画像形成装置
【課題】現像装置本体内のトナー量を検出するレベルセンサを採用しないことを前提として過剰なトナーの供給を確実に防止することができるようにする。
【解決手段】プリンタ１０に適用される現像装置２０は、軸心回りの回転によってトナーを感光体ドラム１３１に供給する現像ローラ３４を備えた現像装置本体３０と、現像装置本体３０にトナーを軸心回りの回転によって補給する補給ローラ４３を備えたトナーカートリッジ４０と、現像装置本体３０内のトナー量が予め設定された上限レベルＬに到達しているか否かにより補給ローラ４３を停止および回転の間で機械的に切り換える切換機構５０とを備えている。
【解決手段】プリンタ１０に適用される現像装置２０は、軸心回りの回転によってトナーを感光体ドラム１３１に供給する現像ローラ３４を備えた現像装置本体３０と、現像装置本体３０にトナーを軸心回りの回転によって補給する補給ローラ４３を備えたトナーカートリッジ４０と、現像装置本体３０内のトナー量が予め設定された上限レベルＬに到達しているか否かにより補給ローラ４３を停止および回転の間で機械的に切り換える切換機構５０とを備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電潜像の形成された像担持体に現像装置から現像剤を供給することにより前記像担持体に静電潜像に沿った現像剤像を形成させ、この現像剤像を被転写材に転写するように構成された複写機やファクシミリ装置、さらにはプリンタ等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
通常、複写機やファクシミリ装置、さらにはプリンタ等の画像形成装置は、所定の画像情報に基づき静電潜像の形成された像担持体としての例えば感光体ドラムに、現像装置から現像剤を供給することにより前記像担持体に静電潜像に沿った現像剤像を形成させ、この現像剤像を用紙（被転写材）に転写するように構成されている。かかる画像形成装置に使用される現像装置は、現像装置本体と、この現像装置本体にトナー（現像剤）を補給する着脱自在のトナーカートリッジとから構成されているのが一般的である。
【０００３】
トナーカートリッジおよび現像装置本体には、トナーカートリッジ内のトナーを現像装置本体内へ補給するための補給開口および受入開口がそれぞれ設けられている。そして、トナーカートリッジが現像装置本体に装着されることにより、これら各開口を閉止していた蓋体がそれぞれ開放され、これによってトナーカートリッジ内のトナーが各開口を介して現像装置本体内に補給され得るようになっている。
【０００４】
現像装置本体は、互いに平行に配された一対の攪拌搬送部材としてのスクリューフィーダと、これら一対のスクリューフィーダの軸心回りの駆動回転によって攪拌されながら現像装置本体内を循環搬送されつつあるトナーの一部を感光体ドラムの周面に供給する現像ローラとを備えている。
【０００５】
一方、トナーカートリッジは、内部のトナーを攪拌する攪拌部材と、攪拌されつつあるトナーを送出開口に向けて送り込む補給ローラとを有している。従って、トナーカートリッジを現像器本体に装着し、蓋体を開放した状態でトナーカートリッジの攪拌部材および補給ローラを所定の駆動モータの駆動で動作させることにより、トナーカートリッジ内のトナーは、送出開口および受入開口を介して現像装置本体内に補給されることになる。
【０００６】
ところで、現像装置本体内がトナーで満杯になっているにも拘わらず、トナーカートリッジの補給ローラが駆動を継続していると、トナーカートリッジから現像装置本体内へトナーが押し込まれることになり、現像装置内のトナーが過剰な圧迫を受け、適正に循環搬送され得なくなったり、トナーが凝集して適正に感光体ドラムに供給し得なくなったりするといった不都合が生じる。かかる不都合を解消するべく、現像装置本体内のトナーのレベルを検出するレベルセンサを設け、このレベルセンサが所定のレベルを検出すると、トナーカートリッジの攪拌部材および補給ローラの駆動を停止させる制御が行われるのが一般的である。
【０００７】
しかしながら、かかる制御を行うとなると、レベルセンサや制御手段を設ける必要があり、部品コストや設計コストが嵩むという問題点が生じる。
【０００８】
そこで、レベルセンサを設けることなく現像装置本体内のトナーを適正に循環移動させる構造が採用されたものとして、例えば、特許文献１に記載された現像装置が知られている。この特許文献１に記載の現像装置は、現像装置本体内における受入開口下部のトナー受入領域の下流側にトナーの搬送能力が局部的に低減される特定領域が設けられている。この特定領域では、搬送手段の搬送スクリューの径寸法を小さくすることによって搬送能力が低減されている。
【０００９】
このような構成を採用することにより、現像装置本体内のトナー量の多寡に拘わらず特定領域には常にトナーが詰まった状態になるため、この詰まったトナーによってトナーカートリッジからさらに現像装置本体内に過剰のトナーが供給されることが防止され、レベルセンサを採用しなくてもよくなる。
【００１０】
しかしながら、かかる搬送スクリューの径寸法が他より小さい特定領域を設けると、特定領域でトナーがトンネル状に残留してしまい、最後までトナーを使い切ることができなくなるという不都合の生じることがある。
【００１１】
また、トナーが全く装填されていない初期段階において、トナーカートリッジから現像装置本体内にトナーが供給されると、供給されたトナーは、特定領域で滞留してしまい、現像装置本体内を循環搬送されなくなるため、循環搬送が行われるまで長時間に亘って現像装置を使用し得なくなり、迅速性に欠けるという不都合も生じる。
【００１２】
かかる不都合を解消するものとして、特許文献２に記載されたような現像装置が提案されている。この現像装置においては、現像装置本体内に平行に並設された２本の搬送スクリューの長さ寸法や搬送能力を所定の条件を満足するように適正に設定することにより、特定領域にトナーを滞留させてトナーカートリッジからの現像装置本体への過剰なトナーの供給を抑制しつつ、現像装置本体内でのトナーの循環搬送が適正に行われるようになされている。
【特許文献１】特開２００１−２３５９３３号公報
【特許文献２】特開２００４−１５１３４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、特許文献２に記載されているように、たとえ現像装置本体内に平行に並設された２本の搬送スクリューの長さ寸法や搬送能力を所定の条件を満足するように適正に設定し、これによってトナーカートリッジからの現像装置本体への過剰なトナーの供給を抑制しつつ、現像装置本体内でのトナーの循環搬送を適正に行うようにしても、現像装置本体へのトナーの過剰な供給の抑制は、特定領域に滞留したトナーによってのみ行われるため、トナーカートリッジ内の攪拌部材や補給ローラが駆動されている限り、特定領域内のトナーは、常にトナーカートリッジからのトナーによって押圧されているため、例えば特定領域に滞留しているトナーが団塊化して一度に搬送されてまったりすると、トナーが過剰に現像装本体置内に供給されてしまうという不都合の生じる虞がある。
【００１４】
本発明は、従来のかかる状況に鑑みなされたものであって、現像装置本体内のトナー量を検出するレベルセンサを採用しないことを前提として過剰なトナーの供給を確実に防止することができるように構成された現像装置を有する画像形成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
請求項１記載の発明は、静電潜像の形成された像担持体に現像装置から現像剤を供給することにより当該像担持体に静電潜像に沿った現像剤像を形成させ、この現像剤像を被転写材に転写するように構成された画像形成装置において、前記現像装置は、軸心回りの回転によって現像剤を前記像担持体に供給する現像ローラを備えた現像装置本体と、軸心回りの回転によって前記現像装置本体に現像剤を補給する補給ローラを備えた現像剤補給容器と、現像装置本体内の現像剤量が所定の貯留量に到達しているか否かにより前記補給ローラを停止と回転との間で機械的に切り換える切換機構とを備えていることを特徴とするものである。
【００１６】
かかる構成によれば、画像形成装置において、現像ローラの軸心回りの回転によって現像装置から静電潜像の形成された像担持体に現像剤を供給することにより像担持体に静電潜像に沿った現像剤像が形成される。この像担持体に形成された現像剤像を被転写材に転写処理することにより被転写材に現像剤像が形成される。
【００１７】
そして、現像装置は、現像ローラを備えた現像装置本体と、現像装置本体に現像剤を補給する補給ローラを備えた現像剤補給容器と、現像装置本体内の現像剤量に応じて補給ローラを回転と停止との間で機械的に切り換える切換機構とを備えているため、予め切換機構が切換動作を行う現像装置本体内の現像剤量（所定の貯留量）を設定しておくことにより、現像装置本体内が所定の貯留量に到達するまでは補給ローラは回転し、これによって現像剤補給容器内の現像剤が現像装置本体内に供給される。
【００１８】
そして、現像装置本体内の現像剤が所定の貯留量に到達すると、切換機構が機械的に動作して補給ローラが停止するため、現像剤補給容器からの現像装置本体への現像剤の補給は行われなくなる。
【００１９】
このように、現像装置本体内の現像剤量が所定の貯留量に到達しているか否かにより現像剤補給容器の補給ローラを停止および回転の間で機械的に切り換える切換機構を設けることにより、従来のように現像装置本体内の現像剤の貯留量を検出するレベルセンサを設けて電気的な制御を行う必要がなくなるばかりか、現像装置本体内に部分的に現像剤を滞留させる部分を設ける場合に比較して現像装置本体内の現像剤が所定の貯留量に到達した状態で現像剤補給容器からの現像剤の現像装置本体への供給が確実に阻止される。
【００２０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記切換機構は、前記現像装置本体内の現像剤量が前記所定の貯留量に到達していない状態で支持軸回りに回動し得る回動板と、前記回動板と一体回動して前記補給ローラの回転を許容する許容姿勢と前記補給ローラの回転を規制する規制姿勢との間で姿勢変更する切換レバーと、前記切換レバーが許容姿勢に姿勢設定された状態で所定の駆動手段からの駆動力を前記補給ローラに伝達する一方、切換レバーが規制姿勢に姿勢設定された状態で前記駆動手段からの駆動力の前記補給ローラへの伝達を遮断するクラッチ機構とを備えていることを特徴とするものである。
【００２１】
かかる構成によれば、現像装置本体内に装填されている現像剤が所定の貯留量に到達していない状態では、切換レバーが補給ローラの回転を許容する許容姿勢に姿勢設定されているため、現像剤補給容器内の現像剤は、補給ローラの駆動回転により現像装置本体内に供給される。
【００２２】
これにより回動板は、現像装置内の現像剤量の増加に伴い現像剤に押されて支持軸回りに回動し、回動板と一体の切換レバーも同時に回転する。そして、現像装置本体内の現像剤が所定の貯留量に到達すると、切換レバーが規制姿勢に姿勢変更され、これによってクラッチ機構が駆動手段からの駆動力の補給ローラへの伝達を遮断するため、現像剤補給容器からの現像装置本体内への現像剤の補給が中断される。従って、現像装置本体内で現像剤が過剰になることが防止される。
【００２３】
そして、現像装置本体内の現像剤が消費されることにより所定の貯留量より少なくなっていくと、回動板に対するトナーの押圧力が減少し、これによって回動板と一体の切換レバーが支持軸回りに逆方向に向けて回動して規制姿勢から許容姿勢に姿勢変更する。これによってクラッチ機構が駆動手段からの駆動力を前記補給ローラに伝達するようになるため、現像剤が現像剤補給容器から現像装置本体に供給される。
【００２４】
このように、切換レバーが現像装置本体内の現像剤の多寡に応じて回動板を介して正逆回動し、これによる切換レバーの許容姿勢と規制姿勢との間の姿勢変更によるクラッチ機構の作用によって補給ローラが駆動回転したり停止したりするようになされているため、従来の現像装置本体内の現像剤のレベルをレベルセンサにより検出してこの検出信号に基づき現像装置本体内への現像剤の供給を制御する方式に比べて切換機構が簡単なものになる。
【００２５】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記補給ローラには、当該補給ローラと同心で一体回転可能なローラ側ギヤが設けられている一方、前記現像剤補給容器には、前記駆動手段の駆動力が伝達される第１中継ギヤと、前記第１中継ギヤと同心で対向配置され、かつ、前記ローラ側ギヤと噛合するとともに前記規制姿勢に設定された切換レバーにより回転が阻止される第２中継ギヤとが設けられ、前記クラッチ機構は、前記第１および第２中継ギヤ間に介設されて付勢力による摩擦力で第１中継ギヤの駆動回転を第２中継ギヤに伝達する一方、第２中継ギヤの回転が阻止された状態で第１中継ギヤの駆動回転が第２中継ギヤに伝達されなくなるバネクラッチを備えていることを特徴とするものである。
【００２６】
かかる構成によれば、現像装置本体内の現像剤が所定の貯留量に到達していない状態では、切換レバーが許容姿勢に設定されていることから、第２中継ギヤが切換レバーにより回転が阻止されることはなく、従って、第１中継ギヤの駆動回転がバネクラッチおよび第２中継ギヤを介してローラ側ギヤに伝達され、これによる補給ローラの回転で現像剤補給容器内の現像剤が現像装置本体内に供給される。
【００２７】
