JP2009025611A - 駆動切替え装置 - Google Patents

Abstract

【課題】コンパクトで、複雑な駆動回路を必要としない、少ない駆動源から複数の被駆動部へ動力を伝達切替え制御する、簡単な構成、コンパクト、安価な駆動力切替え装置を提供する。
【解決手段】遊星歯車機構Ｔと、遊星歯車機構の内歯ギア４１の回転を規制する手段５０と、遊星歯車機構Ｔの出力部１１に所定の回転角ごとに設けた停止溝１０と、停止溝に係合することにより前記出力部の回転を停止させる停止部材４９と、停止部材を制御する制御駆動源４８と、を有し、前記停止溝１０、前記停止部材４９、前記制御駆動源４８により前記出力部１１を所定の回転角で停止させ、その回転角位置を伝え、複数の被駆動部の動力伝達を制御する制御部材により各被駆動部の駆動切替えを制御することを特徴とする駆動切替え装置。
【選択図】図１７

Description

本発明は、各種情報機器、プリンタ、ＦＡＸ、コピー機等の画像形成装置などの各種装置における各種駆動力の切替え部分の駆動切替え装置及び、この駆動切替え装置を用いた画像形成装置に関する。

従来、カラー画像を形成するための画像形成装置としては、いわゆるタンデム方式のものが知られている（特許文献１）。

この画像形成装置は、複数の画像形成部、例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色の画像を形成する４つの画像形成部が設けられている。各画像形成部は、例えば、トナーを担持する現像ローラと、この現像ローラと対向して配設され、静電潜像が形成されるドラムと、このドラムに対向して配設され、ドラム上に静電潜像を形成するための帯電器及び露光装置等を有する。

このようなタンデム方式の画像形成装置では、各色毎にドラムを備えているので、各色毎に現像された画像が、その色毎に順次、転写ベルトに転写される。これにより、モノクロ画像を形成する速度とほぼ同じ速度でカラー画像が形成されるため、カラー画像を形成するための画像形成装置の方式として幅広く用いられている。

タンデム方式の画像形成装置では、カラー画像を形成する場合には、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色にそれぞれ対応して設けられている４つのドラムをすべて駆動させる。そして、その色毎の可視像を順次転写ベルトに転写させることによりカラー画像を形成するようにしている。さらに、カラー画像を形成する場合には、各色に対応したドラムの駆動のみならず、各色の現像装置やトナー補給手段やトナー収納部の攪拌手段も、それぞれ駆動され、消費されるトナーに見合った量のトナーが補給用トナー収納部から現像装置に供給されている。

このように、タンデム方式のカラー画像形成装置では、モノクロ画像を形成する場合の装置(白黒機)に対して、多くの被駆動要素が存在し、そして、それに応じて、駆動源やその切替え手段を必要としている。

しかし、これらの要求に応じて、それぞれに対して、駆動源であるモータや駆動切替え手段である各種クラッチ・ソレノイド機構を設けると、コストの上昇を招く。また、これらのモータやクラッチ・ソレノイドを駆動するための電源や制御回路が必要となり、装置は複雑化や大型化し、その消費電力も増加してくる。

そのため、ドラムの駆動に対しては、１つのモータから４つのドラムに動力が伝達されるような動力伝達経路を構成する。そして、カラー画像を形成する場合の４つのドラムの駆動と、モノクロ画像を形成する場合の１つのドラムの駆動との切替えを、その動力伝達経路途中に電磁クラッチを介在させて、その電磁クラッチの切替えにより行なうことが提案されている。このように、電磁クラッチによる駆動の切替え手段は増えるものの、４つのドラムに対応させて４つのモータをそれぞれ設ける必要がなく、コストの低減化及び装置構成の簡略化を図ることができる。

また、タンデム方式の画像形成装置における従来のトナー補給搬送機構は、一例として、図２７〜図３０のような構成が取られている。

図２７は、トナー補給搬送機構部分の全体図である。２１１・２１２・２１３・２１４は４つのトナー容器である。トナー容器２１１には、黒色（Ｋ色）のトナー画像を形成する画像形成部Ｋ（不図示）の現像装置（現像容器）に対する補給用のＫ色トナーが収容されている。トナー容器２１２には、マゼンタ色（Ｍ色）のトナー画像を形成する画像形成部Ｍの現像装置に対する補給用のＭ色トナーが収容されている。トナー容器２１３には、シアン色（Ｃ色）のトナー画像を形成する画像形成部Ｃの現像装置に対する補給用のＣ色トナーが収容されている。トナー容器２１４には、イエロー色（Ｙ色）のトナー画像を形成する画像形成部Ｙの現像装置に対する補給用のＹ色トナーが収容されている。

図２８のような、トナーモ−タ（ステッピングモ−タ）２４２とギア列からなる駆動機構で搬送スクリュー２４１を回転させる。これにより、各トナー容器２１１・２１２・２１３・２１４内のトナーを、搬送スクリュー筒２２１・２２２・２２３・２２４の端部に設けられた開口２３１・２３２・２３３・２３４から対応する現像装置の現像室へ搬送している。図２９は、各色画像形成部のトナー補給搬送機構を代表して、Ｙ色画像形成部のトナー補給搬送機構部分を拡大して示した図である。図３０はその機構でのトナー搬送路部分を切断した断面図であり、トナー搬送を判りやすく示した図である。

トナー補給搬送の方法は、画像濃度（現像室内のトナーとキャリアの比）の安定化のため、現像室内へ適量のトナー補給を、搬送スクリュー２４１を回転するトナーモ−タ（ステッピングモ−タ）２４２を駆動させて行っている。トナー補給量の決定つまりトナーモ−タ２４２の回転の制御値は、画像形成中に画像を色分析したビデオカウント値を用いて各色トナーの消費量を算出し、その消費量分のトナー補給するように決定される。さらに、実際の濃度との差を、パッチの濃度の変化を検知し、トナー補給の補正量を決め、１ジョブ終了後や所定枚数後の紙間に、トナーモ−タ２４２を回転させて、搬送スクリュー端部にある開口部より、現像室部分へトナー補給をしている。このように、トナー搬送スクリュー２４１の回転は、記録画像により、その回転する量が決まるため、各色ごとに、トナーモ−タ２４２が配置され、個々に制御されている。

そして、トナー容器内のトナー攪拌２４３は、このモ−タ２４２を逆転させ、駆動ギア軸に配設されたワンウエイクラッチ２４４を介することで、トナー補給スクリュー２４１の回転出力と区別して攪拌２４３の回転出力を得ている。

公知の駆動切替え技術として、常時回転の駆動を、遊星歯車列と電磁ソレノイドからなるトリガ手段にて、選択的に２つの出力に切換えて使用する例が提案されている。

近年、自動車産業を初め、複写機等の画像形成装置でも、動力の切替え減速手段として遊星歯車機構が多く利用されてきている（特許文献２・３）。

遊星歯車機構は、モータなどの駆動源を回転したままで複数の被駆動部を選択的に切替える時、コンパクトな構成のギア列で動力を伝達し、スリップなどの損失も少ない。そして、動力切替え時のスリップなどによる不安定さも少なく、確実にスムーズに切替えることが可能である。駆動源の回転を必要な速度に減速、回転方向を変えることも、遊星歯車の構成、ギア比により可能である。ギア列で駆動伝達切替えを行えるので静音化にも有効な機構であり、複写機の給紙クラッチなどクラッチ機構としても使用されている（特許文献３）。

