JP7047367B2 - 画像形成装置 - Google Patents

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Description

本発明は、シートに画像を形成する画像形成装置に関する。
従来、電子写真方式が採用されたプリンタや複写機等の画像形成装置は、静電潜像を担持する感光体ドラムと、感光体ドラムにトナーを供給し静電潜像をトナー像に顕在化する現像装置と、該感光体ドラムからトナー像をシートに転写する転写装置と、を備える。
特許文献1には、各色のカラートナーに応じて複数の現像装置が備えられた画像形成装置であって、各現像装置に補給トナーを供給するトナー容器(トナーコンテナ)が2つずつ配置された画像形成装置が開示されている。一方のトナー容器が空になった場合でも、他方のトナー容器からトナーを補給することが可能であるため、画像形成装置の強制停止時間(印字不可時間)が短縮される。特に、大量の印字枚数を含む印刷ジョブが実行される際に、トナー切れによってジョブが途中で中断されることが抑止される。
また、特許文献2には、トナー容器と現像装置との間の搬送路に配置される搬送スクリューの回転数に基づいて、トナー容器のトナー消費量を算出する技術が開示されている。
特開2014-157350号公報 特開2011-197229号公報
特許文献1に記載された技術では、2つのトナー容器から排出されたトナーが搬送路のうち現像装置よりも上流側部分において互いに合流したのち現像装置に至る。したがって、特許文献2に記載された技術を特許文献1に記載された技術に適用した場合、合流部分におけるトナー消費量が算出される。このため、2つのトナー容器のトナー消費量をそれぞれ精度良く算出することができないという問題があった。
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、複数のトナーコンテナから排出されたトナーが合流したのち現像装置に供給されるトナー供給系を備えるとともに、各トナーコンテナのトナー消費量を精度良く算出可能な画像形成装置を提供することを目的とする。
本発明の一局面に係る画像形成装置は、所定の軸回りに回転され、静電潜像が形成されることを許容するとともに前記静電潜像に応じたトナー像を担持する周面を有する感光体ドラムと、前記感光体ドラムにトナーを供給することで前記静電潜像を前記トナー像に顕在化する現像装置と、内部にトナーを貯留しかつトナーを排出可能な第1トナーコンテナと、内部にトナーを貯留しかつトナーを排出可能な第2トナーコンテナと、前記第1トナーコンテナから排出されるトナーを鉛直方向に沿って下方に案内する第1垂直搬送部と、前記第2トナーコンテナから排出されるトナーを鉛直方向に沿って下方に案内する第2垂直搬送部と、前記第1垂直搬送部の下端部に連通し、前記第1垂直搬送部から流入したトナーを水平方向に沿って第1方向に案内する第1水平搬送部と、前記第2垂直搬送部の下端部に連通し、前記第2垂直搬送部から流入したトナーを水平方向に沿って第2方向に案内する第2水平搬送部と、前記第1水平搬送部に回転可能に配置され、トナーを前記第1方向に搬送する第1搬送部材と、前記第2水平搬送部に回転可能に配置され、トナーを前記第2方向に搬送する第2搬送部材と、前記第1搬送部材および前記第2搬送部材を回転させる駆動力を発生する搬送部材駆動部と、前記第1トナーコンテナおよび前記第2トナーコンテナからトナーを排出する駆動力を発生するコンテナ駆動部と、前記第1水平搬送部の前記第1方向下流側部分および前記第2水平搬送部の前記第2方向下流側部分にそれぞれ連通し、前記第1搬送部材および前記第2搬送部材によって搬送されたトナーをそれぞれ内部に受け入れる合流部と、前記第1垂直搬送部に配置され、当該第1垂直搬送部におけるトナーの有無を検知する第1検知センサと、前記第2垂直搬送部に配置され、当該第2垂直搬送部におけるトナーの有無を検知する第2検知センサと、前記搬送部材駆動部および前記コンテナ駆動部を制御する駆動制御部であって、当該駆動制御部は、前記現像装置からのトナーの補給要求に応じて前記第1トナーコンテナから前記現像装置にトナーを補給する第1補給状態と前記第2トナーコンテナから前記現像装置にトナーを補給する第2補給状態とを切換え、前記第1補給状態において前記第1検知センサによって検知される前記第1垂直搬送部におけるトナーなし情報に応じて前記コンテナ駆動部を制御して前記第1トナーコンテナから前記第1垂直搬送部にトナーを排出させるとともに前記補給要求に応じて前記第1搬送部材を回転させる一方、前記第2補給状態において前記第2検知センサによって検知される前記第2垂直搬送部におけるトナーなし情報に応じて前記コンテナ駆動部を制御して前記第2トナーコンテナから前記第2垂直搬送部にトナーを排出させるとともに前記補給要求に応じて前記第2搬送部材を回転させる、駆動制御部と、前記第1搬送部材および前記第2搬送部材の回転時間をそれぞれ累積するカウント部と、前記カウント部が累積する前記回転時間に応じて前記第1水平搬送部および前記第2水平搬送部を流通するトナーの流量をそれぞれ算出することで、前記第1トナーコンテナおよび前記第2トナーコンテナのトナーの消費量をそれぞれ算出する、消費量算出部と、を備え、前記搬送部材駆動部は、第1回転方向および前記第1回転方向とは反対の第2回転方向に回転可能なモータと、前記モータと前記第1搬送部材との間に介在し、前記モータが前記第1回転方向に回転されると前記第1搬送部材が回転することを許容する一方、前記モータが前記第2回転方向に回転されると前記第1搬送部材が回転することを規制する、第1伝達部材と、前記モータと前記第2搬送部材との間に介在し、前記モータが前記第2回転方向に回転されると前記第2搬送部材が回転することを許容する一方、前記モータが前記第1回転方向に回転されると前記第2搬送部材が回転することを規制する、第2伝達部材と、を有する。
本構成によれば、合流部よりも上流側の第1水平搬送部および第2水平搬送部におけるトナーの流量に基づいて、第1トナーコンテナおよび第2トナーコンテナのトナーの消費量が算出される。このため、2つのトナーコンテナの消費量を独立してかつ精度良く算出することが可能とされる。また、第1水平搬送部および第2水平搬送部よりも上流側の第1垂直搬送部および第2垂直搬送部がトナーで満たされるように、第1検知センサ、第2検知センサの検知情報に応じて、コンテナ駆動部が制御される。このため、第1水平搬送部および第2水平搬送部におけるトナーの流量に基づいて、第1トナーコンテナおよび第2トナーコンテナのトナーの消費量が精度良く算出される。また、本構成によれば、単一のモータの回転駆動力を用いて、第1搬送部材および第2搬送部材を選択的に回転させることが可能となる。このため、画像形成装置のトナー補給系をコンパクトかつ低コストで実現することができる。
上記の構成において、前記合流部は、前記第1方向に沿って見た場合、前記第1水平搬送部および前記第2水平搬送部の下方であって前記第1水平搬送部と前記第2水平搬送部との間に配置され、トナーを前記現像装置に至るまで鉛直方向に沿って下方に搬送する第3垂直搬送部と、前記第1水平搬送部から受け入れたトナーを水平方向に沿って第3方向に搬送しながら、前記第3垂直搬送部に流入させる第3搬送部材と、前記第2水平搬送部から受け入れたトナーを水平方向に沿って前記第3方向とは反対の第4方向に搬送しながら、前記第3垂直搬送部に流入させる第4搬送部材と、を有することが望ましい。
本構成によれば、第3搬送部材および第4搬送部材によるトナーの搬送方向が逆に設定されている。このため、第3垂直搬送部に至るまで互いの補給トナーが混在しにくく、各トナーコンテナから現像装置に安定してトナーを補給することができる。
