JP7371504B2

JP7371504B2 - 画像形成装置

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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、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、現像装置にトナーを補給するトナー補給ユニットが各現像装置に対応して複数設けられた画像形成装置が開示されている。特許文献１に開示される技術では、各トナー補給ユニットは、２つのトナーコンテナを備えている。２つのトナーコンテナから排出されたトナーは、２つの搬送部材によって搬送され、下流側に配置された合流部で互いに合流したのち現像装置に至る。一方のトナーコンテナが空になった場合でも、他方のトナーコンテナからトナーを補給することが可能であるため、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。

特開２０１９－１０９３２６号公報

特許文献１には、各トナー補給ユニットにおいて、２つの搬送部材によって搬送されるトナーを合流部において効率良く合流させるための技術についても提案されている。この技術では、２つの搬送部材は、上流側に対して下流側の領域部分が合流部において近接するようにＶ字形状に配置される。

ところで、高速印字の対応に伴うトナーコンテナの大容量化や装置サイズのコンパクト化等の影響で、隣接する現像装置同士の間隔と、隣接するトナー補給ユニット間での一方のトナーコンテナ同士の間隔とが異なる場合がある。この場合、Ｖ字形状に配置された２つの搬送部材の成す角が、トナー補給ユニット毎に異なってしまう。このため、２つの搬送部材を駆動させるための駆動部の構成を、複数のトナー補給ユニットにおいて共通化できないという問題が生じ得る。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、複数のトナーコンテナから排出されるトナーを複数の搬送部材の搬送によって合流させたのち現像装置に補給するトナー補給ユニットを備える構成において、トナーを効率良く合流させることが可能であると共に、複数の搬送部材を駆動させる駆動部を複数のトナー補給ユニット間で共通化することが可能な画像形成装置を提供することにある。

本発明の一の局面に係る画像形成装置は、水平に延びるドラム軸回りに回転可能な感光体ドラムと、当該感光体ドラムにトナーを供給する現像装置とを有し、前記ドラム軸と水平に直交する配列方向に沿って配列される複数の画像形成ユニットと、前記複数の画像形成ユニットの各々に対応して設けられ、前記現像装置にトナーを補給する複数のトナー補給ユニットと、を備える。前記複数のトナー補給ユニットの各々は、内部にトナーを貯留しかつトナーを排出可能な第１コンテナ及び第２コンテナと、前記第１コンテナから鉛直下方に延びる第１垂直管軸を取り囲む周壁を有する筒状に形成され、前記第１コンテナから排出されるトナーを前記第１垂直管軸に沿った鉛直下方に案内する第１垂直搬送管と、前記第２コンテナから鉛直下方に延びる第２垂直管軸を取り囲む周壁を有する筒状に形成され、前記第２コンテナから排出されるトナーを前記第２垂直管軸に沿った鉛直下方に案内する第２垂直搬送管と、前記ドラム軸及び前記配列方向と交差する第１水平方向に延びる筒状に形成され、前記第１垂直搬送管の下端に接続されてトナーが流入する第１流入口を有する第１水平搬送管と、前記第１水平方向に対して鋭角の角度を成す第２水平方向に延びる筒状に形成され、前記第２垂直搬送管の下端に接続されてトナーが流入する第２流入口を有する第２水平搬送管と、前記第１水平方向に沿った第１水平回転軸回りの回転が可能に前記第１水平搬送管内に配置され、前記第１流入口を通じて前記第１水平搬送管内に流入したトナーを回転によって下流側へ搬送する第１搬送部材と、前記第２水平方向に沿った第２水平回転軸回りの回転が可能に前記第２水平搬送管内に配置され、前記第２流入口を通じて前記第２水平搬送管内に流入したトナーを回転によって下流側へ搬送する第２搬送部材と、前記第１水平搬送管の下流側部分と前記第２水平搬送管の下流側部分とにそれぞれ連通し、前記第１搬送部材と前記第２搬送部材とによって搬送されるトナーをそれぞれ内部に受け入れると共に、その受け入れたトナーを排出する合流排出口を有する合流部と、前記合流排出口から鉛直下方に延びる第３垂直管軸を取り囲む周壁を有する筒状に形成され、前記合流排出口を通じて前記合流部から排出されるトナーを前記現像装置に向けて前記第３垂直管軸に沿った鉛直下方に案内する第３垂直搬送管と、前記第１搬送部材及び前記第２搬送部材を回転させる駆動力を発する搬送駆動部と、を含む。前記合流部を鉛直方向から見た平面視において、前記合流排出口は、前記第１水平回転軸と前記第２水平回転軸との間に配置され、前記第１水平回転軸と前記第３垂直管軸との間の第１軸間距離と、前記第２水平回転軸と前記第３垂直管軸との間の第２軸間距離とは、互いに異なる値を取るように設定されている。

この画像形成装置によれば、複数の現像装置の各々に対応してトナー補給ユニットが設けられている。各トナー補給ユニットにおいては、現像装置に対して第１コンテナ及び第２コンテナが配置される。第１コンテナから排出されるトナーは、第１垂直搬送管を通じて第１水平搬送管内に流入し、第１水平搬送管内に配置される第１搬送部材の回転によって合流部へ搬送され、合流排出口に連通する第３垂直搬送管を通じて現像装置に補給される。一方、第２コンテナから排出されるトナーは、第２垂直搬送管を通じて第２水平搬送管内に流入し、第２水平搬送管内に配置される第２搬送部材の回転によって合流部へ搬送され、合流排出口に連通する第３垂直搬送管を通じて現像装置に補給される。第１コンテナ及び第２コンテナのうちの一方のコンテナが空になった場合でも、他方のコンテナからトナーを現像装置に補給することが可能であるため、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。

ここで、第１水平搬送管は第１水平方向に延び、第２水平搬送管は第１水平方向に対して鋭角の角度を成す第２水平方向に延びている。このため、第１水平搬送管内の第１搬送部材と、第２水平搬送管内の第２搬送部材とは、それぞれの回転軸の成す角が鋭角となるように、上流側に対して下流側の領域部分が合流部において近接するＶ字形状に配置される。これにより、第１搬送部材及び第２搬送部材の各々によって搬送されるトナーを合流部において効率良く合流させることができる。

次に、複数の画像形成ユニット及びトナー補給ユニットの配列方向において、隣接する現像装置同士の間隔（現像装置ピッチ）と、隣接するトナー補給ユニット間での第１コンテナ同士の間隔（コンテナピッチ）とが異なる場合を想定する。この場合、隣接するトナー補給ユニット間において、第１コンテナと連通する第１垂直搬送管の第１垂直管軸同士の間隔と、現像装置と連通する第３垂直搬送管の第３垂直管軸同士の間隔とが、異なることになる。この場合、第１搬送部材及び第２搬送部材の各回転軸と第３垂直管軸との間の合流部における位置関係について、第３垂直管軸の位置を、各回転軸の間の中央位置に設定すると、Ｖ字形状に配置された第１搬送部材及び第２搬送部材の成す角が、現像装置ピッチとコンテナピッチとの間のピッチずれに応じてトナー補給ユニット毎に異なってしまう。

そこで、第１搬送部材の第１水平回転軸と第３垂直管軸との間の第１軸間距離と、第２搬送部材の第２水平回転軸と第３垂直管軸との間の第２軸間距離とは、互いに異なる値を取るように設定されている。すなわち、合流部内において第３垂直管軸の位置は、第１水平回転軸と第２水平回転軸との間の中央位置ではなく、何れかの回転軸側に偏在している。これにより、現像装置ピッチとコンテナピッチとの間のピッチずれを吸収し、Ｖ字形状に配置された第１搬送部材及び第２搬送部材の成す角を複数のトナー補給ユニットで一致させることができる。このため、第１搬送部材及び第２搬送部材を駆動させるための搬送駆動部の構成を、複数のトナー補給ユニットにおいて共通化することができ、低コスト化を図ることができる。

上記の画像形成装置において、前記第１コンテナは、前記第２コンテナの上方において、鉛直方向から見た平面視で前記第２コンテナの一部と重なるように配置され、前記第１垂直搬送管の前記第１垂直管軸に沿った長さは、前記第２垂直搬送管の前記第２垂直管軸に沿った長さよりも長い値に設定され、前記第１軸間距離は、前記第２軸間距離よりも短い値に設定される構成であってもよい。

この態様では、鉛直方向から見た場合、第１コンテナが第２コンテナの一部と重なるように配置されている。これにより、各トナー補給ユニットの水平方向における幅が増大されることが抑止され、トナー補給ユニットのコンパクト化を実現することができる。この際、第１コンテナと連通する第１垂直搬送管の長さは、第２コンテナと連通する第２垂直搬送管の長さよりも長い値に設定される。

垂直搬送管の長さが長くなるに従って、当該垂直搬送管内に蓄積されたトナーに加わる圧縮力が大きくなり、トナーの流動性が低下する現象が生じ得る。第１垂直搬送管内で流動性が低下した状態のトナーが第１水平搬送管内に流入し、第１搬送部材によって合流部に搬送された場合、合流排出口から適切に第３垂直搬送管へ排出されない現象が想定される。このような想定に鑑みて、第１搬送部材に対応した第１軸間距離が第２軸間距離よりも短い値に設定される。これにより、第１搬送部材によって合流部に搬送されたトナーの、第１搬送部材から合流排出口に至るまでの流動距離を短くすることができる。このため、管長が長く設定されることに伴って第１垂直搬送管内でトナーの流動性が低下した場合であっても、当該トナーを合流排出口から第３垂直搬送管へ効率良く排出することができる。