これに対し、現像装置本体内の現像剤が所定の貯留量に到達すると、切換レバーが許容姿勢から規制姿勢に姿勢変更して第２中継ギヤの回転が阻止されるため、たとえ第１中継ギヤが駆動回転していても、バネクラッチが滑って第２中継ギヤが回転しない。従って、第２中継ギヤと噛合したローラ側ギヤが回転することはなく、現像剤補給容器内の現像剤が現像装置本体内に供給されることはない。
【００２８】
このように、駆動手段の駆動力が伝達される第１中継ギヤと、この第１中継ギヤと同心で対向配置され、かつ、ローラ側ギヤと噛合するとともに規制姿勢に設定された切換レバーにより回転が阻止される第２中継ギヤとの間にバネクラッチを介設することにより、現像装置本体内の現像剤が所定の貯留量に到達した状態でローラ側ギヤ、すなわち補給ローラの回転を阻止する構造が簡単なものになる。
【００２９】
請求項４記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の発明において、前記現像剤は、着色剤であるトナーのみによって構成されていることを特徴とするものである。
【００３０】
通常、現像剤は、着色剤としてのトナーのみからなる１成分系のものと、トナーと、当該トナーに電荷を与えるためのキャリヤとの混合物からなる２成分系のものとの２種類があるが、２成分系の現像剤の場合、トナーのみが現像装置から像担持体に供給され、キャリヤは現像装置本体内に残留する。従って、トナーが消費されても現像装置本体内の現像剤の体積は残留したキャリヤによってそれ程減少しないため、現像装置本体内で回動板を回動させ得る空間が確保され難く、従って、回動板によりトナー減少の良好な検出精度の高い回動が得られない。
【００３１】
これに対し、現像剤がトナーのみの１成分系のものである場合（請求項４）には、トナーの減少が即回動板の回動動作につながるため、トナー減少に対する高い検出精度が得られる。従って、現像剤が着色剤であるトナーのみによって構成されている場合の方が、現像装置本体内の現像剤が所定の貯留量に到達したとき現像剤補給容器からの現像剤の現像装置本体への供給を阻止するために好適である。
【発明の効果】
【００３２】
請求項１記載の発明によれば、現像装置本体内の現像剤量が所定の貯留量に到達しているか否かにより現像剤補給容器の補給ローラを停止および回転の間で機械的に切り換える切換機構が設けられているため、従来のように現像装置本体内の現像剤の貯留量を検出するレベルセンサを設けて電気的に制御する必要がなくなるばかりか、現像装置本体内に部分的に現像剤を滞留させる部分を設ける場合に比較して現像装置本体内の現像剤が所定の貯留量に到達した状態で現像剤補給容器からの現像剤の現像装置本体への供給を確実に阻止することができる。従って、現像装置本体内に過剰に補給された現像剤が凝集し、これによって現像剤を像担持体に適正に供給し得なくなり、結果として画像不良が生じるような不都合の発生を、簡易な構成で安価でありながら確実に防止することができる。
【００３３】
請求項２記載の発明によれば、切換レバーが現像装置本体内の現像剤の多寡に応じて回動板を介して正逆回動し、これによる切換レバーの許容姿勢と規制姿勢との間の姿勢変更によるクラッチ機構の作用によって補給ローラが駆動回転したり停止したりするようになされているため、従来の現像装置本体内の現像剤のレベルをレベルセンサにより検出してこの検出信号に基づき現像装置本体内への現像剤の供給を制御する方式に比べて切換機構を簡単なものにすることができる。
【００３４】
請求項３記載の発明によれば、駆動手段の駆動力が伝達される第１中継ギヤと、この第１中継ギヤと同心で対向配置され、かつ、ローラ側ギヤと噛合するとともに規制姿勢に設定された切換レバーにより回転が阻止される第２中継ギヤとの間にバネクラッチを介設することにより、現像装置本体内の現像剤が所定の貯留量に到達した状態でローラ側ギヤ、すなわち補給ローラの回転を阻止する構造を簡単なものにすることができる。
【００３５】
請求項４記載の発明によれば、現像剤がトナーのみの１成分系のものである場合には、トナーの減少が即回動板の回動空間確保につながり、トナー減少に対する高い検出精度が得られるため、現像剤が着色剤であるトナーのみによって構成されている場合の方が、現像剤がトナーとキャリヤとで構成されている場合に比較し、現像装置本体内の現像剤が所定の貯留量に到達したとき現像剤補給容器からの現像剤の現像装置本体への供給を阻止する上で有効である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
図１は、本発明に係るプリンタ１０の一実施形態を示す側面断面視の説明図である。この図に示すように、プリンタ（画像形成装置）１０は、印刷処理に供する用紙（被転写材）Ｐを貯留する用紙貯留部１２と、この用紙貯留部１２に貯留された用紙束Ｐ１から繰り出された１枚ずつの用紙Ｐに対して画像形成処理を施す画像形成部１３と、この画像形成部１３で転写処理の施された用紙Ｐに対して定着処理を施す定着部１４とが装置本体１１に内装されると共に、定着部１４で定着処理の施された用紙Ｐが排紙される排紙部１５が装置本体１１の頂部に設けられることによって構成されている。
【００３７】
前記用紙貯留部１２には、所定数（本実施形態では１つ）の用紙カセット１２１が装置本体１１に対して挿脱自在に設けられている。用紙カセット１２１の上流端（図１の右方）には、用紙束Ｐ１から１枚ずつの用紙Ｐを繰り出させるピックアップローラ１２２が設けられている。このピックアップローラ１２２の駆動によって用紙カセット１２１から繰り出された用紙Ｐは、給紙搬送路１２３およびこの給紙搬送路１２３の下流端に設けられたレジストローラ対１２４を介して画像形成部１３に給紙されるようになっている。
【００３８】
前記画像形成部１３は、コンピュータ等から電送された画像情報に基づき用紙Ｐに転写処理を施すものであり、前後方向（図１の紙面と直交する方向）に延びるドラム心回りに回転可能に設けられた感光体ドラム（像担持体）１３１の周面に沿うように、当該感光体ドラム１３１の直上位置から時計方向に向けて帯電器１３２、露光装置１３３、現像装置２０、転写ローラ１３４およびクリーニング装置１３５が配設されることによって形成されている。
【００３９】
前記感光体ドラム１３１は、周面に静電潜像およびこの静電潜像に沿ったトナー像（現像剤像）を形成させるためのものであり、周面に平準で、かつ、強靱なアモルファスシリコン層が積層され、これによってこれらの像を形成させるのに適したものになっている。
【００４０】
前記帯電器１３２は、ドラム心回り時計方向に回転している感光体ドラム１３１の周面に一様な電荷を形成させるものであり、図１に示す例では、コロナ放電によって感光体ドラム１３１の周面に電荷を付与する方式が採用されている。なお、感光体ドラム１３１の周面に電荷を付与する部材として帯電器１３２に代えて周面が感光体ドラム１３１の周面と当接しながら従動回転しつつ電荷を付与する帯電ローラを採用してもよい。
【００４１】
前記露光装置１３３は、コンピュータ等の外部の機器から電送されてきた画像データに基づき強弱の付与されたレーザー光を回転している感光体ドラム１３１の周面に照射し、これによる感光体ドラム１３１周面のレーザー光が照射された部分の電荷の消去によって当該感光体ドラム１３１の周面に静電潜像を形成させるものである。
【００４２】
前記現像装置２０は、感光体ドラム１３１の周面にトナーを供給することによって周面の静電潜像が形成された部分にトナーを付着させ、これによって感光体ドラム１３１の周面にトナー像を形成させるものである。なお、現像装置２０については、図２〜図４に基づき後に詳述する。
【００４３】
前記転写ローラ１３４は、感光体ドラム１３１の直下位置に送り込まれた用紙Ｐに対して当該感光体ドラム１３１の周面に形成されているプラスに帯電したトナー像を用紙Ｐに転写させるものであり、トナー像の電荷と逆極性であるマイナスの電荷を用紙Ｐに付与するようになっている。
【００４４】
従って、感光体ドラム１３１の直下位置に到達した用紙Ｐは、転写ローラ１３４と感光体ドラム１３１とによって押圧挟持されつつ、プラスに帯電した感光体ドラム１３１周面のトナー像がマイナスに帯電した用紙Ｐの表面に向けて引き剥がされ、これによって用紙Ｐに対し転写処理が施されることになる。
【００４５】
前記クリーニング装置１３５は、転写処理後の感光体ドラム１３１の周面に残留しているトナーを取り除いて清浄化するためのものである。このクリーニング装置１３５によって清浄化された感光体ドラム１３１の周面は、次の画像形成処理のために再び帯電器１３２へ向かうことになる。
【００４６】
前記定着部１４は、画像形成部１３によって転写処理の施された用紙Ｐのトナー像に加熱による定着処理を施すものであり、用紙Ｐに熱を加える定着ローラ１４１と、この定着ローラ１４１の下部に対向配置された加圧ローラ１４２とを備えて構成されている。そして、転写処理後の用紙Ｐは、定着ローラ１４１と加圧ローラ１４２との間に形成されたニップ部Ｎへ向けて送り込まれ、当該ニップ部Ｎを通過することによって、定着ローラ１４１からの熱を得て定着処理が施されるようになっている。定着処理の施された用紙Ｐは、排紙搬送路１４３を通って排紙部１５へ排出されることになる。
【００４７】
前記排紙部１５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、この凹没した凹部の底部に排紙された用紙Ｐを受ける排紙トレイ１５１が形成されている。
【００４８】
図２および図３は、現像装置２０の一実施形態を示す一部切欠き斜視図であり、図２は、切換機構５０が分解された状態、図３は、切換機構５０が組み立てられた状態をそれぞれ示している。また、図４は、図３のＩ−Ｉ線断面図（但し、駆動モータ２１、駆動ギヤ２２、第２中継ギヤ５２、ラッチ歯車５３、切換レバー５５３および捻りバネ５５４については左側面図）であり、図４（Ａ）は、切換レバー５５３が許容姿勢Ｓ１に姿勢設定された状態、図４（Ｂ）は、切換レバー５５３が規制姿勢Ｓ２に姿勢設定された状態をそれぞれ示している。なお、図２〜図４においてＸ−Ｘ方向を左右方向、Ｙ−Ｙ方向を前後方向といい、特に−Ｘ方向を左方、＋Ｘ方向を右方、−Ｙ方向を前方、＋Ｙ方向を後方という。
【００４９】
これらの図に示すように、現像装置２０は、前記感光体ドラム１３１の直後方に隣設される現像装置本体３０と、この現像装置本体３０の上部に着脱可能に装着されて当該現像装置本体３０に現像剤（本実施形態ではトナー）を補給するトナーカートリッジ（現像剤補給容器）４０と、現像装置本体３０とトナーカートリッジ４０との間に介設され、トナーカートリッジ４０内のトナーを現像装置本体３０へ供給し得る状態と、当該供給を停止させる状態との間で機械的に切り換える切換機構５０とを備えた基本構成を有している。
【００５０】
因みに現像剤は、トナーのみからなる、いわゆる１成分系のものと、トナーとキャリヤとからなる、いわゆる２成分系のものとがある。トナーは、着色剤、電荷制御剤およびワックス等の添加剤をバインダー樹脂中に分散させた粒径が６〜１２μｍの微粉体である。これに対してキャリヤは、磁鉄鉱（Ｆｅ３Ｏ４）等の粒径が６０〜２００μｍの磁性粒子であり、トナーを帯電させるために使用される。そして、トナーは、トナーカートリッジ４０から現像装置２０に適宜補給される消耗品であるのに対し、キャリヤは、予め所定量が現像装置２０内に装填されており、消耗することなく循環使用されるのが一般的である。そして、本実施形態においては、現像剤としてトナーのみからなる１成分系のものが採用されている。
【００５１】
前記現像装置本体３０は、箱形の本体側ケーシング３１内に、左右方向に延びる第１スクリューフィーダ３２と、第２スクリューフィーダ３３と、現像ローラ３４とが後方から前方に向かって並設されることによって構成されている。
【００５２】
前記本体側ケーシング３１の天板における第１スクリューフィーダ３２の直上には、トナーカートリッジ４０内のトナーを本体側ケーシング３１内へ受け入れるための受入開口３１１（図４）が設けられているとともに、本体側ケーシング３１の前面には、当該本体側ケーシング３１の左右方向の略全長に亘って開口されたトナーを感光体ドラム１３１へ供給するためのトナー供給開口３１２（図４）が開口されている。
【００５３】
そして、前記トナーカートリッジ４０から受入開口３１１を介して導入されたトナーは、第１および第２スクリューフィーダ３２，３３の駆動回転によって攪拌されつつ本体側ケーシング３１内を周回し、その一部が駆動回転している現像ローラ３４の周面を介して感光体ドラム１３１の周面へ供給されるようになっている。
【００５４】
トナー供給開口３１２の上部には、図４に示すように、下端縁部が現像ローラ３４の周面と対向した層厚規制ブレード３５が設けられ、現像ローラ３４の軸心回りの反時計方向へ向かう回動で当該現像ローラ３４の周面によって感光体ドラム１３１へ向けて供給されるトナーは、層厚規制ブレード３５と現像ローラ３４の周面との間の隙間を通ることで所定の層圧になるようになされている。
【００５５】
そして、前記第１および第２スクリューフィーダ３２，３３並びに現像ローラ３４は、いずれも図略の駆動モータの駆動力が本体側ケーシング３１の右側面に設けられた図略のギヤ機構を介して伝達され、これによって同期回転するようになっている。
【００５６】
前記トナーカートリッジ４０は、現像装置本体３０内へ内部のトナー量に応じてトナーを補給するためのものであり、現像装置本体３０に着脱可能に装着されている。かかるトナーカートリッジ４０は、下部が側面視で漏斗状を呈した箱形のカートリッジ側ケーシング４１内に、左右方向に延びるスクリューフィーダ４２と、このスクリューフィーダ４２と略同一長の左右方向に延びる補給ローラ４３とを備えている。
【００５７】