上記の構成において、前記合流部は、前記第3搬送部材および前記第4搬送部材によって搬送されたトナーが、前記第3垂直搬送部に流入することを補助する流入補助部材を更に有することが望ましい。
本構成によれば、第3搬送部材および第4搬送部材によって搬送されたトナーが、第3垂直搬送部の入口付近で凝集することが防止される。
本発明によれば、複数のトナーコンテナから排出されたトナーが合流したのち現像装置に供給されるトナー供給系を備えるとともに、各トナーコンテナのトナー消費量を精度良く算出可能な画像形成装置が提供される。
本発明の一実施形態に係る画像形成装置の内部構造を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置の画像形成部の正面図である。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置のトナー補給ユニットおよび現像装置の斜視図である。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置のトナー補給ユニットおよび現像装置の斜視図である。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置のトナー補給ユニットおよび現像装置の背面図である。 本発明の一実施形態に係る第1搬送部材、第2搬送部材および合流部の斜視図である。 本発明の一実施形態に係る第1搬送部材、第2搬送部材および合流部の側面図である。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置の制御部のブロック図である。 本発明の変形実施形態に係るトナー補給ユニットの合流部の斜視図である。 本発明の変形実施形態に係るトナー補給ユニットの合流部の斜視図である。
以下、図面に基づいて、本発明の一実施形態に係る画像形成装置10について詳細に説明する。本実施形態では、画像形成装置の一例として、タンデム方式のカラープリンタを例示する。画像形成装置は、例えば、複写機、ファクシミリ装置、及びこれらの複合機等であってもよい。また、画像形成装置は、単色(モノクロ)画像を形成するプリンタ、複写機などでもよい。
図1は、画像形成装置10の内部構造を示す断面図である。この画像形成装置10は、箱形の筐体構造を備える装置本体11を備える。この装置本体11内には、シートPを給紙する給紙部12、給紙部12から給紙されたシートPに転写するためのトナー像を形成する画像形成部13、前記トナー像が一次転写される中間転写ユニット14、二次転写ローラー145、及び、シートP上に形成された未定着トナー像をシートPに定着する処理を施す定着部16が内装されている。さらに、装置本体11の上部には、定着部16で定着処理の施されたシートPが排紙される排紙部171が備えられている。
装置本体11内には、さらに、画像形成部13より右側位置に、上下方向に延びるシート搬送路111が形成されている。シート搬送路111には、適所にシートPを搬送する搬送ローラー対が設けられている。また、シートPのスキュー矯正を行うと共に、後述する二次転写のニップ部に所定のタイミングでシートPを送り込むレジストローラー対113も、シート搬送路111における前記ニップ部の上流側に設けられている。シート搬送路111は、シートPを給紙部12から排紙部171まで、画像形成部13(二次転写ニップ部)及び定着部16を経由して搬送させる搬送路である。
給紙部12は、給紙トレイ121、ピックアップローラー122を備える。給紙トレイ121は、装置本体11の下方位置に挿脱可能に装着され、複数枚のシートPが積層されたシート束を貯留する。ピックアップローラー122は、給紙トレイ121に貯留されたシート束の最上面のシートPを1枚ずつ繰り出す。
画像形成部13は、シートPに転写するトナー像を形成するものであって、異なる色のトナー像を形成する複数の画像形成ユニットを備える。この画像形成ユニットとして、本実施形態では、後述する中間転写ベルト141の回転方向上流側から下流側へ(図1に示す左側から右側へ)向けて、複数色のトナーに応じて順次配設された、イエロー(Y)色のトナーを用いるイエロー用ユニット13Y、シアン(C)色のトナーを用いるシアン用ユニット13C、マゼンタ(M)色のトナーを用いるマゼンタ用ユニット13M及びブラック(BK)色のトナーを用いるブラック用ユニット13BKが備えられている。各ユニットは、それぞれ感光体ドラム20と、感光体ドラム20の周囲に配置された帯電装置21、現像装置23及びクリーニング装置25とを備える。また、各ユニット共通の露光装置22が、画像形成ユニットの下方に配置されている。
感光体ドラム20は、前後方向に延びる所定の軸回りに回転駆動され、その周面に静電潜像が形成されることを許容するとともに、トナー像を担持する。帯電装置21は、感光体ドラム20の表面を均一に帯電する。露光装置22は、光源やポリゴンミラー、反射ミラー、偏向ミラーなどの各種の光学系機器を有し、均一に帯電された感光体ドラム20の周面に、画像データに基づき変調された光を照射して、静電潜像を形成する。また、クリーニング装置25は、トナー像転写後の感光体ドラム20の周面を清掃する。本実施形態では、感光体ドラム20、帯電装置21およびクリーニング装置25が、互いに一体とされドラムユニット2(図1、図2)を構成している。
現像装置23は、感光体ドラム20上に形成された静電潜像を現像(顕在化)するために、感光体ドラム20の周面にトナーを供給する。現像装置23は、現像剤として、磁性一成分トナーを収容している。なお、本実施形態では、トナーはプラスの極性に帯電する特性を備える。また、他の実施形態において、現像装置23は、トナーとキャリアとからなる2成分現像剤方式または非磁性一成分などの他の現像方式を採用するものでもよい。
中間転写ユニット14は、画像形成部13の上方に配置される。中間転写ユニット14は、中間転写ベルト141と、駆動ローラー142と、従動ローラー143と、一次転写ローラー24と、を備える。
中間転写ベルト141は、無端状のベルト状回転体であって、その周面側が各感光体ドラム20の周面にそれぞれ当接するように、駆動ローラー142及び従動ローラー143に架け渡されている。中間転写ベルト141は、一の方向に周回駆動され、感光体ドラム20から転写されたトナー像を表面に担持する。
駆動ローラー142は、中間転写ユニット14の左端側で中間転写ベルト141を張架し、中間転写ベルト141を周回駆動させる。駆動ローラー142は金属ローラーからなる。従動ローラー143は、中間転写ユニット14の右端側で中間転写ベルト141を張架する。従動ローラー143は、中間転写ベルト141に張力を付与する。
一次転写ローラー24は、中間転写ベルト141を挟んで感光体ドラム20と一次転写ニップ部を形成し、感光体ドラム20上のトナー像を中間転写ベルト141上に一次転写する。各色の感光体ドラム20に対向して、それぞれ、一次転写ローラー24が配置される。
二次転写ローラー145は、中間転写ベルト141を挟んで駆動ローラー142に対向して配置されている。二次転写ローラー145は、中間転写ベルト141の周面に圧接されて二次転写ニップ部を形成している。中間転写ベルト141上に一次転写されたトナー像は、給紙部12から供給されるシートPに、前記二次転写ニップ部において二次転写される。本実施形態の中間転写ユニット14および二次転写ローラー145は、本発明の転写部を構成する。転写部は、画像形成部13において形成されたトナー像を感光体ドラム20からシートPに転写する。
