JP2012247475A - Image forming apparatus - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus capable of preventing damage on developer supply means even when load torque on the developer supply means is extremely increased.SOLUTION: An image forming apparatus comprises: a single motor 29 which drives a plurality of screws 3; switch means provided corresponding to the plurality of screws 3 respectively, capable of respectively switching transmission and cutoff of the drive force from the single motor 29 to the plurality of screws 3, and consisted of a plurality of solenoids 1 and spring clutches 2; a nonvolatile memory 40 for storing new article information of a toner cartridge 11; and a CPU 300a for reading the new article information of the toner cartridge 11 from the nonvolatile memory 40. According to the new article information of the toner cartridge 11 read by the CPU 300a, when the toner cartridge 11 is a new article, the switch means for the toner cartridge 11 and at least one switch means except for the toner cartridge 11 are switched to transmit the drive force from the single motor 29 to the plurality of screws 3.

Description

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。   The present invention relates to an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile.

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。   Currently, in a color in-line image forming apparatus, an image forming apparatus having a process cartridge having an image carrier such as a photosensitive drum and a developing device, and a toner cartridge for containing a developer (hereinafter referred to as “toner”). The device is known. In the image forming apparatus having such a configuration, there is a configuration in which a motor is provided for each station as a drive source of toner supply means for supplying toner from the toner cartridge to the process cartridge.

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。   A motor as a drive source may be configured to be shared by a plurality of stations in order to reduce the size and cost of the image forming apparatus and reduce the power consumption of the apparatus. In this case, in order to limit the amount of toner replenished to the process cartridge, it is possible to select whether or not drive transmission can be performed between a motor that is a single drive source and a plurality of toner replenishing means. A plurality of toner replenishing means are selectively operated from the motor.

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。   It is known that the toner is solidified in the toner cartridge due to vibration during transportation or the like, and in this state, the torque applied to the toner replenishing rotation member becomes high. Therefore, when a new toner cartridge is installed in the image forming apparatus, the driving force from the motor is transmitted only to the toner replenishing rotation member of the station where the new toner cartridge is installed, and the toner is solidified. Control to cancel is performed.

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。   However, when the toner is excessively solidified in the toner cartridge, an excessive load acts on the toner replenishing rotation member, which may damage the toner replenishing rotation member.

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。   Therefore, for example, in Patent Document 1, in a configuration in which driving is performed from a motor to an operation unit of a toner replenishing rotation member via a plurality of gears, when the load torque exceeds a predetermined value, driving to the toner replenishing rotation member is performed. It has a configuration having a torque limiter that cuts off transmission. As a result, even when an excessive load is applied to the toner replenishing rotation member, the motor is locked, so that the toner replenishing rotation member can be prevented from being damaged.

特開2010−175984号公報JP 2010-175984 A

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。   However, in the technique of the above-described Patent Document 1, in a configuration having a plurality of toner cartridges as in a color image forming apparatus, there is a concern that the torque limiter must be arranged in all stations, resulting in an increase in cost. . Further, in order to determine which toner cartridge has an abnormally high torque, it is necessary to arrange a rotation detection sensor in a peripheral gear where a torque limiter is arranged.

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。   The present invention solves the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of preventing the developer replenishing means from being damaged even when the load torque applied to the developer replenishing means is abnormally high. Is intended to provide.

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。   To achieve the above object, a typical configuration of an image forming apparatus according to the present invention is a plurality of developing units respectively provided in a plurality of developing units and containing a developer in an image forming apparatus that forms an image on a recording medium. A plurality of developer cartridges, each of which is provided corresponding to each of the plurality of developer accommodating portions, each of which accommodates a developer for replenishing the plurality of developer accommodating portions, and each of the plurality of developers. A plurality of developer replenishing means for replenishing the developer in the cartridge to the corresponding developer accommodating portions, a single drive source for driving the plurality of developer replenishing means, and the plurality of developer replenishing means And a plurality of switching means each capable of switching transmission or blocking of driving force from the single driving source to the plurality of developer supply means, and the developer cartridge. Storage means for storing new product information and reading means for reading new information on the developer cartridge from the storage means, and the developer cartridge is new based on the new product information of the developer cartridge read by the reading means. In some cases, the switching means of the developer cartridge and at least one of the switching means other than the developer cartridge are switched so that a driving force is applied from the single drive source to the plurality of developer supply means. It is characterized by transmitting.