前記スクリューフィーダ４２は、カートリッジ側ケーシング４１における左右の側壁４１１の漏斗状の部分間であって、前後方向の中央部より若干後方寄りの部分に架設されている。かかるスクリューフィーダ４２は、スクリュー軸４２１と、このスクリュー軸４２１の周面に同心、かつ、同一ピッチで連続的に形成されたスパイラルフィン４２２とを備えている。
【００５８】
そして、このようなスクリューフィーダ４２は、プリンタ１０の装置本体１１内の適所に設けられた駆動モータ（駆動手段）２１の駆動力が、所定のギヤ機構２１１、装置本体１１内におけるカートリッジ側ケーシング４１の左面後方下部位置に設けられた駆動ギヤ２２および後述する第１中継ギヤ５１を介して伝達され、これによってスクリュー軸４２１回りに駆動回転し得るようになっている。
【００５９】
前記補給ローラ４３は、カートリッジ側ケーシング４１における左右の側壁４１１の漏斗状の部分間の下部であって、前後方向の中央部に架設され、これによって前記スクリューフィーダ４２の前方位置に並設された状態になっている。
【００６０】
かかる補給ローラ４３は、カートリッジ側ケーシング４１の一対の側壁４１１間に貫通架設されるローラ軸４３１と、このローラ軸４３１に同心で一体回転可能に外嵌された補給ローラ本体４３２とを備えている。
【００６１】
そして、このような補給ローラ４３は、前記駆動モータ２１の駆動力が、前記ギヤ機構２１１、前記駆動ギヤ２２、前記第１中継ギヤ５１、後述するバネクラッチ（クラッチ機構）５４、後述する第２中継ギヤ５２およびこの第２中継ギヤ５２と噛合し、かつ、前記ローラ軸４３１に同心で一体回転可能に外嵌された補給ローラ側ギヤ（ローラ側ギヤ）４４とを介して伝達され、これによってローラ軸４３１回りに駆動回転し得るようになっている。
【００６２】
従って、駆動モータ２１が駆動されると、この駆動力は、ギヤ機構２１１、駆動ギヤ２２および第１中継ギヤ５１を介してスクリューフィーダ４２に伝達されるとともに、第１中継ギヤ５１の回転は、バネクラッチ５４、第２中継ギヤ５２および補給ローラ側ギヤ４４を介して補給ローラ４３に伝達され、これによってスクリューフィーダ４２と補給ローラ４３とは同時に同期回転することになる。
【００６３】
そして、前記カートリッジ側ケーシング４１の底部には、前記補給ローラ４３と対向する位置の左側部側に、カートリッジ側ケーシング４１内のトナーを本体側ケーシング３１内に導出するための導出開口４３３（図４）が設けられ、スクリューフィーダ４２と補給ローラ４３との同時駆動によってトナーカートリッジ４０内で攪拌されながら搬送されつつあるトナーは、この導出開口４３３および現像装置本体３０の受入開口３１１を介して本体側ケーシング３１内に補給されるようになっている。
【００６４】
前記切換機構５０は、現像装置本体３０の本体側ケーシング３１内に貯留されているトナーが、予め設定された上限レベル（所定の貯留量）Ｌ（図４（Ｂ））に到達していない状態で補給ローラ４３の駆動回転を許容する一方、トナーが上限レベルＬに到達した状態で補給ローラ４３の駆動を停止させるように補給ローラ４３の動作を切り換えるものである。
【００６５】
かかる切換機構５０は、スクリューフィーダ４２のスクリュー軸４２１に同心で一体回転可能に外嵌され、かつ、前記駆動ギヤ２２に噛合し得るように径寸法が設定された第１中継ギヤ５１と、この第１中継ギヤ５１の左側において前記スクリュー軸４２１に同心で相対回転可能に外嵌された第２中継ギヤ５２と、この第２中継ギヤ５２の左面側に同心で一体回転可能に固定されたラッチ歯車５３と、第２中継ギヤ５２と第１中継ギヤ５１との間に介設され、かつ、前記ローラ軸４３１に同心で相対回転可能に外嵌されたバネクラッチ５４と、本体側ケーシング３１内のトナー量に応じ後述する支持軸５５１回りに正逆回動して前記ラッチ歯車５３の回転を許容したり止めたりする回動調整部材５５とを備えて構成されている。
【００６６】
本実施形態においては、第１中継ギヤ５１と第２中継ギヤ５２とは、同一径寸法に設定されているのに対し、ラッチ歯車５３は、第２中継ギヤ５２より若干小径に設定されている。かかるラッチ歯車５３の周面には、周方向に等ピッチで複数のラッチ５３１が突設されている。
【００６７】
前記バネクラッチ５４は、バネ板によって形成され、前記スクリュー軸４２１に外嵌される中心孔を備えた前記第１中継ギヤ５１より小径のバネ円板５４１と、このバネ円板５４１の周縁から周方向に等ピッチで外方に向かって突設された複数のクラッチ片５４２とを備えている。各クラッチ片５４２は、バネ円板５４１からの突設量が同一に設定されているとともに、第１中継ギヤ５１へ向けて所定角度（本実施形態ではバネ円板５４１に対して略３０°）折り曲げられている。
【００６８】
そして、かかるバネクラッチ５４は、第１中継ギヤ５１がスクリュー軸４２１の奥まで外嵌された後に当該スクリュー軸４２１に外嵌される。引き続き第２中継ギヤ５２およびラッチ歯車５３がスクリュー軸４２１に外嵌され、バネクラッチ５４が第１および第２中継ギヤ５１，５２に押圧挟持された状態で、スクリュー軸４２１のラッチ歯車５３から外部に突出している部分に袋ナット４５（図３）などの抜け止め部材が装着され、これによってバネクラッチ５４の付勢力が確保されるようになっている。
【００６９】
そして、バネクラッチ５４がスクリュー軸４２１に装着された状態では、各クラッチ片５４２が第１および第２中継ギヤ５１，５２によって押圧挟持されることにより、右方に向けた突出量が減少するように弾性変形し、これによる付勢力で各クラッチ片５４２の先端部分が第１中継ギヤ５１の左面に押圧当接するとともに、バネ円板５４１の左面が第２中継ギヤ５２の右面に押圧当接し、普段はこの押圧当接による摩擦力で第２中継ギヤ５２がスクリュー軸４２１回りに第１中継ギヤ５１と一体回転するようになっている。
【００７０】
この一体回転によって第２中継ギヤ５２と噛合している補給ローラ側ギヤ４４がローラ軸４３１回りに回転し、これによって補給ローラ４３が回転するため、この回転に誘導されてカートリッジ側ケーシング４１内のトナーが導出開口４３３（図４）および受入開口３１１を介して本体側ケーシング３１内に導入されることになる。
【００７１】
そして、前記回動調整部材５５の所定の動作でラッチ歯車５３の回転が阻止されると、第１中継ギヤ５１の回転力がバネクラッチ５４の摩擦力より大きいことから、第１中継ギヤ５１は、バネクラッチ５４と摺接状態で回転するため、この回転が第２中継ギヤ５２に伝達されることはない。
【００７２】
前記回動調整部材５５は、本体側ケーシング３１の上下方向の略中央部において、後面板３１４に沿うように一対の側板３１３間に架設された支持軸５５１と、本体側ケーシング３１内においてこの支持軸５５１から径方向に下方に向かって突設された回動板５５２と、この回動板５５２と反対方向に向かうように支持軸５５１における左側の側板３１３から外部へ突出した部分に固定された切換レバー５５３と、回動板５５２および切換レバー５５３を支持軸５５１回りに時計方向に向けて付勢する捻りバネ５５４とを備えて構成されている。
【００７３】
前記後面板３１４には、外方に向かって膨設された左右方向の全長に亘って延びる膨設部３１５が設けられ、前記支持軸５５１は、図３に示すように、この膨設部３１５の裏側に凹設された長尺凹部に摺接状態で嵌め込まれるようになっている。こうすることによって、トナーが支持軸５５１の上部から回動板５５２と後面板３１４との間の空間（回動板可動空間Ｖ）に入り込むのが防止されるようになっている。
【００７４】
また、本体側ケーシング３１の底板３１６は、その後部上面が支持軸５５１の軸心を曲率中心とした状態で回動板５５２の先端縁部が摺接する円弧面３１６ａになっている。また、回動板５５２の下端縁部には、後方へ向かって円弧面３１６ａに摺接するように若干量だけ突設された突設された左右方向の全長に亘って延びる突出縁部５５２ａが設けられている。これによって回動板５５２の先端縁部と円弧面３１６ａとの間から回動板可動空間Ｖ内にトナーが入り込むのを有効に防止し得るようになっている。
【００７５】
また、前記回動板５５２は、左右方向の長さ寸法が一対の側板３１３の各対向面に摺接し得るように設定され、これによって本体側ケーシング３１内のトナーが回動板５５２の側縁面と側板３１３の内面との間から回動板可動空間Ｖ内に入り込むのを有効に防止し得るようになっている。
【００７６】
前記切換レバー５５３は、回動板５５２の突出縁部５５２ａが回動板可動空間Ｖ内の円弧面３１６ａにおいて最前端位置に位置した状態（切換レバー５５３が補給ローラ４３の回転を許容する許容姿勢Ｓ１に姿勢設定された状態（図４（Ａ）））から所定量だけ反時計方向に回動した状態（具体的には、本体側ケーシング３１内にトナーが補給されることによりトナーの上面が上限レベルＬに到達し、回動板５５２がこのようなトナーに押されて所定量回動することにより切換レバー５５３が補給ローラ４３の回転を規制する規制姿勢Ｓ２に姿勢設定された状態（図４（Ｂ）））で、切換レバー５５３の上端がラッチ歯車５３の先下がりで斜め後方に向いたラッチ５３１の下面に当接するように長さ寸法および回動板５５２に対する設置位相が設定されている。
【００７７】
そして、かかる切換レバー５５３は、許容姿勢Ｓ１と規制姿勢Ｓ２との間でのみ支持軸５５１回りに回動し得るように、本体側ケーシング３１の適所には図略のストッパが設けられている。また、前記捻りバネ５５４は、トナーの上面が上限レベルＬに到達した状態における当該トナーの回動板５５２に対する押圧力より弾性力の小さいものが採用されている。
【００７８】
このように構成された切換機構５０によれば、本体側ケーシング３１内にトナーが貯留されていない状態では、図４（Ａ）に示すように、回動板５５２にトナーの圧力が加わることがないため、回動板５５２の突出縁部５５２ａは、捻りバネ５５４の付勢力によって回動板可動空間Ｖ内の円弧面３１６ａの最前方位置に位置し、これによって切換レバー５５３が許容姿勢Ｓ１に姿勢設定されている。
【００７９】
そして、切換レバー５５３が許容姿勢Ｓ１に姿勢設定された状態では、当該切換レバー５５３の上端部がラッチ歯車５３のラッチ５３１から外れているため、ラッチ歯車５３は、スクリュー軸４２１回りに回転可能になっている。従って、この状態で駆動モータ２１が駆動されると、この駆動力は、ギヤ機構２１１、駆動ギヤ２２、第１中継ギヤ５１、バネクラッチ５４、第２中継ギヤ５２および補給ローラ側ギヤ４４を介してローラ軸４３１へ伝達され、これによる補給ローラ本体４３２のローラ軸４３１回りの一体回転によってカートリッジ側ケーシング４１内のトナーが導出開口４３３および受入開口３１１を介して本体側ケーシング３１内に補給される。
【００８０】
このトナーの補給によって本体側ケーシング３１内のトナーのレベルが上昇していくと、回動板５５２は、当該トナーの圧力によって押圧され、これによって捻りバネ５５４の付勢力に抗して支持軸５５１回りに反時計方向に向けて回動し始める。
【００８１】
そして、本体側ケーシング３１内のトナーのレベルが上限レベルＬに到達すると、回動板５５２は、上限レベルＬのトナーの押圧力を受けて支持軸５５１回りに反時計方向に向けて最大量回動した状態になり、これによって許容姿勢Ｓ１であった切換レバー５５３は、図４（Ｂ）に示すように、規制姿勢Ｓ２に姿勢変更する。この姿勢変更によって切換レバー５５３の上端がラッチ歯車５３のラッチ５３１に噛み込んだ状態になるため、ラッチ歯車５３は回転が規制される。
【００８２】
従って、駆動モータ２１の駆動による第１中継ギヤ５１の回転は、バネクラッチ５４が第１中継ギヤ５１の左面および第２中継ギヤ５２の右面で滑ることにより、第２中継ギヤ５２には伝達されないため、補給ローラ４３が回転することはなく、これによりカートリッジ側ケーシング４１内のトナーが本体側ケーシング３１内に供給されることはない。
【００８３】
この状態で本体側ケーシング３１内のトナーが消費されることにより減少していくと、トナーの押圧力の減少による回動板５５２の支持軸５５１回りの時計方向に向かう回動によって規制姿勢Ｓ２に姿勢設定されていた切換レバー５５３が許容姿勢Ｓ１へ戻って切換レバー５５３の上端がラッチ歯車５３のラッチ５３１から外れるため、第２中継ギヤ５２が回転を再開し、これによって補給ローラ４３が回転するようになり、カートリッジ側ケーシング４１内のトナーが本体側ケーシング３１内に補給される。
【００８４】
このように、本体側ケーシング３１内のトナー量の増減に応じて切換レバー５５３が規制姿勢Ｓ２と許容姿勢Ｓ１との間で姿勢変更することにより、本体側ケーシング３１内のトナー量は適正な範囲内で増減を繰り返すため、本体側ケーシング３１内がトナーで満杯になっているにも拘わらず、補給ローラ４３の駆動によってカートリッジ側ケーシング４１からトナーが本体側ケーシング３１内に押し込まれ、これによって本体側ケーシング３１内のトナーが凝集してしまい、感光体ドラム１３１へトナーを適正に供給することができず、画像不良が生じるような不都合の発生が有効に防止される。
【００８５】
以上詳述したように、本発明にかかるプリンタ１０は、静電潜像の形成された感光体ドラム１３１に現像装置２０からトナーを供給することにより感光体ドラム１３１に静電潜像に沿ったトナー像を形成させ、このトナー像を用紙Ｐに転写するように構成されているため、現像ローラ３４の軸心回りの回転によって現像装置２０から静電潜像の形成された感光体ドラム１３１にトナーを供給することにより感光体ドラム１３１に静電潜像に沿ったトナー像が形成される。この感光体ドラム１３１に形成されたトナー像を用紙Ｐに転写処理することにより、当該トナー像は、用紙Ｐに転写される。
【００８６】
