JP2015031762A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】単一のモータにより２個の現像剤補給容器を同じ方向に駆動できる構造で、２個の現像剤補給容器を装置本体に着脱する作業を円滑に行える構成を実現する。【解決手段】単一のモータからの動力伝達経路を、駆動入力ギア１１３ｃ、１１３ｄを介してそれぞれ駆動される２個の現像剤補給容器の何れかに切り換え可能な駆動切換機構５３を有する。駆動切換機構５３は、モータにより回転駆動される出力ギア５７と、出力ギア５７の回転により従動回転する揺動ギア５９と、揺動ギア５９の回転により従動回転する移動ギア６１とを有する。揺動ギア５９は、駆動入力ギア１１３ｃに接続して動力伝達可能な位置と駆動入力ギア１１３ｃから退避した位置との間で揺動可能である。移動ギア６１は、駆動入力ギア１１３ｄに接続して動力伝達可能な位置と駆動入力ギア１１３ｄから退避した位置との間で移動可能である。【選択図】図５

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、これらの複合機などの画像形成装置に関し、特に、現像装置に現像剤を補給する補給容器が装置本体に着脱自在である構成に関する。

従来、複写機等の電子写真式の画像形成装置には微粉末の現像剤が使用されている。このような画像形成装置では、画像形成に伴い消費されてしまう現像剤を現像剤補給容器から補給される構成となっている。現像剤補給容器の現像剤は撹拌搬送され画像形成装置に設置された現像装置へと補給される。このため、現像剤補給容器には撹拌搬送のための駆動が必要となり、通常は画像形成装置の装置本体から現像剤補給容器への駆動伝達経路が確保され駆動力が伝達される。また、装置本体に対して現像剤補給容器を着脱自在とした構成が従来から知られており、このような構成の場合、装置本体と現像剤補給容器との間で動力を断接できるようにする。このような装置本体から現像剤補給容器への駆動伝達方式については様々な方式が提案、実用されている。

例えば、現像剤補給容器に設けられた被駆動側のギアに対して装置本体に設けられた駆動側のギアを接続させる。そして、装置本体から現像剤補給容器に駆動力を伝達して、現像剤補給容器の現像剤を撹拌搬送して現像装置への現像剤の補給を行う（特許文献１）。

特開２０１０−２５６８９３号公報

ここで、フルカラーの画像形成装置のように、複数色の現像剤を使用する構成の場合、各色の現像剤補給容器から各色の現像装置に現像剤を補給する。このような構成では、それぞれの現像剤補給容器をそれぞれの駆動源により駆動しても良いが、装置の小型化や低コスト化の観点から、単一の駆動源により２個の現像剤補給容器を駆動することが望まれる。

このために、例えば、次のような構成が考えられる。即ち、単一の駆動源により揺動及び従動回転する揺動回転体を設ける。そして、駆動源の回転駆動方向を切り替えることで、２個の現像剤補給容器への動力伝達経路を切り替える切り替え動作と、２個の現像剤補給容器を駆動させる駆動動作と、をぞれぞれ単一の駆動源で行う。但し、単に、揺動回転体を揺動させて、それぞれ２個の現像剤補給容器を駆動しようとすると、２個の現像剤補給容器の駆動方向を合わせることができない。２個の現像剤補給容器で駆動方向が異なると、それぞれの構成を異ならせる必要があり、コストが増加してしまう。一方、何れかの現像剤補給容器と揺動回転体（例えばギア列）との間に中間伝達部材（アイドルギア）を設けて２個の現像剤補給容器の駆動方向を合わせることも考えられる。但し、この場合にアイドルギアが固定であると、現像剤補給容器を装置本体に着脱する際に、ギア同士の噛み合いを円滑に行いにくいなど、現像剤補給容器の着脱作業を円滑に行いにくくなる可能性がある。

本発明は、このような事情に鑑み、単一の駆動源により２個の補給容器を同じ方向に駆動できる構造で、２個の補給容器を装置本体に着脱する作業を円滑に行える構成を実現すべく発明したものである。

本発明は、装置本体に着脱自在で、互いに同じ方向に回転駆動されることで、それぞれ現像装置に現像剤を補給する第１補給容器及び第２補給容器と、前記装置本体に配置され、単一の駆動源からの動力伝達経路を前記第１補給容器と前記第２補給容器との何れかに切り換え可能な駆動切換手段と、を備え、前記第１補給容器は、前記駆動切換手段から動力が伝達された場合に回転駆動される第１被駆動回転体を有し、前記第２補給容器は、前記駆動切換手段から動力が伝達された場合に回転駆動される第２被駆動回転体を有し、前記駆動切換手段は、前記駆動源の駆動方向を切り替えることにより正回転及び逆回転に回転駆動される駆動回転体と、前記駆動回転体の回転により従動回転し、前記駆動回転体が第１方向に回転することで前記第１被駆動回転体に接続して動力伝達可能な第１接続位置と、前記駆動回転体が前記第１方向とは逆方向の第２方向に回転することで前記第１被駆動回転体から退避した第１退避位置との間で揺動可能な揺動回転体と、前記駆動回転体が前記第２方向に回転することで前記第１退避位置へ揺動された前記揺動回転体により従動回転されるとともに、前記第２被駆動回転体に接続して動力伝達可能な第２接続位置と、前記駆動回転体が前記第１方向に回転することで前記第２被駆動回転体から退避した第２退避位置との間で移動可能な移動回転体と、を有することを特徴とする画像形成装置にある。