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。   According to the above configuration, in the configuration in which a plurality of developer supply units are selectively operated from a single drive source, when a new developer cartridge is installed in the image forming apparatus, other than the new developer cartridge is excluded. At the same time, the developer is replenished from the developer cartridge of the station. As a result, the torque applied to the developer supply means of the new developer cartridge can be reduced, and overloading of the developer supply means of the new developer cartridge can be prevented.

本発明に係る画像形成装置の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus according to the present invention. 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。FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a cartridge included in the image forming apparatus of FIG. 1. 現像剤補給手段の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of a developer supply means. 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。FIG. 2 is an explanatory perspective view illustrating a configuration of a drive gear train that is provided in the image forming apparatus of FIG. 1 and that extends from a single drive source to a plurality of developer supply units. 切替え手段の構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of a switching means. 制御系の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of a control system. 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。It is a figure explaining the drive circuit structure of the direct current (DC) brushless motor used as a single drive source. 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。It is a figure explaining the drive control of the direct current (DC) brushless motor used as a single drive source. 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。It is a figure which shows the output torque-current characteristic of the direct current (DC) brushless motor used as a single drive source. 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。FIG. 3 is a block diagram showing a configuration for controlling switching means based on new information on a developer cartridge stored in a nonvolatile memory serving as storage means. 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。It is a figure which shows an example of the motor output torque which damages the developer supply means of a developer cartridge. 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。FIG. 5 is a diagram illustrating a state in which the motor output torque is distributed to the developer replenishing unit of a new developer cartridge and the developer replenishing unit of another developer cartridge to avoid damage to the developer replenishing unit of a new developer cartridge. It is. 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。It is a flowchart explaining control operation of a 1st embodiment. 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。It is a flowchart explaining the control operation of 2nd Embodiment.

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。   An embodiment of an image forming apparatus according to the present invention will be specifically described with reference to the drawings.

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。   The configuration of the first embodiment of the image forming apparatus according to the present invention will be described below with reference to FIGS.

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。   In FIG. 1, the image forming apparatus according to this embodiment includes yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) image forming units 19 </ b> Y, 19 </ b> M, and 19 </ b> C along the intermediate transfer belt 13. , 19K is an example of a tandem type full-color copier.

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。   In FIG. 1, the image forming units 19Y, 19M, 19C, and 19K are shown for each color, but each image forming station (yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K)) ( Hereinafter, the image forming unit 19 of 17 (simply referred to as “station”) has the same configuration. In the following description, only one image forming station 17 will be described, and the description may be made using only the image forming unit 19 while omitting the symbols Y, M, C, and K. The same applies to the other components.

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。   Each color station 17 has photosensitive drums 5Y, 5M, 5C and 5K as image carriers and process cartridges 22Y, 22M, 22C and 22K having primary chargers 7Y, 7M, 7C and 7K as charging means. . Further, developing devices 8Y, 8M, 8C and 8K as a plurality of developing means and scanners 10Y, 10M, 10C and 10K as exposure means are provided. In addition, toner cartridges 11Y, 11M, 11C, and 11K are provided as a plurality of developer cartridges that can be attached to and detached from the image forming apparatus main body. The image forming apparatus further includes primary transfer units 6Y, 6M, 6C, and 6K, a feeding roller 12 that serves as a feeding unit, a secondary transfer roller 18 that serves as a secondary transfer unit, and a fixing device 15 that serves as a fixing unit.

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。   The toner images for each color formed by the image forming units 19Y, 19M, 19C, and 19K for each color are transferred onto the intermediate transfer belt 13 in a superimposed manner. Thereafter, the sheet material 21 serving as a recording medium fed by the feeding roller 12 is conveyed to the nip portion between the intermediate transfer belt 13 and the secondary transfer roller 24, and the toner image transferred to the intermediate transfer belt 13 is transferred to the sheet material. 21 is batch transferred. Thereafter, the toner image is fixed by the fixing device 15 and then discharged outside the apparatus.

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。   FIG. 2 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the process cartridge 22 and the toner cartridge 11. In FIG. 2, a toner cartridge 11 includes a screw 3 as developer replenishing means for replenishing toner as a developer, and a toner agitating member 14 for agitating toner in the toner cartridge 11 (inside the developer cartridge). And is configured. A toner supply shutter 401 that can be opened and closed is provided between the toner cartridge 11 and the process cartridge 22.

