JP2011215588A - トナー補給装置及びこれを備える画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】トナー収容部内のトナー残量を検知するトナー検知センサの検知面を清掃する場合に、トナー収容部の容量が従来に比べて小さくても、トナー残量を正確に検知することができるトナー補給装置及びこれを備える画像形成装置を提供する。
【解決手段】トナーを収容するサブホッパ（トナー収容部）４８と、サブホッパ４８内の壁面に設置され、設置された高さにおけるトナーの有無を検知するトナー検知センサ７２と、サブホッパ４８内で回転しトナー検知センサ７２の検知面７２１の清掃を行うアジテータ７４とを備えたトナー補給装置であって、サブホッパ４８内でトナー検知センサ７２の検知面近傍にトナーを寄せるためのトナー寄せ手段としてのパドル７５を更に備える。
【選択図】図１４

Description

本発明は、トナー補給搬送部材によりトナー収容部内のトナーを現像剤収容部に送り出すトナー補給装置及びこれを備えた画像形成装置に関するものである。

従来、トナーボトルから供給されたトナーをトナー収容部内に一時的に収容し、トナー収容部内のトナーを回転することにより搬送するトナー補給搬送部材によって現像を行う現像装置の現像剤収容部に供給するトナー補給装置が知られている（特許文献１参照）。

上記トナー補給装置でトナー補給することの最大の目的は、現像装置の現像剤収容部内のトナー濃度を保つために画像出力によって消費されたトナー量を補充供給することにある。しかし、トナー補給装置のトナー収容部内のトナーの量が少なくなり安定した量のトナーを供給できなくなると、現像装置の現像剤収容部内のトナー濃度が低下し、画像濃度低下に伴う画像形成につながる。

特許文献１のトナー補給装置では、トナー収容部内のある高さでのトナーの有無を検知するトナー検知センサを備えている。このトナー検知センサの検知結果に基づき、トナー収容部内のトナーの減少を検知でき、トナーボトルのトナーはなくなったが、トナー収容部内にはトナーが残っている状態（以下、「ニアエンプティー」という。）を検知することができる。ニアエンプティーの状態で、トナーボトルの交換を行うことにより、トナー収容部内のトナーが無くなる前にトナーボトルの交換が行えるので、安定したトナーの補給を行うことができる。これにより、上述の現像剤収容部内のトナー濃度が低下することによる画像濃度低下を防止することが出来る。

また、トナーを一時的に収容するトナー収容部内でトナーが凝集しないよう、トナー収容部内で回転しトナーを攪拌するトナー攪拌部材を設けたトナー補給装置を備えた画像形成装置が知られている（特許文献２参照）。このトナー補給装置では、トナー補給搬送部材とトナー攪拌部材とが共通のトナー補給動作駆動源より歯車を介して、駆動力の供給を受ける。

近年、画像形成速度の高速化により、トナー補給装置からの時間当たりのトナー補給も高速化する必要がある。トナーの補給を高速化するためにトナー補給搬送部材の回転数を上げると、駆動源が共通であるトナー攪拌部材の回転数も上がることになる。また、画像形成速度の高速化に対応するために流動性の良い（加速凝集度が低い）トナーを用いているため、トナー攪拌部材で過剰に攪拌するとトナーに対して空気が過剰に混ざってしまい、トナーが舞い上がった状態になる。トナーが舞い上がった状態になると、単位体積あたりに含まれるトナーの量が少なくなり、トナー検知センサでトナーがあることを検知できなくなる。特に、センサの検知面にかかる負荷の大きさにより、トナーの有無を検知する方式のセンサ、例えば圧電振動方式のセンサを用いる場合には、上述のトナーが舞い上がった状態になると検知面にかかる負荷が小さくなる。これにより、トナー収容部内にトナーがある状態にもかかわらず、トナー無しという誤検知となる。

上記圧電振動方式のトナー検知センサは、板状の圧電セラミクスの両面に電極を設け、この両面の電極に交流信号を印加して発振させた状態で、負荷をかけると位相特性が変化するという原理を用いて負荷の有無を検知するものである。このトナー検知センサでトナー収容部内のトナー残量を検知する場合には、両面の電極のうち一方の電極を検知面としてトナー収容部の壁部に内部側に向けて配設し、検知面に直接トナーを接触させてトナーの有無を検知する。このトナー検知センサは高感度であるため、検知面にトナーが付着したままになると、トナー収容部にトナーが無いにもかかわらず、検知面に付着したトナーを検知してトナー有りと誤検知してしまうことがある。このため、検知面を定期的に清掃して検知面に付着したトナーを掻き落とすことが望ましい。