本発明の他の局面に係る画像形成装置は、水平に延びるドラム軸回りに回転可能な感光体ドラムと、当該感光体ドラムにトナーを供給する現像装置とを有し、前記ドラム軸と水平に直交する配列方向に沿って配列される複数の画像形成ユニットと、前記複数の画像形成ユニットの各々に対応して設けられ、前記現像装置にトナーを補給する複数のトナー補給ユニットと、を備える。前記複数のトナー補給ユニットの各々は、内部にトナーを貯留しかつトナーを排出可能な第１コンテナ及び第２コンテナと、前記第１コンテナから鉛直下方に延びる第１垂直管軸を取り囲む周壁を有する筒状に形成され、前記第１コンテナから排出されるトナーを前記第１垂直管軸に沿った鉛直下方に案内する第１垂直搬送管と、前記第２コンテナから鉛直下方に延びる第２垂直管軸を取り囲む周壁を有する筒状に形成され、前記第２コンテナから排出されるトナーを前記第２垂直管軸に沿った鉛直下方に案内する第２垂直搬送管と、前記ドラム軸及び前記配列方向と交差する第１水平方向に延びる筒状に形成され、前記第１垂直搬送管の下端に接続されてトナーが流入する第１流入口を有する第１水平搬送管と、前記第１水平方向に対して鋭角の角度を成す第２水平方向に延びる筒状に形成され、前記第２垂直搬送管の下端に接続されてトナーが流入する第２流入口を有する第２水平搬送管と、前記第１水平方向に沿った第１水平回転軸回りの回転が可能に前記第１水平搬送管内に配置され、前記第１流入口を通じて前記第１水平搬送管内に流入したトナーを回転によって下流側へ搬送する第１搬送部材と、前記第２水平方向に沿った第２水平回転軸回りの回転が可能に前記第２水平搬送管内に配置され、前記第２流入口を通じて前記第２水平搬送管内に流入したトナーを回転によって下流側へ搬送する第２搬送部材と、前記第１水平搬送管の下流側部分と前記第２水平搬送管の下流側部分とにそれぞれ連通し、前記第１搬送部材と前記第２搬送部材とによって搬送されるトナーをそれぞれ内部に受け入れると共に、その受け入れたトナーを排出する合流排出口を有する合流部と、前記合流排出口から鉛直下方に延びる第３垂直管軸を取り囲む周壁を有する筒状に形成され、前記合流排出口を通じて前記合流部から排出されるトナーを前記現像装置に向けて前記第３垂直管軸に沿った鉛直下方に案内する第３垂直搬送管と、前記第１搬送部材及び前記第２搬送部材を回転させる駆動力を発する搬送駆動部と、を含む。前記合流部を鉛直方向から見た平面視において、前記合流排出口は、前記第１水平回転軸と前記第２水平回転軸との間に配置され、前記第１水平回転軸と前記第３垂直管軸との間の第１軸間距離と、前記第２水平回転軸と前記第３垂直管軸との間の第２軸間距離とは、同値に設定される。前記複数のトナー補給ユニットの各々の前記第１垂直搬送管、又は、前記第３垂直搬送管は、前記ドラム軸に沿った方向において互いに異なる位置に配置されている。

この画像形成装置によれば、複数の現像装置の各々に対応してトナー補給ユニットが設けられている。各トナー補給ユニットにおいては、現像装置に対して第１コンテナ及び第２コンテナが配置される。第１コンテナから排出されるトナーは、第１垂直搬送管を通じて第１水平搬送管内に流入し、第１水平搬送管内に配置される第１搬送部材の回転によって合流部へ搬送され、合流排出口に連通する第３垂直搬送管を通じて現像装置に補給される。一方、第２コンテナから排出されるトナーは、第２垂直搬送管を通じて第２水平搬送管内に流入し、第２水平搬送管内に配置される第２搬送部材の回転によって合流部へ搬送され、合流排出口に連通する第３垂直搬送管を通じて現像装置に補給される。ここで、第１水平搬送管は第１水平方向に延び、第２水平搬送管は第１水平方向に対して鋭角の角度を成す第２水平方向に延びている。このため、第１水平搬送管内の第１搬送部材と、第２水平搬送管内の第２搬送部材とは、それぞれの回転軸の成す角が鋭角となるように、上流側に対して下流側の領域部分が合流部において近接するＶ字形状に配置される。これにより、第１搬送部材及び第２搬送部材の各々によって搬送されるトナーを合流部において効率良く合流させることができる。

次に、現像装置ピッチとコンテナピッチとの間のピッチずれに応じて、隣接するトナー補給ユニット間において、第１コンテナと連通する第１垂直搬送管の第１垂直管軸同士の間隔と、現像装置と連通する第３垂直搬送管の第３垂直管軸同士の間隔とが、異なる場合を想定する。この場合、第１搬送部材の第１水平回転軸と第３垂直管軸との間の第１軸間距離と、第２搬送部材の第２水平回転軸と第３垂直管軸との間の第２軸間距離とを同値に設定すると、Ｖ字形状に配置された第１搬送部材及び第２搬送部材の成す角が、現像装置ピッチとコンテナピッチとの間のピッチずれに応じてトナー補給ユニット毎に異なってしまう。

そこで、複数のトナー補給ユニットにおいて、第１垂直搬送管、又は、第３垂直搬送管を、ドラム軸に沿った方向において互いに異なる位置に配置する。これにより、現像装置ピッチとコンテナピッチとの間のピッチずれを吸収し、Ｖ字形状に配置された第１搬送部材及び第２搬送部材の成す角を複数のトナー補給ユニットで一致させることができる。これにより、第１搬送部材及び第２搬送部材を駆動させるための搬送駆動部の構成を、複数のトナー補給ユニットにおいて共通化することができ、低コスト化を図ることができる。

本発明の他の局面に係る画像形成装置は、水平に延びるドラム軸回りに回転可能な感光体ドラムと、当該感光体ドラムにトナーを供給する現像装置とを有し、前記ドラム軸と水平に直交する配列方向に沿って配列される少なくとも３つの画像形成ユニットと、前記少なくとも３つの画像形成ユニットの各々に対応して設けられ、前記現像装置にトナーを補給する少なくとも３つのトナー補給ユニットと、を備える。前記少なくとも３つのトナー補給ユニットの各々は、内部にトナーを貯留しかつトナーを排出可能な第１コンテナ及び第２コンテナと、前記第１コンテナから鉛直下方に延びる第１垂直管軸を取り囲む周壁を有する筒状に形成され、前記第１コンテナから排出されるトナーを前記第１垂直管軸に沿った鉛直下方に案内する第１垂直搬送管と、前記第２コンテナから鉛直下方に延びる第２垂直管軸を取り囲む周壁を有する筒状に形成され、前記第２コンテナから排出されるトナーを前記第２垂直管軸に沿った鉛直下方に案内する第２垂直搬送管と、前記ドラム軸及び前記配列方向と交差する第１水平方向に延びる筒状に形成され、前記第１垂直搬送管の下端に接続されてトナーが流入する第１流入口を有する第１水平搬送管と、前記第１水平方向に対して鋭角の角度を成す第２水平方向に延びる筒状に形成され、前記第２垂直搬送管の下端に接続されてトナーが流入する第２流入口を有する第２水平搬送管と、前記第１水平方向に沿った第１水平回転軸回りの回転が可能に前記第１水平搬送管内に配置され、前記第１流入口を通じて前記第１水平搬送管内に流入したトナーを回転によって下流側へ搬送する第１搬送部材と、前記第２水平方向に沿った第２水平回転軸回りの回転が可能に前記第２水平搬送管内に配置され、前記第２流入口を通じて前記第２水平搬送管内に流入したトナーを回転によって下流側へ搬送する第２搬送部材と、前記第１水平搬送管の下流側部分と前記第２水平搬送管の下流側部分とにそれぞれ連通し、前記第１搬送部材と前記第２搬送部材とによって搬送されるトナーをそれぞれ内部に受け入れると共に、その受け入れたトナーを排出する合流排出口を有する合流部と、前記合流排出口から鉛直下方に延びる第３垂直管軸を取り囲む周壁を有する筒状に形成され、前記合流排出口を通じて前記合流部から排出されるトナーを前記現像装置に向けて前記第３垂直管軸に沿った鉛直下方に案内する第３垂直搬送管と、前記第１搬送部材及び前記第２搬送部材を回転させる駆動力を発する搬送駆動部と、を含む。前記合流部を鉛直方向から見た平面視において、前記合流排出口は、前記第１水平回転軸と前記第２水平回転軸との間に配置され、前記第１水平回転軸と前記第３垂直管軸との間の第１軸間距離と、前記第２水平回転軸と前記第３垂直管軸との間の第２軸間距離とは、同値に設定される。前記少なくとも３つのトナー補給ユニットにおいて隣接する前記第１垂直搬送管同士の前記配列方向の間隔、又は、前記第３垂直搬送管同士の前記配列方向の間隔は、異なる値に設定されている。

この画像形成装置によれば、少なくとも３つの現像装置の各々に対応してトナー補給ユニットが設けられている。各トナー補給ユニットにおいては、現像装置に対して第１コンテナ及び第２コンテナが配置される。第１コンテナから排出されるトナーは、第１垂直搬送管を通じて第１水平搬送管内に流入し、第１水平搬送管内に配置される第１搬送部材の回転によって合流部へ搬送され、合流排出口に連通する第３垂直搬送管を通じて現像装置に補給される。一方、第２コンテナから排出されるトナーは、第２垂直搬送管を通じて第２水平搬送管内に流入し、第２水平搬送管内に配置される第２搬送部材の回転によって合流部へ搬送され、合流排出口に連通する第３垂直搬送管を通じて現像装置に補給される。ここで、第１水平搬送管は第１水平方向に延び、第２水平搬送管は第１水平方向に対して鋭角の角度を成す第２水平方向に延びている。このため、第１水平搬送管内の第１搬送部材と、第２水平搬送管内の第２搬送部材とは、それぞれの回転軸の成す角が鋭角となるように、上流側に対して下流側の領域部分が合流部において近接するＶ字形状に配置される。これにより、第１搬送部材及び第２搬送部材の各々によって搬送されるトナーを合流部において効率良く合流させることができる。

そこで、隣接するトナー補給ユニット間において、第１垂直搬送管同士の配列方向の間隔、又は、第３垂直搬送管同士の配列方向の間隔を、異なる値に設定する。これにより、現像装置ピッチとコンテナピッチとの間のピッチずれを吸収し、Ｖ字形状に配置された第１搬送部材及び第２搬送部材の成す角を少なくとも３つのトナー補給ユニットで一致させることができる。これにより、第１搬送部材及び第２搬送部材を駆動させるための搬送駆動部の構成を、少なくとも３つのトナー補給ユニットにおいて共通化することができ、低コスト化を図ることができる。

上記の画像形成装置において、前記第１搬送部材は、前記第１水平回転軸上に配置され、前記搬送駆動部の駆動力によって回転される第１シャフトと、前記第１シャフト上に配置され、前記第１シャフトの回転に伴う回転によってトナーを下流側へ搬送する第１搬送羽根と、前記第１シャフト上の前記第１搬送羽根よりも下流側において前記合流部内に配置され、前記第１シャフトの回転に伴う回転によって、前記第１搬送羽根から搬送されるトナーを前記合流排出口へ送出する第１パドルと、を有し、前記第２搬送部材は、前記第２水平回転軸上に配置され、前記搬送駆動部の駆動力によって回転される第２シャフトと、前記第２シャフト上に配置され、前記第２シャフトの回転に伴う回転によってトナーを下流側へ搬送する第２搬送羽根と、前記第２シャフト上の前記第２搬送羽根よりも下流側において前記合流部内に配置され、前記第２シャフトの回転に伴う回転によって、前記第２搬送羽根から搬送されるトナーを前記合流排出口へ送出する第２パドルと、を有し、前記第１軸間距離は、前記合流排出口の開口半径に前記第１パドルの回転半径を加算した値以下に設定され、前記第２軸間距離は、前記合流排出口の開口半径に前記第２パドルの回転半径を加算した値以下に設定される構成であってもよい。