複写機の給紙クラッチなどの例として遊星歯車機構を用いたクラッチ機構を図３１により説明する。太陽歯車Ａと、それに噛合う遊星歯車Ｂと、太陽歯車Ａと同じ回転中心軸の遊星歯車Ｂと噛合う内歯車Ｃと、遊星歯車Ｂを回転可能に支持し同時に太陽歯車Ａと同じ回転中心軸で回転可能な支持部材（以下、キャリアと記す）Ｄと、を有する。内歯車Ｃは、駆動源からの駆動が伝達されている駆動の入力軸Ｇに結合され一体となって回転している。さらに、駆動源からの駆動力で回転している入力軸Ｇつまり内歯車Ｃ（入力側）、被駆動部（負荷側）にギア列でつながっているキャリアＤ、そして太陽歯車Ａの回転を止めるレバーＦを持ったソレノイドＥを配している。レバーＦが引かれた状態の時は、太陽歯車Ａへは負荷が繋がってないので、太陽歯車Ａが空転可能な状態である。そこで、内歯車Ｃ（入力側）の回転は、遊星歯車Ｂを回転させるが、被駆動部へ繋がって負荷のかかったキャリアＤはその負荷抵抗があるので、遊星歯車Ｂと噛合っている太陽歯車Ａの方が回転する。つまり、出力のキャリアＤは停止している。そして信号によりソレノイドが動作して前記レバーＦが太陽歯車Ａの回転を止めると、内歯車Ｃ（入力側）の回転は、遊星歯車Ｂを回転させるが、太陽歯車Ａは停止されているので、遊星歯車Ｂが太陽歯車Ａの周りを公転運動する。ここで、キャリアＤには遊星歯車Ｂの支軸が形成されているので、遊星歯車Ｂの公転運動と共に、キャリアＤが回転し負荷側へ駆動力が伝わる。このようにして負荷側へ駆動力を断続するクラッチの役割を果たしている。

太陽歯車Ａ、内歯車Ｂ、キャリアＤのいずれを入力側、出力側、制御側にしても成立する。
特開２００２−３４１６２１号公報 特開昭６１−８９８５１号公報 特開２００１−２２７５６２号公報

駆動源の数を減らす方法として、電磁クラッチ等により駆動の切替えを行う方法がある。例えば、トナー補給搬送機構では、現像装置部に消費されるトナーに見合った量のトナー供給が必要で、消費されるトナーの量は記録画像によって左右される。従って補充されるトナー量を、逐次制御されて搬送させるため、色毎に搬送駆動源を持ち独立に制御する方法のほか、１つの駆動源から駆動伝達しても色毎に電磁クラッチなどの駆動切替え手段を設け制御する方法をとっていた。

しかし、それぞれの被駆動部に対応する数の電磁クラッチ等が必要となり、電磁クラッチそのもののほか、切替え制御するための制御回路が必要となり、装置が複雑化し、スペースも必要となり、コストも上昇せざるを得ない。

また、駆動切替え機構として、遊星歯車列と電磁ソレノイドを使用した場合でも、カラーの画像形成装置の場合、カラートナーの種類数分の切替えメカ機構・電磁ソレノイドが存在し、個々の制御回路が必要となる。

遊星歯車機構は、前述のように、コンパクトに確実に駆動伝達でき、駆動源の回転方向が変わっても駆動を伝達できる機構である。しかし、従来の遊星歯車機構は動力を増減速させて伝達させる増減速機構や、駆動力を断続するクラッチ機構としてのもので、回転したままの駆動源から複数の被駆動源へ駆動力を切替え制御するものではなかった。

また、駆動切替えの方法として、図３２のように、ギア４０１の回転中心を中心としてレバー４０２によりギア４０１と噛合いながら揺動するアイドラギア４０３をａ側へ揺動したり、反対にｂ側へ揺動したりする。これにより、被駆動側ギア４０４、４０５へそれどれ駆動力を伝えるようにすることができる。しかし、一旦、被駆動側ギア４０４或いは４０５に駆動を伝えて回転しているアイドラギア４０３を揺動させて反対側の被駆動側ギア４０５或いは４０４へ噛合いを変更することは駆動伝達中にはできない。そのため、一旦モータなどの駆動源を停止させるか、しなければならない。また、この場合、１つの駆動減から２つの被駆動源を切替えることはできるがそれ以上の数の切替えはできない。

複数の被駆動部を少ない駆動源・少ない電磁クラッチなどのアクチュエータで駆動切替えをして動作させるためのコンパクトな駆動伝達切替え装置が必要である。

本発明は、上述のような従来技術の技術問題点を解決するものである。本発明の目的は、
連続的に動作する駆動源からの動力により、各被駆動部の駆動時間を可変に、複数の被駆動部を駆動切替え制御する、取り扱いやすく簡単な構成の、コンパクト、安価な、駆動切替え伝達装置を提供することにある。

上記の目的を達成するための本発明に係る駆動切替え伝達装置の代表的な構成は、
記録材上に画像を形成させる画像形成装置のユニット駆動装置の駆動切替え装置において、
駆動源から動力が入力され、被駆動部に動力を伝達する駆動切替え手段として、前記駆動源から動力が入力される駆動入力ギア、前記駆動入力ギアを固着した軸に固着した太陽ギア、前記太陽ギアに噛合っている遊星ギア、前記遊星ギアの外側において前記遊星ギアに噛合っている内歯ギア、前記遊星ギアを回転自在に支持する支持部材、前記支持部材と一体に回転する出力部を有し、前記軸を同一中心にして前記太陽ギア、前記内歯ギア、前記支持部材が回転可能に支持されている遊星歯車機構を有し、
前記内歯ギアの回転を規制する手段と、
前記出力部に所定の回転角ごとに設けた停止溝と、
前記停止溝に係合することにより前記出力部の回転を停止させる停止部材と、
前記停止部材を制御する制御駆動源と、
を有し、前記停止溝、前記停止部材、前記制御駆動源により前記出力部を所定の回転角で停止させ、その回転角位置を伝え、複数の前記被駆動部の動力伝達を制御する制御部材により前記各被駆動部の駆動切替えを制御することを特徴とする。

本発明によれば、連続的に動作する１つの駆動源により複数の被駆動部を駆動制御することができ、駆動源が多くなくなることによる駆動回路の複雑化を防ぎ、取り扱い易いコンパクトな動力伝達切替え装置を提供できる。

たとえば、カラー画像形成装置の各色トナーを各色の現像器へ順次供給したりするトナー供給装置、複数の給紙部より選択的に給紙すべき記録材を選びだす給紙装置を１つの駆動源でおこなうことができる。

以下に本発明を図示の実施例に基づいて説明する。

［第１実施例］
（１）画像形成部
図１は画像形成装置の一例の概略構成図である。図２は図１の部分的な拡大図である。この画像形成装置３００は、タンデム方式−中間転写方式の４色フルカラー電子写真プリンタ（カラー画像形成装置:情報出力装置）である。

このプリンタ３００は、駆動切替え装置により駆動切替えされるユニット駆動装置を有し、記録材上に画像を形成する画像形成装置である。プリンタ３００には、コンピュータ（パソコン）・ワークステーション・イメージリーダー等の外部装置４００が接続されている。この外部装置４００からプリンタ３００の制御デバイス（制御回路部、制御基板）３５０に対して電気的なカラー画像情報が入力する。そして、プリンタ３００は作像動作して、記録材Ｐ上に入力画像情報に対応したフルカラー画像を形成して出力する。