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。   Each process cartridge 22 has a developing device 8. Further, each of the developing devices 8 includes a toner accommodating portion 26 as a plurality of developer accommodating portions for accommodating the developer. Further, it has a buffer unit agitating member 502, a supply roller 501, a photosensitive drum 5, and a primary charger 7. Here, the buffer unit agitating member 502 agitates the toner replenished from the toner cartridge 11. The supply roller 501 supplies toner to the developing roller 23. The toner cartridges 11 are provided corresponding to the toner storage portions 26, respectively, and store toner serving as a developer for replenishing the toner storage portions 26, respectively.

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。   The screws 3 replenish the toner in the toner cartridge 11 to the corresponding toner storage portions 26, respectively. When the plurality of screws 3 are driven by a motor 29 serving as a single drive source provided in the image forming apparatus shown in FIG. 4, toner can be supplied from the toner cartridge 11 to the toner accommodating portion 26 of the process cartridge 22.

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。   The screw 3 conveys the toner in the toner cartridge 11 in the direction of arrow a in FIG. 3, and replenishes the toner into the toner storage portion 26 of the process cartridge 22 when the toner replenishment shutter 401 is opened.

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。   FIG. 4 is a perspective view showing a toner replenishment drive transmission system of the image forming apparatus. As shown in FIG. 4, drive is transmitted from a motor gear 4 attached to a motor 29 as a single drive source to a spring clutch 2M of a station 17M via a drive input gear 25M as a drive gear train. As for the drive input gear 25M of the station 17M, the drive is transmitted from the motor gear 4 attached to the motor 29 to the spring clutch 2M of the station 17M via a drive gear train composed of a plurality of gears as in the other stations 17. It may be a configuration.

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。   Further, the drive is transmitted from the motor gear 4 to the spring clutch 2Y of the station 17Y via the drive gear train 16Y and the drive input gear 25Y constituting the drive gear train. Further, the drive is transmitted from the motor gear 4 to the spring clutch 2C of the station 17C via the drive gear trains 16C1 and 16C2 and the drive input gear 25C constituting the drive gear train. The drive is transmitted from the motor gear 4 to the spring clutch 2K of the station 17K via the drive gear trains 16C1 and 16K and the drive input gear 25K constituting the drive gear train.

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。   As shown in FIG. 5, solenoids 1Y, 1M, 1C, 1K and replenishing drive gears 9Y, 9M, and 8K are provided on the downstream side of the drive transmission of the spring clutches 2Y, 2M, 2C, 2K of the stations 17Y, 17M, 17C, 17K. 9C and 9K are attached. Each replenishment drive gear 9 transmits a driving force from a motor 29 as a single drive source to the screw 3 provided in each toner cartridge 11.

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。   FIG. 5 shows a spring clutch that is provided corresponding to each of the plurality of screws 3 and that constitutes a plurality of switching means that can respectively switch transmission or interruption of driving force from the motor 29 serving as a single driving source to each screw 3. 2 and solenoid 1 are shown.

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。   Each spring clutch 2 transmits or interrupts the driving force transmitted to the drive input gears 25Y, 25M, 25C, and 25K to the screw 3 via the replenishment drive gear 9. A driving force is transmitted from the motor 29 as a single driving source to the driving input gears 25Y, 25M, 25C, and 25K of the stations 17Y, 17M, 17C, and 17K through the driving gear trains shown in FIG. . The spring clutch 2 performs switching to transmit or block the driving force to the screw 3 via the replenishment drive gear 9. The solenoid 1 is controlled by a control unit 300 serving as a control unit, and performs switching control of transmission or interruption of driving force by the spring clutch 2.

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。   As shown in FIG. 5, a drive is input from the motor 29 as a single drive source to the input gear 2a of the spring clutch 2 via each drive gear train and drive input gear 25 shown in FIG. In the spring clutch 2, while the flapper 1a of the solenoid 1 is locked to the claw portion 2c of the spring clutch 2, the drive is not transmitted to the output gear 2b of the spring clutch 2, and only the input gear 2a rotates idly.

