JP2011107661A - 現像剤搬送装置および画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】駆動源の回転方向の切り替えに応じて揺動する揺動部材を、低価格な構成で安定して揺動させること。
【解決手段】駆動源(67)が正回転した場合に揺動案内部(24)に沿って第1の揺動位置に移動する揺動歯車(71)と、第1の揺動位置に移動した揺動歯車(71)に噛み合う第1の中間歯車(76)を含む第1の中間伝達系(76,81,82)から回転が伝達されて現像剤を搬送する第1の現像剤搬送部材(17)と第1の規制案内部(32)に沿って駆動源(67)が正回転した場合に第1の固定歯(62a)から離間した位置に移動し、駆動源(67)が逆回転した場合に第1の固定歯(62a)に噛み合って第1の中間歯車(76)の回転を規制する位置に移動する第1の規制歯車(86)とを備えたことを特徴とする現像剤搬送装置(TDc,TDk)。
【選択図】図8

Description

本発明は、現像剤搬送装置および画像形成装置に関する。
従来の画像形成装置において、現像剤を搬送する構成に関して、下記の特許文献1,2に記載の技術が知られている。
特許文献1としての特開2006−201314号公報には、正逆回転可能なモータ(80)によって駆動する第1駆動ギア(81)と、一方向クラッチ(8a)によって、前記第1駆動ギア(81)の正回転の駆動力が伝達されて回転するイエローの補給スクリュー(53)と、一方向クラッチ(8b)によって、前記第1駆動ギア(81)の逆回転の駆動力が伝達されて回転するマゼンタの補給スクリュー(53)とを有する現像剤補給装置が記載されている。
特許文献1に記載の技術では、モータ(80)が正回転した場合、イエロー用の一方向クラッチ(8a)を介して、イエローの補給スクリュー(53)が回転し、イエローの現像装置(4Y)に現像剤が供給されると共に、マゼンタ用の一方向クラッチ(8b)が空転し、マゼンタの補給スクリュー(53)が停止する。また、モータ(80)が逆回転した場合、マゼンタ用の一方向クラッチ(8b)を介して、マゼンタの補給スクリュー(53)が回転し、マゼンタの現像装置(4M)に現像剤が供給されると共に、イエロー用の一方向クラッチ(8a)は空転し、イエローの補給スクリュー(53)が停止する。
特許文献2としての登録実用新案3060562号公報には、駆動源によって正逆回転可能に支持された駆動ギア(27a)と、前記駆動ギア(27a)と噛み合った状態で左右方向に移動可能な揺動ギア(23a)とを有し、駆動源が正回転した場合、駆動ギア(27a)の正回転に伴って、揺動ギア(23a)が右側に移動して、揺動ギア(23a)がイエローの現像剤補給ローラギア(25b)と噛み合って回転を伝達すると共に、駆動源が逆回転した場合、駆動ギア(27a)の逆回転に伴って、揺動ギア(23a)が左側に移動して、揺動ギア(23a)がシアンの現像剤補給ローラギア(25a)と噛み合って回転を伝達する現像剤補給機構が記載されている。
特開2006−201314号公報(「0065」〜「0075」、図2) 登録実用新案第3060562号公報(「0032」〜「0035」、図3)
本発明は、駆動源の回転方向の切り替えに応じて揺動する揺動歯車を、低価格な構成で安定して揺動させることを技術的課題とする。
前記技術的課題を解決するために、請求項1に記載の現像剤搬送装置は、
正逆回転可能な駆動源から駆動が伝達される駆動歯車と、
枠体に設けられた揺動案内部に沿って移動可能に支持された揺動軸を中心に回転可能な揺動歯車であって、前記駆動歯車に噛み合うと共に、前記駆動源が正回転した場合に、前記揺動案内部に沿って予め設定された第1の揺動位置に移動し、且つ、前記駆動源が逆回転した場合に、前記揺動案内部に沿って前記第1の揺動位置とは異なる第2の揺動位置に移動する前記揺動歯車と、
前記第1の揺動位置に移動した前記揺動歯車に噛み合う第1の中間歯車を含む少なくとも1つ以上の歯車を有する第1の中間伝達系と、
前記第1の中間伝達系から回転が伝達されて現像剤を搬送する第1の現像剤搬送部材と、
前記枠体に設けられた第1の規制案内部に沿って移動可能に支持された第1の規制軸を中心として回転可能な第1の規制歯車であって、前記駆動源が正回転した場合に前記枠体に設けられた第1の固定歯から離間した第1の解除位置に移動し、且つ、前記駆動源が逆回転する方向の力が第1の現像財搬送部材に作用した場合に、前記第1の固定歯に噛み合って前記第1の中間歯車の回転を規制する第1の規制位置に移動する前記第1の規制歯車と、
前記第2の揺動位置に移動した前記揺動歯車に噛み合う第2の中間歯車を含む少なくとも1つ以上の歯車を有する第2の中間伝達系と、
前記第2の中間伝達系から回転が伝達されて現像剤を搬送する第2の現像剤搬送部材と、
前記枠体に設けられた第2の規制案内部に沿って移動可能に支持された第2の規制軸を中心として回転可能な第2の規制歯車であって、前記駆動源が逆回転した場合に前記枠体に設けられた第2の固定歯から離間した第2の解除位置に移動し、且つ、前記駆動源が正回転する方向の力が第2の現像剤搬送部材に作用した場合に、前記第2の固定歯に噛み合って前記第2の中間歯車の回転を規制する第2の規制位置に移動する前記第2の規制歯車と、
を備えたことを特徴とする。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の現像剤搬送装置において、
前記第1の規制歯車と噛み合う第1の被規制歯車を有する前記第1の中間伝達系と、
前記第1の被規制歯車の重力方向上方に配置された前記第1の規制歯車と、
前記第1の規制歯車の水平方向側方に配置された前記第1の固定歯と、
前記第2の規制歯車と噛み合う第2の被規制歯車を有する前記第2の中間伝達系と、
前記第2の被規制歯車の重力方向上方に配置された前記第2の規制歯車と、
前記第2の規制歯車の水平方向側方に配置された前記第2の固定歯と、
を備えたことを特徴とする。
請求項3に記載の発明は、請求項1または請求項2に記載の現像剤搬送装置において、
前記第1の規制歯車が前記第1の解除位置から前記第1の規制位置に移動する際の前記第1の規制歯車と前記第1の固定歯との接触時の緩衝を行う緩衝材料により構成された前記第1の規制歯車および前記第1の固定歯の少なくとも一方と、
前記第2の規制歯車が前記第2の解除位置から前記第2の規制位置に移動する際の前記第2の規制歯車と前記第2の固定歯との接触時の緩衝を行う緩衝材料により構成された前記第2の規制歯車および前記第2の固定歯の少なくとも一方と、
を備えたことを特徴とする。
請求項4に記載の発明は、請求項1ないし請求項3に記載の現像剤搬送装置において、
前記第1の現像剤搬送部材に回転を伝達する第1の搬送歯車と、
前記第1の搬送歯車に噛み合い、且つ、前記第1の被規制歯車に噛み合う第1の搬送噛合歯車を有する前記第1の中間伝達系と、
前記第2の現像剤搬送部材に回転を伝達する第2の搬送歯車と、
前記第2の搬送歯車に噛み合い、且つ、前記第2の被規制歯車に噛み合う第2の搬送噛合歯車と、前記第2の被規制歯車と、前記第2の中間歯車との間に配置されて、前記第2の被規制歯車と、前記第2の中間歯車との間で回転を伝達する1つ以上の歯車と、を有する前記第2の中間伝達系と、
を備えたことを特徴とする。
前記技術的課題を解決するために、請求項5に記載の画像形成装置は、
表面に第1の潜像が形成される第1の像保持体と、
表面に第2の潜像が形成される第2の像保持体と、
前記第1の像保持体表面の第1の潜像を可視像に現像する第1の現像装置と、
前記第2の像保持体表面の第2の潜像を可視像に現像する第2の現像装置と、
前記第1の現像装置および前記第2の現像装置に現像剤を搬送する請求項1ないし4のいずれかに記載の現像剤搬送装置と、
を備えたことを特徴とする。
請求項1,5に記載の発明によれば、規制歯車および固定歯を有しない構成と比べ、駆動源の回転方向の切り替えに応じて揺動する揺動歯車を、低価格な構成で安定して揺動させることができる。
請求項2に記載の発明によれば、被規制歯車の重力方向上方に規制歯車を配置しない構成と比べ、規制歯車の移動を安定させることができる。
請求項3に記載の発明によれば、規制歯車および固定歯の少なくとも一方が緩衝材料により構成されない場合と比べ、規制歯車と固定歯との接触時の騒音を低減することができる。
請求項4に記載の発明によれば、第2の被規制歯車と第2の中間歯車との間の歯車や第2の中間歯車に規制歯車が噛み合う構成と比べ、現像剤搬送部材に近い側で回転を規制でき、現像剤から受ける現像剤搬送部材を回転させる力が揺動歯車に対して作用することを低減できる。