この態様では、第１搬送部材の第１水平回転軸と第３垂直搬送管の第３垂直管軸との間の第１軸間距離は、合流排出口の開口半径に第１搬送部材に設けられた第１パドルの回転半径を加算した値以下に設定される。同様に、第２搬送部材の第２水平回転軸と第３垂直搬送管の第３垂直管軸との間の第２軸間距離は、合流排出口の開口半径に第２搬送部材に設けられた第２パドルの回転半径を加算した値以下に設定される。これにより、第１搬送部材及び第２搬送部材によって合流部に搬送されたトナーが、各搬送部材と合流排出口との間に滞留する現象が生じる頻度を低減し、当該トナーを各パドルによって合流排出口から第３垂直搬送管へ効率良く排出することができる。

上記の画像形成装置において、前記搬送駆動部は、第１回転方向及び前記第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、前記モータの回転方向に応じて第１位置と第２位置との間で揺動可能なギアであって、前記第１位置において前記第１搬送部材の回転を許容し、前記第２位置において前記第２搬送部材の回転を許容する揺動ギアと、を有する構成であってもよい。

この態様では、モータの回転方向に応じて揺動ギアが揺動することによって、第１搬送部材及び第２搬送部材への回転駆動力の伝達が切り替えられる。これにより、単一のモータの回転駆動力を用いて、第１搬送部材及び第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、トナー補給ユニットをコンパクトかつ低コストで実現することができる。

上記の画像形成装置において、前記搬送駆動部は、第１回転方向及び前記第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、前記モータが前記第１回転方向に回転されると前記第１搬送部材の回転を許容する一方、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搬送部材の回転を規制する第１ワンウェイクラッチと、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搬送部材の回転を許容する一方、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搬送部材の回転を規制する第２ワンウェイクラッチと、を有する構成であってもよい。

この態様では、モータの回転方向に応じてワンウェイクラッチによって、第１搬送部材及び第２搬送部材への回転駆動力の伝達が切り替えられる。これにより、単一のモータの回転駆動力を用いて、第１搬送部材及び第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、トナー補給ユニットをコンパクトかつ低コストで実現することができる。

上記の画像形成装置において、前記各トナー補給ユニットは、前記第１搬送部材の回転を検知する第１搬送検知センサと、前記第２搬送部材の回転を検知する第２搬送検知センサと、を更に含む構成であってもよい。

この態様では、第１搬送検知センサ及び第２搬送検知センサの検知結果に基づいて、第１搬送部材及び第２搬送部材の回転量を算出することができる。この回転量の算出結果を用いて、第１コンテナ及び第２コンテナのトナーの消費量を精度良く算出することができる。

上記の画像形成装置において、前記各トナー補給ユニットは、前記モータの回転を検知するモータ回転検知センサを、更に含む構成であってもよい。

この態様では、モータ回転検知センサの検知結果に基づいて、第１搬送部材及び第２搬送部材を回転させるときのモータの回転量を算出することができる。この回転量の算出結果を用いて、第１コンテナ及び第２コンテナのトナーの消費量を精度良く算出することができる。

本発明によれば、各トナー補給ユニットにおいて、第１搬送部材及び第２搬送部材によって搬送されるトナーを合流部で効率良く合流させることが可能であると共に、各搬送部材を駆動させる駆動部を複数のトナー補給ユニット間で共通化することが可能な画像形成装置を提供することができる。

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。画像形成装置に備えられるトナー補給ユニットの斜視図である。トナー補給ユニットの正面図である。トナー補給ユニットの側面図である。トナー補給ユニットにおいてトナーコンテナを取り外した状態の斜視図である。トナーコンテナを取り外した状態のトナー補給ユニットを上方から見た図である。トナー補給ユニットに備えられる第１搬送部材及び第２搬送部材の斜視図である。トナー補給ユニットに備えられる搬送駆動部の近傍を拡大して示す斜視図である。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を上方から見た図である。

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。

図１は、画像形成装置１０の内部構造を示す断面図である。画像形成装置１０は、箱形の筐体構造を有する装置本体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ユニット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が設けられている。

装置本体１１内には、更に、画像形成ユニット１３より右側位置に、鉛直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、画像形成ユニット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及び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。

画像形成ユニット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ために複数（少なくとも３つ）のユニットが設けられている。複数の画像形成ユニット１３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）向かった配列方向に、複数色のトナーに応じて配列された、イエロー（Ｙ）色のトナーを用いる第１画像形成ユニット１３Ｙ、シアン（Ｃ）色のトナーを用いる第２画像形成ユニット１３Ｃ、マゼンタ（Ｍ）色のトナーを用いる第３画像形成ユニット１３Ｍ及びブラック（ＢＫ）色のトナーを用いる第４画像形成ユニット１３ＢＫが備えられている。換言すると、複数の画像形成ユニット１３としての第１～第４画像形成ユニット１３Ｙ，１３Ｃ，１３Ｍ，１３ＢＫは、後述の感光体ドラム２０のドラム軸２０Ａと水平に直交する配列方向（左右方向）に沿って配列される。第１～第４画像形成ユニット１３Ｙ，１３Ｃ，１３Ｍ，１３ＢＫは、トナーの色が異なる以外は同一の構成を有するため、画像形成ユニット１３と総称することもある。各画像形成ユニット１３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、各画像形成ユニット１３に共通の露光装置２２が、画像形成ユニット１３の下方に配置されている。

感光体ドラム２０は、水平（前後方向）に延びる所定のドラム軸２０Ａ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共に、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。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及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）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有している。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成分現像剤方式又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、各画像形成ユニット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及び二次転写ローラー１４５は、転写部を構成する。転写部は、各画像形成ユニット１３において形成されたトナー像を各感光体ドラム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～図４は、画像形成装置１０に備えられるトナー補給ユニット５を示す図であって、図２は斜視図、図３は正面図、図４は側面図である。また、図５及び図６は、トナー補給ユニット５においてトナーコンテナ５０，５１を取り外した状態を示す図であって、図５は斜視図、図６は上方から見た図である。

画像形成装置１０は、複数の画像形成ユニット１３の各々に対応して設けられた複数（少なくとも３つ）のトナー補給ユニット５を、更に備えている。本実施形態では、複数のトナー補給ユニット５として、第１画像形成ユニット１３Ｙに対応した第１トナー補給ユニット５Ｙ、第２画像形成ユニット１３Ｃに対応した第２トナー補給ユニット５Ｃ、第３画像形成ユニット１３Ｍに対応した第３トナー補給ユニット５Ｍ、第４画像形成ユニット１３ＢＫに対応した第４トナー補給ユニット５ＢＫが備えられている。複数のトナー補給ユニット５としての第１～第４トナー補給ユニット５Ｙ，５Ｃ，５Ｍ，５ＢＫは、画像形成ユニット１３と同じ配列方向（左右方向）に沿って配列される。第１～第４トナー補給ユニット５Ｙ，５Ｃ，５Ｍ，５ＢＫは、用いるトナーの色が異なる以外は同一の構成を有するため、トナー補給ユニット５と総称することもある。

各トナー補給ユニット５は、対応する画像形成ユニット１３の現像装置２３にトナーを補給するためのユニットである。各トナー補給ユニット５は、それぞれ、上トナーコンテナ５０（第１コンテナ）と下トナーコンテナ５１（第２コンテナ）とを含む。

上トナーコンテナ５０及び下トナーコンテナ５１は、それぞれ、感光体ドラム２０のドラム軸２０Ａに沿った前後方向に延びると共に、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５０及び下トナーコンテナ５１は、感光体ドラム２０のドラム軸２０Ａに沿った装着方向ＤＭ（図２、後方向）に沿って、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５０は、円筒形状を有すると共に、その外周面には軸方向に沿って螺旋状に延びる螺旋溝５０Ａが形成されている。同様に、下トナーコンテナ５１は、円筒形状を有すると共に、その外周面には軸方向に沿って螺旋状に延びる螺旋溝５１Ａが形成されている。螺旋溝５０Ａ，５１Ａは、上トナーコンテナ５０及び下トナーコンテナ５１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５０及び下トナーコンテナ５１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５０は、装置本体１１に装着された状態において、装置本体１１に固定された上コンテナ支持部６０に支持されて位置決めされる。上トナーコンテナ５０は、固定部５０Ｂと、第１コンテナギア５０Ｃと、を有する。固定部５０Ｂは回転することなく、上トナーコンテナ５０のうち固定部５０Ｂよりも前方部分が固定部５０Ｂ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５０Ｃは、固定部５０Ｂの前方において上トナーコンテナ５０の外周部に固定されたギアである。第１コンテナギア５０Ｃに回転力が伝達されることで、上トナーコンテナ５０の前方部分が回転する。

下トナーコンテナ５１も同様に、装置本体１１に装着された状態において、装置本体１１に固定された下コンテナ支持部６１に支持されて位置決めされる。下トナーコンテナ５１は、固定部５１Ｂと、第２コンテナギア５１Ｃと、を有する。固定部５１Ｂは回転することなく、下トナーコンテナ５１のうち固定部５１Ｂよりも前方部分が固定部５１Ｂ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５１Ｃは、固定部５１Ｂの前方において下トナーコンテナ５１の外周部に固定されたギアである。第２コンテナギア５１Ｃに回転力が伝達されることで、下トナーコンテナ５１の前方部分が回転する。

なお、上トナーコンテナ５０は、装着方向ＤＭの先端側の固定部５０Ｂ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５１は、装着方向ＤＭの先端側の固定部５１Ｂ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。また、上トナーコンテナ５０及び下トナーコンテナ５１は、各トナー排出口を封止するシャッターを有する。上トナーコンテナ５０が上コンテナ支持部６０に装着され、下トナーコンテナ５１が下コンテナ支持部６１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。なお、複数のトナー補給ユニット５の各々に備えられる上トナーコンテナ５０及び下トナーコンテナ５１は、図１の装置本体１１のコンテナ用空間Ｓに配置される。

また、上トナーコンテナ５０及び下トナーコンテナ５１は、同一長さに形成される。更に、上トナーコンテナ５０及び下トナーコンテナ５１は、複数のトナー補給ユニット５毎に、同一長さに形成される。すなわち、複数のトナー補給ユニット５の各々に備えられる全ての上トナーコンテナ５０及び下トナーコンテナ５１が同一長さに形成される。

各トナー補給ユニット５において、上トナーコンテナ５０は、下トナーコンテナ５１の上方であって、鉛直方向（上下方向）から見た平面視で下トナーコンテナ５１の一部と重なるように配置される。すなわち、感光体ドラム２０のドラム軸２０Ａに沿った前後方向から見た場合、複数のトナー補給ユニット５の上トナーコンテナ５０及び下トナーコンテナ５１が千鳥状に配置されている。これにより、各トナー補給ユニット５の水平方向（左右方向）における幅が増大されることが抑止され、トナー補給ユニット５のコンパクト化を実現することができる。