かかるプリンタ１０に適用される現像装置２０は、軸心回りの回転によってトナーを感光体ドラム１３１に供給する現像ローラ３４を備えた現像装置本体３０と、現像装置本体３０にトナーを軸心回りの回転によって補給する補給ローラ４３を備えたトナーカートリッジ４０と、現像装置本体３０内のトナー量が予め設定された上限レベルＬに到達しているか否かにより補給ローラ４３を停止および回転の間で機械的に切り換える切換機構５０とを備えているため、予め切換機構５０が切換動作を行う現像装置本体３０内のトナー量（上限レベルＬ）を設定しておくことにより、現像装置本体３０内が上限レベルＬに到達するまで補給ローラ４３は回転し、これによってトナーカートリッジ４０内のトナーが現像装置本体３０内に供給される。
【００８７】
そして、現像装置本体３０内のトナーが上限レベルＬに到達すると、切換機構５０が動作して補給ローラ４３が停止するため、トナーカートリッジ４０からの現像装置本体３０へのトナーの補給は行われなくなる。
【００８８】
このように、現像装置本体３０内のトナー量が予め設定された上限レベルＬに到達しているか否かによりトナーカートリッジ４０の補給ローラ４３を停止および回転の間で切り換える切換機構５０を設けられているため、従来のように現像装置本体３０内のトナーの貯留量を検出するレベルセンサを設け必要がなくなるばかりか、現像装置本体３０内に部分的にトナーを滞留させる部分を設ける場合に比較して現像装置本体３０内のトナーが上限レベルＬに到達した状態でトナーカートリッジ４０からのトナーの現像装置本体３０への供給を確実に阻止することができる。
【００８９】
そして、切換機構５０は、現像装置本体３０内のトナー量が上限レベルＬに到達していない状態で支持軸５５１回りに回動し得る回動板５５２と、この回動板５５２と一体回動して補給ローラ４３の回転を許容する許容姿勢Ｓ１と補給ローラ４３の回転を規制する規制姿勢Ｓ２との間で姿勢変更する切換レバー５５３と、この切換レバー５５３が許容姿勢Ｓ１に姿勢設定された状態で駆動モータ２１からの駆動力を補給ローラ４３に伝達する一方、切換レバー５５３が規制姿勢Ｓ２に姿勢設定された状態で駆動モータ２１からの駆動力の補給ローラ４３への伝達を遮断するバネクラッチ５４とを備えているため、現像装置本体３０内に装填されているトナーが上限レベルＬに到達していない状態では、切換レバー５５３が補給ローラ４３の回転を許容する許容姿勢Ｓ１に姿勢設定されているため、トナーカートリッジ４０内のトナーは、補給ローラ４３の駆動回転により現像装置本体３０内に供給される。
【００９０】
これにより回動板５５２は、現像装置２０内のトナー量の増加に伴いトナーに押されて支持軸５５１回りに回動し、回動板５５２と一体の切換レバー５５３も同時に回転する。そして、現像装置本体３０内のトナーが上限レベルＬに到達すると、切換レバー５５３が規制姿勢Ｓ２に姿勢変更され、これによってバネクラッチ５４が駆動モータ２１からの駆動力の補給ローラ４３への伝達を遮断するため、トナーカートリッジ４０からの現像装置本体３０内へのトナーの補給が中断される。従って、現像装置本体３０内でトナーが過剰になることが防止される。
【００９１】
そして、この状態で現像装置本体３０内のトナーが消費されることにより上限レベルＬより少なくなっていくと、回動板５５２に対するトナーの押圧力が減少していく。押圧力が捻りバネ５５４の付勢力より小さくなると、回動板５５２と一体の切換レバー５５３が支持軸５５１回りに逆方向に向けて回動して規制姿勢Ｓ２から許容姿勢Ｓ１に姿勢変更し、これによってバネクラッチ５４が駆動モータ２１からの駆動力を補給ローラ４３に伝達するようになるため、トナーがトナーカートリッジ４０から現像装置本体３０に供給される。
【００９２】
このように、切換レバー５５３が現像装置本体３０内のトナーの多寡に応じて回動板５５２を介して正逆回動し、これによる切換レバー５５３の許容姿勢Ｓ１と規制姿勢Ｓ２との間の姿勢変更によるバネクラッチ５４の作用によって補給ローラ４３が駆動回転したり停止したりするようになされているため、従来の現像装置本体３０内のトナーのレベルをレベルセンサにより検出してこの検出信号に基づき現像装置本体３０内へのトナーの供給を制御する方式に比べて切換機構５０を簡単なものにすることができる。
【００９３】
また、補給ローラ４３には、当該補給ローラ４３と同心で一体回転可能な補給ローラ側ギヤ４４が設けられている一方、トナーカートリッジ４０には、駆動モータ２１の駆動力が伝達される第１中継ギヤ５１と、第１中継ギヤ５１と同心で対向配置され、かつ、補給ローラ側ギヤ４４と噛合するとともに規制姿勢Ｓ２に設定された切換レバー５５３により回転が阻止される第２中継ギヤ５２とが設けられている。
【００９４】
そして、バネクラッチ５４は、第１および第２中継ギヤ５２間に介設されて付勢力による摩擦力で第１中継ギヤ５１の駆動回転を第２中継ギヤ５２に伝達する一方、第２中継ギヤ５２の回転が阻止された状態で第１中継ギヤ５１の駆動回転が第２中継ギヤ５２に伝達されなくなるように構成されているため、現像装置本体３０内のトナーが上限レベルＬに到達していない状態では、切換レバー５５３が許容姿勢Ｓ１に設定されていることから、第２中継ギヤ５２が切換レバー５５３により回転が阻止されることはなく、従って、第１中継ギヤ５１の駆動回転がバネクラッチおよび第２中継ギヤ５２を介して補給ローラ側ギヤ４４に伝達され、これによる補給ローラ４３の回転でトナーカートリッジ４０内のトナーが現像装置本体３０内に供給される。
【００９５】
これに対し、現像装置本体３０内のトナーが上限レベルＬに到達すると、切換レバー５５３が許容姿勢Ｓ１から規制姿勢Ｓ２に姿勢変更して第２中継ギヤ５２の回転が阻止されるため、たとえ第１中継ギヤ５１が駆動回転していても、バネクラッチが滑って第２中継ギヤ５２が回転しない。従って、第２中継ギヤ５２と噛合した補給ローラ側ギヤ４４が回転することはなく、トナーカートリッジ４０内のトナーが現像装置本体３０内に供給されることはない。
【００９６】
このように、駆動モータ２１の駆動力が伝達される第１中継ギヤ５１と、この第１中継ギヤ５１と同心で対向配置され、かつ、補給ローラ側ギヤ４４と噛合するとともに規制姿勢Ｓ２に設定された切換レバー５５３により回転が阻止される第２中継ギヤ５２との間にバネクラッチを介設することにより、現像装置本体３０内のトナーが上限レベルＬに到達した状態で補給ローラ側ギヤ４４、すなわち補給ローラ４３の回転を阻止する構造を簡単なものにすることができる。
【００９７】
そして、本実施形態においては、現像剤として１成分系のトナーのみものを採用しているため、キャリヤが存在しない分トナーの減少が即回動板５５２の回動動作につながり、トナー減少に対する高い検出精度を得ることができる。
【００９８】
本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、以下の内容をも包含するものである。
【００９９】
（１）上記の実施形態においては、画像形成装置としてプリンタ１０を例に挙げて説明したが、本発明は、画像形成装置がプリンタ１０であることに限定されるものではなく、複写機やファクシミリ装置であってもよい。
【０１００】
（２）上記の実施形態においては、トナーカートリッジ４０は、現像装置本体３０に対して着脱自在とされているが、本発明は、トナーカートリッジ４０が現像装置本体３０に対して着脱自在であることに限定されるものではなく、現像装置本体３０とトナーカートリッジ４０とが一体化された、いわゆる現像ユニットであってもよい。
【０１０１】
（３）上記の実施形態においては、トナーカートリッジ４０にスクリューフィーダ４２が設けられているが、本発明は、トナーカートリッジ４０にスクリューフィーダ４２を設けることに限定されるものではなく、特にスクリューフィーダ４２を設けなくてもよい。
【０１０２】
（４）上記の実施形態においては、第１および第２中継ギヤ５１，５２並びにバネクラッチ５４が補給ローラ４３のローラ軸４３１に装着されているが、本発明は、第１および第２中継ギヤ５１，５２並びにバネクラッチ５４を補給ローラ４３のローラ軸４３１に装着することに限定されるものではなく、別途専用の軸を設け、この軸に第２中継ギヤ５２１やバネクラッチ５４を装着するようにしてもよい。
【０１０３】
（５）上記の実施形態においては、クラッチ機構としてバネ円板５４１と、このバネ円板５４１の周縁から突設された複数のクラッチ片５４２とからなるバネクラッチ５４が採用されているが、本発明は、クラッチ機構がこのようなバネクラッチ５４であることに限定されるものではなく、通常のコイルスプリングをクラッチ機構として採用してもよい。すなわち、コイルスプリングを圧縮状態で第２中継ギヤ５２とラッチ歯車５３との間に介設することにより、本実施形態のバネクラッチ５４と同様の作用を得ることができる。
【０１０４】
（６）上記の実施形態においては、カートリッジ側ケーシング４１内にスパイラルフィン４２２を備えたスクリューフィーダ４２が設けられているが、かかるスクリューフィーダ４２に代えて、先端縁部がカートリッジ側ケーシング４１の内壁面に摺接しながら軸回りに回転する掻き取り羽根を備えた掻き取り部材を設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】本発明に係るプリンタ１０の一実施形態を示す側面断面視の説明図である。
【図２】現像装置の一実施形態を示す一部切欠き斜視図であり、切換機構が分解された状態を示している。
【図３】図２に示す現像装置の組み立て斜視図である。
【図４】図３のＩ−Ｉ線断面図であり、（Ａ）は、切換レバーが許容姿勢に姿勢設定された状態、（Ｂ）は、切換レバーが規制姿勢に姿勢設定された状態をそれぞれ示している。
【符号の説明】
【０１０６】
１０ プリンタ（画像形成装置）
１１ 装置本体 １２ 用紙貯留部
１２１ 用紙カセット １２２ ピックアップローラ
１２３ 給紙搬送路 １２４ レジストローラ対
１３ 画像形成部 １３１ 感光体ドラム（像担持体）
１３２ 帯電器 １３３ 露光装置
１３４ 転写ローラ １３５ クリーニング装置
１４ 定着部 １４１ 定着ローラ
１４２ 加圧ローラ １４３ 排紙搬送路
１５ 排紙部 １５１ 排紙トレイ
２０ 現像装置 ２１ 駆動モータ（駆動手段）
２１１ ギヤ機構 ２２ 駆動ギヤ
３０ 現像装置本体 ３１ 本体側ケーシング
３１１ 受入開口 ３１２ トナー供給開口
３１３ 側板 ３１４ 後面板
３１５ 膨設部 ３１６ 底板
３１６ａ 円弧面 ３２ 第１スクリューフィーダ
３３ 第２スクリューフィーダ
３４ 現像ローラ ３５ 層厚規制ブレード
４０ トナーカートリッジ（現像剤補給容器）
４１ カートリッジ側ケーシング
４１１ 側壁 ４２ スクリューフィーダ
４２１ スクリュー軸 ４２２ スパイラルフィン
４３ 補給ローラ ４３１ ローラ軸
４３２ 補給ローラ本体 ４３３ 導出開口
４４ 補給ローラ側ギヤ（ローラ側ギヤ）
４５ 袋ナット ５０ 切換機構
５１ 第１中継ギヤ ５２ 第２中継ギヤ
５２１ 中継ギヤ ５３ ラッチ歯車
５３１ ラッチ ５４ バネクラッチ（クラッチ機構）
５４１ バネ円板 ５４２ クラッチ片
５５ 回動調整部材 ５５１ 支持軸
５５２ 回動板 ５５２ａ 突出縁部
５５３ 切換レバー ５５４ 捻りバネ
Ｌ 上限レベル（所定の貯留量）
Ｎ ニップ部 Ｐ 用紙
Ｐ１ 用紙束 Ｓ１ 許容姿勢
Ｓ２ 規制姿勢 Ｖ 回動板可動空間
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電潜像の形成された像担持体に現像装置から現像剤を供給することにより前記像担持体に静電潜像に沿った現像剤像を形成させ、この現像剤像を被転写材に転写するように構成された複写機やファクシミリ装置、さらにはプリンタ等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
通常、複写機やファクシミリ装置、さらにはプリンタ等の画像形成装置は、所定の画像情報に基づき静電潜像の形成された像担持体としての例えば感光体ドラムに、現像装置から現像剤を供給することにより前記像担持体に静電潜像に沿った現像剤像を形成させ、この現像剤像を用紙（被転写材）に転写するように構成されている。かかる画像形成装置に使用される現像装置は、現像装置本体と、この現像装置本体にトナー（現像剤）を補給する着脱自在のトナーカートリッジとから構成されているのが一般的である。
【０００３】
トナーカートリッジおよび現像装置本体には、トナーカートリッジ内のトナーを現像装置本体内へ補給するための補給開口および受入開口がそれぞれ設けられている。そして、トナーカートリッジが現像装置本体に装着されることにより、これら各開口を閉止していた蓋体がそれぞれ開放され、これによってトナーカートリッジ内のトナーが各開口を介して現像装置本体内に補給され得るようになっている。
【０００４】
現像装置本体は、互いに平行に配された一対の攪拌搬送部材としてのスクリューフィーダと、これら一対のスクリューフィーダの軸心回りの駆動回転によって攪拌されながら現像装置本体内を循環搬送されつつあるトナーの一部を感光体ドラムの周面に供給する現像ローラとを備えている。
【０００５】
一方、トナーカートリッジは、内部のトナーを攪拌する攪拌部材と、攪拌されつつあるトナーを送出開口に向けて送り込む補給ローラとを有している。従って、トナーカートリッジを現像器本体に装着し、蓋体を開放した状態でトナーカートリッジの攪拌部材および補給ローラを所定の駆動モータの駆動で動作させることにより、トナーカートリッジ内のトナーは、送出開口および受入開口を介して現像装置本体内に補給されることになる。
【０００６】
