ｍ以外の少なくとも一つの切替え手段となるソレノイド１Ｙ，１Ｃ，１Ｋを切替える。そして単一の駆動源となるモータ29から複数のスクリュー３へ駆動力を伝達させる。
【００５１】
その様子を図12に示す。図12の左側に単一の駆動源となるモータ29のモータ出力トルクを示しており、図11に示すトナーカートリッジ11Ｍの破損トルク（１００mNm程度）よりも大きい（１１０mNm程度）に設定されている。図12の右側にトナーカートリッジ11Ｍのタッピングトルクにトナーカートリッジ11Ｋの定常トルクを上乗せして示している。ここで、定常トルクとは、トナーカートリッジ11内のトナーが固化していない時のスクリュー３にかかるモータ出力トルクである。
【００５２】
ＣＰＵ300ａは、新品のトナーカートリッジ11Ｍからプロセスカートリッジ22Ｍにトナーを補給する際、トナーカートリッジ11Ｍにかかるモータ出力トルクを分散させるために、ソレノイド１Ｍを動作させると共に、ソレノイド１Ｋも動作させる。即ち、モータ29から最も遠い位置に設けられるステーション17Ｋのトナーカートリッジ11Ｋ内のスクリュー３Ｋを同時に駆動させる。
【００５３】
これにより、単一の駆動源となるモータ29のモータ出力トルクが、モータギア４、駆動入力ギア25Ｍ、バネクラッチ２Ｍ、補給駆動ギア９Ｍを介してトナーカートリッジ11Ｍのトナー搬送用のスクリュー３Ｍにかかる。更に、モータギア４、駆動ギア列16C1、16Ｋ、駆動入力ギア25Ｋ、バネクラッチ２Ｋ、補給駆動ギア９Ｋを介してトナーカートリッジ11Ｋのトナー搬送用のスクリュー３Ｋにも同時にかかる。これによりトナーカートリッジ11Ｋからプロセスカートリッジ22Ｋにもトナーが補給される。
【００５４】
つまり、単一の駆動源となるモータ29のモータ出力トルクが二つのトナーカートリッジ11Ｍ，11Ｋに分散される。これにより、トナーカートリッジ11Ｍのトナー搬送用のスクリュー３Ｍを破損させるモータ出力トルク以上がかからないためスクリュー３Ｍの破壊を防止できる。
【００５５】
尚、新品のトナーカートリッジ11Ｍと同時に補給するトナーカートリッジ11は、トナーカートリッジ11Ｋに限ったことではない。各プロセスカートリッジ22に図10に示す複数のトナー収容部26内（現像剤収容部内）のトナーの残量を検知する現像剤残量検知手段となるトナー残量検知センサ20が設けられる。トナー残量検知センサ20の検知結果に基づいて、各プロセスカートリッジ22に対してトナー収容部26内に過補給にならないようなトナーカートリッジ11を適宜選択する。
【００５６】
即ち、読み取り手段となるＣＰＵ300ａによって不揮発メモリ40Ｍから読み取ったトナーカートリッジ11Ｍの新品情報により該トナーカートリッジ11Ｍが新品であると判断する。その場合には、トナー残量検知センサ20の検知結果に応じて該トナーカートリッジ11Ｍの切替え手段となるソレノイド１Ｍを切替える。更に、該トナーカートリッジ11Ｍ以外（現像剤カートリッジ以外）の少なくとも一つの切替え手段となるソレノイド１Ｙ，１Ｃ，１Ｋを適宜選択して切替える。そして、単一の駆動源となるモータ29から複数のスクリュー３へ同時に駆動力を伝達させる。
【００５７】
以下に図13を用いて本実施形態の制御シーケンスについて説明する。先ず図13のステップＳ101において、画像形成装置本体の内部に設けられたＣＰＵ300ａがトナーカートリッジ11に取り付けられた不揮発メモリ40に記憶された新品情報を読み取る。次にステップＳ102において、不揮発メモリ40の新品情報を読み取った結果、新品のトナーカートリッジ11Ｍがステーション17Ｍに設置されていない場合はステップＳ105に進んで通常のトナー補給動作を行う。
【００５８】
通常のトナー補給時は、図12の右下側にトナーカートリッジ11Ｍのタッピングトルクで示すようにトナーカートリッジ11Ｍのスクリュー３Ｍを破損させるモータ出力トルク以下のトルクである。このためトナーカートリッジ11Ｍのスクリュー３Ｍにかかる負荷トルクを分散させる必要はない。
【００５９】