近年では画像形成速度の高速化に加え、装置の小型化の要求がある。装置の小型化を図るためには、装置を構成する各部品の省スペース化が必要であり、トナー収容部も省スペース化が求められる。装置の小型化のために、トナー収容部の省スペース化を図ると、トナー収容部の容量が小さくなって収容されるトナー容量も減ることになる。

ところが、本発明者らが、従来に比べて容量の小さなトナー収容部のトナー残量検知をするために、上記圧電振動方式のトナー検知センサを用いたところ、トナーがあるにもかかわらず、トナー無しと誤検知してしまう場合があることがわかった。また、この誤検知は、センサの検知面にかかる負荷を検知する上記圧電振動方式のセンサに限らず、検知面を清掃して検知面に付着したトナー掻き落としておくことが望ましい他の方式のトナー検知センサ、例えば透磁率検知方式の検知センサや透過光方式の検知センサでもトナーの誤検知は起こりうることがわかった。

本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、トナー収容部内のトナー残量を検知するトナー検知センサの検知面を清掃する場合に、トナー収容部の容量が従来に比べて小さくても、トナー残量を正確に検知することができるトナー補給装置及びこれを備える画像形成装置を提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、トナーを収容するトナー収容部と、上記トナー収容部内の壁面に設置され、設置された高さにおける上記トナーの有無を検知するトナー検知センサと、上記トナー収容部内で回転し上記トナー検知センサの検知面の清掃を行う検知面清掃部材とを備えたトナー補給装置であって、上記トナー収容部内で上記トナー検知センサの上記検知面近傍にトナーを寄せるためのトナー寄せ手段を更に備えたことを特徴とするものである。
請求項２の発明は、請求項１のトナー補給装置において、上記トナー寄せ手段は、回転可能なトナー寄せ部材で構成されていることを特徴とするものである。
請求項３の発明は、請求項２のトナー補給装置において、上記検知面清掃部材を回転させるための清掃部材駆動軸をさらに備え、上記トナー寄せ部材が上記清掃部材駆動軸に配置されていることを特徴とするものである。
請求項４の発明は、請求項１乃至３のいずれかのトナー補給装置において、上記検知面清掃部材は、上記トナー検知センサの上記検知面を摺擦するものであり、上記検知面清掃部材による清掃領域が、上記検知面に垂直な方向に対して該検知面から１［ｍｍ］以内の領域であることを特徴とするものである。
請求項５の発明は、請求項１乃至４のいずれかのトナー補給装置において、上記検知面清掃部材は弾性材料からなることを特徴とするものである。
請求項６の発明は、請求項３乃至５のいずれかのトナー補給装置において、上記清掃部材駆動軸に垂直な仮想面において、上記検知面清掃部材が上記検知面を清掃するときの該清掃部材駆動軸の軸芯を中心とて該検知面清掃部材の先端と上記トナー寄せ部材先端との間の該検知面清掃部材回転方向下流側におけるなす角度が、０［°］より大きく、１８０［°］以下であることを特徴とするものである。
請求項７の発明は、請求項２乃至６のいずれかのトナー補給装置において、上記トナー寄せ部材は、上記検知面に最も接近したとき、該検知面からの距離が０［ｍｍ］より大きく、２［ｍｍ］以下であることを特徴とするものである。
請求項８の発明は、請求項２乃至７のいずれかのトナー補給装置において、上記トナー寄せ部材は、平板状のパドル部材であり、該パドル部材に開口部を設けたことを特徴とするものである。
請求項９の発明は、請求項３乃至７のいずれかのトナー補給装置において、上記検知面清掃部材の上記清掃部材駆動軸の軸線方向に対する幅は、上記検知面の該清掃部材駆動軸の軸線方向に対する幅より大きいことを特徴とするものである。
請求項１０の発明は、請求項２乃至９のいずれかのトナー補給装置において、上記トナー寄せ部材の上記清掃部材駆動軸の軸線方向に対する幅は、上記検知面の該清掃部材駆動軸の軸線方向に対する幅より大きいことを特徴とするものである。
請求項１１の発明は、請求項１乃至１０のいずれかのトナー補給装置において、回転することにより現像剤収容部にトナーを補給するトナー補給搬送部材を備え、上記検知面清掃部材と上記トナー補給搬送部材とは共通のトナー補給動作駆動源から駆動が伝達されることを特徴とするものである。
請求項１２の発明は、潜像担持体と、現像剤収容部内の現像剤を用いて上記潜像担持体上の潜像を現像する現像装置と、上記現像剤収容部にトナーを供給するトナー補給手段とを備えた画像形成装置であって、上記トナー補給手段として、請求項１乃至１１のいずれかのトナー補給装置を用いたことを特徴とするものである。