図1は本発明の実施例1の画像形成装置の全体説明図である。 図2は実施例1の画像形成装置の要部拡大説明図である。 図3は実施例1の現像剤供給装置の説明図である。 図4は実施例1の収容容器把持部から現像剤収容容器が取り外された状態の現像剤搬送装置の要部斜視説明図である。 図5は実施例1の収容容器把持部に現像剤収容容器が装着された状態の現像剤搬送装置の要部斜視説明図である。 図6は実施例1の現像剤収容容器の分解説明図である。 図7は実施例1の歯車ユニット枠体の説明図である。 図8は実施例1の歯車収納ユニットの第1の駆動源が正回転する場合の要部説明図である。 図9は実施例1の歯車収納ユニットの第1の駆動源が逆回転する場合の要部説明図である。 図10は実施例1の揺動歯車の要部拡大図であり、図10Aは第1の揺動歯車が第1の揺動位置に移動した状態の説明図、図10Bは第1の揺動歯車が第2の揺動位置にした状態の説明図である。 図11は実施例1の第1の規制歯車の要部拡大図であり、図11Aは第1の規制歯車が第1の解除位置に移動した状態の説明図、図11Bは第1の規制歯車が第1の規制位置にした状態の説明図である。 図12は従来の駆動系における要部説明図であり、図12Aは駆動歯車が正回転駆動した状態の説明図、図12Bは図12Aの駆動歯車が停止した状態の説明図、図12Cはアジテータの弾性復元力で逆回転させる力が作用した状態の説明図である。 図13は規制案内部の要部説明図であり、図13Aは実施例1の第1の規制案内部の要部説明図、図13Bは上に凸の円弧状の規制案内部の要部説明図である。 図14は規制案内部の要部説明図である。図14Aは上下方向長孔状の規制案内部の要部説明図、図14Bは傾斜状の規制案内部の要部説明図である。 図15は規制案内部の要部説明図である。図15Aは被規制歯車の下方に配置された規制案内部の要部説明図であり、図15Bは実施例1の第1の規制案内部の要部説明図である。 図16は実施例1の被規制歯車に現像剤搬送部材からの逆回転が伝達された状態の説明図である。
次に図面を参照しながら、本発明の実施の形態の具体例(実施例)を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
なお、以後の説明の理解を容易にするために、図面において、前後方向をX軸方向、左右方向をY軸方向、上下方向をZ軸方向とし、矢印X,−X,Y,−Y,Z,−Zで示す方向または示す側をそれぞれ、前方、後方、右方、左方、上方、下方、または、前側、後側、右側、左側、上側、下側とする。
また、図中、「○」の中に「・」が記載されたものは紙面の裏から表に向かう矢印を意味し、「○」の中に「×」が記載されたものは紙面の表から裏に向かう矢印を意味するものとする。
なお、以下の図面を使用した説明において、理解の容易のために説明に必要な部材以外の図示は適宜省略されている。
図1は本発明の実施例1の画像形成装置の全体説明図である。
図1において、画像形成装置Uは自動原稿搬送装置U1と、これを支持し且つ上端に透明な原稿読取り面PGを有する画像形成装置本体U2とを備えている。
前記自動原稿搬送装置U1は、複写しようとする複数の原稿Giが重ねて収容される原稿給紙部TG1と、原稿給紙部TG1から給紙され前記原稿読取り面PG上の原稿読取位置を通過して搬送される原稿Giが排出される原稿排紙部TG2とを有している。
前記画像形成装置本体U2は、利用者が画像形成動作開始等の作動指令信号を入力操作する操作部UIと、露光光学系A等を有している。
前記自動原稿搬送装置U1で原稿読取り面PG上を搬送される原稿または手動で原稿読取り面PG上に置かれた原稿からの反射光は、前記露光光学系Aを介して、固体撮像素子CCDで赤:R、緑:G、青:Bの電気信号に変換される。
画像情報変換部IPSは、固体撮像素子CCDから入力される前記RGBの電気信号を黒K、イエロー:Y、マゼンタ:M、シアン:Cの画像情報に変換して一時的に記憶し、前記画像情報を予め設定された時期に潜像形成用の画像情報として潜像形成装置駆動回路DLに出力する。
なお、原稿画像が単色画像、いわゆる、モノクロの場合は、黒Kのみの画像情報が潜像形成装置駆動回路DLに入力される。
前記潜像形成装置駆動回路DLは、図示しない各色Y,M,C,Kの各駆動回路を有し、入力された画像情報に応じた信号を予め設定された時期に、各色毎に配置された潜像形成装置LHy,LHm,LHc,LHkに出力する。
図2は実施例1の画像形成装置の要部拡大説明図である。
前記画像形成装置Uの重力方向中央部に配置された可視像形成装置Uy,Um,Uc,Ukはそれぞれ、Y,M,C、およびKの各色の可視像を形成する装置である。
潜像形成装置LHy〜LHkの各潜像書込光源から出射したY,M,C,Kの潜像書込光は、それぞれ、回転する像保持体の一例としての感光体PRy,PRm,PRc,PRkに入射する。なお、実施例1では、前記潜像形成装置LHy〜LHkは、いわゆる、LEDアレイにより構成されている。
前記Yの可視像形成装置Uyは、回転する感光体PRy、帯電器CRy,潜像形成装置LHy、現像装置Gy、転写器の一例としての転写ローラT1y、像保持体清掃器CLyを有している。なお、実施例1では、前記感光体PRy、帯電器CRy、像保持体清掃器CLyが、画像形成装置本体U2に対して一体的に着脱可能な像保持体ユニットとして構成されている。
前記可視像形成装置Um,Uc,Ukはいずれも前記Yの可視像形成装置Uyと同様に構成されている。
図1,図2において、前記各感光体PRy,PRm,PRc,PRkはそれぞれの帯電器CRy,CRm,CRc,CRkにより帯電された後、画像書込位置Q1y、Q1m,Q1c,Q1kにおいて、潜像形成装置LHy〜LHkにより表面に静電潜像が形成される。前記感光体PRy,PRm,PRc,PRk表面の静電潜像は、現像領域Q2y,Q2m,Q2c,Q2kにおいて、現像装置Gy,Gm,Gc,Gkの現像剤保持体の一例としての現像ロールR0y,R0m,R0c,R0kに保持された粉体の一例としての現像剤により可視像の一例としてのトナー像に現像される。
その現像されたトナー像は、中間転写体の一例としての中間転写ベルトBに接触する1次転写領域Q3y,Q3m,Q3c,Q3kに搬送される。前記1次転写領域Q3y,Q3m,Q3c,Q3kにおいて中間転写ベルトBの裏面側に配置された1次転写ローラT1y,T1m,T1c,T1kには、制御部Cにより制御される電源回路Eから予め設定された時期にトナーの帯電極性と逆極性の1次転写電圧が印加される。
前記各感光体PRy〜PRk上のトナー像は前記1次転写ローラT1y,T1m,T1c,T1kにより中間転写ベルトBに1次転写される。1次転写後の感光体PRy,PRm,PRc,PRk表面の残留物、付着物は、像保持体清掃器CLy,CLm,CLc,CLkにより清掃される。清掃された前記感光体PRy,PRm,PRc,PRk表面は、帯電器CRy,CRm,CRc,CRkにより再帯電される。
前記感光体PRy〜PRkの上方には、前方に引き出し可能な中間転写装置の一例としてのベルトモジュールBMが配置されている。前記ベルトモジュールBMは、前記中間転写ベルトBと、中間転写体駆動部材の一例としてのベルト駆動ロールRd、中間転写体張架部材の一例としてのテンションロールRt、蛇行防止部材の一例としてのウォーキングロールRw、従動部材の一例としてのアイドラロールRfおよび2次転写領域対向部材の一例としてのバックアップロールT2aと、前記1次転写ローラT1y,T1m,T1c,T1kとを有している。そして、前記中間転写ベルトBは、前記各ロールRd,Rt,Rw,Rf,T2aにより構成される中間転写体支持部材の一例としてのベルト支持ロールRd,Rt,Rw,Rf,T2aにより回転移動可能に支持されている。
前記バックアップロールT2aに接する中間転写ベルトBの表面に対向して2次転写部材の一例としての2次転写ローラT2bが配置されており、前記各ロールT2a,T2bにより2次転写器T2が構成されている。また、2次転写ローラT2bおよび中間転写ベルトBの対向する領域には2次転写領域Q4が形成される。
前記1次転写領域Q3y,Q3m,Q3c,Q3kで一次転写ローラT1y,T1m,T1c,T1kにより中間転写ベルトB上に順次重ねて転写された単色または多色のトナー像は、前記2次転写領域Q4に搬送される。
前記一次転写ローラT1y〜T1k、中間転写ベルトBおよび2次転写器T2等により、感光体PRy〜PRkに形成された画像を媒体に転写する実施例1の転写装置T1+T2+Bが構成されている。
前記可視像形成装置Uy〜Ukの下方には、ガイド部材の一例としての左右一対のガイドレールGRが3段設けられており、前記ガイドレールGRには、給紙容器の一例としての給紙トレイTR1〜TR3が前後方向に出入可能に支持されている。給紙トレイTR1〜TR3に収容された媒体の一例としての記録シートSは、媒体取出し部材の一例としてのピックアップロールRpにより取り出され、媒体捌き部材の一例としてのさばきロールRsにより1枚ずつ分離される。そして、記録シートSは、媒体搬送路の一例であるシート搬送路SHに沿って媒体搬送部材の一例としての複数の搬送ローラRaにより搬送され、2次転写領域Q4のシート搬送方向上流側に配置された転写領域搬送時期調節部材の一例としてのレジロールRrに送られる。前記シート搬送路SH、シート搬送ローラRa、レジロールRr等によりシート搬送装置SH+Ra+Rrが構成されている。
レジロールRrは、前記中間転写ベルトBに形成されたトナー像が2次転写領域Q4に搬送されるのに時期を合わせて、前記記録シートSを2次転写領域Q4に搬送する。記録シートSが前記2次転写領域Q4を通過する際、前記バックアップロールT2aは接地され、2次転写器T2bには前記制御部Cにより制御される電源回路Eからトナーの帯電極性と逆極性の2次転写電圧が印加される。このとき、前記中間転写ベルトB上のトナー像は、前記2次転写器T2により記録シートSに転写される。
2次転写後の前記中間転写ベルトBは、中間転写体清掃器の一例としてのベルトクリーナCLbにより清掃される。