定着部16へ供給されたシートPは、定着ニップ部を通過することで加熱加圧される。これにより、前記二次転写ニップ部でシートPに転写されたトナー像は、シートPに定着される。
排紙部171は、装置本体11の頂部が凹没されることによって形成されている。定着処理が施されたシートPは、定着部16の上部から延設されたシート搬送路111を経由して、排紙トレイ171に排紙される。
図2は、本実施形態に係る画像形成装置10の画像形成部13の正面図である。図3および図4は、本実施形態に係る画像形成装置10のうち、イエロー色のトナー補給ユニット5Yおよび現像装置23Yの斜視図であり、図5は、同背面図である。
図2乃至図5を参照して、画像形成装置10は、更に、各色に対応したトナー補給ユニット5を備える。トナー補給ユニット5は、各色の現像装置23にトナーをそれぞれ補給する。図2に示すように、本実施形態では、各色のトナー補給ユニット5(5BK、5M、5C、5Y)が水平方向に隣接して配置されている。各色のトナー補給ユニット5および現像装置23の構成は同じであるため、以下では、必要に応じて、イエロー色のトナー補給ユニット5Yおよび現像装置23Yに基づいて説明する。
各色のトナー補給ユニット5は、それぞれ、上トナーコンテナ51(第1トナーコンテナ)と、下トナーコンテナ52(第2トナーコンテナ)と、上ハウジング50Aと、下ハウジング50Bと、を有する。
上トナーコンテナ51および下トナーコンテナ52は、それぞれ、感光体ドラム20の軸方向に沿って延びるとともに、内部にトナーを貯留しかつトナーを排出可能とされている。上トナーコンテナ51および下トナーコンテナ52は、感光体ドラム20の軸方向に沿った装着方向DM(図3、後方向)に沿って、画像形成装置10の装置本体11に装着される。本実施形態では、上トナーコンテナ51および下トナーコンテナ52は、円筒形状を備えるとともに、その外周面には軸方向に沿って螺旋状に延びる螺旋溝が形成されている。当該螺旋溝は、上トナーコンテナ51および下トナーコンテナ52の内部の空間に突出する螺旋状の突出部を形成する。そして、上トナーコンテナ51および下トナーコンテナ52がそれぞれ回転されることで、内部のトナーが、螺旋状の突起部によって後方に向かって搬送される。上トナーコンテナ51は、固定部51Aと、第1コンテナギア51Gと、を有する(図3)。固定部51Aは回転することなく、上トナーコンテナ51のうち固定部51Aよりも前方部分が固定部51Aに対して相対的に回転可能とされている。第1コンテナギア51Gは、固定部51Aの前方において上トナーコンテナ51の外周部に固定されたギアである。第1コンテナギア51Gに回転力が伝達されることで、上トナーコンテナ51の前方部分が回転する。
下トナーコンテナ52も同様に、固定部52Aと、第2コンテナギア52Gと、を有する(図3)。固定部52Aは回転することなく、下トナーコンテナ52のうち固定部52Aよりも前方部分が固定部52Aに対して相対的に回転可能とされている。第2コンテナギア52Gは、固定部52Aの前方において下トナーコンテナ52の外周部に固定されたギアである。第2コンテナギア52Gに回転力が伝達されることで、下トナーコンテナ52の前方部分が回転する。
なお、上トナーコンテナ51は、上ハウジング50Aに対する装着方向DMの先端側(固定部51A)に形成された不図示の第1トナー排出口を有し、下トナーコンテナ52は、下ハウジング50Bに対する装着方向DMの先端側(固定部52A)に形成された不図示の第2トナー排出口を有する。これらのトナー排出口からトナーが排出される。なお、上トナーコンテナ51および下トナーコンテナ52は、各トナー排出口を封止するシャッター51Sおよび52S(図4)を備える。上トナーコンテナ51および下トナーコンテナ52が上ハウジング50Aおよび下ハウジング50Bに装着されると、これらのシャッターはスライド移動され各トナー排出口を開放する。また、本実施形態では、上トナーコンテナ51および下トナーコンテナ52は、同一形状のトナーコンテナである。換言すれば、画像形成装置10に適用される各色のトナーコンテナは、対応する色のトナー補給ユニット5における上ハウジング50Aおよび下ハウジング50Bのいずれにも装着可能である。なお、各色の上トナーコンテナ51および下トナーコンテナ52は、図1の装置本体11のコンテナ用空間Sに配置される。
上ハウジング50Aは、装置本体11において現像装置23の上方に間隔をおいて配置され、上トナーコンテナ51が装着方向DMに沿って上ハウジング50Aの内部に装着されることを許容するとともに、上トナーコンテナ51を受け入れる。下ハウジング50Bは、装置本体11において現像装置23の上方かつ上ハウジング50Aの下方に配置され、下トナーコンテナ52が装着方向DMに沿って下ハウジング50Bの内部に装着されることを許容するとともに、下トナーコンテナ52を受け入れる。
なお、図3を参照して、本実施形態では、下ハウジング50Bは、上ハウジング50Aに装着された上トナーコンテナ51の前記装着方向の先端部(後端部)に対して、下トナーコンテナ52の前記装着方向の先端部(後端部)が、前記装着方向において同じ位置に配置されるように、下トナーコンテナ52を前記装置本体内で位置決めする。更に、下ハウジング50Bは、装置本体11において現像装置23の上方かつ上ハウジング50Aの下方であって水平かつ感光体ドラム20の軸方向と直交する方向(左右方向)において上ハウジング50Aに対して左方にずれた位置に配置されている(図2~図4)。この結果、上トナーコンテナ51の装着方向の先端部(上トナーコンテナ51の後端部)の下方の空間であって、水平かつ感光体ドラム20の軸方向と直交する方向において下トナーコンテナ52の前記装着方向の先端部と対向する空間には、コンテナ段差部Hが形成される(図4)。
図6は、本実施形態に係る第1搬送スクリュー74、第2搬送スクリュー75および合流部500の斜視図であり、図7は、同側面図である。トナー補給ユニット5は、更に、第1垂直搬送部56と、第2垂直搬送部57と、第1水平搬送部58と、第2水平搬送部59と、第1搬送スクリュー74(第1搬送部材)と、第2搬送スクリュー75(第2搬送部材)と、第1スクリュー駆動部70(搬送部材駆動部)(図4)と、第2スクリュー駆動部80と、コンテナ駆動部MC(図8)と、合流部500と、第1センサS1(第1検知センサ)と、第2センサS2(第2検知センサ)と、制御部90(図8)と、を有する。
第1垂直搬送部56は、コンテナ段差部Hに配置されている。第1垂直搬送部56は、第1コンテナシャッター51Sから下方に延びるパイプ状部材である。第1垂直搬送部56は、上トナーコンテナ51から排出されるトナーを鉛直方向に沿って下方に案内する。このため、上トナーコンテナ51が上ハウジング50Aに装着されると、上トナーコンテナ51の固定部51Aと第1垂直搬送部56とは互いに連通する。
第2垂直搬送部57は、第2コンテナシャッター52Sから下方に延びるパイプ状部材である。第2垂直搬送部57は、下トナーコンテナ52から排出されるトナーを鉛直方向に沿って下方に案内する。このため、下トナーコンテナ52が下ハウジング50Bに装着されると、下トナーコンテナ52の固定部52Aと第2垂直搬送部57とは互いに連通する。
第1水平搬送部58は、水平方向に延びるパイプ状部材である。第1水平搬送部58は、第1垂直搬送部56からトナーを受け入れるとともに、トナーを水平方向に沿って前方かつ右方(第1方向)に搬送しながら、合流部500にトナーを受け渡す。換言すれば、第1水平搬送部58は、第1垂直搬送部56の下端部に連通し、第1垂直搬送部56から流入したトナーを水平方向に沿って前記第1方向に案内する。