本発明によれば、検知面清掃部材でトナー検知センサの検知面を清掃したことによって、検出するトナーの高さが低くなったり、検知面と検知するトナーとの間に空間でできたりした場合であっても、トナー寄せ部材が検知面近傍にトナーを寄せて、低くなったトナーの高さを元に戻したり、空間をトナーで埋め戻したりすることができる。これにより、特に、従来に比べ容量の小さいトナー収容部内のトナー残量を検知する場合、トナーが十分に存在するにもかかわらず、トナー検知センサがトナー無しと検知してしまう誤検知を防いで、正確なトナー残量の検知を行うことができる。

本発明によれば、トナー収容部内のトナー残量を検知するトナー検知センサの検知面を清掃する場合に、トナー収容部の容量が従来に比べて小さくても、トナー残量を正確に検知することができる。

実施形態に係るプリンタの概略構成図。 プロセスカートリッジ近傍の拡大図。 トナーボトルの斜視図。 トナーボトルと、中間転写ユニットと、トナー補給装置との斜視図。 トナー補給装置及びトナーボトルの正面図。 図５の右側面図。 図５の左上方から見た斜視図。 サブホッパを左上方向から内部を見たときの概略斜視図。 図８に比べて角度をずらしてサブホッパを左上方向から内部を見たときの概略斜視図。 サブホッパを後方の左上方向から内部を見たときの概略斜視図。 サブホッパを右上方向から内部を見たときの概略斜視図。 サブホッパを上方から内部を見たときの概略上面図。 アジテータとパドルとが配設された攪拌回転軸の斜視図。 サブホッパを正面から透視して内部を見たときの概略断面図であって、アジテータの動作説明図。 サブホッパを正面から透視して内部を見たときの概略断面図であって、アジテータの動作説明図。 サブホッパを正面から透視して内部を見たときの概略断面図であって、アジテータの動作説明図。 サブホッパを正面から透視して内部を見たときの概略断面図であって、アジテータの動作説明図。 サブホッパを正面から透視して内部を見たときの概略断面図であって、アジテータの動作説明図。 サブホッパを正面から透視して内部を見たときの概略断面図であって、パドルとセンサ検知面との間隙を説明する図。 アジテータとパドルとが配設された攪拌回転軸の斜視図であって、アジテータ先端部に板状部材を設けた図。 サブホッパを正面から透視して内部を見たときの概略断面図であって、図２０で示したアジテータで生じる空間の説明図。 サブホッパを正面から透視して内部を見たときの概略断面図であって、トナーエンド報知時にサブホッパ内のトナー残量を示す図。 サブホッパを左側面方向から透視して内部を見たときの概略断面図であって、トナー補給口の位置を示す図。 サブホッパを上方向から内部を見たときの概略上面図であって、トナー補給口の位置を示す図。 トナー残量報知の一例を示すフローチャート。 サブホッパを正面から透視して内部を見たときの概略断面図であり、（ａ）は従来の容量の大きなサブホッパ内のセンサ検知面を清掃している図、（ｂ）は容量の小さなサブホッパ内のセンサ検知面を清掃している図。

以下、本発明を適用した画像形成装置の第一の実施形態として、電子写真方式のプリンタ（以下、単に「プリンタ１００」という。）について説明する。
まず、本プリンタ１００の基本的な構成について説明する。図１は、本プリンタ１００の概略構成図である。図において、このプリンタ１００は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック（以下、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋと記す。）のトナー像を生成するための４つのプロセスカートリッジ６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを備えている。これらは、画像形成物質として、互いに異なる色のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっており、寿命到達時に交換される。Ｍトナー像を生成するためのプロセスカートリッジ６Ｍを例にすると、図２に示すように、ドラム状の感光体１Ｍ、ドラムクリーニング装置２Ｍ、除電装置（不図示）、帯電装置４Ｍ、現像装置５Ｍ等を備えている。このプロセスカートリッジ６Ｍは、プリンタ１００本体に脱着可能であり、一度に消耗部品を交換できるようになっている。