Ｙ・Ｍ・Ｃ・Ｋは、第１〜第４の４つの画像形成部（画像形成ユニット）であり、図面上、右側から左側に順に水平に対して左下がりに所定の間隔をおいて一列に配置されている。第１の画像形成部Ｙはイエロー色（Ｙ色）のトナー画像を形成する画像形成部、第２の画像形成部Ｍはマゼンタ色（Ｍ色）のトナー画像を形成する画像形成部である。第３の画像形成部Ｃはシアン色（Ｃ色）のトナー画像を形成する画像形成部、第４の画像形成部Ｋは黒色（Ｋ色）のトナー画像を形成する画像形成部である。

各画像形成部Ｙ・Ｍ・Ｃ・Ｋは電子写真プロセス機構であり、それぞれ、像担持体としてのドラム型の電子写真感光体（感光ドラム：以下、ドラムと記す）３０１を有する。各ドラム３０１は駆動機構（不図示）によりそれぞれ矢印の反時計方向に所定の速度で回転駆動される。各ドラム３０１の周囲にはドラム回転方向に沿って、一次帯電ローラ３０２、現像装置３０３、一次転写ローラ３０４、ドラムクリーナ３０５が配置されている。一次帯電ローラ３０２は、ドラム３０１の表面を所定の極性・電位に一様に帯電する帯電手段である。現像装置３０３は、ドラム３０１の表面に形成された静電潜像をトナー画像として顕画化する現像手段である。一次転写ローラ３０４は、ドラム３０１に形成されたトナー画像を次に説明する中間転写ベルト３０７に一次転写する転写手段である。ドラムクリーナ３０５は、中間転写ベルト３０７に対するトナー画像の一次転写後のドラム表面に残留した一次転写残トナーを除去するクリーニング手段である。

各画像形成部Ｙ・Ｍ・Ｃ・Ｋの上側には、中間転写ベルトユニット３０６が配置されている。このユニット３０６は各画像形成部Ｙ・Ｍ・Ｃ・Ｋのドラム３０１の上面に接触する中間転写体としての、可撓性を有する、誘電体製のエンドレスベルト（中間転写ベルト：以下、ベルトと記す）３０７を有する。このベルト３０７は、左側の駆動ローラ３０８と、右側の従動ロ−ラ３０９と、駆動ローラ３０８の下側のテンションローラ３１０と、の並行３本のローラ間に懸回張設されている。そして、ベルト３０７は、駆動ローラ３０８により、矢印の時計方向（ドラム３０１の回転に順方向）に、ドラム３０１の回転速度に対応した速度で循環移動駆動される。各画像形成部Ｙ・Ｍ・Ｃ・Ｋのドラム３０１は、その上面が、従動ローラ３０９とテンションローラ３１０との間の下行側ベルト部分の下面に接している。また、ベルト３０７の内側には、下行側ベルト部分を介して各画像形成部のドラム３０１に対向させて４個の一次転写ローラ３０４が配設されている。各画像形成部のドラム３０１とベルト３０７との当接部が各画像形成部における一次転写部である。また、駆動ローラ３０８には、このローラ３０８を二次転写対向ローラとしてベルト３０７を介して二次転写ローラ３１９が接触している。このベルト３０７と二次転写ローラ３１９との当接部が二次転写部である。従動ローラ３０９のベルト懸回部には、ベルトクリーナ装置３１１が配設されている。

第１〜第４の画像形成部Ｙ・Ｍ・Ｃ・Ｋの下側には、各画像形成部のドラム３０１に対する像露光手段として、レーザースキャナ（レーザー走査露光装置）３１２が配設されている。このレーザースキャナ３１２は、与えられる画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応した発光を行うレーザー発光手段、ポリゴンミラー、反射ミラー等で構成されている。

レーザースキャナ３１２は、各画像形成部Ｙ・Ｍ・Ｃ・Ｋのドラム３０１の一様帯電面を、各色の画像情報に応じて変調されたレーザー光ＬＹ・ＬＭ・ＬＣ・ＬＫによって走査露光することによって各色の画像情報に応じた静電潜像を形成する。各画像形成部の現像装置３０３には、それぞれ、Ｙ色トナーを含む現像剤、Ｍ色トナーを含む現像剤、Ｃ色トナーを含む現像剤、Ｋ色トナーを含む現像剤が収納されている。そして、各現像装置３０３は各画像形成部のドラム上に形成される静電潜像を対応色のトナーでトナー画像として現像する。イメージ露光と反転現像とを組み合わせて用いられることが多い。

ここで、上記４つの画像形成部Ｙ・Ｍ・Ｃ・Ｋにおいて、それぞれ、ドラム３０１と、このドラム３０１に作用するいくつかのプロセス手段を、一括してプリンタ本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジ（ＣＲＧ）としてある。本実施例では、ドラム３０１と、一次帯電ローラ３０２と、現像装置３０３と、ドラムクリーナ３０５を、カートリッジ枠体内に一体的に組み付けてプリンタ本体に対して取り外し可能に装着して使用されるカートリッジとしてある。プリンタ本体内の所定の装着位置（潜像形成位置）に装着されている状態にある各カートリッジは、それぞれ、位置決め手段（不図示）により所定に位置決め固定された状態に保持されている。また、各カートリッジ側の駆動入力部（不図示）に対してプリンタ本体側の駆動出力部（不図示）が結合している。また、各カートリッジ側の電気接点（不図示）に対してプリンタ本体側の給電系統（不図示）が導通化している。

プリンタの制御デバイス３５０は外部装置４００から入力した電気的なカラー画像情報に基づいて、各画像形成部Ｙ・Ｍ・Ｃ・Ｋを作像動作させる。これにより、第１〜第４の画像形成部Ｙ・Ｍ・Ｃ・Ｋにおいて、それぞれ、回転するドラム３０１の面に対して所定の制御タイミングで、Ｙ色、Ｍ色、Ｃ色、Ｋ色の色トナー画像が形成される。

各画像形成部のドラム３０１の面に形成される色トナー画像はそれぞれ一次転写部にて、各ドラム３０１の回転方向と順方向に、且つ各ドラム３０１の回転速度に対応した速度で回転駆動されているベルト３０７の外面に対して順次に重畳転写される。これにより、ベルト３０７の面に上記の４つの色トナー画像の重ね合わせによる未定着のフルカラートナー画像が合成形成される。各画像形成部の一次転写ローラ３０４には、所定の制御タイミングにて電源部（不図示）から、トナーの帯電極性とは逆極性の所定の一次転写バイアスが印加される。これにより、ドラム表面のトナー画像がベルト３０７の外面に対して静電転写される。各画像形成部のドラムクリーナ装置３０５は、クリーニングブレード等で構成され、ドラム３０１上の一次転写残トナーをドラム表面から掻き落としドラム表面を清掃する。

一方、所定の給紙タイミングにて、記録材Ｐを積載収容させた給紙カセット３１３のピックアップローラ３１４が駆動される。これにより、記録材Ｐが繰り出され、給紙ローラ３１５とリタードローラ３１６により１枚分離給紙される。そして、その記録材Ｐが縦搬送パス３１７を通ってレジストローラ３１８に搬送される。

レジストローラ３１８は、前記の画像形成部の画像形成タイミングに合わせて記録材Ｐを二次転写部に送り出す。即ち、回転するベルト３０７上に形成された未定着のフルカラートナー画像の先端が二次転写部に到達するタイミングに合わせて記録材Ｐの先端部が二次転写部に到達するように記録材Ｐをタイミング搬送する。これにより、二次転写部において、ベルト３０７上の未定着のフルカラートナー画像が一括して記録材Ｐの面に順次に二次転写されていく。二次転写ローラ３１９には、所定の制御タイミングにて電源（不図示）から、トナーの帯電極性とは逆極性の所定の二次転写バイアスが印加される。これにより、ベルト３０７の表面のトナー画像が記録材Ｐに対して静電転写される。