本発明によれば、第１被駆動回転体に接続して動力伝達を行う揺動回転体を揺動させて、揺動回転体から移動回転体を介して第２被駆動回転体に動力伝達を行うため、単一の駆動源により２個の補給容器を同じ方向に駆動できる。また、揺動回転体及び移動回転体は、それぞれ第１被駆動回転体及び第２被駆動回転体から退避可能であるため、２個の補給容器を装置本体に着脱する作業を円滑に行える。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成断面図。 本実施形態に係る現像剤補給部の一部を抜き出して示す斜視図。 本実施形態に係る駆動機構と現像剤補給容器の装着部とを抜き出して示す斜視図。 本実施形態に係る駆動機構の斜視図。 揺動ギアが駆動入力ギアに接続した状態を示す現像剤補給部の概略構成断面図。 移動ギアが駆動入力ギアに接続した状態を示す現像剤補給部の概略構成断面図。 移動ギアの移動経路を説明するために駆動切換機構と駆動入力ギアの一部を示す断面図。 駆動切換機構と駆動入力ギアとを拡大して示す斜視図。 本発明の他の実施形態に係る現像剤補給部の概略構成平面図。

本発明の実施形態について、図１ないし図８を用いて説明する。まず、図１を用いて本実施形態の画像形成装置の概略構成について説明する。

［画像形成装置］
本実施形態の画像形成装置１は、電子写真方式を採用し、各色の現像剤補給容器（、補給容器、トナーカートリッジ）４ａ〜４ｄを装置本体１ａに着脱自在とした構成を有する。また、画像形成装置１は、画像読取部１００と画像形成部１０１とを備える。画像読取部１００は、原稿台ガラス７の上に置かれた原稿６をイメージセンサ８により読み取って、画像情報として得る。画像形成部１０１は、複数の感光ドラム（像担持体、感光体）１０を、中間転写ベルト（中間転写体）１７の走行方向に並べた、所謂タンデム型の構成を有する。

各感光ドラム１０は、それぞれ帯電器１６により帯電され、画像読取部１００で読み取った画像情報、或いは、外部端末から送られた画像情報に基づくレーザスキャナ９の走査により、表面に静電潜像が形成される。静電潜像は、現像装置１１から供給されるトナーによりトナー画像として現像される。本実施形態では、現像装置１１は、１成分現像装置であり、使用する現像剤は、乾式粉体としての１成分磁性トナーを用いている。また、各現像装置１１には、それぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナーが収容されており、各感光ドラム１０には、それぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー画像が形成される。なお、静電潜像を現像する現像剤は、このような１成分の現像剤以外に、２成分の現像剤としても良い。

各感光ドラム１０上に形成された各色のトナー画像は、それぞれ中間転写ベルト１７に重畳して転写され、中間転写ベルト１７上には４色の重なったトナー画像が形成される。中間転写ベルト１７上に形成されたトナー画像は、転写ローラ１８とのニップで、カセット１２から搬送される記録材（例えば、用紙、ＯＨＰシートなどのシート材）Ｓに転写され、記録材Ｓ上に画像が形成される。具体的には、給送分離装置１３により１枚ずつ搬送された記録材Ｓを、搬送部１４を経由してレジストローラ１５まで搬送し、レジストローラ１５により記録材Ｓを、感光ドラム１０の回転と、レーザスキャナ９の走査タイミングを同期させて搬送する。

記録材Ｓは、画像が形成された状態で定着装置１９に搬送され、定着装置１９で加熱、加圧されることにより記録材Ｓに画像が定着される。その後、画像が定着された記録材Ｓは、排紙部２０より排紙トレイ２１上に排出される。

上述のように画像を形成することで、各現像装置１１のトナーが消費されると、現像剤補給部２の各色の現像剤補給容器４ａ〜４ｄから、それぞれ各色の現像装置１１にトナーが補給される。具体的には、１成分磁性トナーを用いて現像を行う１成分現像装置を用いる場合、現像剤として１成分磁性トナーを補給する。また、磁性キャリアと非磁性トナーを混合した２成分現像剤を用いて現像を行う２成分現像装置を用いる場合、現像剤として非磁性トナーを補給する。なお、この場合、現像剤として非磁性トナーとともに磁性キャリアも併せて補給する構成としても構わない。

［現像剤補給部］
次に、上述の現像剤補給部２について、図１ないし図３を用いて説明する。なお、図２及び図３は、現像剤補給部２のうち、シアンとブラックとの現像剤を補給する部分の構成のみを示している。図示の例では、シアンの現像剤補給容器４ｃの収容部１１６ｃよりもブラックの現像剤補給容器４ｄの収容部１１６ｄの方を大きくしている。イエロー、マゼンタの現像剤を補給する部分は、現像剤補給容器４ａ、４ｂのそれぞれの現像剤を収容する収容部の大きさがシアンの収容部１１６ｃと同じであるだけで、シアン、ブラックの現像剤を補給する部分の構成と実質的に同じである。

現像剤補給部２は、現像剤補給容器４ａ〜４ｄと、駆動機構５と、現像剤補給容器４ａ〜４ｄから各色の現像剤を、それぞれの現像装置１１に補給する現像剤補給装置３ａ〜３ｄを有する。現像剤補給装置３ａ〜３ｄは、それぞれ、装着部２２ａ〜２２ｄ、ホッパ２３、補給経路２５を有する。

装着部２２ａ〜２２ｄは、それぞれ、現像剤補給容器４ａ〜４ｄを着脱自在に装着するもので、装置本体１ａに設けられている。現像剤補給容器４ａ〜４ｄは、装着部２２ａ〜２２ｄに対して、図２に示す矢印Ａ方向（後述する駆動入力ギアの回転軸方向と略平行な方向）に着脱される構成となっている。このために、装着部２２ａ〜２２ｄは、図３に示すように、現像剤補給容器４ａ〜４ｄをそれぞれ回転軸方向に挿入及び引き出し可能なガイド形状を有する。ホッパ２３は、装着部２２ａ〜２２ｄに装着された現像剤補給容器４ａ〜４ｄから排出される現像剤を一時的に貯留する。補給経路２５は、現像剤補給容器４ａ〜４ｄから排出されホッパ２３に貯留された各色の現像剤を、それぞれの現像装置１１へと搬送する。