前記トナー像が2次転写された記録シートSは、定着装置Fの加熱用定着部材の一例としての加熱ローラFhおよび加圧用定着部材の一例としての加圧ローラFpの圧接領域である定着領域Q5に搬送され、前記定着領域を通過する際に加熱定着される。加熱定着された記録シートSは、媒体排出部材の一例としての排出ローラRhから媒体排出部の一例としての排紙トレイTRhに排出される。
なお、前記加熱ローラFh表面には、記録シートSの前記加熱ローラからの離型性を良くするための離型剤が離型剤塗布装置Faにより塗布されている。
図1において、前記画像形成装置Uは上側枠体UFと下側枠体LFとを有しており、上側枠体UFには、前記可視像形成装置Uy〜Ukおよび可視像形成装置Uy〜Ukよりも上方に配置された部材、すなわち、ベルトモジュールBM等が支持されている。
また、下側枠体LFには、前記給紙トレイTR1〜TR3を支持するガイドレールGRおよび前記各トレイTR1〜TR3から給紙を行う前記給紙部材、すなわち、ピックアップロールRp,さばきロールRs,シート搬送ローラRa等が支持されている。
図3は実施例1の現像剤供給装置の説明図である。
なお、図3において、理解の容易のため、例えば、帯電器CRy〜CRk等の部材の図示は適宜省略している。
図1、図3において、前記ベルトモジュールBMの上方には、イエローY、マゼンタM、シアンC、黒Kの各現像剤を収容する現像剤収容容器の一例としてのトナーカートリッジKy,Km,Kc,Kkが配置されている。トナーカートリッジKy〜Kkは、粉体供給装置の一例であって現像剤搬送装置の一例として、トナーカートリッジKy〜Kkに収容された現像剤を現像装置Gy〜Gkに供給するトナーディスペンサーTDy,TDm,TDc,TDkに着脱可能に支持されている。
各トナーディスペンサーTDy〜TDkは、トナーカートリッジKy〜Kkからの現像剤が一時的に貯留される貯留部の一例としてのリザーブタンクRTy〜RTkと、リザーブタンクRTy〜RTkから現像装置Gy〜Gkまで延び、内部を現像剤が搬送される現像剤供給路GK1y〜GK1kとを有する。
現像剤供給路GK1y〜GK1k内部には、回転して現像剤供給路GK1y〜GK1k内の現像剤を搬送する現像剤供給部材の一例としてのオーガGKk2y〜GK2kが配置されている。現像剤供給路GK1y〜GK1kの現像装置Gy〜Gk側の端部には、保守、点検、交換等で現像装置Gy〜Gkが移動する際に現像剤供給路GK1y〜GK1kの接続状態を維持するための蛇腹状の接続部材GK3y〜GK3kが配置されている。各トナーカートリッジKy〜Kkに収容された現像剤は、現像装置Gy〜Gkの現像剤の消費に応じて前記各現像装置Gy〜Gkに補給される。なお、実施例1では、現像装置Gy〜Gkで使用される現像剤は、磁性のキャリアと、トナーとを含む2成分現像剤により構成されており、トナーカートリッジKy〜Kkからは、現像装置Gy〜Gk内の現像剤に比べてキャリアに対するトナーの割合が多い、いわゆる高濃度トナーが補給される。
(現像剤供給装置の説明)
図4は実施例1の収容容器把持部から現像剤収容容器が取り外された状態の現像剤搬送装置の要部斜視説明図である。
図4において、実施例1の各トナーディスペンサーTDy〜TDkは、収容容器保持装置の一例として、トナーカートリッジKy〜Kkに対応し着脱可能に支持するカートリッジホルダ1y〜1kを有する。
次に、実施例1のカートリッジホルダ1y〜1kの詳細な説明をするが、各カートリッジホルダ1y〜1kは同様に構成されているため、Y色のカートリッジホルダ1yについて説明を行い、その他の色のカートリッジホルダ1m〜1kについては詳細な説明は省略する。
カートリッジホルダ1yは、収容容器保持底壁の一例として、カートリッジホルダ1yの下側に配置されて前後方向に延びるホルダ本体2を有している。図4において、ホルダ本体2の後端部には、図示しない流入口が形成された流入口部3が形成されている。流入口部3には、前後方向に移動可能に支持され、且つ、流入口開閉部の一例として、流入口部3を開閉する流入口シャッタ4が配置されている。
なお、このような流入口シャッタ4は、従来公知であり、例えば、特開2007−328194号公報、特開2008−298879号公報等に記載されているため詳細な説明は省略する。
前記ホルダ本体2の後部には、図示しない後壁を介して、被駆動部6が回転可能に支持されている。被駆動部6は、搬送歯車の一例として、搬送ギア部7を有する。搬送ギア部7の前端には、駆動伝達部材支持軸の一例として、前方に延びるカップリング支持軸8が支持されている。カップリング支持軸8には、駆動伝達部材の一例としての駆動カップリング9が前後方向に移動可能に支持されている。カップリング支持軸8には、付勢部材の一例として、駆動カップリング9を前方に付勢するカップリングバネ11が装着されている。
(カートリッジの説明)
図5は実施例1の収容容器把持部に現像剤収容容器が装着された状態の現像剤搬送装置の要部斜視説明図である。
図6は実施例1の現像剤収容容器の分解説明図である。
図5、図6おいて、前記トナーカートリッジKyは、現像剤収容部の一例であって容器本体の一例としてのカートリッジ本体12を有する。カートリッジ本体12は、前後方向に延びる略円筒状に形成され、内部に粉体の一例としての現像剤が収容されている。カートリッジ本体12の前端部には、容器前端部材の一例としての前カバー13が支持されており、前カバー13には、トナーカートリッジKyを交換する際に利用者が把持するための把持部13aが形成されている。
カートリッジ本体12の外周面には、カートリッジ本体12内の現像剤が流出する流出部の一例としての図示しない補給口が形成されており、前記補給口には、トナーカートリッジKyが画像形成装置本体U1に着脱時に移動して開閉される収容部開閉部材の一例としてのカートリッジシャッタKy1が装着されている。なお、カートリッジKyの抜差しに伴って、カートリッジシャッタKy1が開閉される構成は従来公知であり、例えば、特開2007−328194号公報、特開2008−298879号公報等に記載されているため詳細な説明は省略する。
また、カートリッジ本体12の後端部には、容器後端部材の一例としての後カバー14が支持されている。後カバー14の後端には、伝達部材支持部の一例としての支持孔14aが形成されている。
支持孔14aには、被駆動伝達部材の一例としての被駆動カップリング16の軸部16aが貫通した状態で回転可能に支持されている。被駆動カップリング16は、画像形成装置U装着時に、前記駆動カップリング9に噛み合って駆動が伝達される。なお、前記駆動カップリングや前記被駆動カップリングに関しては、例えば、特開2004−252184号公報や、特開2005−134452号公報、特開2005−181515号公報等に記載されており、公知であるため、図示および詳細な説明は省略する。
前記軸部16aの前端部には、孔状の搬送部材支持孔16bが形成されている。
また、カートリッジKyの内部には、現像剤搬送部材の一例としてのアジテータ17が配置されている。実施例1のアジテータ17は、軸方向に延びる本体棒状部17aと、回転軸の放射方向に斜めに延びる連結部17bと、連結部17bの外端から後方に向かって延びる螺旋状の搬送部17cと、本体棒状部17aの後端から第2の放射方向に延びる第2放射方向折曲部17dと、第2放射方向折曲部17dの放射方向外端部から軸方向に延びる軸方向延伸部17eと、軸方向延伸部17eの左端から第2放射方向に沿って回転中心側に延びる第2放射方向延伸部17fと、第2放射方向延伸部17fの回転中心側から第1の放射方向に延びる第1放射方向延伸部17gとを有する。
実施例1のアジテータ17は、第1放射方向延伸部17gが搬送部材支持孔16bに嵌まることで、被駆動カップリング16に装着される。よって、前記駆動カップリング9を介して、被駆動カップリング16に駆動が伝達されると、アジテータ17が回転して、カートリッジ本体12内の現像液が補給口に向けて搬送される。
(駆動ユニットの説明)
図7は実施例1の歯車ユニット枠体の説明図である。
図4、5において、各カートリッジホルダ1y〜1kの後方には、歯車収納ユニットの一例として、ギアユニット21が配置されている。ギアユニット21は、歯車ユニット枠体の一例として、左右方向に延びるギアユニットプレート22を有する。図7において、ギアユニットプレート22の左側下端部には、第1の駆動軸孔の一例として、孔状のCK駆動軸孔23が形成されている。CK駆動軸孔23の上方には、第1の揺動案内部の一例として、左右方向に延びる長孔状のCK揺動案内孔24が形成されている。CK揺動案内孔24の左上方には、第1の中間歯車軸の一例として、前方に延びるK中間ギア軸26が支持されており、CK揺動案内孔24の右上方には、第2の中間歯車軸の一例として、前方に延びるC中間ギア軸27が支持されている。
K中間ギア軸26の左下方には、第1の供給歯車軸の一例として、前方に延びるK供給ギア軸28が支持されており、K中間ギア軸26の右上方には、第1の被規制軸の一例として、前方に延びるK被規制軸29が支持されている。K被規制軸29の右上方には、第1の搬送噛合軸の一例として、前方に延びるK搬送噛合軸31が支持されており、K被規制軸29の上方には、第1の規制案内孔の一例として、左右方向に延びる長孔状のKスイングガイド孔32が形成されている。