二次転写部を出た記録材は、ベルト３０７の面から分離され、縦搬送ガイド３２０によって、画像加熱定着装置（定着ユニット）３２１の定着ニップ部に案内される。そして、この定着装置３２１により、上記の複数色のトナー画像が溶融混色されて記録材表面に固着画像として定着される。定着装置３２１を出た記録材Ｐはフルカラー画像形成物として搬送パス３２２を通って外排紙ローラ３２３により排紙トレイ３２４上に送り出される。これにより、一連の画像形成動作を終了する。

二次転写部にて記録材分離後のベルト３０７の面はベルトクリーナ装置３１１により二次転写残トナー等の残留付着物の除去を受けて清掃され、繰り返して作像に供される。

モノ黒プリントモードの場合には、Ｋ色トナー画像を形成する第４の画像形成部Ｋのみが作像動作制御される。

本実施例のプリンタ３００は、第１〜第４の画像形成部Ｙ・Ｍ・Ｃ・Ｋを中間転写ベルト３０７の移動方向において、上流側からイエロー、マゼンタ、シアン、黒の順に配置したが、この色順に限られない。

（２）現像装置３０３
本実施例のプリンタ３００において、各画像形成部Ｙ・Ｍ・Ｃ・Ｋの現像装置３０３は、現像剤として、非磁性トナーと磁性キャリアを所定の重量比（ＴＤ比＝トナー重量／（トナー重量＋キャリア重量）で混合した二成分現像剤を用いた二成分現像方式である。

図３によりこの現像装置３０３を説明する。３２５は現像装置３０３の現像室（現像容器）であり、この現像室内に所定量の現像剤（二成分現像剤）が収容されている。また、この現像室３２５内には、現像剤攪拌搬送スクリュー３２６・３２７、現像スリーブ３２８、現像剤規制ブレード３２９が配設されている。

現像室３２５内の現像剤は現像剤攪拌搬送スクリュー３２６・３２７の回転により現像室３２５内を攪拌されながら循環搬送される。これにより、トナーとキャリアが均一に混合されるとともに、トナーが所定の極性、所定の帯電量で摩擦帯電される。

現像スリーブ３２８はアルミニウム等の非磁性材製の筒体であり、ドラム３０１に対して所定の隙間間隔（Ｓ−Ｄギャップ）をあけてドラム３０１に並行に配列されている。現像スリーブ３２８の内部にはマグネットロール３３０が非回転に固定して配設されている。現像スリーブ３２８はこのマグネットロール３３０の外回りを矢印の時計方向に所定の速度で回転駆動される。現像室３２５内を循環搬送される現像剤の一部が現像スリーブ３２８の外面にマグネットロール３３０の磁力により現像剤層（磁気ブラシ層）として磁気吸着されて担持され、現像スリーブ３２８の回転に伴い搬送される。そして、その現像剤層の厚さが、現像スリーブ３２８に対して所定の隙間間隔（Ｓ−Ｂギャップ）をあけて配設されている現像剤規制ブレード３２９によって規制される。層厚規制を受けた現像剤層は、引き続く現像スリーブ３２８の回転によりドラム３０１と現像スリーブ３２８の対向部である現像部位に搬送される。現像スリーブ３２８には電源部（不図示）より所定の現像バイアスが所定の制御タイミングで印加される。ドラム３０１に形成されている静電潜像は現像部位において現像スリーブ３２８に担持されている現像剤層と現像バイアスによりトナー画像として現像される。静電潜像の現像に供された現像スリーブ３２８上の現像剤層は引き続く現像スリーブ３２８の回転により現像室内に戻し搬送され、マグネットローラ３３０の反発磁極部の作用により現像スリーブ３２８の外面から離脱する。そして、その現像スリーブの外面に新たに現像剤が供給されて担持される。

（３）トナー補給搬送機構１００
各画像形成部Ｙ・Ｍ・Ｃ・Ｋにおいては、現像装置３０３の現像室３２５内に収容されている二成分現像剤のトナーが静電潜像の現像に供されて逐次に消費されるので、現像剤のＴＤ比が低下していく。そこで、制御デバイス３５０は、画像濃度（現像室内の二成分現像剤のＴＤ比）の安定化のため、トナー補給搬送機構１００（図３・図４）のトナー容器３３１から現像装置３０３の現像室３２５内に適時・適量のトナーを補給するトナー補給動作を実行する。トナー補給量の決定、つまりトナー補給搬送機構の動作制御値は、プリンタの画像形成動作中に画像を色分析したビデオカウント値を用いて各色トナーの消費量を算出し、その消費量分のトナーを補給するように決定される。さらに、実際の現像画像濃度との差を、パッチの濃度の変化を検知しトナー補給の補正量を決める。そして、１ジョブ終了後や所定枚数後の紙間に、トナー補給搬送機構を動作させて、現像装置３０３の現像室内に適量のトナーを補給して混入させるトナー補給動作が実行される。

本実施例におけるトナー補給搬送機構１００は、図５・図６のように、第１〜第４の４つのトナー容器（トナーホッパー）３３１Ｙ・３３１Ｍ・３３１Ｃ・３３１Ｋを有する（多色のトナー搬送機構）。この各トナー容器３３１Ｙ・３３１Ｍ・３３１Ｃ・３３１Ｋは、各色の画像形成部Ｙ・Ｍ・Ｃ・Ｋの現像装置３０３とは別に配設されたトナー収納部である。第１のトナー容器３３１Ｙには、第１の画像形成部Ｙの現像装置３０３に対して補給するＹ色トナーが収容されている。第２のトナー容器３３１Ｍには、第２の画像形成部Ｍの現像装置３０３に対して補給するＭ色トナーが収容されている。第３のトナー容器３３１Ｃには、第３の画像形成部Ｃの現像装置３０３に対して補給するＣ色トナーが収容されている。第４のトナー容器３３１Ｋは、第４の画像形成部Ｋの現像装置３０３に対して補給するＫ色トナーが収容されている。

第１〜第４の４つのトナー容器３３１Ｙ・３３１Ｍ・３３１Ｃ・３３１Ｋは、それぞれ、収容しているトナーの色がそれぞれ異なるだけで、構成は同じである。各トナー容器３３１はその下部にトナー補給スクリュー部３３２を有し、図３・図４のように、そのトナー補給スクリュー部３３２を介して、それぞれ、対応する現像装置３０３の現像室３２５と連絡している。

トナー補給スクリュー部３３２は、トナー搬送筒部３３３と、この筒部内に配設したトナー搬送スクリュー１０４（図７）と、トナー容器３３１とトナー搬送筒部３３３とを連通させている連通パイプ部３３４を有する。トナー容器３３１内のトナーは連通パイプ部３３４からトナー搬送筒部３３３内に流入する。そして、トナー搬送スクリュー１０４が回転駆動されると、トナー搬送筒部３３３内のトナーが筒部先端側に搬送され、筒部先端側の開口部３３５から現像装置３０３の現像室３２５内の現像剤に補給される。上記のトナー搬送スクリュー１０４が、補給用トナーを収容したトナー収納部から現像装置へトナーを搬送するトナー搬送手段である。

現像室３２５内に補給されたトナーは、現像剤攪拌搬送スクリュー３２６・３２７の回転により現像室３２５内の現像剤に攪拌されながら循環搬送されて均一に混合されるとともに、所定の極性、所定の帯電量で摩擦帯電される。