駆動機構５は、単一の駆動源としてのモータ５１と、減速機５２と、駆動切換手段としての駆動切換機構５３とから構成される。このような駆動機構５は、イエローの現像剤補給容器４ａとマゼンタの現像剤補給容器４ｂとの間、及び、シアンの現像剤補給容器４ｃとブラックの現像剤補給容器４ｄとの間に、それぞれ配置されている。そして、１個のモータ５１により現像剤補給容器４ａと現像剤補給容器４ｂとを、１個のモータ５１により現像剤補給容器４ｃと現像剤補給容器４ｄとを、それぞれ駆動可能としている。本実施形態では、現像剤補給容器４ａ、４ｃが第１補給容器に、現像剤補給容器４ｂ、４ｄが第２補給容器に、それぞれ相当する。駆動機構５の詳しい構成、及び、駆動機構５から各現像剤補給容器への動力伝達の動作については後述する。

現像剤補給容器４ａ〜４ｄは、前述の特許文献１に記載された構造と同様の構造を有する。即ち、現像剤補給容器４ａ〜４ｄは、それぞれ円筒部とポンプ部とを有し、円筒部及びポンプ部は、内部に現像剤を収容して駆動機構５により回転駆動される。円筒部は、回転駆動されることで内部に収容された現像剤を搬送する。ポンプ部は、蛇腹状に形成され、回転駆動されることで容積が変化して、円筒部から搬送された現像剤をホッパ２３に排出する。本実施形態では、このように内部に現像剤を収容する円筒部及びポンプ部を収容部としている。

また、現像剤補給容器４ａ〜４ｄは、駆動機構５の駆動切換機構５３から動力が伝達された場合に回転駆動される被駆動回転体としての駆動入力ギアを有する。即ち、図２に示すように、第１補給容器としての現像剤補給容器４ｃは、第１被駆動回転体としての駆動入力ギア１１３ｃを有し、第２補給容器としての現像剤補給容器４ｄは、第２被駆動回転体としての駆動入力ギア１１３ｄを有する。図示は省略するが、第１補給容器としての現像剤補給容器４ａは、第１被駆動回転体としての駆動入力ギアを有し、第２補給容器としての現像剤補給容器４ｂは、第２被駆動回転体としての駆動入力ギアを有する。各現像剤補給容器４ａ〜４ｄの駆動入力ギアは、それぞれピッチ円、歯数などの諸元は同じとする。

また、本実施形態の場合、現像剤補給容器４ｃ、４ｄは、先端部１１５ｃ、１１５ｄと駆動入力ギア１１３ｃ、１１３ｄは同じだが、現像剤を収容する収容部１１６ｃ、１１６の太さが異なっている。即ち、シアンの現像剤補給容器４ｃの収容部１１６ｃよりもブラックの現像剤補給容器４ｄの収容部１１６ｄの方を大きくしている。ブラックの収容部１１６ｄを大きくしているのは、ブラックの現像剤の消費量が他の現像剤よりも多いため、他の現像剤よりも多くの現像剤を収容できるようにするためである。具体的には、収容部１１６ｄの駆動入力ギア１１３ｄの回転軸の直交する断面が、収容部１１６ｃの駆動入力ギア１１３ｃの回転軸に直交する断面よりも大きくしている。したがって、第１補給容器である現像剤補給容器４ｃの収容部１１６ｃが第１収容部に、第２補給容器である現像剤補給容器４ｄの収容部１１６ｄが第２収容部に、それぞれ相当する。

なお、現像剤補給容器４ａ〜４ｄは、上述のように収容部が回転する構成以外に、例えば、現像剤を収容する収容部は回転せず、内部に現像剤を搬送するスクリューを有する構造としても良い。この場合、スクリューが回転駆動されることで、現像装置に現像剤を補給する。

何れにしても装置本体１ａに装着された現像剤補給容器４ａ〜４ｄは、現像剤が必要になると、駆動機構５により駆動を伝達される。駆動を伝達されると現像剤補給容器４ａ〜４ｄが有する上述したような現像剤の排出機構により、現像剤がホッパ２３へと供給される。現像剤補給容器４ａ〜４ｄから排出されホッパ２３に貯留された現像剤は、補給経路２５を経由して現像装置１１へと搬送される。現像装置１１へと搬送された現像剤は、撹拌搬送部材２６により現像ローラ２７へと搬送され、現像時に現像ローラ２７から感光ドラム１０へと現像剤が供給される。

［現像剤補給容器の着脱］
次に、現像剤補給容器４ａ〜４ｄの着脱について説明する。まず、現像剤補給容器４ａ〜４ｄを装置本体１ａに装着する場合、ユーザが、装置本体１ａの交換カバー２８を開く。そして、現像剤補給容器４ａ〜４ｄを現像剤補給装置３ａ〜３ｄの装着部２２ａ〜２２ｄへ挿入、装着させる。その後、ユーザが交換カバー２８を閉じることで、装着工程が終了する。

一方、現像剤補給容器４ａ〜４ｄ内の現像剤が空となってしまった場合には、ユーザが、交換カバー２８を開き、装着部２２ａ〜２２ｄから現像剤補給容器４ａ〜ｄを取り出す。そして、予め用意してある新しい現像剤補給容器４ａ〜４ｄを装着部２２ａ〜２２ｄへと挿入、装着し、交換カバー２８を閉じることにより、現像剤補給容器４ａ〜４ｄの取り出しから再装着に至る交換作業が終了する。なお、現像剤補給容器の着脱動作の詳細については後述する。

［駆動機構］
次に、現像剤補給容器４ａ〜４ｄを駆動するための駆動機構５について、図２ないし図８を用いてより詳細に説明する。以下では、現像剤補給容器４ｃ、４ｄと、これらの間に配置される駆動機構５との関係について説明する。なお、現像剤補給容器４ａ、４ｂの間に配置される駆動機構５は、現像剤補給容器４ｃ、４ｄの間に配置される駆動機構５と同じである。したがって、現像剤補給容器４ａ、４ｂと、これらの間に配置される駆動機構５との関係は、現像剤補給容器４ｃ、４ｄと、これらの間に配置される駆動機構５との関係と同様である。