また、前記C中間ギア軸27の右上方には、第1の中継軸の一例として、前方に延びるC中継軸33が支持されている。C中継軸33の下方には、第2の供給歯車軸の一例としてのC供給ギア軸34が支持されており、C中継軸33の右上方には、第2の被規制軸の一例として、前方に延びるC被規制軸36が支持されている。C被規制軸36の上方には、第2の規制案内孔の一例として、左右方向に延びる長孔状のCスイングガイド孔37が形成されており、C被規制軸36の右方には、第2の搬送噛合軸の一例として、前方に延びるC搬送噛合軸38が支持されている。
前記ギアユニットプレート22の右側下端部には、第2の駆動軸孔の一例として、孔状のYM駆動軸孔41が形成されている。YM駆動軸孔41の上方には、第2の揺動案内部の一例として、左右方向に延びる長孔状のYM揺動案内孔42が形成されている。YM揺動案内孔42の左上方には、第1の中間歯車の一例として、前方に延びるM中間ギア軸43が支持されており、YM揺動案内孔42の右上方には、第2の中間歯車の一例として、前方に延びるY中間ギア軸44が支持されている。
M中間ギア軸43の左下方には、第1の供給歯車軸の一例としてのM供給ギア軸46が支持されており、M中間ギア軸43の左上方には、第1の被規制軸の一例として、前方に延びるM被規制軸47が支持されている。M被規制軸47の上方には、第1の搬送噛合軸の一例として、前方に延びるM搬送噛合軸48が支持されており、M被規制軸47の上方には、第1の規制案内孔の一例として、左右方向に延びる長孔状のMスイングガイド孔49が形成されている。
また、前記Y中間ギア軸44の右下方には、第2の中継軸の一例として、前方に延びるY中継軸51が支持されている。Y中継軸51の右下方には、第2の供給歯車軸の一例として、Y供給ギア軸52が支持されており、Y中継軸51の右上方には、第2の被規制軸の一例として、前方に延びるY被規制軸53が支持されている。Y被規制軸53の上方には、第2の規制案内孔の一例として、左右方向に延びる長孔状のYスイングガイド孔54が形成されており、Y被規制軸53の右上方には、第2の搬送噛合軸の一例として、前方に延びるY搬送噛合軸56が支持されている。
前記ギアユニットプレート22の前面には、枠体の一例として、ギアユニットプレート22の前面から前方に延びるリブ61が配置されている。リブ61は、ギアユニットプレート22の外縁に沿って形成された複数の外縁部61aと、外縁部61aから内側に延びる複数の内伸部61bを有し、ギアユニットプレート22の剛性を高めると共に、後述するギアが誤装着された場合にギアに干渉して完全に装着できないようにする。また、ギアユニットプレート22の左上端部には、第1の固定部の一例として、前記Kスイングガイド孔32の左側に対応する位置に、外縁部61bから右方に膨らんだ円弧状のK固定部62が形成されており、K固定部62の外周面には、第1の固定歯の一例としてのK固定歯62aが形成されている。
ギアユニットプレート22には、第2の固定部として、前記Cスイングガイド孔37の左側に対応する位置に、ギアユニットプレート22の前面から前方に延びる円筒状のC固定部63が形成されている。C固定部63の右側外周面には、第2の固定歯としてのC固定歯63aが形成されている。
また、前記Mスイングガイド孔49の左側に対応する位置と、前記Yスイングガイド孔54の左側に対応する位置には、第1の固定部としてのM固定部64と、第2の固定部としてのY固定部66とがギアユニットプレート22の前面から前方に延びる円筒状に形成されている。M固定部64と、Y固定部66との右側外周面には、第1の固定歯としてのM固定歯64aと、第2の固定歯としてのY固定歯66aとが形成されている。
図8は実施例1の歯車収納ユニットの第1の駆動源が正回転する場合の要部説明図である。
図9は実施例1の歯車収納ユニットの第1の駆動源が逆回転する場合の要部説明図である。
図10は実施例1の揺動歯車の要部拡大図であり、図10Aは第1の揺動歯車が第1の揺動位置に移動した状態の説明図、図10Bは第1の揺動歯車が第2の揺動位置にした状態の説明図である。
図7〜図9において、前記ギアユニットプレート22の後面には、前記CK駆動軸孔23に対応する位置に、第1の駆動源の一例として、正逆回転可能なCKモータユニット67が支持されている。
CKモーターユニット67は、第1の駆動軸の一例として、CK駆動軸孔23を貫通して前方に延びる回転可能なCK駆動軸68を有し、CK駆動軸68の前端部には、第1の駆動歯車の一例としてのCK駆動ギア69が支持されている。
図8〜図10において、CK駆動ギア69の上方には、第1の揺動歯車の一例として、CK揺動ギア71が配置されている。CK揺動ギア71は、第1の揺動軸の一例として、前記CK揺動案内孔24に回転可能に支持されるCK揺動軸72と、CK駆動ギア69に噛み合う第1の駆動噛合部の一例としてのCK駆動噛合部73と、CK駆動噛合部73と同軸、且つ、前側に配置された第1の揺動噛合部の一例としての揺動噛合部74とを有する。
実施例1のCK揺動軸72の径は、CK揺動案内孔24の上下方向の径に比べて、小径となっており、CK揺動案内孔24に沿って左右方向および上下方向に移動可能に支持されている。したがって、CK揺動ギア71は、第1の揺動位置の一例として、CK揺動軸72がCK揺動案内孔24の左側に移動する図10Aに示すK搬送位置と、第2の揺動位置の一例として、CK揺動軸72がCK揺動案内部24の右側に移動する図10Bに示すC搬送位置との間を移動可能に支持されている。よって、CK駆動噛合部73と、CK駆動ギア69とが噛み合った状態で、CK駆動ギア69が正回転すると、図8に示すようにCK駆動ギア69の外周に沿ってCK揺動ギア71がK搬送位置に移動し、CK駆動ギア69が逆回転すると、図9に示すようにCK駆動ギア69の外周に沿ってCK揺動ギア71がC搬送位置に移動する。
前記K中間ギア軸26には、第1の中間歯車の一例としてのK中間ギア76が回転可能に支持されている。K中間ギア76は、第1の中間噛合部の一例として、K搬送位置に移動した状態の揺動噛合部74に噛み合うK中間噛合部77と、第1の中間伝達噛合部として、K中間噛合部77と同軸且つ後側に配置されたK中間伝達噛合部78とを有する。
前記K供給ギア軸28には、第1の供給歯車の一例としてのK供給ギア79が回転可能に支持されている。K供給ギア79は、K中間伝達噛合部78と噛み合う。また、K供給ギア79は、第1の供給駆動歯車の一例として、図示しないKオーガ駆動ギアと噛み合っており、Kオーガ駆動ギアを介して、前記オーガGK2kを駆動する。
前記K被規制軸29には、第1の被規制歯車の一例としてのK被規制ギア81が回転可能に支持されている。K被規制ギア81は、K中間伝達噛合部78と噛み合う。
K搬送噛合軸31には、第1の搬送噛合歯車の一例としてのK搬送噛合ギア82が回転可能に支持されている。K搬送噛合ギア82は、第1の被規制噛合部の一例として、K被規制ギア81と噛み合うK被規制噛合部83と、K被規制噛合部83と同軸、且つ、前側に配置された第1の搬送噛合部の一例としてのK搬送噛合部84とを有する。図4において、K搬送噛合部84は、前記被駆動ギア部7と噛み合っており、被駆動ギア部7や前記駆動カップリング9等を介して、前記アジテータ17に駆動を伝達可能である。
図11は実施例1の第1の規制歯車の要部拡大図であり、図11Aは第1の規制歯車が第1の解除位置に移動した状態の説明図、図11Bは第1の規制歯車が第1の規制位置にした状態の説明図である。
図8、図9、図11において、前記K被規制ギア81の上方には、第1の規制歯車の一例として、Kスイングギア86が配置されている。Kスイングギア86は、第1の規制軸の一例として、前記Kスイングガイド孔32に回転可能に支持されるKスイング軸87と、K被規制ギア81に噛み合う第1の規制噛合部の一例としてのKスイング噛合部88とを有する。
実施例1のKスイング軸87の径は、Kスイングガイド孔32の上下方向の径に比べて、小径となっており、Kスイングガイド孔32に沿って左右方向および上下方向に移動可能に支持されている。したがって、Kスイングギア86は、第1の解除位置の一例として、Kスイング軸87がKスイングガイド孔32の右側に移動して前記K固定部62から離間する図11Aに示すK解除位置と、第1の規制位置の一例として、Kスイング軸87がKスイングガイド孔32の左側に移動してK固定部62の前記K固定歯62aに噛み合う図11Bに示すK規制位置との間を移動可能に支持されている。
よって、Kスイング噛合部88はK被規制ギア81とが噛み合った状態で、CK駆動ギア69が正回転すると、図8に示すようにK揺動位置に移動した前記CK揺動ギア71等を介して、K被規制ギア81に逆回転駆動が伝達されて、K被規制ギア81が矢印Ya方向に回転し、K被規制ギア81の外周に沿ってKスイングギア84がK解除位置に移動する。そして、CK駆動ギア69の正回転が停止した後に、図9に示すようにK被規制ギア81を矢印Yb方向に回転させる力が作用すると、Kスイングギア86がK被規制ギア81の外周に沿ってK規制位置に移動して、Kスイング噛合部88が前記K固定歯62aに噛み合い、K被規制ギア81の回転が規制される。
前記K中間ギア76、K被規制ギア81、および、K搬送噛合ギア82によって、第1の中間伝達系の一例としてのK中間伝達系DT1が構成される。