各トナー補給ユニット５は、第１垂直搬送管５２、第２垂直搬送管５３、第３垂直搬送管５４、第１水平搬送管５５、第２水平搬送管５６、合流部５７、第１搬送スクリュー５８（第１搬送部材）、第２搬送スクリュー５９（第２搬送部材）、及び搬送駆動部７０を更に含む。

第１垂直搬送管５２は、上トナーコンテナ５０から鉛直下方に延びる第１垂直管軸５２Ａを取り囲む周壁を有する筒状に形成された管体である。第１垂直管軸５２Ａは、第１垂直搬送管５２の中心軸となる。第１垂直搬送管５２は、上トナーコンテナ５０が上コンテナ支持部６０に支持された状態において、上トナーコンテナ５０の固定部５０Ｂに形成された第１トナー排出口と連通する。このため、第１垂直搬送管５２は、上トナーコンテナ５０から排出されるトナーを第１垂直管軸５２Ａに沿った鉛直下方に案内する。

第２垂直搬送管５３は、下トナーコンテナ５１から鉛直下方に延びる第２垂直管軸５３Ａを取り囲む周壁を有する筒状に形成された管体である。第２垂直管軸５３Ａは、第２垂直搬送管５３の中心軸となる。第２垂直搬送管５３は、下トナーコンテナ５１が下コンテナ支持部６１に支持された状態において、下トナーコンテナ５１の固定部５１Ｂに形成された第２トナー排出口と連通する。このため、第２垂直搬送管５３は、下トナーコンテナ５１から排出されるトナーを第２垂直管軸５３Ａに沿った鉛直下方に案内する。

なお、上トナーコンテナ５０が下トナーコンテナ５１の上方に配置されることに伴って、第１垂直搬送管５２の第１垂直管軸５２Ａに沿った長さは、第２垂直搬送管５３の第２垂直管軸５３Ａに沿った長さよりも長い値に設定される。

また、各トナー補給ユニット５において、第１垂直搬送管５２と第２垂直搬送管５３とは、ドラム軸２０Ａに沿った前後方向において同じ位置に配置されている。このため、第１垂直搬送管５２と連通する上トナーコンテナ５０と、第２垂直搬送管５３と連通する下トナーコンテナ５１とは、ドラム軸２０Ａに沿った前後方向において同じ位置に配置される。更に、複数のトナー補給ユニット５において、第１垂直搬送管５２の各々と、第２垂直搬送管５３の各々とは、ドラム軸２０Ａに沿った前後方向において同じ位置に配置される。すなわち、複数のトナー補給ユニット５の各々に備えられる全ての第１垂直搬送管５２及び第２垂直搬送管５３が、ドラム軸２０Ａに沿った前後方向において同じ位置に配置される。このため、複数のトナー補給ユニット５の各々に備えられる全ての上トナーコンテナ５０及び下トナーコンテナ５１が、ドラム軸２０Ａに沿った前後方向において同じ位置に配置される。これにより、複数のトナー補給ユニット５の各々に備えられる全ての上トナーコンテナ５０及び下トナーコンテナ５１において、前端同士及び後端同士が前後方向に揃えられている。このため、複数のトナー補給ユニット５の美観の向上が図られる。

また、隣接するトナー補給ユニット５間において、第１垂直搬送管５２同士の配列方向（左右方向）の間隔、及び、第２垂直搬送管５３同士の配列方向（左右方向）の間隔は、同じ値に設定されている。図６を参照して具体的に説明すると、第１トナー補給ユニット５Ｙ及び第２トナー補給ユニット５Ｃにおける第１垂直搬送管５２同士の間隔ＰＣ１と、第２トナー補給ユニット５Ｃ及び第３トナー補給ユニット５Ｍにおける第１垂直搬送管５２同士の間隔ＰＣ２と、第３トナー補給ユニット５Ｍ及び第４トナー補給ユニット５ＢＫにおける第１垂直搬送管５２同士の間隔ＰＣ３とが、同じ値に設定されている。このため、隣接するトナー補給ユニット５間での上トナーコンテナ５０同士の配列方向の間隔（第１コンテナピッチ）が同じであると共に、下トナーコンテナ５１同士の配列方向の間隔（第２コンテナピッチ）が同じである。換言すると、複数の上トナーコンテナ５０が配列方向に沿って等間隔に配置されると共に、複数の下トナーコンテナ５１が配列方向に沿って等間隔に配置される。

第１水平搬送管５５は、感光体ドラム２０のドラム軸２０Ａ及びトナー補給ユニット５の配列方向（左右方向）と水平面上で交差する第１水平方向Ｄ１に延びる筒状に形成れた管体である。このため、第１水平搬送管５５は、ドラム軸２０Ａに沿って延びる上トナーコンテナ５０に対して交差する第１水平方向Ｄ１に延びている。第１水平搬送管５５は、第１垂直搬送管５２の下端に接続され、その接続部分に形成された第１流入口５５Ａを有する。上トナーコンテナ５０から排出されて第１垂直搬送管５２内を落下するトナーが、第１流入口５５Ａを通じて第１水平搬送管５５内に流入する。

第２水平搬送管５６は、第１水平方向Ｄ１に対して鋭角の角度を成す第２水平方向Ｄ２に延びる筒状に形成された管体である。このため、第２水平搬送管５６は、ドラム軸２０Ａに沿って延びる下トナーコンテナ５１に対して交差する第２水平方向Ｄ２に延びている。具体的に、第１水平搬送管５５と第２水平搬送管５６とは、互いの成す角が鋭角となるように、下流側の領域部分が合流部５７において近接するＶ字形状に配置される。第２水平搬送管５６は、第２垂直搬送管５３の下端に接続され、その接続部分に形成された第２流入口５６Ａを有する。下トナーコンテナ５１から排出されて第２垂直搬送管５３内を落下するトナーが、第２流入口５６Ａを通じて第２水平搬送管５６内に流入する。

第１水平搬送管５５及び第２水平搬送管５６は、搬送管支持部６２によって下方側から支持される。

第１搬送スクリュー５８は、第１水平方向Ｄ１に沿った第１水平回転軸５８Ａ回りの回転が可能に第１水平搬送管５５内に配置される搬送部材である。第１搬送スクリュー５８は、第１流入口５５Ａを通じて第１水平搬送管５５内に流入したトナーを、第１水平回転軸５８Ａ回りの回転によって合流部５７に向かう下流側へ搬送する。第１搬送スクリュー５８の詳細について、図７を参照して説明する。第１搬送スクリュー５８は、第１シャフト５８１と、第１主搬送羽根５８２と、第１上流側副搬送羽根５８３と、第１パドル５８４と、第１下流側副搬送羽根５８５と、を有する。

第１シャフト５８１は、第１水平回転軸５８Ａ上に配置され、後記の搬送駆動部７０の駆動力によって回転されるシャフトである。第１主搬送羽根５８２は、第１水平搬送管５５の第１流入口５５Ａの直下の位置から合流部５７に向かって第１シャフト５８１上に配置された螺旋状羽根である。第１主搬送羽根５８２は、第１シャフト５８１の回転に伴う回転によってトナーを合流部５７に向かって下流側へ搬送する。第１上流側副搬送羽根５８３は、第１主搬送羽根５８２よりもトナーの搬送方向上流側において第１シャフト５８１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５８３は、第１主搬送羽根５８２と同じ方向にトナーを搬送し、搬送駆動部７０側にトナーが搬送されることを防止する。第１パドル５８４は、第１シャフト５８１上の第１主搬送羽根５８２よりもトナーの搬送方向下流側において合流部５７内に配置されたパドルである。第１パドル５８４は、第１シャフト５８１の回転に伴う回転によって、第１主搬送羽根５８２から合流部５７に搬送されるトナーを合流排出口５７Ａへ送出する。第１下流側副搬送羽根５８５は、第１パドル５８４よりもトナーの搬送方向下流側において第１シャフト５８１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５８５は、第１主搬送羽根５８２とは反対の方向にトナーを搬送することで、第１水平搬送管５５の下流端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５９は、第２水平方向Ｄ２に沿った第２水平回転軸５９Ａ回りの回転が可能に第２水平搬送管５６内に配置される搬送部材である。第２搬送スクリュー５９は、第２流入口５６Ａを通じて第２水平搬送管５６内に流入したトナーを、第２水平回転軸５９Ａ回りの回転によって合流部５７に向かう下流側へ搬送する。第２搬送スクリュー５９の詳細について、図７を参照して説明する。第２搬送スクリュー５９は、第２シャフト５９１と、第２主搬送羽根５９２と、第２上流側副搬送羽根５９３と、第２パドル５９４と、第２下流側副搬送羽根５９５と、を有する。

第２シャフト５９１は、第２水平回転軸５９Ａ上に配置され、搬送駆動部７０の駆動力によって回転されるシャフトである。第２主搬送羽根５９２は、第２水平搬送管５６の第２流入口５６Ａの直下の位置から合流部５７に向かって第２シャフト５９１上に配置された螺旋状羽根である。第２主搬送羽根５９２は、第２シャフト５９１の回転に伴う回転によってトナーを合流部５７に向かって下流側へ搬送する。第２上流側副搬送羽根５９３は、第２主搬送羽根５９２よりもトナーの搬送方向上流側において第２シャフト５９１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５９３は、第２主搬送羽根５９２と同じ方向にトナーを搬送し、搬送駆動部７０側にトナーが搬送されることを防止する。第２パドル５９４は、第２シャフト５９１上の第２主搬送羽根５９２よりもトナーの搬送方向下流側において合流部５７内に配置されたパドルである。第２パドル５９４は、第２シャフト５９１の回転に伴う回転によって、第２主搬送羽根５９２から合流部５７に搬送されるトナーを合流排出口５７Ａへ送出する。第２下流側副搬送羽根５９５は、第２パドル５９４よりもトナーの搬送方向下流側において第２シャフト５９１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５９５は、第２主搬送羽根５９２とは反対の方向にトナーを搬送することで、第２水平搬送管５６の下流端側にトナーが進入することを防止する。

既述の通り、第１水平搬送管５５は第１水平方向Ｄ１に延び、第２水平搬送管５６は第１水平方向Ｄ１に対して鋭角の角度を成す第２水平方向Ｄ２に延びている。このため、図６に示すように、第１水平搬送管５５内の第１搬送スクリュー５８と、第２水平搬送管５６内の第２搬送スクリュー５９とは、それぞれの第１水平回転軸５８Ａと第２水平回転軸５９Ａとの成す角θが鋭角となるように、上流側に対して下流側の領域部分が合流部５７において近接するＶ字形状に配置される。これにより、第１搬送スクリュー５８及び第２搬送スクリュー５９の各々によって搬送されるトナーを合流部５７において効率良く合流させることができる。