駆動機構５は、図４に示すように、モータ５１、減速機５２、駆動切換機構５３から構成されている。モータ５１には、駆動伝達のための図示せぬピニオンギアが取り付けられている。減速機５２は、図示せぬ複数の歯車、減速フレーム５４、出力軸５５、減速フレーム５４の一部に形成され出力軸５５と同軸の揺動スリーブ５６より構成されており、モータ５１が取り付けられている。

駆動切換機構５３は、単一の駆動源であるモータ５１からの動力伝達経路を現像剤補給容器４ｃと現像剤補給容器４ｄとの何れかに切り換え可能に構成されている。このために、駆動切換機構５３は、図４ないし図８に示すように、出力ギア５７、揺動アーム５８、揺動ギア５９、ブレーキバネ６０、移動ギア６１、移動ギアフレーム６２から構成されている。本実施形態の場合、出力ギア５７が、現像剤補給容器４ｄよりも現像剤補給容器４ｃに近い方に位置するように、駆動切換機構５３を配置している。そして、現像剤補給容器４ｃの駆動入力ギア１１３ｃに対する駆動伝達は、出力ギア５７から揺動ギア５９を介して行うようにしている。一方、現像剤補給容器４ｄの駆動入力ギア１１３ｄに対する駆動伝達は、出力ギア５７から揺動ギア５９及び移動ギア６１を介して行うようにしている。

駆動回転体としての出力ギア５７は、出力軸５５と同軸に固定され、モータ５１の駆動方向を切り替えることにより減速機５２を介して、正回転及び逆回転に回転駆動される。揺動回転体としての揺動ギア５９は、出力ギア５７と噛合して出力ギア５７の回転により従動回転する。また、揺動ギア５９は、揺動アーム５８に回転自在に支持されている。揺動アーム５８は、揺動スリーブ５６を揺動の中心（即ち、出力ギア５７の回転軸を中心）としており、出力ギア５７と揺動ギア５９とは、駆動伝達可能に接続されている。

揺動ギア５９は、第１接続位置と第１退避位置との間で揺動可能である。第１接続位置は、図５に示すように、出力ギア５７が第１方向（矢印Ｂ方向）に回転することで揺動アーム５８が揺動し、現像剤補給容器４ｃの駆動入力ギア１１３ｃに接続して動力伝達可能とする位置である。第１退避位置は、図６に示すように、出力ギアが第１方向とは逆方向に第２方向（矢印Ｃ方向）に回転することで揺動アーム５８が図５と逆方向に揺動し、駆動入力ギア１１３ｃから退避する位置である。図６に示す第１退避位置では、揺動ギア５９が移動回転体としての移動ギア６１に接続する。揺動ギア５９が駆動入力ギア１１３ｃに噛み合う領域では、揺動ギア５９の移動の軌跡と、噛み合う領域における駆動入力ギア１１３ｃのピッチ円の接線との成す角度を、ギアの圧力角と略同じか、圧力角より小さくしている。これにより、動力伝達時に、揺動ギア５９と駆動入力ギア１１３ｃとの噛み合いを外れにくくしている。

また、揺動ギア５９と揺動アーム５８との間には、揺動ギア５９に回転抵抗を付与する抵抗付与手段としてのブレーキバネ６０が保持されており、揺動ギア５９は、ブレーキバネ６０から押圧力を受けている。これにより、揺動ギア５９が駆動入力ギア１１３ｃ及び移動ギア６１を介して駆動入力ギア１１３ｄに動力伝達を行っていない場合に、出力ギア５７の回転駆動により揺動ギア５９が回転することを抑制している。この結果、出力ギア５７が回転することで、揺動ギア５９が出力ギア５７の回転方向に沿って揺動アーム５８と共に揺動可能としている。したがって、揺動ギア５９は、出力ギア５７の回転方向を切り換えることにより揺動方向が変わる。

また、揺動ギア５９が現像剤補給容器４ｃの駆動入力ギア１１３ｃに接続した時には、出力ギア５７の駆動力により揺動ギア５９に掛かる力は揺動アーム５８を駆動入力ギア１１３ｃに付勢する方向となっている。一方、揺動ギア５９が移動ギア６１に接続した時には、出力ギア５７の駆動力により揺動ギア５９に掛かる力は揺動アーム５８を移動ギア６１に付勢する方向となっている。

ブレーキバネ６０は、揺動ギア５９が駆動入力ギア１１３ｃ又は移動ギア６１を介して駆動入力ギア１１３ｄに動力伝達を行う場合に、出力ギア５７の回転駆動により揺動ギア５９が回転するように、揺動ギア５９を押圧する力が調整されている。したがって、揺動ギア５９が駆動入力ギア１１３ｃ又は移動ギア６１を介して駆動入力ギア１１３ｄに接続した場合、出力ギア５７の駆動により揺動ギア５９が回転する。そして、揺動ギア５９が接続した駆動入力ギア１１３ｃ又は移動ギア６１及び駆動入力ギア１１３ｄが回転駆動する。

移動ギアフレーム６２には、移動ギア６１が移動するためのスリット６３が設けられており、スリット６３に移動ギア６１が回転自在で、且つ、スリット６３に沿って移動可能に取り付けられている。したがって、移動ギア６１は、現像剤補給容器４ｄの駆動入力ギア１１３ｄに接続して動力伝達可能な第２接続位置と、駆動入力ギア１１３ｄから退避した第２退避位置との間で、スリット６３に沿って移動可能である。また、移動ギア６１は、上述したように第１退避位置に位置して出力ギア５７により回転駆動される揺動ギア５９により従動回転する。スリット６３の両端は移動ギア６１の回転を妨げぬように円弧形状となっている。即ち、移動ギア６１は、出力ギア５７が第２方向（図６の矢印Ｃ方向）に回転することで、第１退避位置へ動揺された揺動ギア５９により従動回転されると共に第２接続位置に移動する。一方、移動ギア６１は、出力ギア５７が第１方向（図５の矢印Ｂ方向）に回転することで第２退避位置に移動する。