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。   When the flapper 1a of the solenoid 1 moves in the direction of arrow b in FIG. 5, the flapper 1a is released from the locking of the claw portion 2c of the spring clutch 2, and the drive is transmitted from the input gear 2a of the spring clutch 2 to the output gear 2b. It rotates in the direction of arrow d in FIG. Then, the driving force is transmitted to the replenishment driving gear 9 meshed with the output transmission downstream side of the output gear 2b. The supply drive gear 9 is fixed to the supply drive shaft 9a, and a supply coupling 9b is attached to the supply drive shaft 9a. The supply coupling 9b is a drive interface of the image forming apparatus.

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。   FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of a control system of the entire image forming apparatus. As shown in FIG. 6, the image forming apparatus includes a control unit 300 including a CPU (Central Processing Unit) 300a, a RAM (Random Access Memory) 300b, and the like. Is responsible for overall control of each device.

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。   Connected to the control unit 300 are process cartridges 22Y, 22M, 22C, 22K, solenoids 1Y, 1M, 1C, 1K for switching the drive to the screw 3, and a motor 29 as a single drive source. Further, a driving force is transmitted from the motor 29 as a single driving source to the spring clutches 2Y, 2M, 2C, and 2K via each driving gear train shown in FIG.

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。   When receiving a toner supply request from the process cartridge 22 of any of the stations 17Y, 17M, 17C, and 17K, the control unit 300 transmits a signal for operating the solenoid 1 of the station 17 that has received the toner supply request. As a result, the drive from the motor 29 as a single drive source is transmitted to the screw 3 of the toner cartridge 11 via the spring clutch 2, and the toner replenishing operation is started to replenish the toner to the process cartridge 22.

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。   The motor 29 as a single drive source is constituted by a direct current (DC) brushless motor. FIG. 7 shows a drive circuit configuration of a DC brushless motor, which includes connected coils 45 to 47 and a rotor 48. Furthermore, Hall elements 49 to 51 are provided as position detecting means of the rotor 48, and these Hall elements 49 to 51 are elements in which a voltage appears at both ends of the semiconductor piece by detecting a magnetic field, and the output voltage is detected. Thus, the position of the rotor 48 can be detected. The output voltage is amplified by the amplifier 52 and input to the motor drive control circuit 32.

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。   Reference numeral 31 denotes a drive circuit unit of the motor 29. The drive circuit unit 31 has a current limiter circuit (not shown) that limits the current flowing through the motor 29. Furthermore, a motor drive control circuit 32, high-side FETs (Field effect transistors) 33 to 35, and low-side FETs 36 to 38 are provided.

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。   These FETs 33 to 38 are connected to the terminals U, V, and W of the coils 45 to 47, respectively, and the FETs 33 to 38 are ON / OFF controlled according to the phase switching signal output from the motor drive control circuit 32. Then, the rotor 48 is rotated by sequentially switching the phases to be excited.

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。   The phase switching signal is generated by the motor drive control circuit 32 by detecting the drive signal from the output port of the CPU 30 and the position signal of the rotor 48 generated from the Hall elements 49-51. With respect to the rotation of the motor 29 related to phase switching, the phases of the coils 29 to 47 are sequentially excited by switching the potentials of the terminals U, V and W in the order of (1) to (12) shown in FIG. Rotates. Note that “H” in FIG. 8 is a signal that continues the ON state. “L” is a signal in which the OFF state continues. Further, “PWM (Pulse Width Modulation)” in FIG. 8 is a signal in which ON / OFF is repeated at a constant cycle.

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。   FIG. 9 shows the relationship between the current value of the DC brushless motor and the output torque. In the DC brushless motor, when the load torque applied to the motor 29 increases, the current flowing through the motor 29 also increases. The value of the output torque T shown on the horizontal axis in FIG. 9 is a limit value of the load torque that can be applied to the motor 29. When the load torque applied to the motor 29 exceeds the torque value of the output torque T, the motor 29 rotates. Stop being unable to. When the motor 29 stops, it is detected by the hall elements 49 to 51 that the rotor 48 is stopped, and the motor drive control circuit 32 outputs a lock signal to the control unit 300.

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。   Toner cartridges 11Y, 11M, 11C, and 11K are detachably attached to the image forming units 19Y, 19M, 19C, and 19K. As shown in FIG. 10, non-volatile memories 40Y, 40M, 40C, and 40K serving as storage means for storing new information of each toner cartridge 11 are attached to the toner cartridges 11Y, 11M, 11C, and 11K.