一方、前記ステップＳ102において、ＣＰＵ300ａによって新品のトナーカートリッジ11Ｍがステーション17Ｍに設置されたと判断する。その場合はステップＳ103において、プロセスカートリッジ22Ｍを除くプロセスカートリッジ22Ｙ，22Ｃ，22Ｋの各トナー収容部26Ｙ，26Ｃ，26Ｋ内のトナー残量を各トナー残量検知センサ20Ｙ，20Ｃ，20Ｋにより検知してモニタする。
【００６０】
そして、ステップＳ104において、各トナー残量検知センサ20Ｙ，20Ｃ，20Ｋにより検知したトナー残量の結果に応じて、トナーカートリッジ11Ｍと同時にトナー補給を行うトナー残量が最も少ないトナーカートリッジ11Ｙ，11Ｃ，11Ｋを選択する。トナー残量が同一であった場合には、予め設定された所定の優先順序に従う。各トナー残量検知センサ20Ｙ，20Ｃ，20Ｋにより各プロセスカートリッジ22Ｙ，22Ｃ，22Ｋの各トナー収容部26Ｙ，26Ｃ，26Ｋ内のトナー残量をモニタすることで、過補給にならないようにすることが出来る。
【００６１】
次に、ステップＳ105においてＣＰＵ300ａはトナー補給動作を開始する。このとき、前記ステップＳ104で選択されたトナーカートリッジ11のソレノイド１を同時に動作させ、トナーカートリッジ11Ｍと同時に選択されたトナーカートリッジ11へのトナー補給動作を開始する。これにより、トナーカートリッジ11Ｍのスクリュー３Ｍを破損させるモータ出力トルク以上のトルクをかけない。
【００６２】
尚、上記説明では、新品のトナーカートリッジ11がステーション17Ｍに設置された場合について説明した。しかし、ステーション17Ｍに限ったことではない。他のステーション17Ｙ，17Ｃ，17Ｋに新品のトナーカートリッジ11が設置された場合についても同様の制御が可能である。
【００６３】
また、本実施形態では、図４に示すように、単一の駆動源としてのモータ29がステーション17Ｍに最も近い構成の一例について説明した。他に、単一の駆動源としてのモータ29が他のステーション17Ｙ，17Ｃ，17Ｋにそれぞれ最も近い構成の場合についても同様の制御が可能である。
【００６４】
上記構成により、画像形成装置内に新品のトナーカートリッジ11が設置された場合、新品のトナーカートリッジ11を除く他のステーション17のトナーカートリッジ11からも同時にトナーを補給する。これにより、新品のトナーカートリッジ11のスクリュー３にかかる負荷トルクを軽減でき、新品のトナーカートリッジ11のスクリュー３の破損を防止できる。
【実施例２】
【００６５】
次に図14を用いて本発明に係る画像形成装置の第２実施形態の構成について説明する。尚、前記第１実施形態と同様に構成したものは同一の符号を付して説明を省略する。
【００６６】
本実施形態は、前記第１実施形態で説明したように、ＣＰＵ300ａによってステーション17Ｍに新品のトナーカートリッジ11Ｍが設置されたと判断する。その場合に、トナーカートリッジ11Ｍと共に、該トナーカートリッジ11Ｍ以外の少なくとも一つのトナーカートリッジ11にも同時にトナー補給を行う点は同一である。本実施形態では、複数のステーション17に新品のトナーカートリッジ11が同時に設置された場合の制御シーケンスを駆動ギア列の段数の多さに応じて順々に補給させる。
【００６７】
以下に図14を用いて本実施形態の制御シーケンスについて説明する。先ず図14のステップＳ201において、画像形成装置本体の内部に設けられたＣＰＵ300ａがトナーカートリッジ11に取り付けられた不揮発メモリ40に記憶された新品情報を読み取る。次にステップＳ202において、不揮発メモリ40の新品情報を読み取った結果、新品のトナーカートリッジ11がステーション17に設置されていない場合はステップＳ210に進んで通常のトナー補給動作を行って終了する。
【００６８】
一方、前記ステップＳ202において、新品のトナーカートリッジ11がステーション17に設置された場合はステップＳ203に進む。そして、ステップＳ203において、新品のトナーカートリッジ11Ｋがステーション17Ｋに設置された場合はステップＳ204においてトナーカートリッジ11Ｋのトナー補給動作を行う。図11に示すように、トナーカートリッジ11Ｋのスクリュー３Ｋを破損させるモータ出力トルクは、駆動ギア列の段数が多い程、ギアの変形等によりトナーカートリッジ11Ｍのスクリュー３Ｋを破損させるモータ出力トルクと比べて大きくなる。