また、第１〜第４の各トナー容器３３１Ｙ・３３１Ｍ・３３１Ｃ・３３１Ｋの内部には、それぞれ、回転駆動されて、トナー容器中のトナーの攪拌を行なうトナー攪拌羽根（トナー攪拌手段）７１・７２・７３・７４（図７）が配設されている。

上記の各トナー容器３３１Ｙ・３３１Ｍ・３３１Ｃ・３３１Ｋにおいて、トナー搬送スクリュー１０４とトナー攪拌羽根７１・７２・７３・７４は、駆動切替え装置２００により動作される。上記の各トナー容器３３１Ｙ・３３１Ｍ・３３１Ｃ・３３１Ｋにおいて、トナー搬送スクリュー１０４とトナー攪拌羽根７１・７２・７３・７４とが複数の被駆動手段である。

図５は駆動切替え装置２００の全体を正面側から見た斜視図、図６は裏側から見た斜視図である。図７は、図６において各トナー容器３３１Ｙ・３３１Ｍ・３３１Ｃ・３３１Ｋの内部を見せた切り欠き図である。図８は駆動切替え装置２００の正面図、図９は上面図、図１０は背面図である。図１１は、図９における（１１）−（１１）線視の断面図である。図１２は、図９における（１２）−（１２）線視の断面図である。図１３は、図９における（１３）−（１３）線視の断面図である。図１４と図１５はトナー搬送スクリュー駆動系のギア列だけの斜視図である。図１６は駆動モータと駆動切替え部分の斜視図である。図１７は駆動切替え部の断面図である。

駆動切替え装置２００は、以下に説明するように、回転を発生させる１つの駆動源を有する。また、その駆動源からの動力を複数の被駆動手段に伝達する駆動切替え手段と、駆動切替え手段に対し切替え動作を作動させるための制御子と、を有し、駆動切替え手段と制御子とを複数備える。

即ち、回転を発生させる１つの駆動源（連続的に動作する１つの駆動源）としての駆動モータ１を有する。この駆動モータ１の出力軸にドライブギア２が固着されている。このドライブギア２は、回転軸４に固着されている２段ギア３の大ギア３ａに噛合している。また、回転軸４にはギア５とギア４１が同軸に固着されている。従って、ドライブギア２の回転により、２段ギア３・ギア５・ギア４１が一体に回転する。

２段ギア３の小ギア３ｂは、第１〜第４の各トナー容器３３１Ｙ・３３１Ｍ・３３１Ｃ・３３１Ｋの後述する遊星歯車機構（差動遊星歯車機構）２５・２６・２７・２８と連結されているギア列への入力ギア５１（図１０・図１１）に噛合っている。遊星歯車機構２５・２６・２７・２８が複数の駆動切替え手段であり、被駆動部の駆動伝達断続装置である。

ギア５は、遊星ギア機構Ｔ（駆動切替え機構部に切替え信号を送る切替え制御部分）への駆動入力ギア６に噛合っている。

ギア４１は、第１〜第４の各トナー容器３３１Ｙ・３３１Ｍ・３３１Ｃ・３３１Ｋの中のトナーの攪拌を行なうトナー攪拌羽根７１・７２・７３・７４と連結されているギア列への第１の入力ギア６１ａ（図９）に噛合っている。第１の入力ギア６１ａは回転軸６１ｃに固着されており、この回転軸６１ｃに第２の入力ギア６１ｂが第１の入力ギア６１ａと同軸に固着されている。従って、ギア４１の回転により第１の入力ギア６１ａと第２の入力ギア６１ｂが一体に回転する。

ギア６は遊星ギア機構Ｔの太陽ギア８（図１７）の軸に一体に嵌合されている駆動入力ギア７と噛合っている。そして、後述するように、遊星ギア機構Ｔのキャリア９へ動力が伝わる。キャリア９には、ボス部に割り付け溝（停止溝）１０が形成され、かさ歯車１１が回転中心を同じくして固定されている。このかさ歯車１１と噛合うかさ歯車１３は、カムシャフト１２に固定され、且つカムシャフト１２を回転軸としている。カムシャフト１２は定置配置の軸受け部材（不図示）に回転可能に保持されている。カムシャフト１２にはカム１３・１４・１５・１７が各色のトナー補給搬送部に対応して配置されており、カムシャフト１２と一体的に回転する。このカム１３・１４・１５・１６により各色のトナー補給搬送部に実際に動力を伝達する遊星歯車機構２５・２６・２７・２８の動力断続を制御する。

遊星歯車機構２５・２６・２７・２８は同じ構成であるためその一つ２５について、図１８により説明する。（ａ）は遊星歯車機構２５（２６・２７・２８）の側面図、（ｂ）は（ａ）における（ｂ）−（ｂ）線視の断面図、（ｃ）は正面図、（ｄ）は（ａ）における（ｄ）−（ｄ）線視の断面図である。遊星歯車機構２５（２６・２７・２８）は、動力入力部であるギア（駆動入力ギア）２９を一体化された太陽ギア３０、遊星ギア３１、遊星ギア３１を回転自在に支持する支持部材（以下、キャリアと記す）キャリア３２、内歯ギア３３がある。また、内歯ギア３３の外周に出力ギア３５が形成され、太陽ギア３０、キャリア３２、内歯ギア３３を同軸上で回転自在に支持する軸３４を有する。また、キャリア３２には突起３２ａが形成されている。

カムシャフト１２が回転し、カム１３（１４・１５・１６）が突起３２ａに契合する位置にくると、キャリア３３の回転が停止される。すると、動力が伝わって回転している太陽ギア３０の回転は、遊星ギア３１に伝わる。遊星ギア３１の支持軸を持ったキャリア３２の回転が規制されているので、遊星ギア３１はその位置で回転し、その動力を内歯ギア３３へ伝える。すなわち、トナー搬送部のトナーを供給するためのトナー搬送スクリュー１０４へ伝達する出力側の内ギア３３が回転する。

カムシャフト１２が回転し、カム１３が突起３２ａに契合する位置から外れると、キャリア３３の回転は規制されない。このとき、太陽ギア３０の回転は、遊星ギア３１に伝わるが、内歯ギア３３にはトナー搬送スクリュー１０４へ動力を伝達しているアイドラ１１０（図８・図１１）が噛合していて回転負荷がかかった状態である。そのため、遊星ギア３１が公転し、遊星ギア３１に回転軸が形成されたキャリア３３が回される。

つまり、動力が伝わって回転している太陽ギア３０の回転は、回転規制されていなく負荷のかかっていないキャリア３３に回転が伝わり、回転負荷がかかった内歯ギア３３の回転は停止される。

このようにして、カムシャフト１２が回転し、カム１３が、キャリア３３の回転をＯＮ／ＯＦＦすることで、駆動力をトナー搬送スクリュー１０４側に伝達する出力のＯＦＦ／ＯＮの制御を行なう。

上記複数の遊星歯車機構２５・２６・２７・２８が、１つの駆動モータ１からの動力を、複数の被駆動手段としての、各トナー容器におけるトナー搬送スクリュー１０４とトナー攪拌羽根７１・７２・７３・７４とに伝達する駆動切替え手段である。

また、遊星歯車機構２５・２６・２７・２８への動力伝達は段ギア３からギア列を介して別ルートのギア列で伝えられる。

図１５を参照して、例えば、Ｙ色トナー搬送部の駆動切替えのための遊星歯車機構２５へ動力を伝えるルートは次ぎのようになる。即ち、２段ギア３からアイドラギア３４、隣りのＭ色トナー搬送部用遊星歯車機構２６の入力ギア３５、アイドラギア３６、を経てＹ色トナー搬送部の遊星歯車機構２５のギア２９へ繋がるルートである。