図8、図9において、C中間ギア27軸には、第2の中間歯車の一例としてのC中間ギア89が回転可能に支持されている。C中間ギア89は、第2の中間噛合部の一例として、C搬送位置に移動した状態の揺動噛合部74に噛み合うC中間噛合部91と、第2の中間伝達噛合部として、C中間噛合部91と同軸且つ後側に配置されたC中間伝達噛合部92とを有する。
前記C中継軸33には、第2の中継歯車の一例としてのC中継ギア93が回転可能に支持されている。C中継ギア93は、C中間伝達噛合部92と噛み合う。
図7〜図9において、前記C供給ギア軸34には、第2の供給歯車の一例としてのC供給ギア94が回転可能に支持されている。C供給ギア94は、C中継ギア93と噛み合う。また、C供給ギア94は、第2の供給駆動歯車の一例として、図示しないCオーガ駆動ギアと噛み合っており、Cオーガ駆動ギアを介して、前記オーガGK2cを駆動する。
前記C被規制軸36には、第2の被規制歯車の一例としてのC被規制ギア96が回転可能に支持されている。C被規制ギア96は、C中継ギア93と噛み合う。
C搬送噛合軸38には、第2の搬送歯車の一例としてのC搬送噛合ギア97が回転可能に支持されている。C搬送噛合ギア97は、第2の被規制噛合部の一例として、C被規制ギア96と噛み合うC被規制噛合部98と、C被規制噛合部98と同軸、且つ、前側に配置された第2の搬送噛合部の一例としてのC搬送噛合部99とを有する。図4において、C搬送噛合部99は、前記カートリッジホルダ1cの被駆動ギア部7と噛み合っており、被駆動ギア部7や前記駆動カップリング9等を介して、前記トナーカートリッジKcのアジテータ17に駆動を伝達可能である。
前記C被規制ギア96の上方には、第2の規制歯車の一例として、Cスイングギア101が配置されている。Cスイングギア101は、第2の規制軸の一例として、前記Cスイングガイド孔37に回転可能に支持されるCスイング軸102と、C被規制ギア96に噛み合う第2の規制噛合部の一例としてのCスイング噛合部103とを有する。
実施例1のCスイング軸102の径は、Kスイングギア84と同様に、Cスイングガイド孔37の上下方向の径に比べて、小径となっており、Cスイングガイド孔37に沿って左右方向および上下方向に移動可能に支持されている。したがって、Cスイングギア101は、第1の解除位置の一例として、Cスイング軸102がCスイングガイド孔37の右側に移動して前記C固定部63から離間する図9に示すC解除位置と、第2の規制位置の一例として、Cスイング軸102がCスイングガイド孔37の左側に移動してC固定部63に噛み合う図8に示すC規制位置との間を移動可能に支持されている。
よって、CK駆動ギア69が逆回転すると、図9に示すように前記第2の揺動位置に移動した前記CK揺動ギア71等を介して、C被規制ギア96に逆回転駆動が伝達されて、C被規制ギア96が矢印Yc方向に回転し、Cスイングギア101がC解除位置に移動して、C固定部から離間する。
そして、CK駆動ギア69の逆回転が停止した後に、図8に示すようにC被規制ギア96を矢印Yd方向に回転させる力が作用すると、Cスイングギア101がC規制位置に移動して、前記C固定歯63aに噛み合い、C被規制ギア96の回転が規制される。
前記C中間ギア89、C中継ギア93、C被規制ギア96、および、C搬送噛合ギア97等によって、第2の中間伝達系の一例としてのC中間伝達系DT2が構成される。
また、CKモータユニット67、CK揺動ギア71、前記K中間伝達系DT1、および、C中間伝達系DT2等によって、トナーディスペンサーTDc,TDkを駆動する駆動装置系の一例としてのCK駆動系104が構成される。
図8、図9において、前記ギアユニットプレート22の後面には、前記YM駆動軸孔41に対応する位置に、CKモータユニット67と同様の、正逆回転可能なYMモータユニット111が支持されている。YMモータユニット111は、前記CK駆動軸68に対応するYM駆動軸112を有し、YM駆動軸112の前端部には、CK駆動ギア69に対応するYM駆動ギア113が支持されている。
YM駆動ギア113の上方には、前記CK揺動ギア71と同様に構成されたYM揺動ギア114が配置されており、YM駆動ギア113の回転に伴って、図8に示すM搬送位置と、図9に示すY搬送位置との間を移動可能に支持されている。
前記M中間ギア軸43、M被規制軸47、および、M搬送噛合軸48には、前記K中間ギア76、K被規制ギア81、および、K搬送噛合ギア82に対応するM中間ギア115、M被規制ギア116、および、M搬送噛合ギア117が支持されており、K中間伝達系DT1と同様にM中間伝達系DT3が構成されている。M中間伝達系DT3は、K中間伝達計系DT1と同様に、前記カートリッジホルダ1mの被駆動ギア部7や前記駆動カップリング9等を介して、前記トナーカートリッジKmのアジテータ17に駆動を伝達可能であり、M供給ギア軸46に支持されたM供給ギア118を介して、オーガGK2mに駆動を伝達可能である。
M中間伝達系DT3の上方には、前記Kスイングギア86と同様に構成されたMスイングギア119が配置されている。したがって、実施例1のYM駆動ギア113が正回転すると、M中間伝達系DT3を介して、M被規制ギア116に駆動が伝達され、図8に示すようにM被規制ギア116が矢印Ye方向に回転し、M解除位置にMスイングギア119が移動して、前記M固定部64から離間する。そして、YM駆動ギア113の正回転が停止した後に、図9に示すようにM被規制ギア116を矢印Yf方向に回転させる力が作用すると、M規制位置にMスイングギア119が移動して、前記M固定歯64aに噛み合い、M被規制ギア116の回転が規制される。
また、前記Y中間ギア軸44、Y中継軸51、Y被規制軸53、および、Y搬送噛合軸56には、前記C中間ギア89、C中継ギア93、C被規制ギア96、および、C搬送噛合ギア97に対応するY中間ギア121、Y中継ギア122、Y被規制ギア123、および、Y搬送噛合ギア124が支持されており、C中間伝達系DT2と同様にY中間伝達系DT4が構成されている。
Y中間伝達系DT4は、C中間伝達計系DT2と同様に、前記カートリッジホルダ1yの被駆動ギア部7や前記駆動カップリング9等を介して、前記トナーカートリッジKyのアジテータ17に駆動を伝達可能であり、Y供給ギア軸52に支持されたY供給ギア126を介して、オーガGK2yに駆動を伝達可能である。
Y中間伝達系DT4の上方には、前記Cスイングギア101と同様に構成されたYスイングギア127が配置されている。したがって、実施例1のYM駆動ギア113が逆回転すると、Y中間伝達系DT4を介して、Y被規制ギア123に駆動が伝達され、図9に示すようにY被規制ギア123が矢印Yg方向に回転し、Y解除位置にYスイングギア127が移動して、前記Y固定部66から離間する。そして、YM駆動ギア113の逆回転が停止した後に、図8に示すようにY被規制ギア123を矢印Yh方向に回転させる力が作用すると、Y規制位置にYスイングギア127が移動して、前記Y固定歯66aに噛み合い、Y被規制ギア123の回転が規制される。
また、YMモータユニット111、YM揺動ギア114、M中間伝達系DT3、および、Y中間伝達系DT4等によって、CK駆動系104に対応するトナーディスペンサーTDm,TDyを駆動するYM駆動系128が構成される。
なお、実施例1の各スイングギア86,101,119,127は、各固定部62,63,64,66との接触時に、衝撃を吸収可能な樹脂材料で構成されている。なお、実施例1では、固定部62,63,64,66として、例えば、ノンハロゲンのABS樹脂:アクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂を使用可能であり、スイングギア86,101,119,127としては、例えば、固定部62,63,64,66よりも硬度の低いポリエステルエラストラマーを使用可能であるが、材料はこれらに限定されず、使用可能な任意の材料を使用可能である。なお、ABS樹脂等は、成型時に混ぜる材料や、割合を変えることで硬度が調整可能である。
また、前記CKモータユニット67、および、YMモータユニット111は、接続部材の一例として図示しないケーブルを介して、前記制御部Cに接続されている。
制御部Cは、現像剤供給制御手段C1を有する。現像剤供給制御手段C1は、消費量計測手段C1A、駆動源制御手段の一例としてのCKモータユニット制御手段C1B、および、YMモータユニット制御手段C1Cを有する。実施例1の現像剤供給制御手段C1では、計測された現像剤の消費量に応じて、各モータユニット67,111を回転駆動させ、各トナーディスペンサーTDy〜TDkの供給動作を制御する。
消費量計測手段C1Aは、画像形成動作、いわゆる、ジョブの実行に伴って消費された、現像剤の消費量を計測する。実施例1の消費量計測手段C1Aは、各潜像形成装置LHy〜LHkで書き込まれる潜像の画素数、いわゆる、ドット数の累積値を各色毎に計測して、間接的に現像剤の消費量を各色毎に計測する。
CKモータユニット制御手段C1Bは、CKモータユニット67の正逆回転駆動を制御する。実施例1のCKモータユニット制御手段C1Bは、消費量計測手段C1Aの計測結果に基づき、予め設定された閾値以上のK色の現像剤が消費されると、消費量に応じた時間CKモータユニット67を正回転させてK色の現像剤を補給する。また、予め設定された閾値以上のC色の現像剤が消費されると、消費量に応じた時間CKモータユニット67を逆回転させてC色の現像剤を補給する。