ところで、現像装置本体内がトナーで満杯になっているにも拘わらず、トナーカートリッジの補給ローラが駆動を継続していると、トナーカートリッジから現像装置本体内へトナーが押し込まれることになり、現像装置内のトナーが過剰な圧迫を受け、適正に循環搬送され得なくなったり、トナーが凝集して適正に感光体ドラムに供給し得なくなったりするといった不都合が生じる。かかる不都合を解消するべく、現像装置本体内のトナーのレベルを検出するレベルセンサを設け、このレベルセンサが所定のレベルを検出すると、トナーカートリッジの攪拌部材および補給ローラの駆動を停止させる制御が行われるのが一般的である。
【０００７】
しかしながら、かかる制御を行うとなると、レベルセンサや制御手段を設ける必要があり、部品コストや設計コストが嵩むという問題点が生じる。
【０００８】
そこで、レベルセンサを設けることなく現像装置本体内のトナーを適正に循環移動させる構造が採用されたものとして、例えば、特許文献１に記載された現像装置が知られている。この特許文献１に記載の現像装置は、現像装置本体内における受入開口下部のトナー受入領域の下流側にトナーの搬送能力が局部的に低減される特定領域が設けられている。この特定領域では、搬送手段の搬送スクリューの径寸法を小さくすることによって搬送能力が低減されている。
【０００９】
このような構成を採用することにより、現像装置本体内のトナー量の多寡に拘わらず特定領域には常にトナーが詰まった状態になるため、この詰まったトナーによってトナーカートリッジからさらに現像装置本体内に過剰のトナーが供給されることが防止され、レベルセンサを採用しなくてもよくなる。
【００１０】
しかしながら、かかる搬送スクリューの径寸法が他より小さい特定領域を設けると、特定領域でトナーがトンネル状に残留してしまい、最後までトナーを使い切ることができなくなるという不都合の生じることがある。
【００１１】
また、トナーが全く装填されていない初期段階において、トナーカートリッジから現像装置本体内にトナーが供給されると、供給されたトナーは、特定領域で滞留してしまい、現像装置本体内を循環搬送されなくなるため、循環搬送が行われるまで長時間に亘って現像装置を使用し得なくなり、迅速性に欠けるという不都合も生じる。
【００１２】
かかる不都合を解消するものとして、特許文献２に記載されたような現像装置が提案されている。この現像装置においては、現像装置本体内に平行に並設された２本の搬送スクリューの長さ寸法や搬送能力を所定の条件を満足するように適正に設定することにより、特定領域にトナーを滞留させてトナーカートリッジからの現像装置本体への過剰なトナーの供給を抑制しつつ、現像装置本体内でのトナーの循環搬送が適正に行われるようになされている。
【特許文献１】特開２００１−２３５９３３号公報
【特許文献２】特開２００４−１５１３４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、特許文献２に記載されているように、たとえ現像装置本体内に平行に並設された２本の搬送スクリューの長さ寸法や搬送能力を所定の条件を満足するように適正に設定し、これによってトナーカートリッジからの現像装置本体への過剰なトナーの供給を抑制しつつ、現像装置本体内でのトナーの循環搬送を適正に行うようにしても、現像装置本体へのトナーの過剰な供給の抑制は、特定領域に滞留したトナーによってのみ行われるため、トナーカートリッジ内の攪拌部材や補給ローラが駆動されている限り、特定領域内のトナーは、常にトナーカートリッジからのトナーによって押圧されているため、例えば特定領域に滞留しているトナーが団塊化して一度に搬送されてまったりすると、トナーが過剰に現像装本体置内に供給されてしまうという不都合の生じる虞がある。
【００１４】
本発明は、従来のかかる状況に鑑みなされたものであって、現像装置本体内のトナー量を検出するレベルセンサを採用しないことを前提として過剰なトナーの供給を確実に防止することができるように構成された現像装置を有する画像形成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
請求項１記載の発明は、静電潜像の形成された像担持体に現像装置から現像剤を供給することにより当該像担持体に静電潜像に沿った現像剤像を形成させ、この現像剤像を被転写材に転写するように構成された画像形成装置において、前記現像装置は、軸心回りの回転によって現像剤を前記像担持体に供給する現像ローラを備えた現像装置本体と、軸心回りの回転によって前記現像装置本体に現像剤を補給する補給ローラを備えた現像剤補給容器と、現像装置本体内の現像剤量が所定の貯留量に到達しているか否かにより前記補給ローラを停止と回転との間で機械的に切り換える切換機構とを備えていることを特徴とするものである。
【００１６】
かかる構成によれば、画像形成装置において、現像ローラの軸心回りの回転によって現像装置から静電潜像の形成された像担持体に現像剤を供給することにより像担持体に静電潜像に沿った現像剤像が形成される。この像担持体に形成された現像剤像を被転写材に転写処理することにより被転写材に現像剤像が形成される。
【００１７】
そして、現像装置は、現像ローラを備えた現像装置本体と、現像装置本体に現像剤を補給する補給ローラを備えた現像剤補給容器と、現像装置本体内の現像剤量に応じて補給ローラを回転と停止との間で機械的に切り換える切換機構とを備えているため、予め切換機構が切換動作を行う現像装置本体内の現像剤量（所定の貯留量）を設定しておくことにより、現像装置本体内が所定の貯留量に到達するまでは補給ローラは回転し、これによって現像剤補給容器内の現像剤が現像装置本体内に供給される。
【００１８】
そして、現像装置本体内の現像剤が所定の貯留量に到達すると、切換機構が機械的に動作して補給ローラが停止するため、現像剤補給容器からの現像装置本体への現像剤の補給は行われなくなる。
【００１９】
このように、現像装置本体内の現像剤量が所定の貯留量に到達しているか否かにより現像剤補給容器の補給ローラを停止および回転の間で機械的に切り換える切換機構を設けることにより、従来のように現像装置本体内の現像剤の貯留量を検出するレベルセンサを設けて電気的な制御を行う必要がなくなるばかりか、現像装置本体内に部分的に現像剤を滞留させる部分を設ける場合に比較して現像装置本体内の現像剤が所定の貯留量に到達した状態で現像剤補給容器からの現像剤の現像装置本体への供給が確実に阻止される。
【００２０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記切換機構は、前記現像装置本体内の現像剤量が前記所定の貯留量に到達していない状態で支持軸回りに回動し得る回動板と、前記回動板と一体回動して前記補給ローラの回転を許容する許容姿勢と前記補給ローラの回転を規制する規制姿勢との間で姿勢変更する切換レバーと、前記切換レバーが許容姿勢に姿勢設定された状態で所定の駆動手段からの駆動力を前記補給ローラに伝達する一方、切換レバーが規制姿勢に姿勢設定された状態で前記駆動手段からの駆動力の前記補給ローラへの伝達を遮断するクラッチ機構とを備えていることを特徴とするものである。
【００２１】
かかる構成によれば、現像装置本体内に装填されている現像剤が所定の貯留量に到達していない状態では、切換レバーが補給ローラの回転を許容する許容姿勢に姿勢設定されているため、現像剤補給容器内の現像剤は、補給ローラの駆動回転により現像装置本体内に供給される。
【００２２】
これにより回動板は、現像装置内の現像剤量の増加に伴い現像剤に押されて支持軸回りに回動し、回動板と一体の切換レバーも同時に回転する。そして、現像装置本体内の現像剤が所定の貯留量に到達すると、切換レバーが規制姿勢に姿勢変更され、これによってクラッチ機構が駆動手段からの駆動力の補給ローラへの伝達を遮断するため、現像剤補給容器からの現像装置本体内への現像剤の補給が中断される。従って、現像装置本体内で現像剤が過剰になることが防止される。
【００２３】
そして、現像装置本体内の現像剤が消費されることにより所定の貯留量より少なくなっていくと、回動板に対するトナーの押圧力が減少し、これによって回動板と一体の切換レバーが支持軸回りに逆方向に向けて回動して規制姿勢から許容姿勢に姿勢変更する。これによってクラッチ機構が駆動手段からの駆動力を前記補給ローラに伝達するようになるため、現像剤が現像剤補給容器から現像装置本体に供給される。
【００２４】
このように、切換レバーが現像装置本体内の現像剤の多寡に応じて回動板を介して正逆回動し、これによる切換レバーの許容姿勢と規制姿勢との間の姿勢変更によるクラッチ機構の作用によって補給ローラが駆動回転したり停止したりするようになされているため、従来の現像装置本体内の現像剤のレベルをレベルセンサにより検出してこの検出信号に基づき現像装置本体内への現像剤の供給を制御する方式に比べて切換機構が簡単なものになる。
【００２５】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記補給ローラには、当該補給ローラと同心で一体回転可能なローラ側ギヤが設けられている一方、前記現像剤補給容器には、前記駆動手段の駆動力が伝達される第１中継ギヤと、前記第１中継ギヤと同心で対向配置され、かつ、前記ローラ側ギヤと噛合するとともに前記規制姿勢に設定された切換レバーにより回転が阻止される第２中継ギヤとが設けられ、前記クラッチ機構は、前記第１および第２中継ギヤ間に介設されて付勢力による摩擦力で第１中継ギヤの駆動回転を第２中継ギヤに伝達する一方、第２中継ギヤの回転が阻止された状態で第１中継ギヤの駆動回転が第２中継ギヤに伝達されなくなるバネクラッチを備えていることを特徴とするものである。
【００２６】
かかる構成によれば、現像装置本体内の現像剤が所定の貯留量に到達していない状態では、切換レバーが許容姿勢に設定されていることから、第２中継ギヤが切換レバーにより回転が阻止されることはなく、従って、第１中継ギヤの駆動回転がバネクラッチおよび第２中継ギヤを介してローラ側ギヤに伝達され、これによる補給ローラの回転で現像剤補給容器内の現像剤が現像装置本体内に供給される。
【００２７】
これに対し、現像装置本体内の現像剤が所定の貯留量に到達すると、切換レバーが許容姿勢から規制姿勢に姿勢変更して第２中継ギヤの回転が阻止されるため、たとえ第１中継ギヤが駆動回転していても、バネクラッチが滑って第２中継ギヤが回転しない。従って、第２中継ギヤと噛合したローラ側ギヤが回転することはなく、現像剤補給容器内の現像剤が現像装置本体内に供給されることはない。
【００２８】
このように、駆動手段の駆動力が伝達される第１中継ギヤと、この第１中継ギヤと同心で対向配置され、かつ、ローラ側ギヤと噛合するとともに規制姿勢に設定された切換レバーにより回転が阻止される第２中継ギヤとの間にバネクラッチを介設することにより、現像装置本体内の現像剤が所定の貯留量に到達した状態でローラ側ギヤ、すなわち補給ローラの回転を阻止する構造が簡単なものになる。
【００２９】
請求項４記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の発明において、前記現像剤は、着色剤であるトナーのみによって構成されていることを特徴とするものである。
【００３０】
通常、現像剤は、着色剤としてのトナーのみからなる１成分系のものと、トナーと、当該トナーに電荷を与えるためのキャリヤとの混合物からなる２成分系のものとの２種類があるが、２成分系の現像剤の場合、トナーのみが現像装置から像担持体に供給され、キャリヤは現像装置本体内に残留する。従って、トナーが消費されても現像装置本体内の現像剤の体積は残留したキャリヤによってそれ程減少しないため、現像装置本体内で回動板を回動させ得る空間が確保され難く、従って、回動板によりトナー減少の良好な検出精度の高い回動が得られない。
【００３１】
これに対し、現像剤がトナーのみの１成分系のものである場合（請求項４）には、トナーの減少が即回動板の回動動作につながるため、トナー減少に対する高い検出精度が得られる。従って、現像剤が着色剤であるトナーのみによって構成されている場合の方が、現像装置本体内の現像剤が所定の貯留量に到達したとき現像剤補給容器からの現像剤の現像装置本体への供給を阻止するために好適である。
【発明の効果】
【００３２】
請求項１記載の発明によれば、現像装置本体内の現像剤量が所定の貯留量に到達しているか否かにより現像剤補給容器の補給ローラを停止および回転の間で機械的に切り換える切換機構が設けられているため、従来のように現像装置本体内の現像剤の貯留量を検出するレベルセンサを設けて電気的に制御する必要がなくなるばかりか、現像装置本体内に部分的に現像剤を滞留させる部分を設ける場合に比較して現像装置本体内の現像剤が所定の貯留量に到達した状態で現像剤補給容器からの現像剤の現像装置本体への供給を確実に阻止することができる。従って、現像装置本体内に過剰に補給された現像剤が凝集し、これによって現像剤を像担持体に適正に供給し得なくなり、結果として画像不良が生じるような不都合の発生を、簡易な構成で安価でありながら確実に防止することができる。
【００３３】
請求項２記載の発明によれば、切換レバーが現像装置本体内の現像剤の多寡に応じて回動板を介して正逆回動し、これによる切換レバーの許容姿勢と規制姿勢との間の姿勢変更によるクラッチ機構の作用によって補給ローラが駆動回転したり停止したりするようになされているため、従来の現像装置本体内の現像剤のレベルをレベルセンサにより検出してこの検出信号に基づき現像装置本体内への現像剤の供給を制御する方式に比べて切換機構を簡単なものにすることができる。
【００３４】