合流部５７は、第１水平搬送管５５のトナー搬送方向下流側部分と第２水平搬送管５６のトナー搬送方向下流側部分とにそれぞれ連通している。合流部５７は、円形状の合流排出口５７Ａを有している。図６に示すように、合流排出口５７Ａは、合流部５７を鉛直方向から見た平面視において、第１水平回転軸５８Ａと第２水平回転軸５９Ａとの間に配置される。合流部５７は、第１搬送スクリュー５８と第２搬送スクリュー５９とによって搬送されるトナーをそれぞれ内部に受け入れると共に、その受け入れたトナーを、合流排出口５７Ａを通じて排出する。

第３垂直搬送管５４は、合流排出口５７Ａから鉛直下方に延びる第３垂直管軸５４Ａを取り囲む周壁を有する円筒状に形成された管体である。第３垂直管軸５４Ａは、第３垂直搬送管５４の中心軸となる。第３垂直搬送管５４は、一端が合流部５７における合流排出口５７Ａの開口端縁に接続されると共に、他端が現像装置２３に接続される。このため、第３垂直搬送管５４は、合流排出口５７Ａを通じて合流部５７から排出されるトナーを現像装置２３に向けて第３垂直管軸５４Ａに沿った鉛直下方に案内する。

複数のトナー補給ユニット５において、第３垂直搬送管５４の各々は、ドラム軸２０Ａに沿った前後方向において同じ位置に配置されている。このため、各第３垂直搬送管５４と連通する各色の現像装置２３は、ドラム軸２０Ａに沿った前後方向において同じ位置に配置される。

また、隣接するトナー補給ユニット５間において、第３垂直搬送管５４同士の配列方向（左右方向）の間隔は、同じ値に設定されている。図６を参照して具体的に説明すると、第１トナー補給ユニット５Ｙ及び第２トナー補給ユニット５Ｃにおける第３垂直搬送管５４同士の間隔ＰＤ１と、第２トナー補給ユニット５Ｃ及び第３トナー補給ユニット５Ｍにおける第３垂直搬送管５４同士の間隔ＰＤ２と、第３トナー補給ユニット５Ｍ及び第４トナー補給ユニット５ＢＫにおける第３垂直搬送管５４同士の間隔ＰＤ３とが、同じ値に設定されている。このため、色毎に隣接する現像装置２３同士の配列方向の間隔（現像装置ピッチ）が同じである。換言すると、各色の現像装置２３が配列方向に沿って等間隔に配置される。

搬送駆動部７０は、第１搬送スクリュー５８及び第２搬送スクリュー５９を回転させる駆動力を発する。搬送駆動部７０は、第１水平搬送管５５及び第２水平搬送管５６のトナー搬送方向上流側であって、合流部５７とは反対側に配置される。搬送駆動部７０の詳細について、図８を参照して説明する。搬送駆動部７０は、モータ７１と、ウォームホイール７２、駆動ギア７３、揺動ギア７４、第１入力ギア７５、第２入力ギア７６、第１伝達ギア７７、第２伝達ギア７８、及び第３伝達ギア７９によって構成される駆動伝達系と、を有している。

モータ７１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ブラシモータである。モータ７１は、隣接するトナー補給ユニット５における駆動伝達系同士の間に配置される。例えば、第１トナー補給ユニット５Ｙのモータ７１は、第１トナー補給ユニット５Ｙの駆動伝達系と、第２トナー補給ユニット５Ｃの駆動伝達系との間に配置される。モータ７１の回転、停止及び回転方向は、後記の制御部８０の駆動制御部８０１によって制御される。ウォームホイール７２は、モータ７１の出力軸に連結されている。モータ７１の回転方向に応じて、ウォームホイール７２も異なる回転方向に回転可能とされる。駆動ギア７３は、ウォームホイール７２と同軸上に連結され、ウォームホイール７２を介してモータ７１の回転駆動力を出力するギアである。駆動ギア７３は、モータ７１の回転方向に応じて異なる回転方向に回転可能である。

第１入力ギア７５は、第１搬送スクリュー５８の第１シャフト５８１の一端に固定されたギアであって、第１搬送スクリュー５８にモータ７１の回転駆動力を入力する。第１入力ギア７５は、第１水平回転軸５８Ａと第２水平回転軸５９Ａとの成す角θに応じて傾斜したテーパー状のコニカルギアである。第１入力ギア７５は、コニカルギアである第３伝達ギア７９と噛み合っている。第３伝達ギア７９は、第２伝達ギア７８と噛み合い、その第２伝達ギア８と同軸上に第１伝達ギア７７が配置されている。第２入力ギア７６は、第２搬送スクリュー５９の第１２シャフト５９１の一端に固定されたギアであって、第２搬送スクリュー５９にモータ７１の回転駆動力を入力する。

揺動ギア７４は、第２入力ギア７６と第１伝達ギア７７との間に配置され、駆動ギア７３と噛み合うギアである。揺動ギア７４は、駆動ギア７３の回転方向に応じて、すなわちモータ７１の回転方向に応じて、第１位置と第２位置との間で揺動可能なギアである。揺動ギア７４は、前記第１位置において第１伝達ギア７７と噛み合い、前記第２位置において第２入力ギア７６と噛み合う。

モータ７１が第１回転方向に回転されることに応じて揺動ギア７４が、第１位置に揺動して第１伝達ギア７７と噛み合った場合を想定する。この場合、モータ７１の第１回転方向への回転駆動力が、第１伝達ギア７７、第２伝達ギア７８及び第３伝達ギア７９の順に伝達される。これにより、第３伝達ギア７９と噛み合う第１入力ギア７５が回転し、この第１入力ギア７５の回転に伴って第１搬送スクリュー５８が回転する。すなわち、揺動ギア７４は、第１位置において第１搬送スクリュー５８の回転を許容する。

一方、モータ７１が第２回転方向に回転されることに応じて揺動ギア７４が、第２位置に揺動して第２入力ギア７６と噛み合った場合を想定する。この場合、モータ７１の第２回転方向への回転駆動力が、第２入力ギア７６に伝達される。これにより、第２入力ギア７６が回転し、この第２入力ギア７６の回転に伴って第２搬送スクリュー５９が回転する。すなわち、揺動ギア４は、第２位置において第２搬送スクリュー５９の回転を許容する。

モータ７１の回転方向に応じて揺動ギア７４が揺動することによって、第１搬送スクリュー５８及び第２搬送スクリュー５９への回転駆動力の伝達が切り替えられる。これにより、単一のモータ７１の回転駆動力を用いて、第１搬送スクリュー５８及び第２搬送スクリュー５９を選択的に回転させることが可能となる。このため、トナー補給ユニット５をコンパクトかつ低コストで実現することができる。

なお、搬送駆動部７０は、揺動ギア７４を有する上記の構成に限定されるものではない。例えば、搬送駆動部７０は、第１搬送スクリュー５８の第１シャフト５８１に設けられた第１ワンウェイクラッチと、第２搬送スクリュー５９の第２シャフト５９１に設けられた第２ワンウェイクラッチと、を有する構成であってもよい。この場合、第１ワンウェイクラッチは、モータ７１が第１回転方向に回転されると第１搬送スクリュー５８の回転を許容する一方、モータ７１が第２回転方向に回転されると第１搬送スクリュー５８の回転を規制する。第２ワンウェイクラッチは、モータ７１が第２回転方向に回転されると第２搬送スクリュー５９の回転を許容する一方、モータ７１が第１回転方向に回転されると第２搬送スクリュー５９の回転を規制する。このような構成の搬送駆動部７０においては、モータ７１の回転方向に応じてワンウェイクラッチによって、第１搬送スクリュー５８及び第２搬送スクリュー５９への回転駆動力の伝達が切り替えられる。これにより、単一のモータ７１の回転駆動力を用いて、第１搬送スクリュー５８及び第２搬送部スクリュー５９を選択的に回転させることが可能となる。このため、トナー補給ユニット５をコンパクトかつ低コストで実現することができる。

以上説明したように、本実施形態に係る画像形成装置１０においては、各色の現像装置２３の各々に対応してトナー補給ユニット５が設けられている。各トナー補給ユニット５においては、現像装置２３に対して上トナーコンテナ５０及び下トナーコンテナ５１が配置される。上トナーコンテナ５０から排出されるトナーは、第１垂直搬送管５２を通じて第１水平搬送管５５内に流入し、第１水平搬送管５５内に配置される第１搬送スクリュー５８の回転によって合流部５７へ搬送され、合流排出口５７Ａに連通する第３垂直搬送管５４を通じて現像装置２３に補給される。一方、下トナーコンテナ５１から排出されるトナーは、第２垂直搬送管５３を通じて第２水平搬送管５６内に流入し、第２水平搬送管５６内に配置される第２搬送スクリュー５９の回転によって合流部５７へ搬送され、合流排出口５７Ａに連通する第３垂直搬送管５４を通じて現像装置２３に補給される。上トナーコンテナ５０及び下トナーコンテナ５１のうちの一方のコンテナが空になった場合でも、他方のコンテナからトナーを現像装置２３に補給することが可能であるため、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。

既述の通り、第１搬送スクリュー５８と第２搬送スクリュー５９とは、それぞれの第１水平回転軸５８Ａと第２水平回転軸５９Ａとの成す角θが鋭角となるように、上流側に対して下流側の領域部分が合流部５７において近接するＶ字形状に配置される。これにより、第１搬送スクリュー５８及び第２搬送スクリュー５９の各々によって搬送されるトナーを合流部５７において効率良く合流させることができる。

図６を参照して、複数のトナー補給ユニット５の配列方向（左右方向）において、隣接する現像装置２３同士の間隔（現像装置ピッチ）と、隣接するトナー補給ユニット５間での上トナーコンテナ５０同士の間隔（第１コンテナピッチ）とが異なる場合を想定する。この場合、隣接するトナー補給ユニット５間において、上トナーコンテナ５０と連通する第１垂直搬送管５２の第１垂直管軸５２Ａ同士の間隔ＰＣ１，ＰＣ２，ＰＣ３と、現像装置２３と連通する第３垂直搬送管５４の第３垂直管軸５４Ａ同士の間隔ＰＤ１，ＰＤ２，ＰＤ３とが、異なることになる。この場合、第１搬送スクリュー５８及び第２搬送スクリュー５９の各回転軸５８Ａ，５９Ａと第３垂直管軸５４Ａとの間の合流部５７における位置関係について、第３垂直管軸５４Ａの位置を、各回転軸５８Ａ，５９Ａの間の中央位置に設定すると、Ｖ字形状に配置された第１搬送スクリュー５８及び第２搬送スクリュー５９の成す角θが、現像装置ピッチと第１コンテナピッチとの間のピッチずれに応じてトナー補給ユニット５毎に異なってしまう。