帯電装置４Ｍは、図示しない駆動手段によって図中時計回りに回転する感光体１Ｍの表面を一様帯電する。一様帯電した感光体１Ｍの表面は、レーザ光Ｌによって露光走査されてＭ用の静電潜像を担持する。このＭの静電潜像は、Ｍトナーを用いる現像装置５ＭによってＭトナー像に現像される。そして、中間転写ベルト８上に中間転写される。ドラムクリーニング装置２Ｍは、中間転写工程を経た後の感光体１Ｍ表面に残留したトナーを除去する。また、除電装置は、クリーニング後の感光体１Ｍの残留電荷を除電する。この除電により、感光体１Ｍの表面が初期化されて次の画像形成に備えられる。他のプロセスカートリッジ６Ｙ，Ｃ，Ｋにおいても、同様にして感光体１Ｙ，Ｃ，Ｋ上にＹ，Ｃ，Ｋトナー像が形成され、中間転写ベルト８上に中間転写される。

先に示した図１において、プロセスカートリッジ６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの図中下方には、露光装置７が配設されている。潜像形成手段たる露光装置７は、画像情報に基づいて発したレーザ光Ｌを、プロセスカートリッジ６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋにおけるそれぞれの感光体に照射して露光する。この露光により、感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上にＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の静電潜像が形成される。なお、露光装置７は、光源から発したレーザ光（Ｌ）を、モータによって回転駆動したポリゴンミラーで走査しながら、複数の光学レンズやミラーを介して感光体に照射するものである。

露光装置７の図中下側には、紙収容カセット２６、これらに組み込まれた給紙ローラ２７、レジストローラ対２８など有する給紙手段が配設されている。紙収容カセット２６は、記録体たる転写紙Ｐが複数枚重ねて収納しており、それぞれの一番上の転写紙Ｐには給紙ローラ２７が当接している。給紙ローラ２７が図示しない駆動手段によって図中反時計回りに回転すると、一番上の転写紙Ｐがレジストローラ対２８のローラ間に向けて給紙される。レジストローラ対２８は、転写紙Ｐを挟み込むべく両ローラを回転駆動するが、挟み込んですぐに回転を一旦停止させる。そして、転写紙Ｐを適切なタイミングで後述の２次転写ニップに向けて送り出す。かかる構成の給紙手段においては、給紙ローラ２７と、タイミングローラ対たるレジストローラ対２８との組合せによって搬送手段が構成されている。この搬送手段は、転写紙Ｐを収容手段たる紙収容カセット２６から後述の２次転写ニップまで搬送するものである。

プロセスカートリッジ６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの図中上方には、中間転写体たる中間転写ベルト８を張架しながら無端移動せしめる中間転写ユニット１５が配設されている。この中間転写ユニット１５は、中間転写ベルト８の他、４つの１次転写バイアスローラ９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ、クリーニング装置１０などを備えている。また、２次転写バックアップローラ１２、クリーニングバックアップローラ１３、テンションローラ１４なども備えている。中間転写ベルト８は、これら３つのローラに張架されながら、少なくとも何れか１つのローラの回転駆動によって図中反時計回りに無端移動する。１次転写バイアスローラ９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、このように無端移動する中間転写ベルト８を感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとの間に挟み込んでそれぞれ１次転写ニップを形成している。これらは中間転写ベルト８の裏面（ループ内周面）にトナーとは逆極性（例えばプラス）の転写バイアスを印加する方式のものである。１次転写バイアスローラ９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを除くローラは、全て電気的に接地されている。中間転写ベルト８は、その無端移動に伴ってＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップを順次通過していく過程で、感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー像が重ね合わせて１次転写される。これにより、中間転写ベルト８上に４色重ね合わせトナー像（以下、「４色トナー像」という。）が形成される。

上記２次転写バックアップローラ１２は、２次転写ローラ１９との間に中間転写ベルト８を挟み込んで２次転写ニップを形成している。中間転写ベルト８上に形成された４色トナー像は、この２次転写ニップで転写紙Ｐに転写される。２次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト８には、転写紙Ｐに転写されなかった転写残トナーが付着している。これは、クリーニング装置１０によってクリーニングされる。