このように移動ギア６１の移動経路となるスリット６３は、図７に示すように、少なくとも、第２接続位置から、第２退避位置と第２接続位置との中間位置までの第１経路６３ａと、中間位置よりも第２退避位置側の第２経路６３ｂとで構成される。第２経路６３ｂは、移動ギア６１が駆動入力ギア１１３ｄに接続する位置での駆動入力ギア１１３ｄの接線に対する角度を、第１経路６３ａよりも大きくしている。即ち、移動ギア６１が駆動入力ギア１１３ｄから離れる側（第２経路６３ｂ）では、近づく側（第１経路６３ａ）よりも、移動ギア６１の移動の軌跡が、駆動接続する位置における駆動入力ギア１１３ｄのピッチ円の接線との成す角（交差角が小さい角度の方）が小さくなるようにしている。また、移動ギア６１が駆動入力ギア１１３ｄに噛み合う領域では、移動ギア６１の移動の軌跡（第１経路６３ａ）と、噛み合う領域における駆動入力ギア１１３ｄのピッチ円の接線との成す角度を、ギアの圧力角と略同じか、圧力角より小さくしている。これにより、動力伝達時に、移動ギア６１と駆動入力ギア１１３ｄとの噛み合いを外れにくくしている。また、移動ギア６１の移動経路を２つの異なる角度を有する第１経路６３ａと第２経路６３ｂとで構成することで、移動ギア６１の移動を円滑にすると共に、駆動入力ギア１１３ｄとの噛み合いを外れにくくしている。即ち、第２経路６３ｂによって、移動ギア６１が駆動入力ギア１１３ｄ側に円滑に揺動でき、第１経路６３ａによって、移動ギア６１が駆動入力ギア１１３ｄに円滑に噛み合うと共に、移動ギア６１と駆動入力ギア１１３ｄとの噛み合いを外れにくくしている。

上述した、駆動入力ギア１１３ｃ、駆動入力ギア１１３ｄ、出力ギア５７、揺動ギア５９、移動ギア６１は、それぞれ平歯の歯車より構成されている。また、駆動入力ギア１１３ｃ、１１３ｄをそれぞれ構成するギアの回転軸方向端部と、揺動ギア５９及び移動ギア６１をそれぞれ構成するギアの回転軸方向端部とのうちの少なくとも一方に、全周に亙って傾斜面を形成している。この傾斜面は、回転軸方向端部に向かうほど径方向内方に傾斜している。本実施形態では、図８に示すように、揺動ギア５９及び移動ギア６１をそれぞれ構成するギアの回転軸方向両端部に、全周に亙って傾斜面６４を形成している。

なお、傾斜面６４は、駆動入力ギア１１３ｃ、１１３ｄと揺動ギア５９及び移動ギア６１との何れにも形成するようにしても良い。また、駆動入力ギア１１３ｃ、１１３ｄに傾斜面を形成する場合、現像剤補給容器４ｃ、４ｄを装置本体１ａに装着する際の揺動ギア５９及び移動ギア６１側（揺動回転体及び移動回転体側）の回転軸方向端部に傾斜面が形成されていれば良い。同様に、揺動ギア５９及び移動ギア６１に傾斜面を形成する場合、現像剤補給容器４ｃ、４ｄが装着される側の回転軸方向端部に傾斜面が形成されていれば良い。また、駆動入力ギア１１３ｃ、駆動入力ギア１１３ｄ、出力ギア５７、揺動ギア５９、移動ギア６１を、それぞれハスバ歯車としても良く、この場合にも、同様にギアの端部を傾斜面とすることが好ましい。

［駆動切換動作］
次に、駆動切換機構５３による動力伝達経路の切り換え動作について説明する。まず、画像形成中に現像剤補給容器４ｃからの現像剤の補給が必要になると、図５に示すように、画像形成装置１が有する制御装置１０２（図１）より、出力軸５５の回転方向がＢ方向（第１方向）になるようにモータ５１が駆動される。この時、モータ５１で発生した駆動力を減速機５２は適切な回転数とトルクに変換して出力軸５５に出力している。出力軸５５に伝達された駆動力は出力ギア５７から揺動ギア５９へと伝達される。揺動ギア５９は、ブレーキバネ６０から押圧力を受けているため回転に対して摺動抵抗がある。このため、揺動ギア５９が駆動入力ギア１１３ｃに接続していない時には、揺動ギア５９が回転せずに、揺動ギア５９が駆動入力ギア１１３ｃに接続するまで揺動アーム５８が揺動する。なお、このとき、揺動ギア５９は、移動ギア６１を介して駆動入力ギア１１３ｄに接続している、或いは、駆動入力ギア１１３ｃにも駆動入力ギア１１３ｄにも接続していない状態である。

揺動ギア５９が駆動入力ギア１１３ｃに接続すると、駆動力が揺動ギア５９から駆動入力ギア１１３ｃに伝達され現像剤補給容器４ｃから現像剤の補給が行われる。この時、駆動力が伝達されると、揺動アーム５８の揺動方向において、揺動ギア５９は駆動力により駆動入力ギア１１３ｃ側へと付勢されているため、揺動ギア５９と駆動入力ギア１１３ｃの駆動の連結が解除されることはない。なお、揺動ギア５９に生じているブレーキバネ６０による摺動抵抗は、揺動ギア５９を駆動入力ギア１１３ｃに接続させるのには十分な値となっているが、現像剤補給容器４ｃを駆動するための駆動抵抗に比べると十分に小さい。このため、ブレーキバネ６０の摺動抵抗は、現像剤補給容器４ｃの駆動に対しては殆ど影響を与えない。

一方、画像形成中に現像剤補給容器４ｄからの現像剤の補給が必要になると、図６に示すように、制御装置１０２より出力軸５５の回転方向がＣ方向（第２方向）になるようにモータ５１が駆動される。この時も、減速機５２はモータ５１で発生した駆動力を適切な回転数とトルクに変換して出力軸５５に出力している。出力軸５５に伝達された駆動力は出力ギア５７から揺動ギア５９へと伝達される。そして、揺動ギア５９が移動ギア６１を介して駆動入力ギア１１３ｄに接続していない時には、ブレーキバネ６０による摺動抵抗により、揺動ギア５９が回転せずに、揺動ギア５９が移動ギア６１に接続するまで揺動アーム５８が揺動する。なお、このとき、揺動ギア５９は、駆動入力ギア１１３ｃに接続している、或いは、駆動入力ギア１１３ｃにも駆動入力ギア１１３ｄにも接続していない状態である。