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。   The CPU 300a also serves as a reading unit that communicates with the nonvolatile memories 40Y, 40M, 40C, and 40K and reads and acquires new information of each toner cartridge 11 from the nonvolatile memory 40. The CPU 300a controls the image forming units 19Y, 19M, 19C, and 19K by including hardware having a calculation function and software that defines the calculation operation.

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。   Since the toner is in a powder form, the toner cartridge 11 is partially solidified when subjected to vibration during transportation or the like. When the solidified toner cartridge 11 is installed in the image forming apparatus and toner is supplied to the process cartridge 22, the load torque applied to the toner conveying screw 3 in the toner cartridge 11 increases. Therefore, there is a possibility that a load torque higher than the motor output torque that damages the toner conveying screw 3 may be applied.

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。   In the drive transmission configuration for toner supply shown in FIG. 4, the motor output torque for damaging the toner conveying screw 3 of each toner cartridge 11 is the same. However, the number of stages of the drive gear train from the motor gear 4 to each replenishment drive gear 9 is different among the stations 17Y, 17M, 17C, 17K.

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。   For this reason, the greater the number of stages of the drive gear train, the more affected by transmission loss due to gear deformation and the like. The motor output torque that damages the toner conveying screw 3 differs among the stations 17Y, 17M, 17C, and 17K. This is shown in FIG. FIG. 11 is a diagram showing motor output torque that damages the toner conveying screw 3 of each toner cartridge 11.

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。   In FIG. 4, the motor output torque for damaging the toner conveying screw 3M of the toner cartridge 11M at the station 17M provided with the motor 29 as a single drive source is indicated by "M toner cartridge damage torque" in FIG. . “M toner cartridge damage torque” in FIG. 11 is the smallest value (about 100 mNm). This is because the number of gear stages of the drive gear train from the motor gear 4 to the replenishment drive gear 9M is composed of only the drive input gear 25M and the spring clutch 2M, and is the smallest, so the transmission loss due to gear deformation or the like is the smallest.

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。   On the other hand, the motor output torque for damaging the toner conveying screw 3K of the toner cartridge 11K at the station 17K where the motor 29 as a single drive source is provided at the farthest position is indicated by "K toner cartridge damage torque" in FIG. . “K toner cartridge damage torque” in FIG. 11 is the largest value (about 160 mNm). This is because the number of gear stages of the drive gear train from the motor gear 4 to the replenishment drive gear 9K is composed of the drive gear trains 16C1, 16K, the drive input gear 25M, and the spring clutch 2M. Because it is greatly affected.

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。   In the stations 17Y and 17C, a motor 29 serving as a single drive source is provided at a substantially intermediate position between the stations 17M and 17K. The motor output torque for damaging the toner conveying screws 3Y and 3C of the toner cartridges 11Y and 11C at the stations 17Y and 17C is indicated by “Y and C toner cartridge damage torque” in FIG. “Y, C toner cartridge breakage torque” in FIG. 11 is a value approximately in the middle of the stations 17M and 17K (about 140 mNm).

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。   The number of gear stages of the drive gear train from the motor gear 4 to the respective replenishment drive gears 9Y, 9C is comprised of the drive gear train 16Y, the drive input gear 25Y, and the spring clutch 2Y for the replenishment drive gear 9Y. The replenishing drive gear 9C is composed of drive gear trains 16C1, 16C2, a drive input gear 25C, and a spring clutch 2C. The transmission loss due to gear deformation and the like is also approximately halfway between the stations 17M and 17K.

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。   A preferable motor output torque is identified from the motor output torque that damages the toner conveying screw 3 of each toner cartridge 11 shown in FIG. The motor output torque is a value at which the motor output torque that damages the screw 3 is the smallest. This is indicated by “M toner cartridge breakage torque” in FIG. 11 that breaks the toner conveying screw 3M of the toner cartridge 11M. This needs to be set below the motor output torque (about 100 mNm).

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。   The motor output torque is set to be equal to or lower than the motor output torque that damages the toner conveying screw 3M of the toner cartridge 11M. However, when the toner is solidified in the new toner cartridge 11M due to vibration during transportation, the torque applied to the screw 3M increases. As a result, there is a possibility that the motor output torque will break the screw 3M in the toner cartridge 11M. For this reason, it is necessary to perform control so that a torque higher than the motor output torque that damages the screw 3M of the toner cartridge 11M is not applied.