２次転写ニップにおいては、転写紙Ｐが互いに順方向に表面移動する中間転写ベルト８と２次転写ローラ１９との間に挟まれて、上記レジストローラ対２８側とは反対方向に搬送される。２次転写ニップから送り出された転写紙Ｐは、定着装置２０のローラ間を通過する際に熱と圧力とにより、表面に転写された４色トナー像が定着される。その後、転写紙Ｐは、排紙ローラ対２９のローラ間を経て機外へと排出される。プリンタ１００本体の上面には、スタック部３０が形成されており、排紙ローラ対２９によって機外に排出された転写紙Ｐは、このスタック部３０に順次スタックされる。

プロセスカートリッジ６Ｍ内の現像装置５Ｍの構成について説明する。現像装置５Ｍは、内部に磁界発生手段を備え、磁性粒子とトナーを含む二成分系現像剤を表面に担持して搬送する現像剤担持体としての現像スリーブ５１Ｍと、現像スリーブ５１Ｍ上に担持されて搬送される現像剤の層厚を規制する現像剤規制部材としてのドクター５２Ｍとを備えている。ここで現像スリーブ５１を収容する場所を現像スリーブ収容部５３とする。また、現像スリーブ収容部５３Ｍに隣接し、現像剤を収容する場所を現像剤収容部５４Ｍとし、現像剤収容部５４Ｍは現像剤を撹拌搬送するための現像剤搬送スクリュ５５Ｍを備えている。また、現像装置５Ｍは、現像剤収容部５４Ｍ内の現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度センサとしての濃度検知センサ５６Ｍ、濃度検知センサ５６Ｍの検知結果に基づいて補給されるトナーを現像剤収容部５４Ｍに取り込むための不図示のトナー補給口を備えている。

次に、この現像装置の動作について説明する。現像剤は、現像剤搬送スクリュ５５Ｍが回転することにより攪拌搬送され現像剤収容部５４内を循環し、攪拌搬送されることにより現像剤中のトナーは、キャリアとの摩擦帯電により帯電する。現像剤収容部５４の現像スリーブ収容部５３Ｍに隣接する側内の帯電したトナーを含む現像剤は、内部に磁極を有する現像スリーブ５１Ｍの表面に供給され、磁力により担持される。現像スリーブ５１Ｍに担持された現像剤層は、現像スリーブ５１Ｍの回転に伴い矢印方向に搬送される。途中、ドクター５２Ｍで現像剤層の層厚を規制されたのち、感光体１Ｍと対向する現像領域まで搬送される。現像領域では、感光体１Ｍ上に形成された潜像に基づく現像が行われる。現像領域を通過し、現像スリーブ５１Ｍ上に残った現像剤層は現像スリーブ５１Ｍの回転に伴い、搬送され、現像スリーブ５１Ｍの内部の磁極配置による反発磁力によって現像スリーブ５１Ｍから離脱し、現像剤収容部５４に収容される。

先に示した図１において、中間転写ユニット１５と、これよりも上方にあるスタック部３０との間には、トナーボトル収容部としてのトナーボトルベース３１が配設されている。このトナーボトルベース３１は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナーを内包するトナーボトル３２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを収容している。トナーボトル３２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、トナーボトルベース３１上にトナー各色毎に上から置くようにして設置する。トナーボトル３２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ内のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナーは、それぞれ後述するトナー補給装置により、プロセスカートリッジ６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの現像装置に適宜補給される。これらのトナーボトル３２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、プロセスカートリッジ６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとは独立してプリンタ１００本体に着脱可能である。

図３はトナーボトル３２Ｍの斜視図である。図３に示すように、トナーボトル３２Ｍは、ボトル本体３３Ｍの先端部に樹脂ケース３４Ｍが設けられている。また、ボトル本体３３の樹脂ケース３４Ｍ側には、ボトル本体３３と一体で回転するボトル回転ギア３７Ｍが設けられている。
トナーボトル３２Ｍをプリンタ１００本体に取り付ける場合は、トナーボトル３２Ｍをプリンタ１００本体の差し込めばシャッタ３６Ｍが移動して開いてトナー排出口（不図示）が開放されると同時に、樹脂ケース３４Ｍとトナーボトルベース３１とが連結し固定される。一方、トナーボトル３２Ｍをプリンタ１００本体から取り外すには、トナーボトル３２Ｍをプリンタ１００本体から引き抜くことでトナーボトルベース３１との連結が解除され、同時にシャッタ３６Ｍが閉じてトナー排出口が閉鎖される。そして、そのままトナーボトル３２Ｍをプリンタ１００本体から取り出すことができる。