第2水平搬送部59は、水平方向に延びるパイプ状部材である。第2水平搬送部59は、第2垂直搬送部57からトナーを受け入れるとともに、トナーを水平方向に沿って前方かつ右方に搬送しながら、合流部500にトナーを受け渡す。換言すれば、第2水平搬送部59は、第2垂直搬送部57の下端部に連通し、第2垂直搬送部57から流入したトナーを前記第1方向に沿って案内する。
第1搬送スクリュー74(図6)は、第1水平搬送部58に回転可能に配置され、トナーを前記第1方向に搬送する。第1搬送スクリュー74は、第1シャフト741と、第1主搬送羽根742と、第1上流側副搬送羽根743と、第1パドル744と、第1下流側副搬送羽根745と、を有する。
第1シャフト741は、第1搬送スクリュー74の回転における回転軸となる。第1主搬送羽根742は、第1垂直搬送部56から第1水平搬送部58にトナーが流入する位置(図6の矢印D3参照)から右方に向かって、第1シャフト741上に配置された螺旋状羽根である。第1主搬送羽根742は、トナーを右方(図6の矢印D4参照)に搬送する。第1上流側副搬送羽根743は、第1主搬送羽根742よりも左方(トナーの搬送方向上流側)において、第1シャフト741上に配置された螺旋状羽根である。第1上流側副搬送羽根743は、第1主搬送羽根742と同じ方向にトナーを搬送し、第1ワンウェイギア72側にトナーが搬送されることを防止する。第1パドル744は、第1主搬送羽根742よりも右方(トナーの搬送方向下流側)において、第1シャフト741上に配置されたパドルである。第1パドル744は、第1水平搬送部58から合流部500の水平合流部60にトナーを搬入させる(図7の矢印D7参照)。第1下流側副搬送羽根745は、第1パドル744の右方において第1シャフト741上に配置された螺旋状羽根である。第1下流側副搬送羽根745は、第1主搬送羽根742とは反対の方向(左方向)にトナーを搬送することで、第1水平搬送部58(第1搬送スクリュー74)の右端部側にトナーが進入することを防止する。
第2搬送スクリュー75(図7)は、第2水平搬送部59に回転可能に配置され、トナーを前記第1方向に搬送する。第2搬送スクリュー75は、第2シャフト751と、第2主搬送羽根752と、第2上流側副搬送羽根753と、第2パドル754と、第2下流側副搬送羽根755と、を有する。
第2シャフト751は、第2搬送スクリュー75の回転における回転軸となる。第2主搬送羽根752は、第2垂直搬送部57から第2水平搬送部59にトナーが流入する位置(図6の矢印D1参照)から右方に向かって、第2シャフト751上に配置された螺旋状羽根である。第2主搬送羽根752は、トナーを右方(図6の矢印D2参照)に搬送する。第2上流側副搬送羽根753は、第2主搬送羽根752よりも左方(トナーの搬送方向上流側)において、第2シャフト751上に配置された螺旋状羽根である。第2上流側副搬送羽根753は、第2主搬送羽根752と同じ方向にトナーを搬送し、第2ワンウェイギア73側にトナーが搬送されることを防止する。第2パドル754は、第2主搬送羽根752よりも右方(トナーの搬送方向下流側)において、第2シャフト751上に配置されたパドルである。第2パドル754は、第2水平搬送部59から合流部500の水平合流部60にトナーを搬入させる(図7の矢印D5参照)。第2下流側副搬送羽根755は、第2パドル754の右方において第2シャフト751上に配置された螺旋状羽根である。第2下流側副搬送羽根755は、第2主搬送羽根752とは反対の方向(左方向)にトナーを搬送することで、第2水平搬送部59(第2搬送スクリュー75)の右端部側にトナーが進入することを防止する。
第1スクリュー駆動部70(図3)は、第1搬送スクリュー74および第2搬送スクリュー75を回転させる駆動力を発生する。第1スクリュー駆動部70は、第1モータM1と、第1ウォームホイール71と、第1ワンウェイギア72と、第2ワンウェイギア73と、PIセンサ91(図8)と、を有する。
第1モータM1は、第1回転方向および前記第1回転方向とは反対の第2回転方向に回転可能とされるモータである。第1モータM1の回転、停止および回転方向は、後記の制御部90の駆動制御部901によって制御される。
第1ウォームホイール71は、第1モータM1の出力軸に連結されている。第1モータM1の回転方向に応じて、第1ウォームホイール71も異なる回転方向に回転可能とされる。第1ウォームホイール71は、被検知片71Hを備える。被検知片71Hは、第1ウォームホイール71の軸方向の一端に固定されており、図3、図4に示すように、周方向において一対のスリットが形成されている。被検知片71Hの回転が、PIセンサ91(図8)によって検知されることで、第1搬送スクリュー74および第2搬送スクリュー75の回転数(累積回転数)が検知される。
第1ワンウェイギア72は、第1ウォームホイール71に係合されたギアであって、第1搬送スクリュー74の第1シャフト741の一端に固定されている。第1ウォームホイール71から第1ワンウェイギア72に回転駆動力が伝達されると、第1搬送スクリュー74が回転しトナーが搬送される。すなわち、第1ワンウェイギア72は、第1モータM1と第1搬送スクリュー74との間に介在し、第1モータM1が前記第1回転方向に回転されると第1搬送スクリュー74が回転することを許容する一方、第1モータM1が前記第2回転方向に回転されると第1搬送スクリュー74が回転することを規制する。
同様に、第2ワンウェイギア73は、第1ワンウェイギア72とは異なる位置で第1ウォームホイール71に係合されたギアであって、第2搬送スクリュー75の第2シャフト751の一端に固定されている。第1ウォームホイール71から第2ワンウェイギア73に回転駆動力が伝達されると、第2搬送スクリュー75が回転しトナーが搬送される。すなわち、第2ワンウェイギア73は、第1モータM1と第2搬送スクリュー75との間に介在し、第1モータM1が前記第2回転方向に回転されると第2搬送スクリュー75が回転することを許容する一方、第1モータM1が前記第1回転方向に回転されると第2搬送スクリュー75が回転することを規制する。
PIセンサ91(図8)は、画像形成装置10の装置本体11内において、第1ウォームホイール71の被検知片71Hに対向して配置されている。PIセンサ91は、検知光を出射する不図示の出射部と当該検知光を受光する受光部とを備える。被検知片71Hが検知光を遮光する一方、被検知片71Hのスリット部分が検知光を透過することで、第1ウォームホイール71の回転が検知される。
合流部500は、第1水平搬送部58の前記第1方向下流側部分および第2水平搬送部59の前記第1方向下流側部分にそれぞれ連通している。合流部500は、第1搬送スクリュー74および第2搬送スクリュー75によって搬送されたトナーをそれぞれ内部に受け入れるとともに、当該トナーを現像装置23(図3の23Y)に向かって搬送する。合流部500は、水平合流部60と、第3垂直搬送部65と、を有する。
水平合流部60は、第1水平搬送部58および第2水平搬送部59の右端部の下方において、前後方向に延びるように配置されたパイプ形状を有する。水平合流部60は、当該パイプ形状の内部に回転可能に配置された第3搬送スクリュー85を有する。第3搬送スクリュー85は、水平合流部60内でトナーを搬送する機能を有する。第3搬送スクリュー85は、第3シャフト850と、第3主搬送羽根851(第3水平搬送部材)と、第4主搬送羽根852(第4水平搬送部材)と、第3パドル853と、を有する。