請求項３記載の発明によれば、駆動手段の駆動力が伝達される第１中継ギヤと、この第１中継ギヤと同心で対向配置され、かつ、ローラ側ギヤと噛合するとともに規制姿勢に設定された切換レバーにより回転が阻止される第２中継ギヤとの間にバネクラッチを介設することにより、現像装置本体内の現像剤が所定の貯留量に到達した状態でローラ側ギヤ、すなわち補給ローラの回転を阻止する構造を簡単なものにすることができる。
【００３５】
請求項４記載の発明によれば、現像剤がトナーのみの１成分系のものである場合には、トナーの減少が即回動板の回動空間確保につながり、トナー減少に対する高い検出精度が得られるため、現像剤が着色剤であるトナーのみによって構成されている場合の方が、現像剤がトナーとキャリヤとで構成されている場合に比較し、現像装置本体内の現像剤が所定の貯留量に到達したとき現像剤補給容器からの現像剤の現像装置本体への供給を阻止する上で有効である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
図１は、本発明に係るプリンタ１０の一実施形態を示す側面断面視の説明図である。この図に示すように、プリンタ（画像形成装置）１０は、印刷処理に供する用紙（被転写材）Ｐを貯留する用紙貯留部１２と、この用紙貯留部１２に貯留された用紙束Ｐ１から繰り出された１枚ずつの用紙Ｐに対して画像形成処理を施す画像形成部１３と、この画像形成部１３で転写処理の施された用紙Ｐに対して定着処理を施す定着部１４とが装置本体１１に内装されると共に、定着部１４で定着処理の施された用紙Ｐが排紙される排紙部１５が装置本体１１の頂部に設けられることによって構成されている。
【００３７】
前記用紙貯留部１２には、所定数（本実施形態では１つ）の用紙カセット１２１が装置本体１１に対して挿脱自在に設けられている。用紙カセット１２１の上流端（図１の右方）には、用紙束Ｐ１から１枚ずつの用紙Ｐを繰り出させるピックアップローラ１２２が設けられている。このピックアップローラ１２２の駆動によって用紙カセット１２１から繰り出された用紙Ｐは、給紙搬送路１２３およびこの給紙搬送路１２３の下流端に設けられたレジストローラ対１２４を介して画像形成部１３に給紙されるようになっている。
【００３８】
前記画像形成部１３は、コンピュータ等から電送された画像情報に基づき用紙Ｐに転写処理を施すものであり、前後方向（図１の紙面と直交する方向）に延びるドラム心回りに回転可能に設けられた感光体ドラム（像担持体）１３１の周面に沿うように、当該感光体ドラム１３１の直上位置から時計方向に向けて帯電器１３２、露光装置１３３、現像装置２０、転写ローラ１３４およびクリーニング装置１３５が配設されることによって形成されている。
【００３９】
前記感光体ドラム１３１は、周面に静電潜像およびこの静電潜像に沿ったトナー像（現像剤像）を形成させるためのものであり、周面に平準で、かつ、強靱なアモルファスシリコン層が積層され、これによってこれらの像を形成させるのに適したものになっている。
【００４０】
前記帯電器１３２は、ドラム心回り時計方向に回転している感光体ドラム１３１の周面に一様な電荷を形成させるものであり、図１に示す例では、コロナ放電によって感光体ドラム１３１の周面に電荷を付与する方式が採用されている。なお、感光体ドラム１３１の周面に電荷を付与する部材として帯電器１３２に代えて周面が感光体ドラム１３１の周面と当接しながら従動回転しつつ電荷を付与する帯電ローラを採用してもよい。
【００４１】
前記露光装置１３３は、コンピュータ等の外部の機器から電送されてきた画像データに基づき強弱の付与されたレーザー光を回転している感光体ドラム１３１の周面に照射し、これによる感光体ドラム１３１周面のレーザー光が照射された部分の電荷の消去によって当該感光体ドラム１３１の周面に静電潜像を形成させるものである。
【００４２】
前記現像装置２０は、感光体ドラム１３１の周面にトナーを供給することによって周面の静電潜像が形成された部分にトナーを付着させ、これによって感光体ドラム１３１の周面にトナー像を形成させるものである。なお、現像装置２０については、図２〜図４に基づき後に詳述する。
【００４３】
前記転写ローラ１３４は、感光体ドラム１３１の直下位置に送り込まれた用紙Ｐに対して当該感光体ドラム１３１の周面に形成されているプラスに帯電したトナー像を用紙Ｐに転写させるものであり、トナー像の電荷と逆極性であるマイナスの電荷を用紙Ｐに付与するようになっている。
【００４４】
従って、感光体ドラム１３１の直下位置に到達した用紙Ｐは、転写ローラ１３４と感光体ドラム１３１とによって押圧挟持されつつ、プラスに帯電した感光体ドラム１３１周面のトナー像がマイナスに帯電した用紙Ｐの表面に向けて引き剥がされ、これによって用紙Ｐに対し転写処理が施されることになる。
【００４５】
前記クリーニング装置１３５は、転写処理後の感光体ドラム１３１の周面に残留しているトナーを取り除いて清浄化するためのものである。このクリーニング装置１３５によって清浄化された感光体ドラム１３１の周面は、次の画像形成処理のために再び帯電器１３２へ向かうことになる。
【００４６】
前記定着部１４は、画像形成部１３によって転写処理の施された用紙Ｐのトナー像に加熱による定着処理を施すものであり、用紙Ｐに熱を加える定着ローラ１４１と、この定着ローラ１４１の下部に対向配置された加圧ローラ１４２とを備えて構成されている。そして、転写処理後の用紙Ｐは、定着ローラ１４１と加圧ローラ１４２との間に形成されたニップ部Ｎへ向けて送り込まれ、当該ニップ部Ｎを通過することによって、定着ローラ１４１からの熱を得て定着処理が施されるようになっている。定着処理の施された用紙Ｐは、排紙搬送路１４３を通って排紙部１５へ排出されることになる。
【００４７】
前記排紙部１５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、この凹没した凹部の底部に排紙された用紙Ｐを受ける排紙トレイ１５１が形成されている。
【００４８】
図２および図３は、現像装置２０の一実施形態を示す一部切欠き斜視図であり、図２は、切換機構５０が分解された状態、図３は、切換機構５０が組み立てられた状態をそれぞれ示している。また、図４は、図３のＩ−Ｉ線断面図（但し、駆動モータ２１、駆動ギヤ２２、第２中継ギヤ５２、ラッチ歯車５３、切換レバー５５３および捻りバネ５５４については左側面図）であり、図４（Ａ）は、切換レバー５５３が許容姿勢Ｓ１に姿勢設定された状態、図４（Ｂ）は、切換レバー５５３が規制姿勢Ｓ２に姿勢設定された状態をそれぞれ示している。なお、図２〜図４においてＸ−Ｘ方向を左右方向、Ｙ−Ｙ方向を前後方向といい、特に−Ｘ方向を左方、＋Ｘ方向を右方、−Ｙ方向を前方、＋Ｙ方向を後方という。
【００４９】
これらの図に示すように、現像装置２０は、前記感光体ドラム１３１の直後方に隣設される現像装置本体３０と、この現像装置本体３０の上部に着脱可能に装着されて当該現像装置本体３０に現像剤（本実施形態ではトナー）を補給するトナーカートリッジ（現像剤補給容器）４０と、現像装置本体３０とトナーカートリッジ４０との間に介設され、トナーカートリッジ４０内のトナーを現像装置本体３０へ供給し得る状態と、当該供給を停止させる状態との間で機械的に切り換える切換機構５０とを備えた基本構成を有している。
【００５０】
因みに現像剤は、トナーのみからなる、いわゆる１成分系のものと、トナーとキャリヤとからなる、いわゆる２成分系のものとがある。トナーは、着色剤、電荷制御剤およびワックス等の添加剤をバインダー樹脂中に分散させた粒径が６〜１２μｍの微粉体である。これに対してキャリヤは、磁鉄鉱（Ｆｅ３Ｏ４）等の粒径が６０〜２００μｍの磁性粒子であり、トナーを帯電させるために使用される。そして、トナーは、トナーカートリッジ４０から現像装置２０に適宜補給される消耗品であるのに対し、キャリヤは、予め所定量が現像装置２０内に装填されており、消耗することなく循環使用されるのが一般的である。そして、本実施形態においては、現像剤としてトナーのみからなる１成分系のものが採用されている。
【００５１】
前記現像装置本体３０は、箱形の本体側ケーシング３１内に、左右方向に延びる第１スクリューフィーダ３２と、第２スクリューフィーダ３３と、現像ローラ３４とが後方から前方に向かって並設されることによって構成されている。
【００５２】
前記本体側ケーシング３１の天板における第１スクリューフィーダ３２の直上には、トナーカートリッジ４０内のトナーを本体側ケーシング３１内へ受け入れるための受入開口３１１（図４）が設けられているとともに、本体側ケーシング３１の前面には、当該本体側ケーシング３１の左右方向の略全長に亘って開口されたトナーを感光体ドラム１３１へ供給するためのトナー供給開口３１２（図４）が開口されている。
【００５３】
そして、前記トナーカートリッジ４０から受入開口３１１を介して導入されたトナーは、第１および第２スクリューフィーダ３２，３３の駆動回転によって攪拌されつつ本体側ケーシング３１内を周回し、その一部が駆動回転している現像ローラ３４の周面を介して感光体ドラム１３１の周面へ供給されるようになっている。
【００５４】
トナー供給開口３１２の上部には、図４に示すように、下端縁部が現像ローラ３４の周面と対向した層厚規制ブレード３５が設けられ、現像ローラ３４の軸心回りの反時計方向へ向かう回動で当該現像ローラ３４の周面によって感光体ドラム１３１へ向けて供給されるトナーは、層厚規制ブレード３５と現像ローラ３４の周面との間の隙間を通ることで所定の層圧になるようになされている。
【００５５】
そして、前記第１および第２スクリューフィーダ３２，３３並びに現像ローラ３４は、いずれも図略の駆動モータの駆動力が本体側ケーシング３１の右側面に設けられた図略のギヤ機構を介して伝達され、これによって同期回転するようになっている。
【００５６】
前記トナーカートリッジ４０は、現像装置本体３０内へ内部のトナー量に応じてトナーを補給するためのものであり、現像装置本体３０に着脱可能に装着されている。かかるトナーカートリッジ４０は、下部が側面視で漏斗状を呈した箱形のカートリッジ側ケーシング４１内に、左右方向に延びるスクリューフィーダ４２と、このスクリューフィーダ４２と略同一長の左右方向に延びる補給ローラ４３とを備えている。
【００５７】
前記スクリューフィーダ４２は、カートリッジ側ケーシング４１における左右の側壁４１１の漏斗状の部分間であって、前後方向の中央部より若干後方寄りの部分に架設されている。かかるスクリューフィーダ４２は、スクリュー軸４２１と、このスクリュー軸４２１の周面に同心、かつ、同一ピッチで連続的に形成されたスパイラルフィン４２２とを備えている。
【００５８】
そして、このようなスクリューフィーダ４２は、プリンタ１０の装置本体１１内の適所に設けられた駆動モータ（駆動手段）２１の駆動力が、所定のギヤ機構２１１、装置本体１１内におけるカートリッジ側ケーシング４１の左面後方下部位置に設けられた駆動ギヤ２２および後述する第１中継ギヤ５１を介して伝達され、これによってスクリュー軸４２１回りに駆動回転し得るようになっている。
【００５９】
前記補給ローラ４３は、カートリッジ側ケーシング４１における左右の側壁４１１の漏斗状の部分間の下部であって、前後方向の中央部に架設され、これによって前記スクリューフィーダ４２の前方位置に並設された状態になっている。
【００６０】
かかる補給ローラ４３は、カートリッジ側ケーシング４１の一対の側壁４１１間に貫通架設されるローラ軸４３１と、このローラ軸４３１に同心で一体回転可能に外嵌された補給ローラ本体４３２とを備えている。
【００６１】
そして、このような補給ローラ４３は、前記駆動モータ２１の駆動力が、前記ギヤ機構２１１、前記駆動ギヤ２２、前記第１中継ギヤ５１、後述するバネクラッチ（クラッチ機構）５４、後述する第２中継ギヤ５２およびこの第２中継ギヤ５２と噛合し、かつ、前記ローラ軸４３１に同心で一体回転可能に外嵌された補給ローラ側ギヤ（ローラ側ギヤ）４４とを介して伝達され、これによってローラ軸４３１回りに駆動回転し得るようになっている。
【００６２】
従って、駆動モータ２１が駆動されると、この駆動力は、ギヤ機構２１１、駆動ギヤ２２および第１中継ギヤ５１を介してスクリューフィーダ４２に伝達されるとともに、第１中継ギヤ５１の回転は、バネクラッチ５４、第２中継ギヤ５２および補給ローラ側ギヤ４４を介して補給ローラ４３に伝達され、これによってスクリューフィーダ４２と補給ローラ４３とは同時に同期回転することになる。
【００６３】
そして、前記カートリッジ側ケーシング４１の底部には、前記補給ローラ４３と対向する位置の左側部側に、カートリッジ側ケーシング４１内のトナーを本体側ケーシング３１内に導出するための導出開口４３３（図４）が設けられ、スクリューフィーダ４２と補給ローラ４３との同時駆動によってトナーカートリッジ４０内で攪拌されながら搬送されつつあるトナーは、この導出開口４３３および現像装置本体３０の受入開口３１１を介して本体側ケーシング３１内に補給されるようになっている。
【００６４】
前記切換機構５０は、現像装置本体３０の本体側ケーシング３１内に貯留されているトナーが、予め設定された上限レベル（所定の貯留量）Ｌ（図４（Ｂ））に到達していない状態で補給ローラ４３の駆動回転を許容する一方、トナーが上限レベルＬに到達した状態で補給ローラ４３の駆動を停止させるように補給ローラ４３の動作を切り換えるものである。
【００６５】