Ｃ色、Ｋ色の各トナー搬送部も同じようにトナー搬送部用遊星歯車機構の入力ギアとその間のアイドラギアで繋がり、夫々のトナ−搬送部用遊星歯車機構を介し搬送スクリュー１０４まで駆動が伝えられるように構成している。

さて、図１７により遊星ギア機構Ｔについて説明する。遊星ギア機構Ｔは先に述べたように、入力ギア（駆動入力ギア）７が太陽ギア８の軸に固定され一体で回転する。太陽ギア８に遊星ギア４０が噛合っており、さらにその外側に内歯ギア４１が遊星ギア４０に噛合っている。そして、遊星ギア４０を回転自在に支持する支持部材であるキャリア９があり、軸４３を同一中心にして太陽ギア８、内歯ギア４１、キャリア９が回転可能に支持されている。

そして、かさ歯車１１に形成された割付溝１０（本実施例では４つのトナー搬送部向けとホームポジションを検知するための１つ計５つの溝がある）に入り込んだレバー４９が係合している。このレバー４９は、ソレノイド４８が励磁されることにより吸引され、割付溝より外れる。これにより、かさ歯車１１が回転する。また、励磁が解けると、レバー４９がともとに戻る。そのため、レバー４９が割り付け溝１０の１つ隣の溝に入り、かさ歯車１１の回転を止める。所定の回転角かさ歯車１１が回転し、これに噛合ったかさ歯車１３によりカムシャフト１２を所定角度回転させる。カム１３・１４・１５・１６はカムシャフト１２に対し所定角度ずつ位相を変えて取り付けられている。そして、ソレノイド４８の励磁・励磁解除を繰り返すことにより、前記遊星歯車機構２５・２６・２７・２８のキャリア３２の突起部３２ａに係合する位置に順次くるよう配置されている。また、かさ歯車１１にはセンサー板４５がとりつけられており、前記ホームポジション用の割付溝１０でかさ歯車１１が停止した時、センサー４４で検知できるようになっている。これは動作途中で電源を切るなり停止した時、どの色のトナーから供給を始めてよいかわからないので、一度、ホームポジションまで回転させて動作を始めるためである。

この遊星ギア機構Ｔは、出力側のかさ歯車１１の回転をソレノイド４８で直接止めている。この方法で、かさ歯車１１の回転角度、つまりカム１３・１４・１５・１６の角度を決めることができる。

上記において、割付溝１０が、出力部であるかさ歯車１１のボス部に所定の回転角ごとに設けた停止溝である。レバー４９が、その停止溝１０に係合することにより出力部であるかさ歯車１１の回転を停止させる停止部材である。ソレノイド４８が、その停止部材４９を制御する制御駆動源である。そして、停止溝１０、停止部材４９、制御駆動源４８により出力部であるかさ歯車１１を所定の回転角で停止させ、その回転角位置を伝え、複数の被駆動部の動力伝達を制御する制御部材により各被駆動部の駆動切替えを制御する。また、前記停止溝１０に対応し、各被駆動部の駆動伝達断続装置に配置された制御部材が出力部であるかさ歯車１１の回転にともない一体的に動き停止する。これにより、各被駆動部の駆動伝達断続装置の動力断続を行う。

先に述べたように遊星歯車機構は、入力側に対し２つある出力側のどちらかの回転を止めることで、他方に駆動力を繋げる切替え機構である。出力側の一方を負荷に繋げ、他方を無負荷状態にしておく。この時、後者は空転し、前者は停止している。そして、後者の回転を止めることで前者を回転させることによりクラッチ機構として応用している。これは入力側に対する負荷の軽い方が回転する原理である。遊星歯車機構は増減速装置としての役割を持っている。しかし本実施例のようにレバー４９によりかさ歯車１１の回転停止を解除した時、内歯ギア４１が無負荷に近い状態では内歯ギア４１の回転を止めて、かさ歯車１１の回転をスムーズに切替えられない可能性がある。

そこで、スプリング（弾性部材）５０が、キャリア９に取り付けられたバネ座５２と内歯ギア４１のボス部４６に取り付けられた押え部材５１との間に付勢された状態ではめ込まれている。このスプリング５０が、バネ座５２、押え部材５３を押すことにより、内歯ギア４１を付勢し、内歯ギア４１の回転を妨げる摩擦力を生じさせている。これにより、内歯ギア４１の回転を規制するトルクリミッターの働きをさせている。このことにより、駆動切替えをスムーズにすることができ、特に駆動源を逆回転させたときのショックなどにも対応でき、ギア等の破損も防止できる。上記において、内歯ギア４１と支持部材であるキャリア９との間に設けられた弾性部材により与えられるトルクリミッター機構が内歯ギア４１の回転を規制する手段である。

また、このときキャリア９側にも同じように摩擦力が働くが、太陽ギア８と内歯ギア４１のギア比により入力側である太陽ギア８側に対する負荷はキャリア９側の方が軽くなるように設定できる。

図１９で説明すると、太陽歯車Ａの歯数をＺＡ、遊星歯車Ｂの歯数をＺＢ、内歯歯車Ｃの歯数をＺＣとする。太陽歯車Ａを入力側とする。そうすると、キャリアＤ側を回転させるときキャリアＤの回転数は、太陽歯車Ａ側の回転数の１／（ＺＣ／ＺＡ＋１）となり、内歯歯車Ｃを回転させるときの内歯歯車の回転数は、太陽歯車Ａ側の回転方向とは逆回転で−ＺＡ／ＺＣとなる。

例えば、ＺＡ＝１４、ＺＢ＝１２、ＺＣ＝３８とすると、キャリアＤの回転数は７／２６、対する内歯歯車Ｃの回転数は−７／１９となる。キャリアＤ、内歯歯車Ｃに同じ負荷がかったとすると、太陽歯車Ａに対しては７／２６：７／１９となり、キャリアＤは内歯歯車Ｃに対して１９／２６＝約０．７３の太陽歯車Ａに対する負荷となる。内歯歯車Ｃ側の負荷が重くなるので、キャリアＤ側が回転することとなる。もちろん、キャリアＤ側に繋がる比駆動側の負荷も加えた状態でキャリアＤ側の負荷が軽くなるようにする必要がある。

よって、本実施例のようなスプリング５０による付勢方法でも、減速比の違いで同じ摩擦力が働くとしても、内歯ギア４１側の方が入力側の太陽ギア８への回転負荷トルクとしては大きくなる。そのため、内歯歯車４１、キャリア９のどちらの回転を止めていなくても内歯ギア４１の回転が止まり、キャリア９が回転し始めることになる。

また、キャリア９側でスプリング５０を受けるばね座５２をキャリア９の回転に影響しないように設定することで、スプリング５０の力の設定条件等緩和することができる。

たとえば、ばね座５２の回転止めを装置本体等に固定して設け、ばね座５２とキャリア９との間に滑り部材等を入れて摩擦力を低減する方法、ばね座５２を本装置支持部などに固定しキャリア９にばね５０の力がかからないようにする方法などである。

図２０・図２１・図２２に、それぞれ、１つのトナー容器におけるトナー搬送・攪拌・駆動切替え装置の正面図・上面図・背面図を示す。図２３は、図２１における（２３）−（２３）線視の断面図である。図２４は、図２１における（２４）−（２４）線視の断面図である。このトナー搬送・攪拌・駆動切替え装置の構成は、第１〜第４のトナー容器３３１Ｙ・３３１Ｍ・３３１Ｃ・３３１Ｋの各トナー容器とも同じ構成である。