そこで、本実施形態に係る各トナー補給ユニット５においては、合流部５７を鉛直方向から見た平面視において、第１水平回転軸５８Ａと第３垂直管軸５４Ａとの間の第１軸間距離Ｌ１と、第２水平回転軸５９Ａと第３垂直管軸５４Ａとの間の第２軸間距離Ｌ２とは、互いに異なる値を取るように設定されている。すなわち、合流部５７内において第３垂直管軸５４Ａの位置は、第１水平回転軸５８Ａと第２水平回転軸５９Ａとの間の中央位置ではなく、何れかの回転軸側に偏在している。第１軸間距離Ｌ１と第２軸間距離Ｌ２との差は、現像装置ピッチと第１コンテナピッチとの間のピッチずれに応じて設定され、当該ピッチずれが大きくなるに従い大きい値に設定される。これにより、現像装置ピッチと第１コンテナピッチとの間のピッチずれを吸収し、Ｖ字形状に配置された第１搬送スクリュー５８及び第２搬送スクリュー５９の成す角θを複数のトナー補給ユニット５で一致させることができる。このため、第１搬送スクリュー５８及び第２搬送スクリュー５９を駆動させるための搬送駆動部７０の構成、例えば、コニカルギアからなる第１入力ギア７５及び第３伝達ギア７９を、複数のトナー補給ユニット５において共通化することができ、低コスト化を図ることができる。

また、既述の通り、上トナーコンテナ５０と連通する第１垂直搬送管５２の長さは、下トナーコンテナ５１と連通する第２垂直搬送管５３の長さよりも長い値に設定されている。垂直搬送管の長さが長くなるに従って、当該垂直搬送管内に蓄積されたトナーに加わる圧縮力が大きくなり、トナーの流動性が低下する現象が生じ得る。第１垂直搬送管５２内で流動性が低下した状態のトナーが第１水平搬送管５５内に流入し、第１搬送スクリュー５８によって合流部５７に搬送された場合、合流排出口５７Ａから適切に第３垂直搬送管５４へ排出されない現象が想定される。

このような想定に鑑みて、第１搬送スクリュー５８に対応した第１軸間距離Ｌ１が第２軸間距離Ｌ２よりも短い値に設定される。これにより、第１搬送スクリュー５８によって合流部５７に搬送されたトナーの、第１搬送スクリュー５８から合流排出口５７Ａに至るまでの流動距離を短くすることができる。このため、管長が長く設定されることに伴って第１垂直搬送管５２内でトナーの流動性が低下した場合であっても、当該トナーを合流排出口５７Ａから第３垂直搬送管５４へ効率良く排出することができる。

また、前記第１軸間距離Ｌ１は、合流排出口５７Ａの開口半径に、第１搬送スクリュー５８に設けられた第１パドル５８４の回転半径を加算した値以下に設定される。同様に、前記第２軸間距離Ｌ２は、合流排出口５７Ａの開口半径に、第２搬送スクリュー５９に設けられた第２パドル５９４の回転半径を加算した値以下に設定される。これにより、第１搬送スクリュー５８及び第２搬送スクリュー５９によって合流部５７に搬送されたトナーが、各搬送スクリュー５８，５９と合流排出口５７Ａとの間に滞留する現象が生じる頻度を低減し、当該トナーを各パドル５８４，５９４によって合流排出口５７Ａから第３垂直搬送管５４へ効率良く排出することができる。

なお、前記第１軸間距離Ｌ１と前記第２軸間距離Ｌ２とが異なる値であって、前記第１軸間距離Ｌ１が前記第２軸間距離Ｌ２よりも短い値に設定されるという技術思想は、４色のトナーに応じて４つのトナー補給ユニット５を備える画像形成装置１０への適用に限定されるものではない。この技術思想は、１つのトナー補給ユニット５を備えた単色の画像形成装置（モノクロ機など）に適用されてもよい。上記の技術思想が単色の画像形成装置に適用された場合、管長が長く設定されることに伴って第１垂直搬送管５２内でトナーの流動性が低下したとしても、当該トナーを合流排出口５７Ａから第３垂直搬送管５４へ効率良く排出することができるという上記の作用効果が維持される。

図９は、画像形成装置１０の制御部８０のブロック図である。画像形成装置１０は、各トナー補給ユニット５を制御する制御部８０を備えている。制御部８０は、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）、制御プログラムを記憶するＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）、ＣＰＵの作業領域として使用されるＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）等から構成されている。また、制御部８０は、前述のモータ７１に加え、コンテナ駆動部７０Ｃ、第１搬送検知センサ８１、第２搬送検知センサ８２、モータ回転検知センサ８３、及び表示部８４などが電気的に接続されている。

表示部８４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８４は、画像形成装置１０の操作情報や動作情報などを表示する。

第１搬送検知センサ８１、第２搬送検知センサ８２、及びモータ回転検知センサ８３は、複数のトナー補給ユニット５の各々に設けられるセンサである。第１搬送検知センサ８１は、第１搬送スクリュー５８の回転を検知するセンサである。第１搬送検知センサ８１の構造は、特に限定されるものではない。第１搬送検知センサ８１は、例えば、第１搬送スクリュー５８の第１シャフト５８１に設けられ、複数のスリットが形成された被検知片と、そのスリットを透過する検知光を検知するＰＩセンサとによって構成することができる。また、第１搬送検知センサ８１は、第１シャフト５８１に設けられたアクチュエータとそのアクチュエータに操作されるスイッチとによって構成されてもよい。

第２搬送検知センサ８２は、第２搬送スクリュー５９の回転を検知するセンサである。第２搬送検知センサ８２の構造は、特に限定されるものではない。第２搬送検知センサ８２は、例えば、第２搬送スクリュー５９の第２シャフト５９１に設けられ、複数のスリットが形成された被検知片と、そのスリットを透過する検知光を検知するＰＩセンサとによって構成することができる。また、第２搬送検知センサ８２は、第２シャフト５９１に設けられたアクチュエータとそのアクチュエータに操作されるスイッチとによって構成されてもよい。

モータ回転検知センサ８３は、モータ７１の回転を検知するセンサである。モータ回転検知センサ８３の構造は、特に限定されるものではない。モータ回転検知センサ８３は、例えば、モータ７１に連結されるウォームホイール７２に設けられ、複数のスリットが形成された被検知片と、そのスリットを透過する検知光を検知するＰＩセンサとによって構成することができる。また、モータ回転検知センサ８３は、ウォームホイール７２に設けられたアクチュエータとそのアクチュエータに操作されるスイッチとによって構成されてもよいし、前記アクチュエータに周期的負荷をかけてモータ７１に供給される電流の変動を検知する構成であってもよい。

制御部８０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８０１、消費量算出部８０２、及び記憶部８０３を備えるように機能する。

記憶部８０３は、駆動制御部８０１及び消費量算出部８０２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。

駆動制御部８０１は、モータ７１及びコンテナ駆動部７０Ｃの駆動を制御する。駆動制御部８０１は、現像装置２３からのトナーの補給要求に応じて上トナーコンテナ５０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５１から現像装置２３にトナーを補給する第２補給状態とを切り替える。

前記第１補給状態では、駆動制御部８０１は、コンテナ駆動部７０Ｃを制御して上トナーコンテナ５０から第１垂直搬送管５２を通じてトナーを排出させると共に、前記補給要求に応じてモータ７１を第１回転方向に回転駆動させて第１搬送スクリュー５８を回転させる。この際、第１搬送スクリュー５８の回転が第１搬送検知センサ８１によって検知されると共に、モータ７１の第１回転方向への回転がモータ回転検知センサ８３によって検知される。

一方、前記第２補給状態では、駆動制御部８０１は、コンテナ駆動部７０Ｃを制御して下トナーコンテナ５１から第２垂直搬送管５３を通じてトナーを排出させると共に、前記補給要求に応じてモータ７１を第２回転方向に回転駆動させて第２搬送スクリュー５９を回転させる。この際、第２搬送スクリュー５９の回転が第２搬送検知センサ８２によって検知されると共に、モータ７１の第２回転方向への回転がモータ回転検知センサ８３によって検知される。

消費量算出部８０２は、第１搬送検知センサ８１及び第２搬送検知センサ８２の検知結果に基づいて、第１搬送スクリュー５８及び第２搬送スクリュー５９の回転量（例えば回転時間）の累積値をそれぞれ算出する。また、消費量算出部８０２は、モータ回転検知センサ８３の検知結果に基づいて、第１搬送スクリュー５８及び第２搬送スクリュー５９を回転させるときのモータ７１の回転量（例えば回転時間）の累積値を、スクリュー毎に算出する。消費量算出部８０２は、上記の各回転量の算出結果に応じて第１水平搬送管５５及び第２水平搬送管５６を流通するトナーの流量をそれぞれ算出することにより、上トナーコンテナ５０及び下トナーコンテナ５１のトナーの消費量をそれぞれ算出する。

第１水平搬送管５５及び第２水平搬送管５６におけるトナーの流量は、各搬送管の断面積と、各搬送スクリューの回転数（回転速度）と、第１主搬送羽根５８２及び第２主搬送羽根５９２の螺旋羽根のピッチとの積によって算出される。この際、上トナーコンテナ５０及び下トナーコンテナ５１から第１垂直搬送管５６２及び第２垂直搬送管５３にトナーが随時補給されるため、第１水平搬送管５５及び第２水平搬送管５６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水平搬送管５５又は第２水平搬送管５６におけるトナーの流量に、前記各回転量（回転時間）の累積値を乗じることで、上トナーコンテナ５０又は下トナーコンテナ５１のトナー消費量が算出される。消費量算出部８０２によって算出されたトナー消費量に関する情報は、表示部８４に表示される。

なお、消費量算出部８０２は、新品の上トナーコンテナ５０及び下トナーコンテナ５１がそれぞれ画像形成装置１０に装着されると、前記各回転量の累積値をリセットする。新品の上トナーコンテナ５０及び下トナーコンテナ５１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８０２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８４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又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５０及び下トナーコンテナ５１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８０１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７０Ｃ及びモータ７１の駆動を切り替える。