YMモータユニット制御手段C1Cは、YMモータユニット111の正逆回転駆動を制御する。実施例1のYMモータユニット制御手段C1Cは、消費量計測手段C1Aの計測結果に基づき、予め設定された閾値以上のM色の現像剤が消費されると、消費量に応じた時間YMモータユニット111を正回転させてM色の現像剤を補給する。また、予め設定された閾値以上のY色の現像剤が消費されると、消費量に応じた時間YMモータユニット111を逆回転させてY色の現像剤を補給する。
(実施例1の作用)
前記構成を備えた実施例1の画像形成装置Uでは、ジョブが実行されて各現像装置Gy〜Gkの各色の現像剤が消費されると、各色の現像剤の消費量に応じて、各トナーディスペンサーTDy〜TDkが作動し、各トナーカートリッジKy〜Kkから各現像装置Gy〜Gkに各色の現像剤が供給される。
例えば、K色の現像剤が供給される場合には、CKモータユニット67が正回転駆動すると、K揺動位置にCK揺動ギア71が移動し、揺動噛合部74がK中間噛合部77に噛み合って、K中間伝達系DT1に駆動が伝達される。
このとき、図8に示すようにCKモータユニット67の正回転駆動が伝達されたK被規制ギア81が矢印Ya方向に回転すると、K被規制ギア81と噛み合うKスイングギア86が、K被規制ギア81に沿って回転してK解除位置に移動する。よって、Kスイング噛合部88と固定歯62aが噛み合わない状態で保持され、K被規制ギア81の回転がKスイングギア86によって遮られずに、K搬送噛合ギア82に駆動が伝達される。したがって、カートリッジホルダ1kの被駆動ギア部7や、K供給ギア79等を介して、トナーカートリッジKkのアジテータ17や、オーガGK2kに駆動が伝達され、K色の現像剤が現像装置Gkに供給される。
CKモータユニット67の正回転駆動が伝達されたアジテータ17は、図5に示す矢印Yi方向に回転駆動して、現像剤を搬送するが、このとき、トナーカートリッジKkに収容されたK色の現像剤が、アジテータ17の回転の抵抗となる。
そして、実施例1のアジテータ17は、線材がらせん状に巻かれた形状になっており、現像剤の回転抵抗に伴って、矢印Yi方向と逆方向の矢印Yj方向にねじる力を受けて、アジテータ17が弾性変形する。
そして、K色の現像剤の現像装置Gkへの供給が終了して、CKモータユニット67の正回転駆動が停止し、トナーカートリッジKkのアジテータ17や、オーガGK2kの駆動が停止すると、アジテータ17の弾性復元力が作用して、アジテータ17が矢印Yj方向に回転しようとする。
アジテータ17の矢印Yj方向の回転が発生すると、図9に示すようにK被規制ギア81が矢印Yb方向に回転し、Kスイングギア86が、K被規制ギア81に沿って回転し、K解除位置からK規制位置に移動する。Kスイング噛合部88が逆回転して固定歯62aに噛み合うと、Kスイングギア86が回転不能な状態になり、Kスイングギア86に噛み合うK被規制ギア81の回転が規制される。
図12は従来の駆動系における要部説明図であり、図12Aは駆動歯車が正回転駆動した状態の説明図、図12Bは図12Aの駆動歯車が停止した状態の説明図、図12Cはアジテータの弾性復元力で逆回転させる力が作用した状態の説明図である。
次に、図12を使用して、実施例1のKスイングギア86を有しない従来の構成について説明するが、実施例1の構成部材と同様の部材については、説明と理解とを容易にするために図12の各構成部材の符号として、実施例1で付した符号の前に0を足したものを用いる。
図12Aにおいて、CK揺動ギア071がK揺動位置に移動した状態で、CK駆動ギア069が正回転駆動すると、揺動噛合部074の歯01がK中間噛合部077の歯02を押して、CK揺動ギア071が従動回転する。
図12Bにおいて、図12Aに示す状態から、CK駆動ギア069の正回転駆動が停止すると、CK揺動ギア071の回転が停止する。
図12Cにおいて、図12Bに示す状態から、K中間ギア076にアジテータ017の弾性復元力によって逆回転させる力が作用すると、K中間噛合部077の歯02が揺動噛合部074の歯01を押す。
ここで、一般的に、CK揺動ギア071を揺動可能に支持するCK揺動案内孔024は、上下方向の幅がCK揺動軸072の径よりも大径に形成され、CK揺動案内孔024と、CK揺動軸072との間にがたつきが設けられる。
よって、図12Cに示す状態では、K中間ギア76に逆回転させる力が作用して、K中間噛合部77の歯02が揺動噛合部074の歯01を押すと、CK揺動ギア071はCK駆動ギア069に押し付けられる方向の力を受ける。したがって、CK駆動ギア069に対して、CK揺動ギア071が噛み込んで、CK駆動ギア069と揺動噛合部074との噛み合いが深くなる。
この状態から、CK駆動ギア069が逆回転駆動しようとしても、噛み込んだCK揺動ギア071が回転の妨げとなって、CK駆動ギア069の回転が円滑に行われず、結果として、CK揺動ギア071が揺動しない恐れがあった。
また、図12Cにおいて、K中間ギア076に対して、アジテータ017の弾性復元力でK中間ギア076を逆回転させる力が作用すると、K中間噛合部077の歯02が揺動噛合部074の歯01を押し続けた状態となる。そして、この状態から、CK駆動ギア069が逆回転駆動してCK揺動ギア071を揺動させようとする力が作用しても、揺動噛合部074の歯01がK中間噛合部077の歯02に押されて、CK揺動ギア071の揺動が妨げられ、CK揺動ギア071が揺動しない恐れがあった。
さらに、図12Bに示す状態では、K中間ギア076がCK揺動ギア071を矢印Yk方向に回転させる力を作用させている。したがって、CK駆動ギア069が逆回転駆動しても、揺動ギア071が揺動せずに、K中間ギア076に押されて、CK揺動ギア071が矢印Yk方向に回転し、CK揺動ギア071の揺動開始が遅れる恐れがあった。
よって、図12Bに示す状態からCK駆動ギア069が逆回転駆動しても、CK揺動ギア071がC中間ギア089に噛み合う時期が遅れてしまい、結果として、C色の現像剤の供給量が減ってしまう恐れがあった。
一方、実施例1の画像形成装置Uでは、アジテータ17のねじりに対する弾性復元力が作用しても、K被規制ギア81と噛み合うKスイングギア86がK規制位置に移動してK固定歯62aに噛み合って、K被規制ギア81の矢印Yb方向の回転が規制され、K中間ギア76に対するアジテータ17の弾性復元力の伝達が抑制される。
よって、K中間ギア76にアジテータ17のねじりに対する弾性復元力による回転が伝達される従来の構成と比べて、実施例1の画像形成装置Uでは、K色の現像剤の供給された後にC色の現像剤が供給される際に、CK揺動ギア071がC中間ギア089に噛み合う時期の遅れが低減されて、安定したC色の現像剤の供給が行える。
なお、Y,M,C色の各中間伝達系DT2〜DT4も、K色の中間伝達系DT1と同様に構成されており、各アジテータ17のねじりの弾性復元力に伴う回転の伝達が抑制される。
なお、各駆動ギア069,0111の各駆動をアジテータ017に伝達し、且つ、アジテータ017のねじりに対する弾性復元力が各中間ギア076,089,0115,0121に伝達されることを抑制する構成として、−方向回転伝達部材の一例としてのワンウェイクラッチを使用する構成が考えられる。しかし、ワンウェイクラッチを使用する場合には、Y,M,C,Kに対応して4つ配置する必要があり、価格が上昇する問題がある。特に、揺動ギアを介して4つのアジテータを2つのモータで駆動する構成として、モータの数を削減しても、ワンウェイクラッチが4つ増加すると、費用がかえって増加する恐れもある。さらに、ワンウェイクラッチを使用する場合には、ワンウェイクラッチと軸との間でのすべりや耐久性等の観点から、金属製の軸を使用することが望まれており、樹脂材料を使用する場合に比べて、費用が上昇しやすい恐れもあった。
これに対して、実施例1では、各固定部62〜66と各スイングギア86,101,119,127との組み合わせで、各揺動ギア71,114の揺動の妨げが抑制されており、ワンウェイクラッチを使用する場合に比べて、低価格化されている。
また、実施例1では、各固定部62〜66が樹脂製のギアユニットプレート22に一体成形されると共に、各スイングギア86,101,119,127も樹脂材料で構成されており、金属部品を使用する場合に比べて、材料費や加工費等の生産費用が抑えられる。
さらに、各スイングギア86,101,119,127が各固定歯62a〜66aに接触する際に、衝突音が発生する恐れがある。特に、実施例1の各スイングギア86,101,119,127は、各固定歯62a〜66aに噛み合って、各被規制ギア81,96,116,123の回転を規制しており、各スイングギア86,101,119,127にかかる負荷が大きくなりやすく、衝突音も発生しやすい。これに対して、実施例1の各スイングギア86,101,119,127では、衝撃を吸収可能な樹脂材料が使用されており、衝撃を吸収可能な樹脂材料を使用しない構成と比べ、各スイングギア86,101,119,127と各固定歯62a〜66aとの接触で発生する衝突音が低減される。
図13は規制案内部の要部説明図であり、図13Aは実施例1の第1の規制案内部の要部説明図、図13Bは上に凸の円弧状の規制案内部の要部説明図である。