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。   Therefore, when a new toner cartridge 11M is installed at the station 17M in the image forming apparatus, the CPU 300a does not damage the toner conveying screw 3M of the toner cartridge 11M, so that the solenoids 1Y, 1C, 1K serving as switching means are used. To control. Then, toner is supplied from toner cartridges 11Y, 11C, and 11K other than the toner cartridge 11M. The motor output torque applied to the screw 3M of the toner cartridge 11M is also distributed to the screws 3Y, 3C, 3K of the other toner cartridges 11Y, 11C, 11K. As a result, control is performed so that a torque higher than the motor output torque that damages the screw 3M of the toner cartridge 11M is not applied.

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。   That is, it is determined that the toner cartridge 11M is new based on the new information on the toner cartridge 11M read from the nonvolatile memory 40M by the CPU 300a serving as the reading means. In that case, the solenoid 1M serving as the switching means for the toner cartridge 11M is switched. Further, the solenoids 1Y, 1C, and 1K serving as at least one switching means other than the toner cartridge 11M are switched. Then, a driving force is transmitted from the motor 29 serving as a single driving source to the plurality of screws 3.

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。   This is shown in FIG. The motor output torque of the motor 29 as a single drive source is shown on the left side of FIG. 12, and is set to be larger (about 110 mNm) than the damage torque (about 100 mNm) of the toner cartridge 11M shown in FIG. The right side of FIG. 12 shows the tapping torque of the toner cartridge 11M added with the steady torque of the toner cartridge 11K. Here, the steady torque is a motor output torque applied to the screw 3 when the toner in the toner cartridge 11 is not solidified.

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。   When replenishing toner from the new toner cartridge 11M to the process cartridge 22M, the CPU 300a operates the solenoid 1M and the solenoid 1K in order to disperse the motor output torque applied to the toner cartridge 11M. That is, the screw 3K in the toner cartridge 11K of the station 17K provided at the position farthest from the motor 29 is simultaneously driven.

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。   As a result, the motor output torque of the motor 29 as a single drive source is applied to the toner conveying screw 3M of the toner cartridge 11M via the motor gear 4, the drive input gear 25M, the spring clutch 2M, and the replenishment drive gear 9M. Further, the toner is also applied to the toner conveying screw 3K of the toner cartridge 11K through the motor gear 4, the driving gear trains 16C1 and 16K, the driving input gear 25K, the spring clutch 2K, and the replenishing driving gear 9K. As a result, toner is supplied also from the toner cartridge 11K to the process cartridge 22K.

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。   That is, the motor output torque of the motor 29 serving as a single drive source is distributed to the two toner cartridges 11M and 11K. Thus, since the motor output torque that damages the toner conveying screw 3M of the toner cartridge 11M is not applied, the screw 3M can be prevented from being destroyed.

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。   The toner cartridge 11 to be replenished simultaneously with the new toner cartridge 11M is not limited to the toner cartridge 11K. Each process cartridge 22 is provided with a toner remaining amount detection sensor 20 serving as a developer remaining amount detecting means for detecting the remaining amount of toner in the plurality of toner accommodating portions 26 (in the developer accommodating portion) shown in FIG. Based on the detection result of the toner remaining amount detection sensor 20, the toner cartridge 11 that does not overfill the toner accommodating portion 26 for each process cartridge 22 is appropriately selected.

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。   That is, it is determined that the toner cartridge 11M is new based on the new information on the toner cartridge 11M read from the nonvolatile memory 40M by the CPU 300a serving as the reading means. In that case, the solenoid 1M serving as the switching means of the toner cartridge 11M is switched according to the detection result of the toner remaining amount detection sensor 20. Further, solenoids 1Y, 1C, and 1K serving as at least one switching means other than the toner cartridge 11M (other than the developer cartridge) are appropriately selected and switched. Then, the driving force is simultaneously transmitted from the motor 29 serving as a single driving source to the plurality of screws 3.

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。   The control sequence of this embodiment will be described below with reference to FIG. First, in step S101 in FIG. 13, the CPU 300a provided in the image forming apparatus main body reads new information stored in the nonvolatile memory 40 attached to the toner cartridge 11. Next, in step S102, as a result of reading the new product information in the nonvolatile memory 40, if a new toner cartridge 11M is not installed in the station 17M, the process proceeds to step S105 and a normal toner supply operation is performed.