揺動ギア５９が移動ギア６１に接触すると、移動ギア６１が駆動入力ギア１１３ｄに接続していない時には、移動ギア６１は揺動ギア５９に押されてスリット６３に沿って移動する。そして、揺動ギア５９、移動ギア６１、駆動入力ギア１１３ｄが接続した状態となる。このとき、スリット６３による移動ギア６１の移動経路を上述のように規制しているため、移動ギア６１と駆動入力ギア１１３ｄの接続はスムーズに行われる。

移動ギア６１と駆動入力ギア１１３ｄとの接続が完了すると、駆動力が揺動ギア５９から移動ギア６１を経て駆動入力ギア１１３ｄに伝達され、現像剤補給容器４ｄから現像剤の補給が行われる。このとき、駆動力が伝達されると、揺動アーム５８の揺動方向において、揺動ギア５９は駆動力により駆動入力ギア１１３ｄ側へと付勢されている。このため、揺動ギア５９から移動ギア６１を経て駆動入力ギア１１３ｄへの駆動の連結が解除されることはない。なお、揺動ギア５９に生じているブレーキバネ６０による摺動抵抗は、揺動ギア５９と移動ギア６１を駆動入力ギア１１３ｄに接続させるのには十分な値となっているが、現像剤補給容器４ｄを駆動するための駆動抵抗に比べると十分に小さい。このため、ブレーキバネ６０の摺動抵抗は、現像剤補給容器４ｄの駆動に対しては殆ど影響を与えない。

このように本実施形態の場合、現像剤補給容器４ｃの駆動入力ギア１１３ｃは、出力ギア５７から揺動ギア５９を介して駆動される。一方、現像剤補給容器４ｄの駆動入力ギア１１３ｄは、出力ギア５７から揺動ギア５９、移動ギア６１を介して駆動される。したがって、駆動入力ギア１１３ｃと駆動入力ギア１１３ｄとでは、出力ギア５７から駆動を伝達するための歯車の数が１つ違うため、出力軸５５の回転方向に拘らず同じ方向に回転する。即ち、出力ギア５７を図５のＢ方向に回転させた場合の駆動入力ギア１１３ｃの回転方向と、出力ギア５７を図６のＣ方向に回転させた場合の駆動入力ギア１１３ｄの回転方向とは同じである。このため、現像剤補給容器４ｃと現像剤補給容器４ｄは、容器としては同じ機構（収容部の大きさは違っても良い）を使用することが可能になり、装置の低コストを図れる。

また、揺動ギア５９を介して同じ方向に回転する駆動入力ギア１１３ｃと駆動入力ギア１１３ｄの駆動構成として、出力ギア５７から駆動入力ギア１１３ｃと駆動入力ギア１１３ｄまでを最小の歯車構成にて実現している。このため、画像形成装置１の小型化と低コスト化を図れる。

［現像剤補給容器の着脱動作］
次に、現像剤補給容器４ｃ、４ｄの装置本体１ａに対する着脱動作について説明する。現像剤補給容器４ｃは、上述したように、装着部２２ｃのガイド形状に沿って、回転軸方向に装置本体１ａに対して着脱自在となっている。現像剤補給容器４ｃを装置本体１ａから取り外す際、揺動ギア５９が現像剤補給容器４ｃの駆動入力ギア１１３ｃに噛み合っている場合がある。この場合でも、揺動ギア５９及び駆動入力ギア１１３ｃが平歯車であることから、スムーズな歯車同士のスライドが可能であるため、歯車の接続はスムーズに解除されて、現像剤補給容器４ｃを取り外すことができる。

但し、本実施形態の場合、揺動ギア５９、駆動入力ギア１１３ｃがハスバ歯車とした場合であっても現像剤補給容器４ｃを取り外すことができる。即ち、駆動入力ギア１１３ｃが現像剤補給容器４ｃの取り外し方向に移動すると、揺動ギア５９が駆動入力ギア１１３ｃから退避する方向に揺動アーム５８が揺動するので、歯車同士の接続はスムーズに解除されて、現像剤補給容器４ｃを取り外すことができる。このとき、出力ギア５７は停止している減速機５２の出力軸５５に接続しており、揺動ギア５９はブレーキバネ６０により押圧されている。このため、揺動アーム５８の揺動には摺動抵抗が生じているが、この摺動抵抗は、駆動入力ギア１１３ｃが揺動ギア５９を退避させようとする力に対して十分に小さいため、スムーズな取り外しを妨げることは殆どない。

現像剤補給容器４ｃを装置本体１ａに取り付ける（装着する）際には、現像剤補給容器４ｃの駆動入力ギア１１３ｃが揺動ギア５９に当たることがある。即ち、歯車同士の位相が噛み合う位置になっていなければ当たってしまう。このとき、揺動ギア５９の歯の端部には傾斜面６４が設けられているため、駆動入力ギア１１３ｃが揺動ギア５９に接触した時に及ぼす力は、揺動アーム５８を揺動させて揺動ギア５９を駆動入力ギア１１３ｃから退避させる力に変換され易い。そして、揺動ギア５９が退避することで、現像剤補給容器４ｃは装置本体１ａにスムーズに装着される。このとき、出力ギア５７は停止している減速機５２の出力軸５５に接続しており、揺動ギア５９はブレーキバネ６０により押圧されている。このため、揺動アーム５８の揺動には摺動抵抗が生じているが、この摺動抵抗は、駆動入力ギア１１３ｃが揺動ギア５９を退避させようとする力に対して十分に小さいため、スムーズな装着を妨げることは殆どない。