第3シャフト850(図7)は、第3搬送スクリュー85の回転における回転軸となる。第3主搬送羽根851は、第1搬送スクリュー74の下方において第3シャフト850上に配置された螺旋状羽根である。第3主搬送羽根851は、第1水平搬送部58(第1搬送スクリュー74)から受け入れたトナーを水平方向に沿って前方向(第3方向、図7の矢印D8参照)に搬送しながら、第3垂直搬送部65に流入させる。同様に、第4主搬送羽根852は、第2搬送スクリュー75の下方において第3シャフト850上に配置された螺旋状羽根である。第4主搬送羽根852は、第2水平搬送部59(第2搬送スクリュー75)から受け入れたトナーを水平方向に沿って後方向(第3方向とは反対の第4方向、図7の矢印D6参照)に搬送しながら、第3垂直搬送部65に流入させる。第3パドル853は、第3主搬送羽根851と第4主搬送羽根852との間において第3シャフト850が部分的に屈曲されることで形成されている。すなわち、第3パドル853は、第3シャフト850の軸心から径方向にずれた位置において、第3シャフト850の軸方向に沿って延びている。第3パドル853は、第3搬送スクリュー85の回転に伴って、第3主搬送羽根851および第4主搬送羽根852によって搬送されたトナーが第3垂直搬送部65に流入することを補助する(図7の矢印D9参照)。
第3垂直搬送部65は、水平合流部60の前後方向の中央部から鉛直方向に沿って下方に延びるように配置されたパイプ形状を有する。第3垂直搬送部65の上端部は水平合流部60に連通し、第3垂直搬送部65の下端部は現像装置23Yに連通している。また、左右方向(第1方向)に沿って見た場合、第3垂直搬送部65は、第1水平搬送部58および第2水平搬送部59の下方であって第1水平搬送部58と第2水平搬送部59との間に配置され、トナーを現像装置23Yに至るまで鉛直方向に沿って下方に搬送する。
第2スクリュー駆動部80は、合流部500の第3搬送スクリュー85を回転させる。第2スクリュー駆動部80は、第2モータM2と、第2ウォームホイール81と、を有する。
第2モータM2は、所定の回転方向に回転可能とされるモータである。第2モータM2の回転、停止および回転方向は、後記の制御部90の駆動制御部901によって制御される。
第2ウォームホイール81は、第2モータM2の出力軸に連結されている。第2モータM2の回転に応じて、第2ウォームホイール81も回転可能とされる。また、第2ウォームホイール81は、第3搬送スクリュー85の第3シャフト850の一端に固定されている。第2モータM2から第2ウォームホイール81に回転駆動力が伝達されると、第3搬送スクリュー85が回転しトナーが搬送される。
また、コンテナ駆動部MCは、上トナーコンテナ51および下トナーコンテナ52からトナーを排出する駆動力を発生する。本実施形態では、コンテナ駆動部MCは、前述の第1コンテナギア51Gおよび第2コンテナギア52Gにそれぞれ連結される不図示のモータを含む。当該モータは、第1コンテナギア51Gおよび第2コンテナギア52Gに対して1つずつ配置されてもよいし、上記の第1スクリュー駆動部70のように1つのモータの回転方向に応じて、第1コンテナギア51Gおよび第2コンテナギア52Gを選択的に回転させるものでもよい。
なお、本実施形態では、第1垂直搬送部56、第2垂直搬送部57および第3垂直搬送部65の内部には、上記のような搬送スクリューが配置されていないが、他の実施形態において、搬送部内のトナーの凝集を防止するために回転または上下移動する攪拌部材が配置されてもよい。
第1センサS1は、第1垂直搬送部56に対向して配置され、第1垂直搬送部56のパイプ内におけるトナーの有無を検知する。同様に、第2センサS2は、第2垂直搬送部57に対向して配置され、第2垂直搬送部57のパイプ内におけるトナーの有無を検知する。これらのセンサは、透磁率センサからなる。第1垂直搬送部56または第2垂直搬送部57の内部にトナーが充分存在する場合は、各センサはHIGH信号(+5V)を出力する。一方、第1垂直搬送部56または第2垂直搬送部57の内部にトナーがほとんど存在しない場合は、各センサはLOW信号(0V)を出力する。なお、他の実施形態において、これらのセンサは、PIセンサ(フォトセンサ)でもよい。この場合、第1垂直搬送部56および第2垂直搬送部57は透明なパイプ部材からなり、PIセンサによって第1垂直搬送部56および第2垂直搬送部57内のトナーの有無が検知される。
図8は、本実施形態に係る画像形成装置10の制御部90のブロック図である。制御部90は、CPU(Central Processing Unit)、制御プログラムを記憶するROM(Read Only Memory)、CPUの作業領域として使用されるRAM(Random Access Memory)等から構成されている。また、制御部90には、前述の第1センサS1、第2センサS2、PIセンサ91、コンテナ駆動部MC、第1モータM1、第2モータM2に加え、表示部92、トナーセンサ93などが電気的に接続されている。また、制御部90は、画像形成装置10の操作情報や故障情報を遠隔地にある情報管理センターに送信するために、ネットワークに接続されている。
トナーセンサ93(図4、図8)は、現像装置23(23Y)に備えられており、現像装置23内のトナー量に応じた検知信号を出力する。現像装置23内のトナー量が所定の閾値以上の場合、トナーセンサ93は、HIGH信号(+5V)を出力する。一方、現像装置23内のトナー量が所定の閾値未満の場合、トナーセンサ93はLOW信号(0V)を出力する。なお、トナーセンサ93は、現像装置23内のトナー量が多いほど、大きな検知信号(電圧)を出力してもよい。トナーセンサ93によって出力される検知信号は、現像装置23からのトナーの補給要求として、制御部90の駆動制御部901によって参照される。
表示部92は、画像形成装置10の不図示の操作部に備えられている。表示部92は、画像形成装置10の操作情報や動作状態などを表示する。
制御部90は、前記CPUがROMに記憶された制御プログラムを実行することにより、駆動制御部901、カウント部902、消費量算出部903および記憶部904を備えるように機能する。
駆動制御部901は、第1モータM1、第2モータM2およびコンテナ駆動部MCの駆動を制御する。駆動制御部901は、現像装置23(23Y)からのトナーの補給要求に応じて上トナーコンテナ51から現像装置23にトナーを補給する第1補給状態と、下トナーコンテナ52から現像装置23にトナーを補給する第2補給状態とを切換える。
前記第1補給状態では、駆動制御部901は、第1センサS1によって検知されるLow信号(第1垂直搬送部56におけるトナーなし情報)に応じてコンテナ駆動部MCを制御して上トナーコンテナ51から第1垂直搬送部56にトナーを排出させるとともに、前記補給要求に応じて第1モータM1を第1回転方向に駆動制御して第1搬送スクリュー74を回転させる。
一方、前記第2補給状態では、駆動制御部901は、第2センサS2によって検知されるLow信号(第2水平搬送部59におけるトナーなし情報)に応じてコンテナ駆動部MCを制御して下トナーコンテナ52から第2垂直搬送部57にトナーを排出させるとともに、前記補給要求に応じて第1モータM1を第2回転方向に駆動制御して第2搬送スクリュー75を回転させる。
なお、駆動制御部901は、第1搬送スクリュー74または第2搬送スクリュー75の回転駆動に同期して、第2モータM2の駆動を制御し、第2搬送スクリュー75を回転させる。