図7、図13Aにおいて、実施例1の各スイングギア86,101,119,127の各スイング軸を回転可能に支持する各スイングガイド孔32,37,49,54は水平方向に延びており、同じ高さに設定された規制位置と解除位置との間で各スイングギア86,101,119,127が移動可能に構成されている。
図13Bにおいて、仮に、スイングガイド孔として、上に凸の円弧状のスイングガイド孔011を使用する構成も考えられる。しかし、上に凸の円弧状のスイングガイド孔011を使用した場合、各スイングギア86,101,119,127が図13Bの破線で示す規制位置や解除位置に移動した状態で、各スイングギア86,101,119,127に作用する重力の影響で、各スイングギア86,101,119,127がスイングガイド孔の左右端まで移動し、規制位置等からずれてしまう恐れがある。この状態では、各スイングギア86,101,119,127が、各固定歯62a〜66aや各被規制ギア81,96,116,123に噛み込んでしまう恐れもある。
一方、実施例1の左右方向に延びる長孔状のスイングガイド孔32,37,49,54では、各スイングギア86,101,119,127に作用する重力の影響で、各スイングギア86,101,119,127が規制位置等からずれにくい。よって、上に凸の円弧状のスイングガイド孔011を使用した場合と比べ、実施例1のスイングギア86,101,119,127が規制位置等で安定して保持される。したがって、各スイングギア86,101,119,127が各固定歯62a〜66aや、各被規制ギア81,96,116,123に噛み込むことが低減され、各スイングギア86,101,119,127の移動や各被規制ギア81,96,116,123の回転が規制されることが低減される。
図14は規制案内部の要部説明図である。図14Aは上下方向長孔状の規制案内部の要部説明図、図14Bは傾斜状の規制案内部の要部説明図である。
また、スイングガイド孔として、図14Aに示す上下方向に延びる長孔状のスイングガイド孔021や、図14Bに示す傾斜するスイングガイド孔031を使用する構成も考えられる。
しかし、仮に、上下方向に延びるのスイングガイド孔021や傾斜するスイングガイド孔031を使用した場合、図14A、図14Bの破線で示す上側の位置にスイングギア86,101,119,127が移動すると、スイングギア86,101,119,127の自重で、スイングギア86,101,119,127には、被規制ギア81,96,116,123に対して押し付ける方向の力が作用する。したがって、スイングギア86,101,119,127が被規制ギア81,96,116,123に噛み込み易く、スイングギア86,101,119,127と、被規制ギア81,96,116,123との噛み合いが深くなり易い。
一方、図14A、図14Bの一点鎖線で示す下側の位置にスイングギア86,101,119,127が移動すると、スイングギア86,101,119,127の自重が、スイングギア86,101,119,127を被規制ギア81,96,116,123に押し付ける方向の力として作用しない。よって、スイングギア86,101,119,127が上側の位置に移動した場合と比べ、スイングギア86,101,119,127と被規制ギア81,96,116,123との噛み合いが浅くなり易い。
したがって、上下方向に延びるスイングガイド孔021や傾斜するスイングガイド孔031では、スイングギア86,101,119,127と、被規制ギア81,96,116,123との噛み合いの深さにムラが発生し易くなる。
一方、実施例1の左右方向に延びる長孔状のスイングガイド孔32,37,49,54では、規制位置と解除位置が同じ高さに設定され、スイングギア86,101,119,127が水平方向に移動している。
したがって、上下方向や斜めにスイングガイド孔が形成されている場合に比べて、予め設定された噛み合いの深さでスイングギア86,101,119,127と、被規制ギア81,96,116,123とが噛み合い易く、スイングギア86,101,119,127と、被規制ギア81,96,116,123との間の噛み合いの深さにムラが発生することが低減される。
図15は規制案内部の要部説明図である。図15Aは被規制歯車の下方に配置された規制案内部の要部説明図であり、図15Bは実施例1の第1の規制案内部の要部説明図である。
図15Aに示す被規制ギア81,96,116,123の下方にスイングガイド孔041が配置された構成では、スイングギア86,101,119,127の自重が、スイングギア86,101,119,127を被規制ギア81,96,116,123に押し付ける方向の力として作用しない。
したがって、ガタツキや寸法の公差等がある場合には、スイングギア86,101,119,127と被規制ギア81,96,116,123との噛み合いが浅くなり易く、回転の伝達にムラが発生する恐れがある。
一方、図15Bに示す実施例1の被規制ギア81,96,116,123の上方にスイングガイド孔32,37,49,54が配置された構成では、スイングギア86,101,119,127の自重で、スイングギア86,101,119,127には、被規制ギア81,96,116,123に対して押し付ける方向の力が作用する。
したがって、被規制ギア81,96,116,123の下方にスイングガイド孔041が配置された構成と比べ、スイングギア86,101,119,127と被規制ギア81,96,116,123との噛み込みが浅くなりにくく、スイングギア86,101,119,127と、被規制ギア81,96,116,123との噛み合いが予め設定した噛み込み量に設定し易くなっている。
よって、スイングギア86,101,119,127の移動不良が低減され、各色の現像剤を供給する際に発生する供給ムラが低減される。
実施例1の被規制ギア81,96,116,123は、中間ギア79,89,115,121よりも、小径でギアの歯数が少なく設定されている。したがって、スイングギア86,101,119,127が被規制ギア81,96,116,123に噛み合う実施例1の構成では、スイングギア86,101,119,127が中間ギア79,89,115,121に噛み合う構成に比べて、各アジテータ17からのトルクが小さく、スイングギア86,101,119,127が受ける力が小さくなる。よって、スイングギア86,101,119,127が固定歯62a〜66aに衝突する際の衝撃が小さくなる。
図16は実施例1の被規制歯車に現像剤搬送部材からの逆回転が伝達された状態の説明図である。
また、実施例1の駆動系104,128は、駆動ギア69,113、揺動ギア71,114、中間ギア76,89,115,121、被規制ギア81,96,116,123、および、搬送噛合ギア82,97,117,124の5段の歯車列、すなわち、ギア列によって構成されている。
そして、スイングギア86,101,119,127は、4段目、すなわち、アジテータ17側から2段目に配置された被規制ギア81,96,116,123に噛み合っている。
アジテータ17からの逆回転が伝達される場合、ギア列のギアどうしの噛み合い領域において、ギア歯の製造誤差に応じて、歯どうしの間に微小な隙間がある場合や、歯が微小に弾性変形する分だけ逆回転の伝達が遅れることがあり、アジテータ17から離れたギアになるほど、アジテータ17の逆回転の伝達は遅れる。
このとき、実施例1のスイングギア86,101,119,127では、図16に示すように被規制ギア81,96,116,123の歯が、スイングギア86,101,119,127の歯に接触するまでに、被規制ギア81,96,116,123が逆回転した後で、スイングギア86,101,119,127が固定歯62a〜66aに噛み合うまで被規制ギア81,96,116,123が逆回転しないと、被規制ギア81,96,116,123の逆回転の伝達が規制されない。
ここで、スイングギア86,101,119,127がアジテータ17側から離れたギア、すなわち、揺動ギア71,114に近いギアに噛み合う場合、スイングギア86,101,119,127が固定歯62a〜66aに噛み合う前に、逆回転が伝達されて、揺動ギア71,114に揺動が妨げられる力が作用する恐れがある。これに対して、実施例1のように、アジテータ17に近いギアにスイングギア86,101,119,127が噛み合うと、アジテータ17の近くで逆回転が規制され、揺動ギア71,114側への回転の伝達が効果的に規制され、揺動ギア71,114の揺動が妨げられにくくなり、安定した各色の現像剤の供給が行われる。
(変更例)
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲で、種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更例(H01)〜(H10)を下記に例示する。
(H01)前記実施例において、画像形成装置Uを例示したが、これに限定されず、複写機、FAX、あるいはこれら複数の機能を備えた複合機等に適用可能であり、また、4色現像の画像形成装置に限定されず、2,3色、または、5色以上の画像形成装置に適用可能である。