【００６９】
モータ出力トルクは、トナーカートリッジ11Ｍのスクリュー３Ｍを破損させるモータ出力トルク以下に設定している。このため、駆動ギア列の段数が多いステーション17から順にトナー補給することで、トナーカートリッジ11のスクリュー３を破損させることなくトナー補給が可能となる。
【００７０】
図14のステップＳ205において、新品のトナーカートリッジ11Ｙ，11Ｃがステーション17Ｙもくしはステーション17Ｃに設置された場合はステップＳ206に進んでトナーカートリッジ11Ｙ，11Ｃのトナー補給動作を行う。本実施形態では、図４に示すように、ステーション17Ｙもしくはステーション17Ｃは、モータギア４から補給駆動ギア９Ｙ，９Ｃに至るまでの駆動ギア列の段数が等しいため、トナーカートリッジ11Ｙ，11Ｃのどちらからトナー補給を開始しても差し支えない。トナーカートリッジ11Ｙ，11Ｃのトナー補給開始の優先順位は予め設定すれば良い。
【００７１】
図14のステップＳ207において、新品のトナーカートリッジ11Ｍがステーション17Ｍに設置された場合はステップＳ208に進む。ステップＳ208おいて、トナーカートリッジ11Ｍのトナー補給動作を行う場合は前記第１実施形態で説明したように、トナーカートリッジ11Ｍのスクリュー３Ｍの破損トルク以上のモータ出力トルクが掛かる可能性がある。
【００７２】
ステップＳ208では、ステーション17Ｍ以外のステーション17Ｙ，17Ｃ，17Ｋのプロセスカートリッジ22Ｙ，22Ｃ，22Ｋのトナー収容部26Ｙ，26Ｃ，26Ｋ内のトナー残量をトナー残量検知センサ20Ｙ，20Ｃ，20Ｋにより検知する。そして、その検知結果をモニタする。そして、ステップＳ209において、トナー残量検知センサ20Ｙ，20Ｃ，20Ｋにより検知したトナー残量が最も少ないトナーカートリッジ11を選択する。
【００７３】
そして、ステップＳ210において、トナーカートリッジ11Ｍにトナー補給動作を行うと同時に、選択されたトナー残量が最も少ないトナーカートリッジ11にトナー補給動作を行う。Ｓ210において、ＣＰＵ300ａは、トナーカートリッジ11Ｍのスクリュー３を破損させないように、ステップＳ209で選択されたトナーカートリッジ11のソレノイド１を動作させてトナーカートリッジ11Ｍと同時にトナー補給動作を開始する。
【００７４】
即ち、読み取り手段となるＣＰＵ300ａによって、不揮発メモリ40から読み取ったトナーカートリッジ11の新品情報により複数のトナーカートリッジ11が新品であると判断する。その場合には、単一の駆動源となるモータ29に対して駆動ギア列の段数が多い順にトナーカートリッジ11の切替え手段となるソレノイド１を切替えて、該モータ29からスクリュー３へ駆動力を伝達させる。
【符号の説明】
【００７５】
１，１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ …ソレノイド（切替え手段）
２，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ  …バネクラッチ（切替え手段）
３，３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ    …スクリュー（現像剤補給手段）
11，11Ｙ，11Ｍ，11Ｃ，11Ｋ …トナーカートリッジ（現像剤カートリッジ）
29    …モータ（単一の駆動源）
40，40Ｙ，40Ｍ，40Ｃ，40Ｋ …不揮発メモリ（記憶手段）
300ａ …ＣＰＵ（読み取り手段）
【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】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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