カウント部902は、第1搬送スクリュー74および第2搬送スクリュー75の回転時間をそれぞれ累積する。この際、カウント部902は、第1ウォームホイール71の被検知片71Hの回転に応じたPIセンサ91の出力信号を参照することで、第1搬送スクリュー74および第2搬送スクリュー75の回転時間を検出する。
消費量算出部903は、カウント部902が累積する前記回転時間に応じて第1水平搬送部58および第2水平搬送部59を流通するトナーの流量をそれぞれ算出することで、上トナーコンテナ51および下トナーコンテナ52のトナーの消費量をそれぞれ算出する。なお、第1水平搬送部58および第2水平搬送部59におけるトナーの流量は、各搬送部のパイプ形状の断面積と、各搬送スクリューの回転数(回転速度)と、第1主搬送羽根742および第2主搬送羽根752の螺旋羽根のピッチとの積によって算出される。この際、第1センサS1および第2センサS2の検知信号に応じて上トナーコンテナ51および下トナーコンテナ52から第1垂直搬送部56および第2垂直搬送部57にトナーが随時補給されるため、第1水平搬送部58および第2水平搬送部59はトナーで充填された状態が維持される。したがって、上記の積によって、トナーの流量が精度良く算出される。そして、算出された第1水平搬送部58または第2水平搬送部59におけるトナーの流量に、カウント部902がカウントする累積回転時間を乗じることで、上トナーコンテナ51または下トナーコンテナ52のトナー消費量が算出される。
なお、カウント部902は、新品の上トナーコンテナ51および下トナーコンテナ52がそれぞれ画像形成装置10に装着されると、累積回転時間をリセットする。新品の上トナーコンテナ51および下トナーコンテナ52の装着に関する情報の取得には、各コンテナに備えられた不図示のRFIDメモリの情報が参照されてもよく、また、使用者やメンテナンス作業者によって画像形成装置10の不図示の操作部から入力されてもよい。また、消費量算出部903は、各トナーコンテナの消費量が、新品のトナーコンテナのトナー充填量に近づくと、表示部92にトナーコンテナのエンプティ情報を表示させる。この結果、使用者は、トナーコンテナが空に近づいていることまたは空となったことを認識することができる。なお、前述のように、上トナーコンテナ51および下トナーコンテナ52のうち、一方のトナーコンテナが空(エンプティ)になった場合、駆動制御部901は、他方のトナーコンテナから現像装置23にトナーを補給するように、コンテナ駆動部MC、第1モータM1および第2モータM2の駆動を切換える。
記憶部904は、駆動制御部901および消費量算出部903によって参照される各種の閾値情報、演算に使用される定数などの演算情報を予め格納している。
以上のように、本実施形態では、装置本体11内において、現像装置23に対して2つのトナーコンテナが配置される。そして、上トナーコンテナ51および下トナーコンテナ52は、装置本体11内において上下方向および水平方向において隣接するように(斜めに)配置される。このため、2つのトナーコンテナが水平方向のみにおいて隣接して配置される場合と比較して、装置本体11の水平方向における幅が増大することが抑止される。また、制御部90の駆動制御部901は、上トナーコンテナ51および下トナーコンテナ52のうちの一方のトナーコンテナから現像装置23にトナーを供給するとともに、当該一方のトナーコンテナが空になると、上トナーコンテナ51および下トナーコンテナ52のうちの他方のトナーコンテナから現像装置23にトナーを供給するように、トナー補給ユニット5の駆動系(コンテナ駆動部MC、第1モータM1、第2モータM2)を制御する。このため、上トナーコンテナ51が空になった場合でも、速やかに下トナーコンテナ52によって画像形成動作が実行可能とされる。この結果、トナーコンテナの交換に伴って画像形成動作が停止する頻度や時間を低減することができる。
また、本実施形態では、合流部500よりも上流側の第1水平搬送部58および第2水平搬送部59におけるトナーの流量に基づいて、上トナーコンテナ51および下トナーコンテナ52のトナーの消費量が算出される。このため、2つのトナーコンテナの消費量を独立してかつ精度良く算出することが可能とされる。また、第1水平搬送部58および第2水平搬送部59よりも上流側の第1垂直搬送部56および第2垂直搬送部57がトナーで満たされるように、第1センサS1、第2センサS2の検知情報に応じて、コンテナ駆動部MCが制御される。このため、第1水平搬送部58および第2水平搬送部59のトナー充填率が不安定になることが抑止され、第1水平搬送部58および第2水平搬送部59におけるトナーの流量に基づいて、上トナーコンテナ51および下トナーコンテナ52のトナーの消費量が精度良く算出される。
また、本実施形態では、装置本体11内において上トナーコンテナ51および下トナーコンテナ52は、装着方向において同じ位置に配置される。このため、上トナーコンテナ51および下トナーコンテナ52が前後方向においてずれて配置される場合と比較して、装置本体11の前後方向におけるサイズが縮小される。そして、2つのトナーコンテナによって形成されるコンテナ段差部Hを利用して、トナー補給ユニット5の一部を効率的に配置することができる。
また、本実施形態では、下トナーコンテナ52の上方に位置する上トナーコンテナ51から排出されるトナーを下方に搬送するために、第1垂直搬送部56が備えられる。そして、コンテナ段差部Hを利用して、第1垂直搬送部56を配置することができる。このため、上トナーコンテナ51の直下に下トナーコンテナ52が配置される場合と比較して、鉛直方向に沿って延びる第1垂直搬送部56を効率的に配置することができる。
更に、本実施形態では、トナー補給ユニット5が第1水平搬送部58および第2水平搬送部59を備える。このため、第1垂直搬送部56および第2垂直搬送部57から水平合流部60に直接トナーが流入する場合と比較して、水平合流部60内を安定してトナーで充填することができる。この結果、第3垂直搬送部65を介した現像装置23に対するトナー補給を安定して実行することができる。
また、本実施形態では、第1モータM1の回転方向に応じて、第1搬送スクリュー74および第2搬送スクリュー75への回転駆動力の伝達が切り替えられる。このため、単一の第1モータM1の回転駆動力を用いて、第1搬送スクリュー74および第2搬送スクリュー75を選択的に回転させることが可能となる。このため、第1水平搬送部58および第2水平搬送部59においてトナーを選択的に搬送することができるため、画像形成装置10のトナー補給系をコンパクトかつ低コストで実現することができる。
また、本実施形態では、画像形成部13は、複数色のトナーに応じてそれぞれ配置された複数の画像形成部13BK、13M、13C、13Yを備え、前記複数の画像形成部の上トナーコンテナ51が水平方向において互いに隣接して配置され、前記複数の画像形成部の下トナーコンテナ52が水平方向において互いに隣接して配置されている。更に、感光体ドラム20の軸方向に沿って見た場合、前記複数の画像形成部の上トナーコンテナ51および下トナーコンテナ52が千鳥状に配置されている。このため、複数色のトナーによってシートPに画像が形成される構成であっても、各色のトナーコンテナの交換に伴って画像形成動作が停止する頻度を低減するとともに、装置本体11の水平方向における幅が増大することが抑止される。また、図2に示すように、各色の上トナーコンテナ51および下トナーコンテナ52から現像装置23に対してトナーを補給する高さを利用して、中間転写ユニット14が配置されている。換言すれば、中間転写ユニット14の上方および後方の位置を利用して、各色のトナー補給ユニット5が配置されている。