１０３はトナー容器の中のトナーの攪拌を行なうトナー攪拌羽根７１（７２・７３・７４）と一体に回転するトナー攪拌羽根ギアである。１０５はトナー搬送スクリュー１０４と一体に回転するトナー搬送スクリューギアである。

トナー攪拌羽根ギア１０３は、図２０〜図２４のように、伝達アイドラギア１０６・１０７・１０８・１０９を介して入力ギア６１ｂと噛合っている。トナー搬送スクリューギア１０５は伝達アイドラギア１０９・１１０を介して、駆動切替え手段としての遊星歯車機構（遊星歯車機構を用いたクラッチ機構）２５（２６・２７・２８）と噛合っている。

遊星歯車機構２５・２６・２７・２８に対し切替え動作を作動させるための複数の制御子、その複数の制御子に対する動作信号、及び制御アクチュエ−タについて説明する。

駆動モ−タ１の回転は、駆動モータ１に固着されたドライブギア２から２段ギア３に伝わる。そして、２段ギア３から軸４を介してギア５と、ギア５と噛合うギア６を経て、遊星ギア機構Ｔを含む駆動切替え機構部に切替え信号を送る切替え制御部分（駆動切替え部分）へ伝えられる。

切替え制御部分は、各遊星歯車機構（駆動切替え手段）２５〜２８のキャリア３２部分に形成された突起３２ａを係止する位置に、それぞれ、制御子としてのカム（突出形状部）１３・１４・１５・１６を形成したカムシャフト（制御軸）１２を有する。この複数のカム１３・１４・１５・１６は同じ軸を中心とし個々に位相が異なる。そして、ソレノイド４８にてカムシャフト１２の回転が停止する遊星ギア機構Ｔを有する。この制御軸としてのカムシャフト１２の回転をＯＮ・ＯＦＦさせるソレノイド構造が制御アクチュエータである。そして、制御子としての４つのカム１３・１４・１５・１６に対する動作信号を、カム１３・１４・１５・１６の数よりも少ない制御アクチュエータで制御している。本実施例では、４つのカム１３・１４・１５・１６に対する動作信号は、１つの制御アクチュエータで制御し、それぞれのカム１３・１４・１５・１６に対し個々の制御値である。

カムシャフト１２のカム１３・１４・１５・１６が、それぞれ、第１〜第４の４つのトナー容器３３１Ｙ・３３１Ｍ・３３１Ｃ・３３１Ｋのトナー搬送・攪拌機構に対応して配置されており、カムシャフト１２と一体的に回転する。ソレノイド４８のＯＮ／ＯＦＦによって、回転しているカムシャフト１２を、カムシャフトに設けた回転位置検出手段（ロ−タリエンコ−ダ等の装置）で検出して、所定の位置で、所定の時間停止させる事が可能となる。

次に、駆動切替え装置の動作について、手順を追って説明する。図２５Ａ・図２５Ｂのフロ−チャ−トは、駆動切替え装置２００の制御を表し、これらは、制御デバイス３５０の中に組み込まれている。コピ−開始の信号にて、設定コピ−枚数と記録画像を認識し、第１〜第４の各色の画像形成部Ｙ・Ｍ・Ｃ・Ｋのドラム３０１への書き込み記録画像の映像信号より、「画像信号−トナー量比較」テ−ブルにて記録画像に必要な使用トナー量を予測算出する。その使用量を補充するためのトナー補給スクリュー１０４の回転数（時間）を「補給トナー量−スクリュー回転数」テ−ブルで算出する。そして、各色のカム１３・１４・１５・１６の静止時間を計算する。そして、Ｓ８の色判別部の制御にて、色順（Ｙ・Ｍ・Ｃ・Ｋの順）で、前記のカム静止時間カム静止ソレノイド４８を順次動作させ切替る。つまり、Ｙ色位置でカムをＹ補給時間静止させ、駆動モ−タをＯＮにして、Ｙ色の搬送スクリューを回転させ、この静止時間の分、Ｙトナ−を搬送補給する。同様に、Ｓ９からＳ１４のステップをＭ色・Ｃ色・Ｋ色の順に行なわせ、Ｋ色終了の後、色判別部の制御にて、Ｓ１５のステップに進み、一枚の画像形成分のトナ−が搬送される。これらのステップを順次行い、Ｓ１の枚数カウントにて、所定枚数カウントされると、Ｓ１６のステップに進み、コピ−終了となる。ここで、トナー補給・攪拌の駆動源である駆動モ−タ１は画像形成と共に回転させている。

従って、前述のように、駆動モ−タ１とギア列でつながっている攪拌羽根・遊星ギア駆動切替えの太陽ギアと切替え制御部分の遊星ギア機構Ｔの出力部であるかさ歯車１１は回転している。

ここで、例えば、第１の画像形成部Ｙの現像装置３０３への第１のトナー容器３３１Ｙからのトナー搬送は、制御デバイス３５０からの信号で、カム静止ソレノイド４８を駆動させてカムシャフト１２を回転させる。そして、第１のトナー容器３３１Ｙに対応する遊星歯車機構２５のキャリア３２の突起３２ａを停止させる位置でカム１３を所定時間静止させる。この所定時間の静止期間において、第１のトナー容器３３１Ｙのトナー搬送スクリュー１０４に遊星歯車機構２５の出力側ギアが回転し、アイドラギアを介して第１のトナー容器３３１Ｙのトナー搬送スクリュー１０４が回転する。これにより、トナー搬送筒部３３３の開口部３３５から現像装置３０３の現像室３２５内に所定の計算量のＹ色トナーが補給される。

同様の制御手順で、第２〜第４の画像形成部Ｍ・Ｃ・Ｋの現像装置３０３にも対応するトナー容器３３１Ｍ・３３１Ｃ・３３１Ｋから適時・適量のトナー補給がなされ、所定コピ−完了後、駆動がＯＦＦされ、画像コピ−が終了する。

上記のように、駆動切替え手段とその制御子とを複数備え、複数の制御子に対する動作信号を、制御子の数より少ない制御アクチュエ−タで制御する。これにより、駆動源と制御アクチュエ−タの数が減り、装置構成の簡易となり、装置の小型軽量化・駆動エネルギ−（電力）の省エネ化の効果がある。

さらに、回転を発生させる駆動源は１つの駆動源であって、制御子に対する動作信号は１つの制御アクチュエ−タで制御し、それぞれの制御子に対して個々の制御値をとることが可能であるので、簡易な装置構成で複雑な制御切替えが可能となる効果がある。

さらに、駆動切替え手段は、遊星歯車機構を用いたクラッチ機構で、制御子は同じ軸を中心とし個々に位相の異なった突出形状からなる制御軸で、制御アクチュエ−タは制御軸の回転をＯＮ／ＯＦＦさせるソレノイド構造である。この構成により、簡易な装置構成である効果と合わせて、簡単な制御方法で個々に駆動切替えできる効果がある。

さらに、画像形成装置及びその被駆動手段を、カラー画像形成装置の各スクリューの回転トナー搬送手段と各トナー収納部のトナー攪拌手段とすることで、複雑化したトナー補給搬送・攪拌機構を構成が簡単で取り扱い易くなる。これにより、画像形成装置の小型化・安価な構成で実現することのできる効果がある。

前述したように、従来のカラー画像形成装置では、白黒機に対し、画像作成過程で多くの駆動切替え機構や駆動源を必要としている。特に、トナー補給機構部分の駆動切替えにおいて、各色ごとに切替え機構・駆動源が存在するような複雑な機構を有していた。これら駆動切替え機構や駆動源の増加は、装置構成を複雑化し機能の信頼性を悪化させたり、動力エネルギ−を増やし省エネの阻害要因であった。これらの機構を簡易な構成とし、駆動源を減らし、取り扱い易く、小型化軽量・安価な構成で実現する駆動切替え機構が望まれていた。