かかる切換機構５０は、スクリューフィーダ４２のスクリュー軸４２１に同心で一体回転可能に外嵌され、かつ、前記駆動ギヤ２２に噛合し得るように径寸法が設定された第１中継ギヤ５１と、この第１中継ギヤ５１の左側において前記スクリュー軸４２１に同心で相対回転可能に外嵌された第２中継ギヤ５２と、この第２中継ギヤ５２の左面側に同心で一体回転可能に固定されたラッチ歯車５３と、第２中継ギヤ５２と第１中継ギヤ５１との間に介設され、かつ、前記ローラ軸４３１に同心で相対回転可能に外嵌されたバネクラッチ５４と、本体側ケーシング３１内のトナー量に応じ後述する支持軸５５１回りに正逆回動して前記ラッチ歯車５３の回転を許容したり止めたりする回動調整部材５５とを備えて構成されている。
【００６６】
本実施形態においては、第１中継ギヤ５１と第２中継ギヤ５２とは、同一径寸法に設定されているのに対し、ラッチ歯車５３は、第２中継ギヤ５２より若干小径に設定されている。かかるラッチ歯車５３の周面には、周方向に等ピッチで複数のラッチ５３１が突設されている。
【００６７】
前記バネクラッチ５４は、バネ板によって形成され、前記スクリュー軸４２１に外嵌される中心孔を備えた前記第１中継ギヤ５１より小径のバネ円板５４１と、このバネ円板５４１の周縁から周方向に等ピッチで外方に向かって突設された複数のクラッチ片５４２とを備えている。各クラッチ片５４２は、バネ円板５４１からの突設量が同一に設定されているとともに、第１中継ギヤ５１へ向けて所定角度（本実施形態ではバネ円板５４１に対して略３０°）折り曲げられている。
【００６８】
そして、かかるバネクラッチ５４は、第１中継ギヤ５１がスクリュー軸４２１の奥まで外嵌された後に当該スクリュー軸４２１に外嵌される。引き続き第２中継ギヤ５２およびラッチ歯車５３がスクリュー軸４２１に外嵌され、バネクラッチ５４が第１および第２中継ギヤ５１，５２に押圧挟持された状態で、スクリュー軸４２１のラッチ歯車５３から外部に突出している部分に袋ナット４５（図３）などの抜け止め部材が装着され、これによってバネクラッチ５４の付勢力が確保されるようになっている。
【００６９】
そして、バネクラッチ５４がスクリュー軸４２１に装着された状態では、各クラッチ片５４２が第１および第２中継ギヤ５１，５２によって押圧挟持されることにより、右方に向けた突出量が減少するように弾性変形し、これによる付勢力で各クラッチ片５４２の先端部分が第１中継ギヤ５１の左面に押圧当接するとともに、バネ円板５４１の左面が第２中継ギヤ５２の右面に押圧当接し、普段はこの押圧当接による摩擦力で第２中継ギヤ５２がスクリュー軸４２１回りに第１中継ギヤ５１と一体回転するようになっている。
【００７０】
この一体回転によって第２中継ギヤ５２と噛合している補給ローラ側ギヤ４４がローラ軸４３１回りに回転し、これによって補給ローラ４３が回転するため、この回転に誘導されてカートリッジ側ケーシング４１内のトナーが導出開口４３３（図４）および受入開口３１１を介して本体側ケーシング３１内に導入されることになる。
【００７１】
そして、前記回動調整部材５５の所定の動作でラッチ歯車５３の回転が阻止されると、第１中継ギヤ５１の回転力がバネクラッチ５４の摩擦力より大きいことから、第１中継ギヤ５１は、バネクラッチ５４と摺接状態で回転するため、この回転が第２中継ギヤ５２に伝達されることはない。
【００７２】
前記回動調整部材５５は、本体側ケーシング３１の上下方向の略中央部において、後面板３１４に沿うように一対の側板３１３間に架設された支持軸５５１と、本体側ケーシング３１内においてこの支持軸５５１から径方向に下方に向かって突設された回動板５５２と、この回動板５５２と反対方向に向かうように支持軸５５１における左側の側板３１３から外部へ突出した部分に固定された切換レバー５５３と、回動板５５２および切換レバー５５３を支持軸５５１回りに時計方向に向けて付勢する捻りバネ５５４とを備えて構成されている。
【００７３】
前記後面板３１４には、外方に向かって膨設された左右方向の全長に亘って延びる膨設部３１５が設けられ、前記支持軸５５１は、図３に示すように、この膨設部３１５の裏側に凹設された長尺凹部に摺接状態で嵌め込まれるようになっている。こうすることによって、トナーが支持軸５５１の上部から回動板５５２と後面板３１４との間の空間（回動板可動空間Ｖ）に入り込むのが防止されるようになっている。
【００７４】
また、本体側ケーシング３１の底板３１６は、その後部上面が支持軸５５１の軸心を曲率中心とした状態で回動板５５２の先端縁部が摺接する円弧面３１６ａになっている。また、回動板５５２の下端縁部には、後方へ向かって円弧面３１６ａに摺接するように若干量だけ突設された突設された左右方向の全長に亘って延びる突出縁部５５２ａが設けられている。これによって回動板５５２の先端縁部と円弧面３１６ａとの間から回動板可動空間Ｖ内にトナーが入り込むのを有効に防止し得るようになっている。
【００７５】
また、前記回動板５５２は、左右方向の長さ寸法が一対の側板３１３の各対向面に摺接し得るように設定され、これによって本体側ケーシング３１内のトナーが回動板５５２の側縁面と側板３１３の内面との間から回動板可動空間Ｖ内に入り込むのを有効に防止し得るようになっている。
【００７６】
前記切換レバー５５３は、回動板５５２の突出縁部５５２ａが回動板可動空間Ｖ内の円弧面３１６ａにおいて最前端位置に位置した状態（切換レバー５５３が補給ローラ４３の回転を許容する許容姿勢Ｓ１に姿勢設定された状態（図４（Ａ）））から所定量だけ反時計方向に回動した状態（具体的には、本体側ケーシング３１内にトナーが補給されることによりトナーの上面が上限レベルＬに到達し、回動板５５２がこのようなトナーに押されて所定量回動することにより切換レバー５５３が補給ローラ４３の回転を規制する規制姿勢Ｓ２に姿勢設定された状態（図４（Ｂ）））で、切換レバー５５３の上端がラッチ歯車５３の先下がりで斜め後方に向いたラッチ５３１の下面に当接するように長さ寸法および回動板５５２に対する設置位相が設定されている。
【００７７】
そして、かかる切換レバー５５３は、許容姿勢Ｓ１と規制姿勢Ｓ２との間でのみ支持軸５５１回りに回動し得るように、本体側ケーシング３１の適所には図略のストッパが設けられている。また、前記捻りバネ５５４は、トナーの上面が上限レベルＬに到達した状態における当該トナーの回動板５５２に対する押圧力より弾性力の小さいものが採用されている。
【００７８】
このように構成された切換機構５０によれば、本体側ケーシング３１内にトナーが貯留されていない状態では、図４（Ａ）に示すように、回動板５５２にトナーの圧力が加わることがないため、回動板５５２の突出縁部５５２ａは、捻りバネ５５４の付勢力によって回動板可動空間Ｖ内の円弧面３１６ａの最前方位置に位置し、これによって切換レバー５５３が許容姿勢Ｓ１に姿勢設定されている。
【００７９】
そして、切換レバー５５３が許容姿勢Ｓ１に姿勢設定された状態では、当該切換レバー５５３の上端部がラッチ歯車５３のラッチ５３１から外れているため、ラッチ歯車５３は、スクリュー軸４２１回りに回転可能になっている。従って、この状態で駆動モータ２１が駆動されると、この駆動力は、ギヤ機構２１１、駆動ギヤ２２、第１中継ギヤ５１、バネクラッチ５４、第２中継ギヤ５２および補給ローラ側ギヤ４４を介してローラ軸４３１へ伝達され、これによる補給ローラ本体４３２のローラ軸４３１回りの一体回転によってカートリッジ側ケーシング４１内のトナーが導出開口４３３および受入開口３１１を介して本体側ケーシング３１内に補給される。
【００８０】
このトナーの補給によって本体側ケーシング３１内のトナーのレベルが上昇していくと、回動板５５２は、当該トナーの圧力によって押圧され、これによって捻りバネ５５４の付勢力に抗して支持軸５５１回りに反時計方向に向けて回動し始める。
【００８１】
そして、本体側ケーシング３１内のトナーのレベルが上限レベルＬに到達すると、回動板５５２は、上限レベルＬのトナーの押圧力を受けて支持軸５５１回りに反時計方向に向けて最大量回動した状態になり、これによって許容姿勢Ｓ１であった切換レバー５５３は、図４（Ｂ）に示すように、規制姿勢Ｓ２に姿勢変更する。この姿勢変更によって切換レバー５５３の上端がラッチ歯車５３のラッチ５３１に噛み込んだ状態になるため、ラッチ歯車５３は回転が規制される。
【００８２】
従って、駆動モータ２１の駆動による第１中継ギヤ５１の回転は、バネクラッチ５４が第１中継ギヤ５１の左面および第２中継ギヤ５２の右面で滑ることにより、第２中継ギヤ５２には伝達されないため、補給ローラ４３が回転することはなく、これによりカートリッジ側ケーシング４１内のトナーが本体側ケーシング３１内に供給されることはない。
【００８３】
この状態で本体側ケーシング３１内のトナーが消費されることにより減少していくと、トナーの押圧力の減少による回動板５５２の支持軸５５１回りの時計方向に向かう回動によって規制姿勢Ｓ２に姿勢設定されていた切換レバー５５３が許容姿勢Ｓ１へ戻って切換レバー５５３の上端がラッチ歯車５３のラッチ５３１から外れるため、第２中継ギヤ５２が回転を再開し、これによって補給ローラ４３が回転するようになり、カートリッジ側ケーシング４１内のトナーが本体側ケーシング３１内に補給される。
【００８４】
このように、本体側ケーシング３１内のトナー量の増減に応じて切換レバー５５３が規制姿勢Ｓ２と許容姿勢Ｓ１との間で姿勢変更することにより、本体側ケーシング３１内のトナー量は適正な範囲内で増減を繰り返すため、本体側ケーシング３１内がトナーで満杯になっているにも拘わらず、補給ローラ４３の駆動によってカートリッジ側ケーシング４１からトナーが本体側ケーシング３１内に押し込まれ、これによって本体側ケーシング３１内のトナーが凝集してしまい、感光体ドラム１３１へトナーを適正に供給することができず、画像不良が生じるような不都合の発生が有効に防止される。
【００８５】
以上詳述したように、本発明にかかるプリンタ１０は、静電潜像の形成された感光体ドラム１３１に現像装置２０からトナーを供給することにより感光体ドラム１３１に静電潜像に沿ったトナー像を形成させ、このトナー像を用紙Ｐに転写するように構成されているため、現像ローラ３４の軸心回りの回転によって現像装置２０から静電潜像の形成された感光体ドラム１３１にトナーを供給することにより感光体ドラム１３１に静電潜像に沿ったトナー像が形成される。この感光体ドラム１３１に形成されたトナー像を用紙Ｐに転写処理することにより、当該トナー像は、用紙Ｐに転写される。
【００８６】
かかるプリンタ１０に適用される現像装置２０は、軸心回りの回転によってトナーを感光体ドラム１３１に供給する現像ローラ３４を備えた現像装置本体３０と、現像装置本体３０にトナーを軸心回りの回転によって補給する補給ローラ４３を備えたトナーカートリッジ４０と、現像装置本体３０内のトナー量が予め設定された上限レベルＬに到達しているか否かにより補給ローラ４３を停止および回転の間で機械的に切り換える切換機構５０とを備えているため、予め切換機構５０が切換動作を行う現像装置本体３０内のトナー量（上限レベルＬ）を設定しておくことにより、現像装置本体３０内が上限レベルＬに到達するまで補給ローラ４３は回転し、これによってトナーカートリッジ４０内のトナーが現像装置本体３０内に供給される。
【００８７】
そして、現像装置本体３０内のトナーが上限レベルＬに到達すると、切換機構５０が動作して補給ローラ４３が停止するため、トナーカートリッジ４０からの現像装置本体３０へのトナーの補給は行われなくなる。
【００８８】
このように、現像装置本体３０内のトナー量が予め設定された上限レベルＬに到達しているか否かによりトナーカートリッジ４０の補給ローラ４３を停止および回転の間で切り換える切換機構５０を設けられているため、従来のように現像装置本体３０内のトナーの貯留量を検出するレベルセンサを設け必要がなくなるばかりか、現像装置本体３０内に部分的にトナーを滞留させる部分を設ける場合に比較して現像装置本体３０内のトナーが上限レベルＬに到達した状態でトナーカートリッジ４０からのトナーの現像装置本体３０への供給を確実に阻止することができる。
【００８９】
そして、切換機構５０は、現像装置本体３０内のトナー量が上限レベルＬに到達していない状態で支持軸５５１回りに回動し得る回動板５５２と、この回動板５５２と一体回動して補給ローラ４３の回転を許容する許容姿勢Ｓ１と補給ローラ４３の回転を規制する規制姿勢Ｓ２との間で姿勢変更する切換レバー５５３と、この切換レバー５５３が許容姿勢Ｓ１に姿勢設定された状態で駆動モータ２１からの駆動力を補給ローラ４３に伝達する一方、切換レバー５５３が規制姿勢Ｓ２に姿勢設定された状態で駆動モータ２１からの駆動力の補給ローラ４３への伝達を遮断するバネクラッチ５４とを備えているため、現像装置本体３０内に装填されているトナーが上限レベルＬに到達していない状態では、切換レバー５５３が補給ローラ４３の回転を許容する許容姿勢Ｓ１に姿勢設定されているため、トナーカートリッジ４０内のトナーは、補給ローラ４３の駆動回転により現像装置本体３０内に供給される。
【００９０】
これにより回動板５５２は、現像装置２０内のトナー量の増加に伴いトナーに押されて支持軸５５１回りに回動し、回動板５５２と一体の切換レバー５５３も同時に回転する。そして、現像装置本体３０内のトナーが上限レベルＬに到達すると、切換レバー５５３が規制姿勢Ｓ２に姿勢変更され、これによってバネクラッチ５４が駆動モータ２１からの駆動力の補給ローラ４３への伝達を遮断するため、トナーカートリッジ４０からの現像装置本体３０内へのトナーの補給が中断される。従って、現像装置本体３０内でトナーが過剰になることが防止される。
【００９１】
そして、この状態で現像装置本体３０内のトナーが消費されることにより上限レベルＬより少なくなっていくと、回動板５５２に対するトナーの押圧力が減少していく。押圧力が捻りバネ５５４の付勢力より小さくなると、回動板５５２と一体の切換レバー５５３が支持軸５５１回りに逆方向に向けて回動して規制姿勢Ｓ２から許容姿勢Ｓ１に姿勢変更し、これによってバネクラッチ５４が駆動モータ２１からの駆動力を補給ローラ４３に伝達するようになるため、トナーがトナーカートリッジ４０から現像装置本体３０に供給される。