また、本実施形態では、水平合流部60の内部に第3搬送スクリュー85が配置されている。第3搬送スクリュー85は、第3主搬送羽根851と、第4主搬送羽根852と、を有する。そして、第3主搬送羽根851および第4主搬送羽根852によるトナーの搬送方向が逆に設定されており、両者の中間部分においてトナーが第3垂直搬送部65に搬入される。このため、第3垂直搬送部65に至るまで互いの補給トナーが混在しにくく、各トナーコンテナから現像装置23に安定してトナーを補給することができる。また、上トナーコンテナ51および下トナーコンテナ52のトナー消費量をそれぞれ精度良く算出することができる。また、第3搬送スクリュー85が第3パドル853を備えているため、第3主搬送羽根851および第4主搬送羽根852によって搬送されたトナーが、第3垂直搬送部65の入口付近で凝集することが防止される。
以上、本発明の一実施形態に係る画像形成装置10につき詳細に説明した。このような構成によれば、複数のトナーコンテナから排出されたトナーが合流したのち現像装置に供給されるトナー供給系を備えるとともに、各トナーコンテナのトナー消費量を精度良く算出可能な画像形成装置が提供される。なお、本発明はこれに限定されるものではない。本発明は、例えば以下のような変形実施形態を取ることができる。
(1)上記の実施形態では、4色のトナーに応じて、トナー補給ユニット5および現像装置23がそれぞれ配置される態様にて説明したが、図3のような構造を備えた単色の画像形成装置(モノクロ機など)に本発明が適用されるものでもよい。
(2)上記の実施形態では、上トナーコンテナ51および下トナーコンテナ52は、コンテナの本体部分が回転することで、内部のトナーを搬送する態様にて説明したが、トナーコンテナは、内部にスクリューなどの回転可能なトナー搬送部材を備えるものでもよい。
(3)また、上トナーコンテナ51および下トナーコンテナ52からのトナー排出を行うために駆動制御部901が参照する現像装置23からのトナーの補給要求は、トナーセンサ93の出力に限定されるものではない。画像形成装置10における画像情報や、中間転写ユニット14の中間転写ベルト141上のパッチ画像の濃度情報など、その他の情報によって、現像装置23に対するトナー補給が判断される態様でもよい。
(4)また、図9、図10は、それぞれ、本発明の変形実施形態に係るトナー補給ユニットの合流部500M、500Nの斜視図である。先の実施形態では、合流部500が、第3搬送スクリュー85を有する態様にて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。図9、図10に示すように、合流部500M、500Nは、第1搬送スクリュー74および第2搬送スクリュー75によって搬送されたトナーをそれぞれ内部に受け入れるとともに、当該トナーを落下口86からそのまま第3垂直搬送部65に流入させる。
また、第1搬送スクリュー74および第2搬送スクリュー75がトナーを搬送する方向は、図9に示すように同じ方向(平行)であってもよく、図10に示すように互いに異なる方向に搬送するものでもよい。なお、図10に示すように、第1搬送スクリュー74および第2搬送スクリュー75がV字形状に配置されることで、落下口86を両者の間に容易に配置することができる。
10 画像形成装置
13 画像形成部
20 感光体ドラム
21 帯電装置
23 現像装置
5 トナー補給ユニット
500 合流部
50A 上ハウジング
50B 下ハウジング
51 上トナーコンテナ(第1トナーコンテナ)
52 下トナーコンテナ(第2トナーコンテナ)
56 第1垂直搬送部
57 第2垂直搬送部
58 第1水平搬送部
59 第2水平搬送部
60 水平合流部
65 第3垂直搬送部
70 第1スクリュー駆動部(搬送部材駆動部)
71 第1ウォームホイール
71H 被検知片
72 第1ワンウェイギア(第1伝達部材)
73 第2ワンウェイギア(第2伝達部材)
74 第1搬送スクリュー(第1搬送部材)
741 第1シャフト
742 第1主搬送羽根
75 第2搬送スクリュー(第2搬送部材)
751 第2シャフト
752 第2主搬送羽根
80 第2スクリュー駆動部
81 第2ウォームホイール
85 第3搬送スクリュー
850 第3シャフト
851 第3主搬送羽根(第3搬送部材)
852 第4主搬送羽根(第4搬送部材)
853 第3パドル(流入補助部材)
90 制御部
901 駆動制御部
902 カウント部
903 消費量算出部
904 記憶部
91 PIセンサ
92 表示部
93 トナーセンサ
S1 第1センサ(第1検知センサ)
S2 第2センサ(第2検知センサ)
M1 第1モータ
M2 第2モータ
MC コンテナ駆動部

Claims (3)

  1. 所定の軸回りに回転され、静電潜像が形成されることを許容するとともに前記静電潜像に応じたトナー像を担持する周面を有する感光体ドラムと、
    前記感光体ドラムにトナーを供給することで前記静電潜像を前記トナー像に顕在化する現像装置と、
    内部にトナーを貯留しかつトナーを排出可能な第1トナーコンテナと、
    内部にトナーを貯留しかつトナーを排出可能な第2トナーコンテナと、
    前記第1トナーコンテナから排出されるトナーを鉛直方向に沿って下方に案内する第1垂直搬送部と、
    前記第2トナーコンテナから排出されるトナーを鉛直方向に沿って下方に案内する第2垂直搬送部と、
    前記第1垂直搬送部の下端部に連通し、前記第1垂直搬送部から流入したトナーを水平方向に沿って第1方向に案内する第1水平搬送部と、
    前記第2垂直搬送部の下端部に連通し、前記第2垂直搬送部から流入したトナーを水平方向に沿って第2方向に案内する第2水平搬送部と、
    前記第1水平搬送部に回転可能に配置され、トナーを前記第1方向に搬送する第1搬送部材と、
    前記第2水平搬送部に回転可能に配置され、トナーを前記第2方向に搬送する第2搬送部材と、
    前記第1搬送部材および前記第2搬送部材を回転させる駆動力を発生する搬送部材駆動部と、
    前記第1トナーコンテナおよび前記第2トナーコンテナからトナーを排出する駆動力を発生するコンテナ駆動部と、
    前記第1水平搬送部の前記第1方向下流側部分および前記第2水平搬送部の前記第2方向下流側部分にそれぞれ連通し、前記第1搬送部材および前記第2搬送部材によって搬送されたトナーをそれぞれ内部に受け入れる合流部と、
    前記第1垂直搬送部に配置され、当該第1垂直搬送部におけるトナーの有無を検知する第1検知センサと、
    前記第2垂直搬送部に配置され、当該第2垂直搬送部におけるトナーの有無を検知する第2検知センサと、
    前記搬送部材駆動部および前記コンテナ駆動部を制御する駆動制御部であって、当該駆動制御部は、前記現像装置からのトナーの補給要求に応じて前記第1トナーコンテナから前記現像装置にトナーを補給する第1補給状態と前記第2トナーコンテナから前記現像装置にトナーを補給する第2補給状態とを切換え、前記第1補給状態において前記第1検知センサによって検知される前記第1垂直搬送部におけるトナーなし情報に応じて前記コンテナ駆動部を制御して前記第1トナーコンテナから前記第1垂直搬送部にトナーを排出させるとともに前記補給要求に応じて前記第1搬送部材を回転させる一方、前記第2補給状態において前記第2検知センサによって検知される前記第2垂直搬送部におけるトナーなし情報に応じて前記コンテナ駆動部を制御して前記第2トナーコンテナから前記第2垂直搬送部にトナーを排出させるとともに前記補給要求に応じて前記第2搬送部材を回転させる、駆動制御部と、
    前記第1搬送部材および前記第2搬送部材の回転時間をそれぞれ累積するカウント部と、