一方、現像剤補給容器４ｄも、装着部２２ｄのガイド形状に沿って、回転軸方向に装置本体１ａに対して着脱自在となっている。現像剤補給容器４ｄを装置本体１ａから取り外す際、揺動ギア５９から移動ギア６１、現像剤補給容器４ｄの駆動入力ギア１１３ｄまでが噛み合っている場合がある。この場合でも、各ギアが平歯車であることからスムーズな歯車同士のスライドが可能であるため、移動ギア６１と駆動入力ギア１１３ｄの接続はスムーズに解除されて、現像剤補給容器４ｄを取り外すことができる。

また、移動ギア６１、駆動入力ギア１１３ｄがハスバ歯車の場合であっても現像剤補給容器４ｄを取り外すことができる。即ち、駆動入力ギア１１３ｄが現像剤補給容器４ｄの取り外し方向に移動すると、移動ギア６１が駆動入力ギア１１３ｄから退避する方向にスリット６３に沿って移動する。そして、移動ギア６１に押されて揺動ギア５９が駆動入力ギア１１３ｄから退避する方向に揺動アーム５８が揺動する。このため、移動ギア６１と駆動入力ギア１１３ｄの接続はスムーズに解除されて、現像剤補給容器４ｄを取り外すことができる。このとき、出力ギア５７は停止している減速機５２の出力軸５５に接続しており、揺動ギア５９はブレーキバネ６０により押圧されている。このため、揺動アーム５８の揺動には摺動抵抗が生じているが、この摺動抵抗は、駆動入力ギア１１３ｄが移動ギア６１、揺動ギア５９を退避させようとする力に対して十分に小さいため、スムーズな取り外しを妨げることは殆どない。

現像剤補給容器４ｄを装置本体１ａに取り付ける（装着する）際には、現像剤補給容器４ｄの駆動入力ギア１１３ｄが移動ギア６１に当たることがある。即ち、歯車同士の位相が噛み合う位置になっていなければ当たってしまう。このとき、移動ギア６１の歯の端部には傾斜面６４が設けられている。このため、駆動入力ギア１１３ｄが移動ギア６１に接触した時に及ぼす力は、移動ギア６１を退避させ更に移動ギア６１が揺動ギア５９を押すことで揺動アーム５８を揺動させて移動ギア６１を駆動入力ギア１１３ｄから退避させる力に変換され易い。そして、移動ギア６１が退避することで、現像剤補給容器４ｄは装置本体１ａにスムーズに装着される。このとき、出力ギア５７は停止している減速機５２の出力軸５５に接続しており、揺動ギア５９はブレーキバネ６０により押圧されている。このため、揺動アーム５８の揺動には摺動抵抗が生じているが、この摺動抵抗は、駆動入力ギア１１３ｄが移動ギア６１を退避させようとする力に対して十分に小さいため、スムーズな装着を妨げることは殆どない。

また、図７に示したように、移動ギア６１が移動するスリット６３は、移動ギア６１が駆動入力ギア１１３ｄに接続する位置での駆動入力ギア１１３ｄの接線に対する角度が、第１経路６３ａよりも大きい第２経路６３ｂを有する。このため、移動ギア６１が駆動入力ギア１１３ｄから退避する時、移動ギア６１が第２経路６３ｂに案内されることで、移動ギア６１がより確実に駆動入力ギア１１３ｄから退避できる。

このように本実施形態の場合、駆動入力ギア１１３ｃに接続して動力伝達を行う揺動ギア５９を揺動させて、揺動ギア５９から移動ギア６１を介して駆動入力ギア１１３ｄに動力伝達を行っている。このため、単一の駆動源であるモータ５１により現像剤補給容器４ｃ、４ｄを同じ方向に駆動できる。

また、揺動ギア５９及び移動ギア６１は、それぞれ駆動入力ギア１１３ｃ及び駆動入力ギア１１３ｄから退避可能であるため、現像剤補給容器４ｃ、４ｄを装置本体１ａに着脱する作業を円滑に行える。即ち、現像剤補給容器４ｃ、４ｄを装置本体１ａに装着する際に、ギア同士が当たっても、揺動ギア５９及び移動ギア６１が駆動入力ギア１１３ｃ、１１３ｄから退避することで、装着作業を円滑に行える。また、現像剤補給容器４ｃ、４ｄを装置本体１ａから取り出す場合に、各ギアがハスバ歯車であっても、揺動ギア５９及び移動ギア６１が駆動入力ギア１１３ｃ、１１３ｄから退避することで、取り出し作業を円滑に行える。

［他の実施形態］
上述の実施形態の場合、駆動機構５のモータ５１は、現像剤補給容器４ｃ、４ｄの先端部１１５ｃ、１１５ｄ同士の間に配置されている。先端部１１５ｃ、１１５ｄは、互いの太さを同じとしているため、モータ５１の配置に対する制約は受けにくい。これに対して、図９に示すように、大きさが異なる収容部１１６ｃ、１１６ｄ同士の間にモータ５１を設けることが考えられる。この場合、モータ５１の配置位置は、大きさが小さい収容部１１６ｃ側に寄った位置に配置される。この結果、出力ギア５７の位置も現像剤補給容器４ｄの駆動入力ギア１１３ｄよりも現像剤補給容器４ｃの駆動入力ギア１１３ｃに近い方に配置されることになる。

このように構成した場合、出力ギア５７からの距離は、駆動入力ギア１１３ｃよりも駆動入力ギア１１３ｄまでの方が遠くなる。したがって、上述した場合と同様に、駆動入力ギア１１３ｄ側に移動ギア６１を配置することで、揺動ギア５９を揺動させる揺動アーム５８の長さを短くできる。ここで、揺動アーム５８の長さが長いと、揺動ギア５９を駆動入力ギアに接続する際に、揺動ギア５９の移動の軌跡が、この軌跡と、噛み合う領域における駆動入力ギア１１３ｃのピッチ円の接線との成す角度がギアの圧力角よりも大きくなり易い。揺動ギア５９の移動軌跡が圧力角よりも大きくなると、動力伝達時に、揺動ギア５９と駆動入力ギア１１３ｃとの噛み合いが外れ易くなる。したがって、図９のように、出力ギア５７が駆動入力ギア１１３ｃに近い方に配置した場合、図５、６に示したように、駆動入力ギア１１３ｄ側に移動ギア６１を配置することで、揺動アーム５８の長さを短くする。これにより、動力伝達時に、揺動ギア５９と駆動入力ギア１１３ｃとの噛み合いを外れにくくできる。なお、移動ギア６１は、スリット６３により案内されるため、距離に拘らず、移動軌跡を圧力角よりも小さくできる。