(H02)前記実施例において、モータユニット67,111が正回転駆動すると、K,M色の現像剤が供給され、モータユニット67,111が逆回転駆動すると、C,Y色の現像剤が供給される構成を例示したが、これに限定されず、モータユニット67,111が正回転駆動すると、C,Y色の現像剤が供給され、モータユニット67,111が逆回転駆動すると、K,M色の現像剤が供給される構成も可能である。
(H03)前記実施例において、C色、K色の現像剤を1つのモータユニットで補給し、Y色、M色の現像剤を1つのモータユニットで補給したが、これに限定されず、補給される色の組み合わせは、設計に応じて任意に変更可能である。例えば、他にもY色とK色の現像剤をそれぞれ独立したモータで補給し、M色およびC色の現像剤を実施例に示したモータユニットで補給するといった組み合わせも可能である。すなわち、揺動ギアの数は、1つとすることも可能である。
(H04)前記実施例において、固定歯62a〜66aに対応するスイングギア86,101,119,127に固定歯62a〜66aと衝突する際の衝撃を吸収可能な樹脂材料を使用する構成を例示したが、これに限定されず、固定歯62a〜66aや、固定歯62a〜66aおよびスイングギア86,101,119,127の両方に衝撃を吸収可能な樹脂材料を使用する構成とすることも可能である。
また、衝撃を吸収可能な樹脂を使用することが望ましいが、衝撃を吸収する能力の低い材料を使用することも可能である。
(H05)前記実施例において、トナーディスペンサーTDy〜TDkを駆動する駆動系104,128として、5段または6段のギア列を使用した構成を例示したが、これに限定されず、ギアの数や配列等は任意に変更可能であり、4段以下または7段以上のギア列を使用する構成も可能である。
(H06)前記実施例において、駆動系104,128のギア列に平歯車を使用した構成を例示したが、これに限定されず、ギア列に平歯車以外の歯車、例えば、斜歯歯車や、傘歯車等を使用した構成とすることも可能である。
(H07)前記実施例において、スイングガイド孔32,37,49,54が左右方向に延びる長孔状であることが望ましいが、円弧状等のスイングギア86,101,119,127を案内可能な任意の形状とすることも可能である。また、スイングガイド孔32,37,49,54を上下方向や斜め方向に延びる形状とすることも可能である。すなわち、スイングギア86,101,119,127の移動方向は水平方向以外とすることも可能である。同様に、揺動ギア71,114も水平方向に移動する構成に限定されず、水平方向以外の方向とすることも可能である。
(H08)前記実施例において、被規制ギア81,96,116,123の上方にスイングギア86,101,119,127を配置する構成が望ましいが、被規制ギア81,96,116,123の下方や側方、斜め方向にスイングギア86,101,119,127を配置する構成も可能である。
なお、スイングギア86,101,119,127の配置に応じて、固定部62〜66の位置も変更可能である。
(H09)前記実施例において、アジテータ17側から2段目に配置された被規制ギア81,96,116,123に対して、スイングギア86,101,119,127が噛み合う構成を例示したが、これに限定されず、被規制ギア81,96,116,123以外のギアに対して、スイングギア86,101,119,127が噛み合う構成も可能である。
なお、スイングギア86,101,119,127が噛み合うギアは、アジテータ17にできるだけ近い段で、受けるトルクができるだけ小さなギアが望ましい。
(H010)前記実施例において、線材がらせん状に巻かれた形状のアジテータ17を例示したが、これに限定されず、現像剤を補給口に向けて搬送する従来公知の搬送部材を使用することも可能である。
7…搬送歯車、17…第1の現像剤搬送部材、24,42…揺動案内部、32,49…第1の規制案内部、37,54…第2の規制案内部、61…枠体、62a,64a…第1の固定歯、63a,66a…第2の固定歯、67,111…駆動源、69,113…駆動歯車、71,114…揺動歯車、72…揺動軸、76,115…第1の中間歯車、81,116…第1の被規制歯車、82,117…第1の搬送噛合歯車、86,119…第1の規制歯車、87…第1の規制軸、89,121…第2の中間歯車、96,123…第2の被規制歯車、97,124…第2の搬送噛合歯車、101,124…第2の規制歯車、102…第2の規制軸、DT1,DT3…第1の中間伝達系、DT2,DT4…第2の中間伝達系、Gk,Gm…第1の現像装置、Gc,Gy…第2の現像装置、PRk,PRm…第1の像保持体、PRc,PRy…第2の像保持体、TDy,TDm,TDc,TDk…現像剤搬送装置、U…画像形成装置。

Claims (5)

  1. 正逆回転可能な駆動源から駆動が伝達される駆動歯車と、
    枠体に設けられた揺動案内部に沿って移動可能に支持された揺動軸を中心に回転可能な揺動歯車であって、前記駆動歯車に噛み合うと共に、前記駆動源が正回転した場合に、前記揺動案内部に沿って予め設定された第1の揺動位置に移動し、且つ、前記駆動源が逆回転した場合に、前記揺動案内部に沿って前記第1の揺動位置とは異なる第2の揺動位置に移動する前記揺動歯車と、
    前記第1の揺動位置に移動した前記揺動歯車に噛み合う第1の中間歯車を含む少なくとも1つ以上の歯車を有する第1の中間伝達系と、
    前記第1の中間伝達系から回転が伝達されて現像剤を搬送する第1の現像剤搬送部材と、
    前記枠体に設けられた第1の規制案内部に沿って移動可能に支持された第1の規制軸を中心として回転可能な第1の規制歯車であって、前記駆動源が正回転した場合に前記枠体に設けられた第1の固定歯から離間した第1の解除位置に移動し、且つ、前記駆動源が逆回転する方向の力が第1の現像財搬送部材に作用した場合に、前記第1の固定歯に噛み合って前記第1の中間歯車の回転を規制する第1の規制位置に移動する前記第1の規制歯車と、
    前記第2の揺動位置に移動した前記揺動歯車に噛み合う第2の中間歯車を含む少なくとも1つ以上の歯車を有する第2の中間伝達系と、
    前記第2の中間伝達系から回転が伝達されて現像剤を搬送する第2の現像剤搬送部材と、
    前記枠体に設けられた第2の規制案内部に沿って移動可能に支持された第2の規制軸を中心として回転可能な第2の規制歯車であって、前記駆動源が逆回転した場合に前記枠体に設けられた第2の固定歯から離間した第2の解除位置に移動し、且つ、前記駆動源が正回転する方向の力が第2の現像剤搬送部材に作用した場合に、前記第2の固定歯に噛み合って前記第2の中間歯車の回転を規制する第2の規制位置に移動する前記第2の規制歯車と、
    を備えたことを特徴とする現像剤搬送装置。
  2. 前記第1の規制歯車と噛み合う第1の被規制歯車を有する前記第1の中間伝達系と、
    前記第1の被規制歯車の重力方向上方に配置された前記第1の規制歯車と、
    前記第1の規制歯車の水平方向側方に配置された前記第1の固定歯と、
    前記第2の規制歯車と噛み合う第2の被規制歯車を有する前記第2の中間伝達系と、
    前記第2の被規制歯車の重力方向上方に配置された前記第2の規制歯車と、
    前記第2の規制歯車の水平方向側方に配置された前記第2の固定歯と、
    を備えたことを特徴とする請求項1に記載の現像剤搬送装置。
  3. 前記第1の規制歯車が前記第1の解除位置から前記第1の規制位置に移動する際の前記第1の規制歯車と前記第1の固定歯との接触時の緩衝を行う緩衝材料により構成された前記第1の規制歯車および前記第1の固定歯の少なくとも一方と、
    前記第2の規制歯車が前記第2の解除位置から前記第2の規制位置に移動する際の前記第2の規制歯車と前記第2の固定歯との接触時の緩衝を行う緩衝材料により構成された前記第2の規制歯車および前記第2の固定歯の少なくとも一方と、
    を備えたことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の現像剤搬送装置。
  4. 前記第1の現像剤搬送部材に回転を伝達する第1の搬送歯車と、
    前記第1の搬送歯車に噛み合い、且つ、前記第1の被規制歯車に噛み合う第1の搬送噛合歯車を有する前記第1の中間伝達系と、
    前記第2の現像剤搬送部材に回転を伝達する第2の搬送歯車と、
    前記第2の搬送歯車に噛み合い、且つ、前記第2の被規制歯車に噛み合う第2の搬送噛合歯車と、前記第2の被規制歯車と、前記第2の中間歯車との間に配置されて、前記第2の被規制歯車と、前記第2の中間歯車との間で回転を伝達する1つ以上の歯車と、を有する前記第2の中間伝達系と、
    を備えたことを特徴とする請求項1ないし請求項3に記載の現像剤搬送装置。
  5. 前記技術的課題を解決するために、請求項5に記載の画像形成装置は、
    表面に第1の潜像が形成される第1の像保持体と、
    表面に第2の潜像が形成される第2の像保持体と、
    前記第1の像保持体表面の第1の潜像を可視像に現像する第1の現像装置と、
    前記第2の像保持体表面の第2の潜像を可視像に現像する第2の現像装置と、
    前記第1の現像装置および前記第2の現像装置に現像剤を搬送する請求項1ないし4のいずれかに記載の現像剤搬送装置と、
    を備えたことを特徴とする画像形成装置。
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