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。   During normal toner replenishment, the torque is equal to or lower than the motor output torque that damages the screw 3M of the toner cartridge 11M as shown by the tapping torque of the toner cartridge 11M on the lower right side of FIG. Therefore, it is not necessary to distribute the load torque applied to the screw 3M of the toner cartridge 11M.

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。   On the other hand, in step S102, the CPU 300a determines that a new toner cartridge 11M has been installed in the station 17M. In this case, in step S103, the remaining amount of toner in each of the toner storage portions 26Y, 26C, and 26K of the process cartridges 22Y, 22C, and 22K except the process cartridge 22M is detected by the remaining toner amount detection sensors 20Y, 20C, and 20K. Monitor.

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。   In step S104, the toner cartridges 11Y, 11C, 11C, 11C, and 11C, which have the least amount of toner to be replenished simultaneously with the toner cartridge 11M, according to the results of the remaining toner amounts detected by the toner remaining amount detection sensors 20Y, 20C, 20K. Select 11K. When the remaining amount of toner is the same, a predetermined priority order set in advance is followed. By monitoring the remaining amount of toner in each toner container 26Y, 26C, 26K of each process cartridge 22Y, 22C, 22K by each remaining toner detection sensor 20Y, 20C, 20K, it is possible to prevent oversupply. I can do it.

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。   Next, in step S105, the CPU 300a starts a toner supply operation. At this time, the solenoid 1 of the toner cartridge 11 selected in step S104 is simultaneously operated, and the toner replenishing operation to the selected toner cartridge 11 is started simultaneously with the toner cartridge 11M. As a result, a torque higher than the motor output torque that damages the screw 3M of the toner cartridge 11M is not applied.

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。   In the above description, a case where a new toner cartridge 11 is installed in the station 17M has been described. However, this is not limited to the station 17M. The same control is possible when a new toner cartridge 11 is installed in the other stations 17Y, 17C, 17K.

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。   In the present embodiment, as shown in FIG. 4, an example of a configuration in which the motor 29 as a single drive source is closest to the station 17M has been described. In addition, the same control can be performed when the motor 29 as a single drive source has a configuration closest to the other stations 17Y, 17C, and 17K.

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。   With the above configuration, when a new toner cartridge 11 is installed in the image forming apparatus, toner is replenished simultaneously from the toner cartridges 11 of other stations 17 excluding the new toner cartridge 11. As a result, the load torque applied to the screw 3 of the new toner cartridge 11 can be reduced, and the screw 3 of the new toner cartridge 11 can be prevented from being damaged.

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。   Next, the configuration of the second embodiment of the image forming apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. In addition, what was comprised similarly to the said 1st Embodiment attaches | subjects the same code | symbol, and abbreviate | omits description.

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。   In the present embodiment, as described in the first embodiment, the CPU 300a determines that a new toner cartridge 11M is installed in the station 17M. In this case, the toner is replenished simultaneously to the toner cartridge 11M and at least one toner cartridge 11 other than the toner cartridge 11M. In this embodiment, the control sequence when new toner cartridges 11 are simultaneously installed in a plurality of stations 17 is replenished in order according to the number of stages of the drive gear train.

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。   The control sequence of this embodiment will be described below with reference to FIG. First, in step S201 of FIG. 14, the CPU 300a provided in the image forming apparatus main body reads new information stored in the nonvolatile memory 40 attached to the toner cartridge 11. Next, in step S202, if the new toner cartridge 11 is not installed in the station 17 as a result of reading the new product information in the nonvolatile memory 40, the process proceeds to step S210 and the normal toner replenishing operation is performed and the process ends.

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。   On the other hand, if a new toner cartridge 11 is installed in the station 17 in step S202, the process proceeds to step S203. In step S203, if a new toner cartridge 11K is installed in the station 17K, the toner replenishment operation of the toner cartridge 11K is performed in step S204. As shown in FIG. 11, the motor output torque that damages the screw 3K of the toner cartridge 11K is larger than the motor output torque that damages the screw 3K of the toner cartridge 11M due to gear deformation or the like as the number of stages of the drive gear train increases. growing.

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。   The motor output torque is set to be equal to or less than the motor output torque that damages the screw 3M of the toner cartridge 11M. Therefore, toner can be supplied without damaging the screw 3 of the toner cartridge 11 by replenishing toner in order from the station 17 having a large number of stages of the drive gear train.