【００９２】
このように、切換レバー５５３が現像装置本体３０内のトナーの多寡に応じて回動板５５２を介して正逆回動し、これによる切換レバー５５３の許容姿勢Ｓ１と規制姿勢Ｓ２との間の姿勢変更によるバネクラッチ５４の作用によって補給ローラ４３が駆動回転したり停止したりするようになされているため、従来の現像装置本体３０内のトナーのレベルをレベルセンサにより検出してこの検出信号に基づき現像装置本体３０内へのトナーの供給を制御する方式に比べて切換機構５０を簡単なものにすることができる。
【００９３】
また、補給ローラ４３には、当該補給ローラ４３と同心で一体回転可能な補給ローラ側ギヤ４４が設けられている一方、トナーカートリッジ４０には、駆動モータ２１の駆動力が伝達される第１中継ギヤ５１と、第１中継ギヤ５１と同心で対向配置され、かつ、補給ローラ側ギヤ４４と噛合するとともに規制姿勢Ｓ２に設定された切換レバー５５３により回転が阻止される第２中継ギヤ５２とが設けられている。
【００９４】
そして、バネクラッチ５４は、第１および第２中継ギヤ５２間に介設されて付勢力による摩擦力で第１中継ギヤ５１の駆動回転を第２中継ギヤ５２に伝達する一方、第２中継ギヤ５２の回転が阻止された状態で第１中継ギヤ５１の駆動回転が第２中継ギヤ５２に伝達されなくなるように構成されているため、現像装置本体３０内のトナーが上限レベルＬに到達していない状態では、切換レバー５５３が許容姿勢Ｓ１に設定されていることから、第２中継ギヤ５２が切換レバー５５３により回転が阻止されることはなく、従って、第１中継ギヤ５１の駆動回転がバネクラッチおよび第２中継ギヤ５２を介して補給ローラ側ギヤ４４に伝達され、これによる補給ローラ４３の回転でトナーカートリッジ４０内のトナーが現像装置本体３０内に供給される。
【００９５】
これに対し、現像装置本体３０内のトナーが上限レベルＬに到達すると、切換レバー５５３が許容姿勢Ｓ１から規制姿勢Ｓ２に姿勢変更して第２中継ギヤ５２の回転が阻止されるため、たとえ第１中継ギヤ５１が駆動回転していても、バネクラッチが滑って第２中継ギヤ５２が回転しない。従って、第２中継ギヤ５２と噛合した補給ローラ側ギヤ４４が回転することはなく、トナーカートリッジ４０内のトナーが現像装置本体３０内に供給されることはない。
【００９６】
このように、駆動モータ２１の駆動力が伝達される第１中継ギヤ５１と、この第１中継ギヤ５１と同心で対向配置され、かつ、補給ローラ側ギヤ４４と噛合するとともに規制姿勢Ｓ２に設定された切換レバー５５３により回転が阻止される第２中継ギヤ５２との間にバネクラッチを介設することにより、現像装置本体３０内のトナーが上限レベルＬに到達した状態で補給ローラ側ギヤ４４、すなわち補給ローラ４３の回転を阻止する構造を簡単なものにすることができる。
【００９７】
そして、本実施形態においては、現像剤として１成分系のトナーのみものを採用しているため、キャリヤが存在しない分トナーの減少が即回動板５５２の回動動作につながり、トナー減少に対する高い検出精度を得ることができる。
【００９８】
本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、以下の内容をも包含するものである。
【００９９】
（１）上記の実施形態においては、画像形成装置としてプリンタ１０を例に挙げて説明したが、本発明は、画像形成装置がプリンタ１０であることに限定されるものではなく、複写機やファクシミリ装置であってもよい。
【０１００】
（２）上記の実施形態においては、トナーカートリッジ４０は、現像装置本体３０に対して着脱自在とされているが、本発明は、トナーカートリッジ４０が現像装置本体３０に対して着脱自在であることに限定されるものではなく、現像装置本体３０とトナーカートリッジ４０とが一体化された、いわゆる現像ユニットであってもよい。
【０１０１】
（３）上記の実施形態においては、トナーカートリッジ４０にスクリューフィーダ４２が設けられているが、本発明は、トナーカートリッジ４０にスクリューフィーダ４２を設けることに限定されるものではなく、特にスクリューフィーダ４２を設けなくてもよい。
【０１０２】
（４）上記の実施形態においては、第１および第２中継ギヤ５１，５２並びにバネクラッチ５４が補給ローラ４３のローラ軸４３１に装着されているが、本発明は、第１および第２中継ギヤ５１，５２並びにバネクラッチ５４を補給ローラ４３のローラ軸４３１に装着することに限定されるものではなく、別途専用の軸を設け、この軸に第２中継ギヤ５２１やバネクラッチ５４を装着するようにしてもよい。
【０１０３】
（５）上記の実施形態においては、クラッチ機構としてバネ円板５４１と、このバネ円板５４１の周縁から突設された複数のクラッチ片５４２とからなるバネクラッチ５４が採用されているが、本発明は、クラッチ機構がこのようなバネクラッチ５４であることに限定されるものではなく、通常のコイルスプリングをクラッチ機構として採用してもよい。すなわち、コイルスプリングを圧縮状態で第２中継ギヤ５２とラッチ歯車５３との間に介設することにより、本実施形態のバネクラッチ５４と同様の作用を得ることができる。
【０１０４】
（６）上記の実施形態においては、カートリッジ側ケーシング４１内にスパイラルフィン４２２を備えたスクリューフィーダ４２が設けられているが、かかるスクリューフィーダ４２に代えて、先端縁部がカートリッジ側ケーシング４１の内壁面に摺接しながら軸回りに回転する掻き取り羽根を備えた掻き取り部材を設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】本発明に係るプリンタ１０の一実施形態を示す側面断面視の説明図である。
【図２】現像装置の一実施形態を示す一部切欠き斜視図であり、切換機構が分解された状態を示している。
【図３】図２に示す現像装置の組み立て斜視図である。
【図４】図３のＩ−Ｉ線断面図であり、（Ａ）は、切換レバーが許容姿勢に姿勢設定された状態、（Ｂ）は、切換レバーが規制姿勢に姿勢設定された状態をそれぞれ示している。
【符号の説明】
【０１０６】
１０ プリンタ（画像形成装置）
１１ 装置本体 １２ 用紙貯留部
１２１ 用紙カセット １２２ ピックアップローラ
１２３ 給紙搬送路 １２４ レジストローラ対
１３ 画像形成部 １３１ 感光体ドラム（像担持体）
１３２ 帯電器 １３３ 露光装置
１３４ 転写ローラ １３５ クリーニング装置
１４ 定着部 １４１ 定着ローラ
１４２ 加圧ローラ １４３ 排紙搬送路
１５ 排紙部 １５１ 排紙トレイ
２０ 現像装置 ２１ 駆動モータ（駆動手段）
２１１ ギヤ機構 ２２ 駆動ギヤ
３０ 現像装置本体 ３１ 本体側ケーシング
３１１ 受入開口 ３１２ トナー供給開口
３１３ 側板 ３１４ 後面板
３１５ 膨設部 ３１６ 底板
３１６ａ 円弧面 ３２ 第１スクリューフィーダ
３３ 第２スクリューフィーダ
３４ 現像ローラ ３５ 層厚規制ブレード
４０ トナーカートリッジ（現像剤補給容器）
４１ カートリッジ側ケーシング
４１１ 側壁 ４２ スクリューフィーダ
４２１ スクリュー軸 ４２２ スパイラルフィン
４３ 補給ローラ ４３１ ローラ軸
４３２ 補給ローラ本体 ４３３ 導出開口
４４ 補給ローラ側ギヤ（ローラ側ギヤ）
４５ 袋ナット ５０ 切換機構
５１ 第１中継ギヤ ５２ 第２中継ギヤ
５２１ 中継ギヤ ５３ ラッチ歯車
５３１ ラッチ ５４ バネクラッチ（クラッチ機構）
５４１ バネ円板 ５４２ クラッチ片
５５ 回動調整部材 ５５１ 支持軸
５５２ 回動板 ５５２ａ 突出縁部
５５３ 切換レバー ５５４ 捻りバネ
Ｌ 上限レベル（所定の貯留量）
Ｎ ニップ部 Ｐ 用紙
Ｐ１ 用紙束 Ｓ１ 許容姿勢
Ｓ２ 規制姿勢 Ｖ 回動板可動空間
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像の形成された像担持体に現像装置から現像剤を供給することにより当該像担持体に静電潜像に沿った現像剤像を形成させ、この現像剤像を被転写材に転写するように構成された画像形成装置において、
前記現像装置は、軸心回りの回転によって現像剤を前記像担持体に供給する現像ローラを備えた現像装置本体と、
軸心回りの回転によって前記現像装置本体に現像剤を補給する補給ローラを備えた現像剤補給容器と、
現像装置本体内の現像剤量が所定の貯留量に到達しているか否かにより前記補給ローラを停止と回転との間で機械的に切り換える切換機構とを備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記切換機構は、前記現像装置本体内の現像剤量が前記所定の貯留量に到達していない状態で支持軸回りに回動し得る回動板と、
前記回動板と一体回動して前記補給ローラの回転を許容する許容姿勢と前記補給ローラの回転を規制する規制姿勢との間で姿勢変更する切換レバーと、
前記切換レバーが許容姿勢に姿勢設定された状態で所定の駆動手段からの駆動力を前記補給ローラに伝達する一方、切換レバーが規制姿勢に姿勢設定された状態で前記駆動手段からの駆動力の前記補給ローラへの伝達を遮断するクラッチ機構とを備えていることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記補給ローラには、当該補給ローラと同心で一体回転可能なローラ側ギヤが設けられている一方、前記現像剤補給容器には、前記駆動手段の駆動力が伝達される第１中継ギヤと、前記第１中継ギヤと同心で対向配置され、かつ、前記ローラ側ギヤと噛合するとともに前記規制姿勢に設定された切換レバーにより回転が阻止される第２中継ギヤとが設けられ、
前記クラッチ機構は、前記第１および第２中継ギヤ間に介設されて付勢力による摩擦力で第１中継ギヤの駆動回転を第２中継ギヤに伝達する一方、第２中継ギヤの回転が阻止された状態で第１中継ギヤの駆動回転が第２中継ギヤに伝達されなくなるバネクラッチを備えていることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記現像剤は、着色剤であるトナーのみによって構成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１】
静電潜像の形成された像担持体に現像装置から現像剤を供給することにより当該像担持体に静電潜像に沿った現像剤像を形成させ、この現像剤像を被転写材に転写するように構成された画像形成装置において、
前記現像装置は、軸心回りの回転によって現像剤を前記像担持体に供給する現像ローラを備えた現像装置本体と、
軸心回りの回転によって前記現像装置本体に現像剤を補給する補給ローラを備えた現像剤補給容器と、
現像装置本体内の現像剤量が所定の貯留量に到達しているか否かにより前記補給ローラを停止と回転との間で機械的に切り換える切換機構とを備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記切換機構は、前記現像装置本体内の現像剤量が前記所定の貯留量に到達していない状態で支持軸回りに回動し得る回動板と、
前記回動板と一体回動して前記補給ローラの回転を許容する許容姿勢と前記補給ローラの回転を規制する規制姿勢との間で姿勢変更する切換レバーと、
前記切換レバーが許容姿勢に姿勢設定された状態で所定の駆動手段からの駆動力を前記補給ローラに伝達する一方、切換レバーが規制姿勢に姿勢設定された状態で前記駆動手段からの駆動力の前記補給ローラへの伝達を遮断するクラッチ機構とを備えていることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記補給ローラには、当該補給ローラと同心で一体回転可能なローラ側ギヤが設けられている一方、前記現像剤補給容器には、前記駆動手段の駆動力が伝達される第１中継ギヤと、前記第１中継ギヤと同心で対向配置され、かつ、前記ローラ側ギヤと噛合するとともに前記規制姿勢に設定された切換レバーにより回転が阻止される第２中継ギヤとが設けられ、
前記クラッチ機構は、前記第１および第２中継ギヤ間に介設されて付勢力による摩擦力で第１中継ギヤの駆動回転を第２中継ギヤに伝達する一方、第２中継ギヤの回転が阻止された状態で第１中継ギヤの駆動回転が第２中継ギヤに伝達されなくなるバネクラッチを備えていることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記現像剤は、着色剤であるトナーのみによって構成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００７−３１０１３４（Ｐ２００７−３１０１３４Ａ）
【公開日】平成１９年１１月２９日（２００７．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１３９０３７（Ｐ２００６−１３９０３７）
【出願日】平成１８年５月１８日（２００６．５．１８）
【出願人】（０００００６１５０）京セラミタ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１１月２９日（２００７．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年５月１８日（２００６．５．１８）
【出願人】（０００００６１５０）京セラミタ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
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