    前記カウント部が累積する前記回転時間に応じて前記第1水平搬送部および前記第2水平搬送部を流通するトナーの流量をそれぞれ算出することで、前記第1トナーコンテナおよび前記第2トナーコンテナのトナーの消費量をそれぞれ算出する、消費量算出部と、
    を備え
    前記搬送部材駆動部は、
    第1回転方向および前記第1回転方向とは反対の第2回転方向に回転可能なモータと、
    前記モータと前記第1搬送部材との間に介在し、前記モータが前記第1回転方向に回転されると前記第1搬送部材が回転することを許容する一方、前記モータが前記第2回転方向に回転されると前記第1搬送部材が回転することを規制する、第1伝達部材と、
    前記モータと前記第2搬送部材との間に介在し、前記モータが前記第2回転方向に回転されると前記第2搬送部材が回転することを許容する一方、前記モータが前記第1回転方向に回転されると前記第2搬送部材が回転することを規制する、第2伝達部材と、
    を有する、画像形成装置。
  2. 前記合流部は、
    前記第1方向に沿って見た場合、前記第1水平搬送部および前記第2水平搬送部の下方であって前記第1水平搬送部と前記第2水平搬送部との間に配置され、トナーを前記現像装置に至るまで鉛直方向に沿って下方に搬送する第3垂直搬送部と、
    前記第1水平搬送部から受け入れたトナーを水平方向に沿って第3方向に搬送しながら、前記第3垂直搬送部に流入させる第3搬送部材と、
    前記第2水平搬送部から受け入れたトナーを水平方向に沿って前記第3方向とは反対の第4方向に搬送しながら、前記第3垂直搬送部に流入させる第4搬送部材と、
    を有する、請求項に記載の画像形成装置。
  3. 前記合流部は、前記第3搬送部材および前記第4搬送部材によって搬送されたトナーが、前記第3垂直搬送部に流入することを補助する流入補助部材を更に有する、請求項に記載の画像形成装置。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7013974B2 (ja) * 2018-03-19 2022-02-01 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 画像形成装置
JP7371504B2 (ja) 2020-01-17 2023-10-31 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 画像形成装置
US11175603B1 (en) * 2020-10-13 2021-11-16 Toshiba Tec Kabushiki Kaisha Image forming apparatus
JP2022092174A (ja) 2020-12-10 2022-06-22 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 画像形成装置
JP2022139221A (ja) 2021-03-11 2022-09-26 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 画像形成装置
WO2023008407A1 (ja) * 2021-07-30 2023-02-02 ブラザー工業株式会社 画像形成装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014149454A (ja) 2013-02-01 2014-08-21 Ricoh Co Ltd 粉体補給装置、及び、画像形成装置
JP2016050958A (ja) 2014-08-28 2016-04-11 キヤノンファインテック株式会社 画像形成装置
JP2016099366A (ja) 2014-11-18 2016-05-30 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 画像形成装置、プログラム、及び画像形成方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR0131958B1 (ko) * 1994-11-10 1998-10-01 김광호 프로세스 카트리지 교환시기 경보방법 및 장치
JP4259074B2 (ja) * 2002-09-17 2009-04-30 富士ゼロックス株式会社 現像剤補給装置および画像形成装置
JP2008203811A (ja) * 2007-01-24 2008-09-04 Kyocera Mita Corp 画像形成装置
JP2008268657A (ja) * 2007-04-23 2008-11-06 Kyocera Mita Corp トナー搬送機構及びそれを備えた画像形成装置
JP4855430B2 (ja) * 2008-03-03 2012-01-18 シャープ株式会社 画像形成装置
JP5315272B2 (ja) 2010-03-18 2013-10-16 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 画像形成装置
JP6270124B2 (ja) * 2013-01-16 2018-01-31 株式会社リコー トナー補給装置及び画像形成装置
JP2016090932A (ja) * 2014-11-10 2016-05-23 キヤノン株式会社 現像剤補給容器、現像剤補給装置、及び、画像形成装置
JP6252442B2 (ja) * 2014-11-20 2017-12-27 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 現像剤案内装置、これを備える画像形成装置
US9360816B1 (en) * 2014-12-15 2016-06-07 Ricoh Company, Ltd. Toner bottle driving device control method and image forming apparatus
US9671734B2 (en) * 2015-03-03 2017-06-06 Ricoh Company, Ltd. Control device, image forming apparatus, and control method
JP7003523B2 (ja) * 2017-09-21 2022-01-20 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 画像形成装置
JP6981134B2 (ja) * 2017-09-21 2021-12-15 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 画像形成装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014149454A (ja) 2013-02-01 2014-08-21 Ricoh Co Ltd 粉体補給装置、及び、画像形成装置
JP2016050958A (ja) 2014-08-28 2016-04-11 キヤノンファインテック株式会社 画像形成装置
JP2016099366A (ja) 2014-11-18 2016-05-30 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 画像形成装置、プログラム、及び画像形成方法

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