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。   In step S205 of FIG. 14, when new toner cartridges 11Y and 11C are installed in the station 17Y or the station 17C, the process proceeds to step S206 and the toner supply operation of the toner cartridges 11Y and 11C is performed. In this embodiment, as shown in FIG. 4, the station 17Y or the station 17C has the same number of stages of drive gear trains from the motor gear 4 to the replenishment drive gears 9Y and 9C. You can start replenishment. The priority of toner supply start of the toner cartridges 11Y and 11C may be set in advance.

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。   In step S207 in FIG. 14, if a new toner cartridge 11M is installed in the station 17M, the process proceeds to step S208. In step S208, when the toner replenishing operation of the toner cartridge 11M is performed, as described in the first embodiment, there is a possibility that a motor output torque higher than the damage torque of the screw 3M of the toner cartridge 11M is applied.

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。   In step S208, the remaining amount of toner in the toner accommodating portions 26Y, 26C, and 26K of the process cartridges 22Y, 22C, and 22K of the stations 17Y, 17C, and 17K other than the station 17M is detected by the remaining toner amount detection sensors 20Y, 20C, and 20K. . Then, the detection result is monitored. In step S209, the toner cartridge 11 having the smallest toner remaining amount detected by the toner remaining amount detection sensors 20Y, 20C, and 20K is selected.

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。   In step S210, a toner replenishing operation is performed on the toner cartridge 11M, and at the same time, a toner replenishing operation is performed on the selected toner cartridge 11 with the smallest remaining amount of toner. In S210, the CPU 300a starts the toner supply operation simultaneously with the toner cartridge 11M by operating the solenoid 1 of the toner cartridge 11 selected in Step S209 so as not to damage the screw 3 of the toner cartridge 11M.

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。   That is, the CPU 300a serving as a reading unit determines that the plurality of toner cartridges 11 are new based on the new information on the toner cartridges 11 read from the nonvolatile memory 40. In that case, the solenoid 1 as the switching means of the toner cartridge 11 is switched in the order of the number of stages of the drive gear train with respect to the motor 29 as a single drive source, and the driving force is transmitted from the motor 29 to the screw 3. Let

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)
1, 1Y, 1M, 1C, 1K ... Solenoid (switching means)
2, 2Y, 2M, 2C, 2K ... Spring clutch (switching means)
3, 3Y, 3M, 3C, 3K ... screw (developer supply means)
11, 11Y, 11M, 11C, 11K ... Toner cartridge (developer cartridge)
29… Motor (single drive source)
40, 40Y, 40M, 40C, 40K ... Non-volatile memory (storage means)
300a ... CPU (reading means)

Claims (3)

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。
In an image forming apparatus for forming an image on a recording medium,
A plurality of developer accommodating portions respectively provided in a plurality of developing means and accommodating a developer;
A plurality of developer cartridges respectively provided corresponding to the plurality of developer accommodating portions and respectively accommodating developers for replenishing the plurality of developer accommodating portions;
A plurality of developer replenishing means for replenishing the developer in the plurality of developer cartridges to the corresponding developer containing portions;
A single drive source for driving the plurality of developer supply means;
A plurality of switching means provided corresponding to each of the plurality of developer replenishing means, each capable of switching transmission or blocking of driving force from the single drive source to the plurality of developer replenishing means;
Storage means for storing new information of the developer cartridge;
Reading means for reading new information of the developer cartridge from the storage means;
With
When the developer cartridge is new according to the new information on the developer cartridge read by the reading means, the switching means for the developer cartridge and at least one switching means other than the developer cartridge are provided. An image forming apparatus, wherein the driving force is transmitted from the single driving source to the plurality of developer replenishing means by switching.
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。
A developer remaining amount detecting means for detecting the remaining amount of developer in the plurality of developer accommodating portions;
When the developer cartridge is new according to the new information of the developer cartridge read by the reading unit, at least one of the developer cartridges other than the developer cartridge is detected according to the detection result of the developer remaining amount detecting unit. The image forming apparatus according to claim 1, wherein a switching unit is selected to transmit a driving force from the single driving source to the plurality of developer supply units.
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。 When the plurality of developer cartridges are new according to the new product information of the developer cartridge read by the reading unit, the number of stages of the drive gear train with respect to the single drive source is large. 2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is switched from a switching unit to transmit a driving force from the single driving source to the developer supply unit.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015072367A (en) * 2013-10-03 2015-04-16 富士ゼロックス株式会社 Image forming apparatus

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