また、上述の説明では、第１被駆動回転体、第２被駆動回転体、駆動回転体、揺動回転体、移動回転体を、それぞれギアにより構成しているが、これらは、ギア以外の構成、例えば、摩擦力により回転伝達する摩擦車であっても良い。更に、上述の説明では、揺動ギア５９を出力ギア５７の回転により揺動させるため、ブレーキバネ６０を設けている。但し、揺動ギア５９の揺動を出力ギア５７により行わず、他の駆動手段により行うようにしても良く、この場合には、ブレーキバネ６０を省略できる。

１・・・画像形成装置／１ａ・・・装置本体／２・・・現像剤補給部／３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ・・・現像剤補給装置／４ａ、４ｃ・・・現像剤補給容器（第１補給容器）／４ｂ、４ｄ・・・現像剤補給容器（第２補給容器）／５・・・駆動機構／１１・・・現像装置／２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ・・・装着部／５１・・・モータ（駆動源）／５３・・・駆動切換機構（駆動切換手段）／５７・・・出力ギア（駆動回転体）／５９・・・揺動ギア（揺動回転体）／６０・・・ブレーキバネ（抵抗付与手段）／６１・・・移動ギア（移動回転体）／６２・・・移動ギアフレーム／６３・・・スリット（移動経路）／６３ａ・・・第１経路／６３ｂ・・・第２経路／６４・・・傾斜面／１１３ｃ・・・駆動入力ギア（第１被駆動回転体）／１１３ｄ・・・駆動入力ギア（第２被駆動回転体）／１１６ｃ・・・収容部（第１収容部）／１１６ｄ・・・収容部（第２収容部）

Claims (6)

1. 装置本体に着脱自在で、互いに同じ方向に回転駆動されることで、それぞれ現像装置に現像剤を補給する第１補給容器及び第２補給容器と、
   前記装置本体に配置され、単一の駆動源からの動力伝達経路を前記第１補給容器と前記第２補給容器との何れかに切り換え可能な駆動切換手段と、を備え、
   前記第１補給容器は、前記駆動切換手段から動力が伝達された場合に回転駆動される第１被駆動回転体を有し、
   前記第２補給容器は、前記駆動切換手段から動力が伝達された場合に回転駆動される第２被駆動回転体を有し、
   前記駆動切換手段は、
   前記駆動源の駆動方向を切り替えることにより正回転及び逆回転に回転駆動される駆動回転体と、
   前記駆動回転体の回転により従動回転し、前記駆動回転体が第１方向に回転することで前記第１被駆動回転体に接続して動力伝達可能な第１接続位置と、前記駆動回転体が前記第１方向とは逆方向の第２方向に回転することで前記第１被駆動回転体から退避した第１退避位置との間で揺動可能な揺動回転体と、
   前記駆動回転体が前記第２方向に回転することで前記第１退避位置へ揺動された前記揺動回転体により従動回転されるとともに、前記第２被駆動回転体に接続して動力伝達可能な第２接続位置と、前記駆動回転体が前記第１方向に回転することで前記第２被駆動回転体から退避した第２退避位置との間で移動可能な移動回転体と、を有する、
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記揺動回転体は、前記駆動回転体の回転軸を中心とした揺動可能に設けられ、
   前記揺動回転体が前記第１被駆動回転体及び前記移動回転体を介して前記第２被駆動回転体に動力伝達を行っていない場合に、前記駆動回転体の回転駆動により前記揺動回転体が回転することを抑制し、前記揺動回転体が前記第１被駆動回転体又は前記移動回転体を介して前記第２被駆動回転体に動力伝達を行う場合に、前記駆動回転体の回転駆動により前記揺動回転体が回転するように、前記揺動回転体に回転抵抗を付与する抵抗付与手段を有する、
   ことを特徴とする、請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記第１補給容器は、現像剤が収容される第１収容部を有し、
   前記第２補給容器は、現像剤が収容され、前記第１収容部の前記第１被駆動回転体の回転軸に直交する断面よりも、前記第２被駆動回転体の回転軸に直交する断面が大きい第２収容部を有し、
   前記第１収容部と前記第２収容部との間に前記駆動源が配置され、
   前記駆動回転体が、前記第２被駆動回転体よりも前記第１被駆動回転体に近い方に位置する、
   ことを特徴とする、請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 移動回転体の移動経路は、少なくとも、前記第２接続位置から前記第２退避位置と前記第２接続位置との中間位置までの第１経路と、前記中間位置よりも前記第２退避位置側の第２経路とで構成され、
   前記第２経路は、前記移動回転体が前記第２被駆動回転体に接続する位置での前記第２被駆動回転体の接線との成す角度が前記第１経路よりも大きい、
   ことを特徴とする、請求項１ないし３のうちの何れか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記第１被駆動回転体、前記第２被駆動回転体、前記駆動回転体、前記揺動回転体、前記移動回転体は、それぞれギアにより構成されている、
   ことを特徴とする、請求項１ないし４のうちの何れか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記第１被駆動回転体及び前記第２被駆動回転体をそれぞれ構成するギアの、前記第１補給容器及び前記第２補給容器を前記装置本体に装着する際の前記揺動回転体及び前記移動回転体側の回転軸方向端部と、前記揺動回転体及び前記移動回転体をそれぞれ構成するギアの、前記第１補給容器及び前記第２補給容器が装着される側の回転軸方向端部とのうちの少なくとも一方に、回転軸方向端部に向かうほど径方向内方に傾斜した傾斜面を有する、
   ことを特徴とする、請求項５に記載の画像形成装置。

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