図１０は、本発明の変形実施形態に係るトナー補給ユニット５Ａを上方から見た図である。画像形成装置１０に適用されるトナー補給ユニットは、上記のトナー補給ユニット５に限定されるものではなく、図１０に示すトナー補給ユニット５Ａであってもよい。この場合、画像形成装置１０は、複数の画像形成ユニット１３の各々に対応して設けられた複数（少なくとも３つ）のトナー補給ユニット５Ａを備える構成となる。本変形実施形態では、複数のトナー補給ユニット５Ａとして、第１画像形成ユニット１３Ｙに対応した第１トナー補給ユニット５ＡＹ、第２画像形成ユニット１３Ｃに対応した第２トナー補給ユニット５ＡＣ、第３画像形成ユニット１３Ｍに対応した第３トナー補給ユニット５ＡＭ、第４画像形成ユニット１３ＢＫに対応した第４トナー補給ユニット５ＡＢＫが備えられている。複数のトナー補給ユニット５Ａとしての第１～第４トナー補給ユニット５ＡＹ，５ＡＣ，５ＡＭ，５ＡＢＫは、画像形成ユニット１３と同じ配列方向（左右方向）に沿って配列される。第１～第４トナー補給ユニット５ＡＹ，５ＡＣ，５ＡＭ，５ＡＢＫは、用いるトナーの色が異なる以外は同一の構成を有するため、トナー補給ユニット５Ａと総称することもある。

トナー補給ユニット５Ａにおいては、第１搬送スクリュー５８及び第２搬送スクリュー５９の各回転軸５８Ａ，５９Ａと第３垂直管軸５４Ａとの間の合流部５７における位置関係が、上記のトナー補給ユニット５とは異なる。具体的に、トナー補給ユニット５Ａにおいては、合流部５７を鉛直方向から見た平面視で、第１水平回転軸５８Ａと第３垂直管軸５４Ａとの間の第１軸間距離Ｌ１と、第２水平回転軸５９Ａと第３垂直管軸５４Ａとの間の第２軸間距離Ｌ２とは、同値に設定されている。すなわち、合流部５７内において第３垂直管軸５４Ａの位置は、第１水平回転軸５８Ａと第２水平回転軸５９Ａとの間の中央位置に設定される。この構成において、複数のトナー補給ユニット５Ａの配列方向（左右方向）において、隣接する現像装置２３同士の間隔（現像装置ピッチ）と、隣接するトナー補給ユニット５Ａ間での上トナーコンテナ５０同士の間隔（第１コンテナピッチ）とが異なる場合を想定する。この場合、Ｖ字形状に配置された第１搬送スクリュー５８及び第２搬送スクリュー５９の成す角θが、現像装置ピッチと第１コンテナピッチとの間のピッチずれに応じてトナー補給ユニット５Ａ毎に異なってしまう。

本変形実施形態において、Ｖ字形状に配置された第１搬送スクリュー５８及び第２搬送スクリュー５９の成す角θを複数のトナー補給ユニット５Ａで一致させるための態様は、第１態様と第２態様とに大別される。以下では、これら第１態様及び第２態様について、順次説明する。

まず、本変形実施形態に係る第１態様では、隣接するトナー補給ユニット５Ａ間において、第１垂直搬送管５２同士の配列方向（左右方向）の間隔、及び、第２垂直搬送管５３同士の配列方向（左右方向）の間隔は、同じ値に設定されている。図１０を参照して具体的に説明すると、第１トナー補給ユニット５ＡＹ及び第２トナー補給ユニット５ＡＣにおける第１垂直搬送管５２同士の間隔ＰＣ１と、第２トナー補給ユニット５ＡＣ及び第３トナー補給ユニット５ＡＭにおける第１垂直搬送管５２同士の間隔ＰＣ２と、第３トナー補給ユニット５ＡＭ及び第４トナー補給ユニット５ＡＢＫにおける第１垂直搬送管５２同士の間隔ＰＣ３とが、同じ値に設定されている。このため、隣接するトナー補給ユニット５Ａ間での上トナーコンテナ５０同士の配列方向の間隔（第１コンテナピッチ）が同じであると共に、下トナーコンテナ５１同士の配列方向の間隔（第２コンテナピッチ）が同じである。換言すると、複数の上トナーコンテナ５０が配列方向に沿って等間隔に配置されると共に、複数の下トナーコンテナ５１が配列方向に沿って等間隔に配置される。

また、隣接するトナー補給ユニット５Ａ間において、第３垂直搬送管５４同士の配列方向（左右方向）の間隔は、同じ値に設定されている。図１０を参照して具体的に説明すると、第１トナー補給ユニット５ＡＹ及び第２トナー補給ユニット５ＡＣにおける第３垂直搬送管５４同士の間隔ＰＤ１と、第２トナー補給ユニット５ＡＣ及び第３トナー補給ユニット５ＡＭにおける第３垂直搬送管５４同士の間隔ＰＤ２と、第３トナー補給ユニット５ＡＭ及び第４トナー補給ユニット５ＡＢＫにおける第３垂直搬送管５４同士の間隔ＰＤ３とが、同じ値に設定されている。このため、色毎に隣接する現像装置２３同士の配列方向の間隔（現像装置ピッチ）が同じである。換言すると、各色の現像装置２３が配列方向に沿って等間隔に配置される。

更に、各トナー補給ユニット５Ａにおいて、第１垂直搬送管５２と第２垂直搬送管５３とは、ドラム軸２０Ａに沿った前後方向において同じ位置に配置されている。このため、第１垂直搬送管５２と連通する上トナーコンテナ５０と、第２垂直搬送管５３と連通する下トナーコンテナ５１とは、ドラム軸２０Ａに沿った前後方向において同じ位置に配置される。この状態で、複数のトナー補給ユニット５Ａにおいて、第１垂直搬送管５２、又は、第３垂直搬送管５４は、ドラム軸２０Ａに沿った前後方向において互いに異なる位置に配置されている。この際、第１垂直搬送管５２の各々を前後方向に互いに異なる位置に配置させる場合には、第３垂直搬送管５４の各々を前後方向に同じ位置に配置させる。また、第３垂直搬送管５４の各々を前後方向に互いに異なる位置に配置させる場合には、第１垂直搬送管５２の各々を前後方向に同じ位置に配置させる。

第１垂直搬送管５２の各々、又は、第３垂直搬送管５４の各々の前後方向に沿った位置ずれ量は、現像装置ピッチと第１コンテナピッチとの間のピッチずれに応じて設定され、当該ピッチずれが大きくなるに従い大きい値に設定される。これにより、現像装置ピッチと第１コンテナピッチとの間のピッチずれを吸収し、Ｖ字形状に配置された第１搬送スクリュー５８及び第２搬送スクリュー５９の成す角θを複数のトナー補給ユニット５Ａで一致させることができる。このため、第１搬送スクリュー５８及び第２搬送スクリュー５９を駆動させるための搬送駆動部７０の構成、例えば、コニカルギアからなる第１入力ギア７５及び第３伝達ギア７９を、複数のトナー補給ユニット５Ａにおいて共通化することができ、低コスト化を図ることができる。

次に、本変形実施形態に係る第２態様では、各トナー補給ユニット５Ａにおいて、第１垂直搬送管５２と第２垂直搬送管５３とは、ドラム軸２０Ａに沿った前後方向において同じ位置に配置されている。このため、第１垂直搬送管５２と連通する上トナーコンテナ５０と、第２垂直搬送管５３と連通する下トナーコンテナ５１とは、ドラム軸２０Ａに沿った前後方向において同じ位置に配置される。更に、複数のトナー補給ユニット５Ａにおいて、第１垂直搬送管５２の各々と、第２垂直搬送管５３の各々とは、ドラム軸２０Ａに沿った前後方向において同じ位置に配置される。すなわち、複数のトナー補給ユニット５Ａの各々に備えられる全ての第１垂直搬送管５２及び第２垂直搬送管５３が、ドラム軸２０Ａに沿った前後方向において同じ位置に配置される。このため、複数のトナー補給ユニット５Ａの各々に備えられる全ての上トナーコンテナ５０及び下トナーコンテナ５１が、ドラム軸２０Ａに沿った前後方向において同じ位置に配置される。

そして、隣接するトナー補給ユニット５Ａ間において、第１垂直搬送管５２同士の配列方向（左右方向）の間隔、又は、第３垂直搬送管５４同士の配列方向（左右方向）の間隔は、異なる値に設定されている。この際、隣接する第１垂直搬送管５２同士の配列方向の間隔を異なる値に設定する場合には、隣接する第３垂直搬送管５４同士の配列方向の間隔を同じ値に設定する。また、隣接する第３垂直搬送管５４同士の配列方向の間隔を異なる値に設定する場合には、隣接する第１垂直搬送管５２同士の配列方向の間隔を同じ値に設定する。

図１０を参照して具体的に説明すると、第１トナー補給ユニット５ＡＹ及び第２トナー補給ユニット５ＡＣにおける第１垂直搬送管５２同士の間隔ＰＣ１と、第２トナー補給ユニット５ＡＣ及び第３トナー補給ユニット５ＡＭにおける第１垂直搬送管５２同士の間隔ＰＣ２と、第３トナー補給ユニット５ＡＭ及び第４トナー補給ユニット５ＡＢＫにおける第１垂直搬送管５２同士の間隔ＰＣ３とが、異なる値に設定される。この場合、隣接するトナー補給ユニット５Ａ間での上トナーコンテナ５０同士の間隔（第１コンテナピッチ）が配列方向に異なると共に、下トナーコンテナ５１同士の間隔（第２コンテナピッチ）が配列方向に異なる。或いは、第１トナー補給ユニット５ＡＹ及び第２トナー補給ユニット５ＡＣにおける第３垂直搬送管５４同士の間隔ＰＤ１と、第２トナー補給ユニット５ＡＣ及び第３トナー補給ユニット５ＡＭにおける第３垂直搬送管５４同士の間隔ＰＤ２と、第３トナー補給ユニット５ＡＭ及び第４トナー補給ユニット５ＡＢＫにおける第３垂直搬送管５４同士の間隔ＰＤ３とが、異なる値に設定される。この場合、色毎に隣接する現像装置２３同士の間隔（現像装置ピッチ）が配列方向に異なる。

隣接する第１垂直搬送管５２同士の間隔、又は、隣接する第３垂直搬送管５４同士の間隔の配列方向に沿ったずれ量は、現像装置ピッチと第１コンテナピッチとの間のピッチずれに応じて設定され、当該ピッチずれが大きくなるに従い大きい値に設定される。これにより、現像装置ピッチと第１コンテナピッチとの間のピッチずれを吸収し、Ｖ字形状に配置された第１搬送スクリュー５８及び第２搬送スクリュー５９の成す角θを複数のトナー補給ユニット５Ａで一致させることができる。このため、第１搬送スクリュー５８及び第２搬送スクリュー５９を駆動させるための搬送駆動部７０の構成、例えば、コニカルギアからなる第１入力ギア７５及び第３伝達ギア７９を、複数のトナー補給ユニット５Ａにおいて共通化することができ、低コスト化を図ることができる。

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、各トナー補給ユニット５において、第１搬送スクリュー５８及び第２搬送スクリュー５９によって搬送されるトナーを合流部５７で効率良く合流させることが可能であると共に、各搬送スクリュー５８，５９を駆動させる搬送駆動部７０を複数のトナー補給ユニット５間で共通化することが可能な画像形成装置を提供することができる。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。