そこで、本実施例では、１つの駆動源（モ−タ）１からの動力を、複数の遊星クラッチと、１つのアクチュエ−タ（ソレノイド）とで構成する事で駆動切替えする機構にしている。この構成にて、１つの駆動源と１つのアクチュエータとを用いて複数の被駆動部へ動力を選択的に伝達する動力伝達装置である。特に、課題となっているカラートナーの補給搬送機構で、複数（４色）のカラートナーの搬送（スクリュー）と攪拌との回転制御を行なわせることができる。複数個のモ−タが一つになる。これにより、消費電力を下げることができ、また、減速装置等のギア系列の共有が可能で、駆動ユニット重量の低減や省スペ−ス化、さらに、電源の小型化や駆動源を減らすことで信頼性向上に、そして、装置全体の小型軽量化等を得る事ができる。

以上のように、コンパクトで、複雑な駆動回路を必要としない、少ない駆動源から複数の被駆動部へ動力を伝達切替え制御する、簡単な構成、コンパクト、安価な駆動力切替え装置を提供することができる。

［第２実施例］
本発明に係る駆動切替え装置は、第１実施例のようなトナー搬送機構の駆動切替えに留まらず、１つの駆動源で複数の被駆動部を動かすことに応用可能である。

図２６は、本発明に従う駆動切替え装置２００を記録材搬送機構の給紙駆動に応用した例である。

駆動モータ１から遊星ギア機構Ｔへの駆動伝達、ギア７から太陽ギア８、遊星ギア４０、内歯ギア４１、キャリア９まで動作とも先の第１実施例と同じである。そして、かさ歯車１１にあたるところをキャリア９と一体的に回転し、割付溝１０も形成された割付板５５に変えている。そして、割付板５５上にピン５６、５７が固定されており、割付板５５と一緒に回転する。

給紙ローラ５８と５９はそれぞれ別ルートの記録材（用紙）を搬送するローラである。ローラ５８、５９の駆動ローラには駆動ギア６０、６１がついていて遊星歯車機構６２、６３の出力側ギア６４、６５（内歯ギア）に噛み合っている。そして、前記割付板５５が回転してピン５６、５７が遊星歯車機構６２・６３のキャリア６６、６７の突起部６６ａ、６７ａに係合する位置にくると給紙ローラ５８、５９を回し始める。割付溝１０の位置、ピン５６、５７の位置と突起部６６ａ、６７ａの位置の配置により給紙ローラ５８と５９のどちらを動かすか、またどちらも動かさないようにするか、切替えることができる。

センサー４４を２つ設け、給紙ローラ５８、５９のどちらが給紙しているか検知することも可能である。

このように１つの駆動源から複数の被駆動部５８・５９、特に３つ以上の被駆動部もしくは切替えの数のものの切替え制御に有効である。

本発明に係る駆動切替え装置２００は、プリンタ、コピー機、ＦＡＸなどの画像形成装置の駆動部で、駆動源の駆動力を複数の被駆動部へ選択的に切り替え駆動するものものに利用可能である。具体的には、トナー搬送、給紙ローラ駆動、両面紙搬送、現像器やクリーナなどの感光ドラムへの着脱などに使用できる。画像形成装置以外の他の装置分野でも、１つの駆動源で複数の被駆動部を切替えて動作させるものに利用可能である。

本発明によれば、複雑化した駆動切替え装置を、簡易な機構構成で実現して、特に、カラー画像の画像形成装置を、簡単で取り扱い易く、小型化・省エネで安価な装置構成で実現することができる。

第１実施例の画像形成装置の概略構成図 図１の部分的な拡大図 現像装置の説明図 現像装置とトナー容器の連絡部分を見せた斜視図 駆動切替え装置全体を正面から見た斜視図 同じく裏側から見た斜視図 図６の一部切り欠き図 駆動切替え装置全体の正面図 駆動切替え装置全体の上面図 駆動切替え装置全体の背面図 図９の（１１）−（１１）線視の断面図 図９の（１２）−（１２）線視の断面図 図９の（１３）−（１３）線視の断面図 トナー搬送スクリュー駆動系のギア列だけを正面から見た斜視図 同じく裏側から見た斜視図 駆動モータと駆動切替え部分の斜視図 駆動切替え部の断面図 遊星歯車機構の説明図 遊星歯車機構の模式図 １つのトナー搬送・攪拌・駆動切替え装置の正面図 同じく上面図 同じく背面図 図２１の（２３）−（２３）線視の断面図 図２１の（２４）−（２４）線視の断面図 トナー補給の制御フロー図（その１） トナー補給の制御フロー図（その２） 第２実施例の説明図 従来例のトナー補給搬送機構の説明図（その１） 従来例のトナー補給搬送機構の説明図（その２） 従来例のトナー補給搬送機構の説明図（その３） 従来例のトナー補給搬送機構の説明図（その４） 遊星歯車機構の説明図 揺動ギアによる駆動切替えの概略図

符号の説明

１：モ−タ、１２：カムシャフト、１３〜１６：アクチュエータ駆動部、２５〜２８：駆動切替え機構、７１〜７４：トナー攪拌羽根、１０４：トナー搬送スクリュー

Claims (6)

1. 駆動源から動力が入力され、被駆動部に動力を伝達する駆動切替え装置において、
   前記駆動源から動力が入力される駆動入力ギア、前記駆動入力ギアを固着した軸に固着した太陽ギア、前記太陽ギアに噛合っている遊星ギア、前記遊星ギアの外側において前記遊星ギアに噛合っている内歯ギア、前記遊星ギアを回転自在に支持する支持部材、前記支持部材と一体に回転する出力部を有し、前記軸を同一中心にして前記太陽ギア、前記内歯ギア、前記支持部材が回転可能に支持されている遊星歯車機構と、
   前記内歯ギアの回転を規制する手段と、
   前記出力部に所定の回転角ごとに設けた停止溝と、
   前記停止溝に係合することにより前記出力部の回転を停止させる停止部材と、
   前記停止部材を制御する制御駆動源と、
   を有し、前記停止溝、前記停止部材、前記制御駆動源により前記出力部を所定の回転角で停止させ、その回転角位置を伝え、複数の前記被駆動部の動力伝達を制御する制御部材により前記各被駆動部の駆動切替えを制御することを特徴とする駆動切替え装置。
2. 前記内歯ギアの回転を規制する手段は、前記内歯ギアと前記支持部材との間に設けられた弾性部材により与えられるトルクリミッター機構であることを特徴とする請求項１に記載の駆動切替え装置。
3. 前記停止溝に対応し、前記各被駆動部の駆動伝達断続装置に配置された制御部材が前記出力部の回転にともない一体的に動き停止することにより、前記各被駆動部の駆動伝達断続装置の動力断続を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の駆動切替え装置。
4. 前記被駆動部は１つの駆動源より駆動力が供給され、その駆動力の切替えを行うことを特徴とする請求項１から３の何れか１つに記載の駆動切替え装置。
5. 駆動切替え装置により駆動切替えされるユニット駆動装置を有し、記録材上に画像を形成する画像形成装置において、前記駆動切替え装置が、請求項１から４の何れか１つに記載の画像形成装置。
6. 前記駆動切替え装置は、画像形成装置の多色のトナー搬送機構、又は記録材搬送機構、若しくは多色のトナー搬送機構と記録材搬送機構を被駆動部とし１つの駆動源で駆動切替えすることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。