上記の実施形態では、上トナーコンテナ５０及び下トナーコンテナ５１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。

また、上トナーコンテナ５０及び下トナーコンテナ５１からのトナー排出を行うために駆動制御部８０１が参照する現像装置２３からのトナーの補給要求は、上記の態様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。

１０画像形成装置
１３画像形成ユニット
２０感光体ドラム
２０Ａドラム軸
２３現像装置
５トナー補給ユニット
５０上トナーコンテナ（第１コンテナ）
５１下トナーコンテナ（第２コンテナ）
５２第１垂直搬送管
５２Ａ第１垂直管軸
５３第２垂直搬送管
５３Ａ第２垂直管軸
５４第３垂直搬送管
５４Ａ第３垂直管軸
５５第１水平搬送管
５５Ａ第１流入口
５６第２水平搬送管
５６Ａ第２流入口
５７合流部
５７Ａ合流排出口
５８第１搬送スクリュー（第１搬送部材）
５８Ａ第１水平回転軸
５８１第１シャフト
５８２第１主搬送羽根
５８３第１上流側副搬送羽根
５８４第１パドル
５８５第１下流側副搬送羽根
５９第２搬送スクリュー（第２搬送部材）
５９Ａ第２水平回転軸
５９１第２シャフト
５９２第２主搬送羽根
５９３第２上流側副搬送羽根
５９４第２パドル
５９５第２下流側副搬送羽根
７０搬送駆動部
７１モータ
７４揺動ギア
８０制御部
８１第１搬送検知センサ
８２第２搬送検知センサ
８３モータ回転検知センサ
Ｄ１第１水平方向
Ｄ２第２水平方向
Ｌ１第１軸間距離
Ｌ２第２軸間距離

Claims

水平に延びるドラム軸回りに回転可能な感光体ドラムと、当該感光体ドラムにトナーを供給する現像装置とを有し、前記ドラム軸と水平に直交する配列方向に沿って配列される複数の画像形成ユニットと、
前記複数の画像形成ユニットの各々に対応して設けられ、前記現像装置にトナーを補給する複数のトナー補給ユニットと、を備え、
前記複数のトナー補給ユニットの各々は、
内部にトナーを貯留しかつトナーを排出可能な第１コンテナ及び第２コンテナと、
前記第１コンテナから鉛直下方に延びる第１垂直管軸を取り囲む周壁を有する筒状に形成され、前記第１コンテナから排出されるトナーを前記第１垂直管軸に沿った鉛直下方に案内する第１垂直搬送管と、
前記第２コンテナから鉛直下方に延びる第２垂直管軸を取り囲む周壁を有する筒状に形成され、前記第２コンテナから排出されるトナーを前記第２垂直管軸に沿った鉛直下方に案内する第２垂直搬送管と、
前記ドラム軸及び前記配列方向と交差する第１水平方向に延びる筒状に形成され、前記第１垂直搬送管の下端に接続されてトナーが流入する第１流入口を有する第１水平搬送管と、
前記第１水平方向に対して鋭角の角度を成す第２水平方向に延びる筒状に形成され、前記第２垂直搬送管の下端に接続されてトナーが流入する第２流入口を有する第２水平搬送管と、
前記第１水平方向に沿った第１水平回転軸回りの回転が可能に前記第１水平搬送管内に配置され、前記第１流入口を通じて前記第１水平搬送管内に流入したトナーを回転によって下流側へ搬送する第１搬送部材と、
前記第２水平方向に沿った第２水平回転軸回りの回転が可能に前記第２水平搬送管内に配置され、前記第２流入口を通じて前記第２水平搬送管内に流入したトナーを回転によって下流側へ搬送する第２搬送部材と、
前記第１水平搬送管の下流側部分と前記第２水平搬送管の下流側部分とにそれぞれ連通し、前記第１搬送部材と前記第２搬送部材とによって搬送されるトナーをそれぞれ内部に受け入れると共に、その受け入れたトナーを排出する合流排出口を有する合流部と、
前記合流排出口から鉛直下方に延びる第３垂直管軸を取り囲む周壁を有する筒状に形成され、前記合流排出口を通じて前記合流部から排出されるトナーを前記現像装置に向けて前記第３垂直管軸に沿った鉛直下方に案内する第３垂直搬送管と、
前記第１搬送部材及び前記第２搬送部材を回転させる駆動力を発する搬送駆動部と、を含み、
前記合流部を鉛直方向から見た平面視において、
前記合流排出口は、前記第１水平回転軸と前記第２水平回転軸との間に配置され、
前記第１水平回転軸と前記第３垂直管軸との間の第１軸間距離と、前記第２水平回転軸と前記第３垂直管軸との間の第２軸間距離とは、互いに異なる値を取るように設定されている、画像形成装置。
前記第１コンテナは、前記第２コンテナの上方において、鉛直方向から見た平面視で前記第２コンテナの一部と重なるように配置され、
前記第１垂直搬送管の前記第１垂直管軸に沿った長さは、前記第２垂直搬送管の前記第２垂直管軸に沿った長さよりも長い値に設定され、
前記第１軸間距離は、前記第２軸間距離よりも短い値に設定される、請求項１に記載の画像形成装置。
水平に延びるドラム軸回りに回転可能な感光体ドラムと、当該感光体ドラムにトナーを供給する現像装置とを有し、前記ドラム軸と水平に直交する配列方向に沿って配列される少なくとも３つの画像形成ユニットと、
前記少なくとも３つの画像形成ユニットの各々に対応して設けられ、前記現像装置にトナーを補給する少なくとも３つのトナー補給ユニットと、を備え、
前記少なくとも３つのトナー補給ユニットの各々は、
内部にトナーを貯留しかつトナーを排出可能な第１コンテナ及び第２コンテナと、
前記第１コンテナから鉛直下方に延びる第１垂直管軸を取り囲む周壁を有する筒状に形成され、前記第１コンテナから排出されるトナーを前記第１垂直管軸に沿った鉛直下方に案内する第１垂直搬送管と、
前記第２コンテナから鉛直下方に延びる第２垂直管軸を取り囲む周壁を有する筒状に形成され、前記第２コンテナから排出されるトナーを前記第２垂直管軸に沿った鉛直下方に案内する第２垂直搬送管と、
前記ドラム軸及び前記配列方向と交差する第１水平方向に延びる筒状に形成され、前記第１垂直搬送管の下端に接続されてトナーが流入する第１流入口を有する第１水平搬送管と、
前記第１水平方向に対して鋭角の角度を成す第２水平方向に延びる筒状に形成され、前記第２垂直搬送管の下端に接続されてトナーが流入する第２流入口を有する第２水平搬送管と、
前記第１水平方向に沿った第１水平回転軸回りの回転が可能に前記第１水平搬送管内に配置され、前記第１流入口を通じて前記第１水平搬送管内に流入したトナーを回転によって下流側へ搬送する第１搬送部材と、
前記第２水平方向に沿った第２水平回転軸回りの回転が可能に前記第２水平搬送管内に配置され、前記第２流入口を通じて前記第２水平搬送管内に流入したトナーを回転によって下流側へ搬送する第２搬送部材と、
前記第１水平搬送管の下流側部分と前記第２水平搬送管の下流側部分とにそれぞれ連通し、前記第１搬送部材と前記第２搬送部材とによって搬送されるトナーをそれぞれ内部に受け入れると共に、その受け入れたトナーを排出する合流排出口を有する合流部と、
前記合流排出口から鉛直下方に延びる第３垂直管軸を取り囲む周壁を有する筒状に形成され、前記合流排出口を通じて前記合流部から排出されるトナーを前記現像装置に向けて前記第３垂直管軸に沿った鉛直下方に案内する第３垂直搬送管と、
前記第１搬送部材及び前記第２搬送部材を回転させる駆動力を発する搬送駆動部と、を含み、
前記合流部を鉛直方向から見た平面視において、
前記合流排出口は、前記第１水平回転軸と前記第２水平回転軸との間に配置され、
前記第１水平回転軸と前記第３垂直管軸との間の第１軸間距離と、前記第２水平回転軸と前記第３垂直管軸との間の第２軸間距離とは、同値に設定され、
前記少なくとも３つのトナー補給ユニットにおいて隣接する前記第１垂直搬送管同士の前記配列方向の間隔、又は、前記第３垂直搬送管同士の前記配列方向の間隔は、異なる値に設定されている、画像形成装置。
前記第１搬送部材は、
前記第１水平回転軸上に配置され、前記搬送駆動部の駆動力によって回転される第１シャフトと、
前記第１シャフト上に配置され、前記第１シャフトの回転に伴う回転によってトナーを下流側へ搬送する第１搬送羽根と、
前記第１シャフト上の前記第１搬送羽根よりも下流側において前記合流部内に配置され、前記第１シャフトの回転に伴う回転によって、前記第１搬送羽根から搬送されるトナーを前記合流排出口へ送出する第１パドルと、を有し、
前記第２搬送部材は、
前記第２水平回転軸上に配置され、前記搬送駆動部の駆動力によって回転される第２シャフトと、
前記第２シャフト上に配置され、前記第２シャフトの回転に伴う回転によってトナーを下流側へ搬送する第２搬送羽根と、
前記第２シャフト上の前記第２搬送羽根よりも下流側において前記合流部内に配置され、前記第２シャフトの回転に伴う回転によって、前記第２搬送羽根から搬送されるトナーを前記合流排出口へ送出する第２パドルと、を有し、
前記第１軸間距離は、前記合流排出口の開口半径に前記第１パドルの回転半径を加算した値以下に設定され、
前記第２軸間距離は、前記合流排出口の開口半径に前記第２パドルの回転半径を加算した値以下に設定される、請求項１～３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記搬送駆動部は、
第１回転方向及び前記第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、
前記モータの回転方向に応じて第１位置と第２位置との間で揺動可能なギアであって、前記第１位置において前記第１搬送部材の回転を許容し、前記第２位置において前記第２搬送部材の回転を許容する揺動ギアと、を有する、請求項１～４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記搬送駆動部は、
第１回転方向及び前記第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、
前記モータが前記第１回転方向に回転されると前記第１搬送部材の回転を許容する一方、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搬送部材の回転を規制する第１ワンウェイクラッチと、
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搬送部材の回転を許容する一方、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搬送部材の回転を規制する第２ワンウェイクラッチと、を有する、請求項１～４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記各トナー補給ユニットは、
前記第１搬送部材の回転を検知する第１搬送検知センサと、
前記第２搬送部材の回転を検知する第２搬送検知センサと、を更に含む、請求項５又は６に記載の画像形成装置。
前記各トナー補給ユニットは、前記モータの回転を検知するモータ回転検知センサを、更に含む、請求項５～７のいずれか１項に記載の画像形成装置。