次に、トナー搬送手段について説明する。
図４はトナーボトル３２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ、トナー補給装置４０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ、中間転写ユニット１５、及びプロセスカートリッジ６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの斜視図である。
このトナー補給装置４０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、中間転写ユニット１５の図１中奥側であって、プリンタ１００本体に設けられている。このため、プロセスカートリッジ６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋもしくはトナーボトル３２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋにトナー搬送手段を設けなくてよいため、従来に比べてプロセスカートリッジ６Ｙ，Ｍ，Ｃ，ＫもしくはトナーボトルＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの小型化を図れる。また、従来プロセスカートリッジとトナーボトルとを近接して配置していたので、設計上の制限があったが、プリンタ１００ではプロセスカートリッジとトナーボトルとを離れて配置することができる。よって、設計上の自由度が向上し、プリンタ１００の小型化を図ることができる。
また、トナーボトル３２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの排出口と、トナー補給装置４０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋと、現像装置５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの現像剤収容部５４Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのトナー補給口とを中間転写ユニット１５の一端側の側方に配置している。よって、トナー補給装置４０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのトナー搬送経路を最短にすることができ、プリンタ１００の小型化やトナー搬送中の詰まり防止を図ることができる。

以下、トナー補給装置４０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの構成は同一なので、Ｍトナー搬送用のトナー補給装置４０Ｍについて説明する。
図５は、トナーボトルベース３１の図示を省略したトナー補給装置４０Ｍとトナーボトル３２Ｍとの正面図であり、図６は図５の右側面図、図７は図５の左上方から見た斜視図である。なお、他のトナー補給装置４０Ｙ，Ｃ，Ｋ、及びトナーボトル３２Ｙ，Ｃ，Ｋも同様に配置されるものであるが、図示は省略する。

トナー補給装置４０Ｍは、トナー補給動作駆動源としての駆動モータ４１Ｍ、ウォームギア４２Ｍ、駆動伝達ギア４４Ｍ、トナー収容部であるサブホッパ４８Ｍ、及びトナー補給搬送部材を備えたトナー搬送路としてのトナー搬送パイプ４３Ｍから主に構成される。駆動モータ４１Ｍからの駆動は、駆動モータ４１Ｍと同軸で回転をするウォームギア４２Ｍから駆動伝達ギア４４Ｍに伝達される。

駆動伝達ギア４４Ｍと同軸のボトル駆動伝達ギア４９Ｍが設けられており、ボトル駆動伝達ギア４９Ｍは、トナーボトル３２Ｍのボトル回転ギア３７Ｍと噛み合っており、駆動モータ４１Ｍを回転させると、トナーボトル３２Ｍのボトル回転ギア３７Ｍと一体で回転するボトル本体３３Ｍが回転する。

また、サブホッパ４８Ｍ側には、補給駆動伝達ギア４５Ｍが駆動伝達ギア４４Ｍと噛み合うように設置されている。補給駆動伝達ギア４５Ｍは、詳細は後述するトナー攪拌部材の回転軸に設けられており、この回転軸には攪拌側かさ歯車４６Ｍが設けてある。トナー搬送パイプ４３Ｍの内部には詳細は後述する樹脂製のトナー搬送コイルが内接されており、このトナー搬送コイルの回転軸には搬送側かさ歯車４７Ｍが設けてある。

そして、図２に示す現像装置５Ｍの濃度検知センサ５６Ｍが現像剤収容部５４Ｍでトナー濃度の不足を検知すると、制御部５７Ｍからの補給信号により、駆動モータ４１Ｍが回転する。ボトル本体３３Ｍの内壁内面には螺旋状の現像剤案内溝３８Ｍが形成されているため、回転により内部のトナーがボトル本体３３Ｍ奥側から先端の樹脂ケース３４Ｍ側に搬送される。そして、ボトル本体３３Ｍ内のトナーは樹脂ケース３４Ｍの排出口（不図示）からトナー補給装置４０Ｍのサブホッパ４８Ｍ内に落下する。サブホッパ４８Ｍは下方でトナー搬送パイプ４３Ｍにつながっており、駆動モータ４１Ｍを回転させると、ボトル本体３３Ｍが回転すると同時に、サブホッパ４８Ｍ内のトナー攪拌部材及びトナー搬送パイプ４３Ｍ内のトナー搬送コイルが同時に回転する。このトナー搬送コイルの回転により、サブホッパ４８Ｍの下方に到達したトナーは、トナー搬送パイプ４３Ｍ内を搬送されて、現像装置５Ｍの現像剤収容部５４Ｍのトナー補給口（不図示）に補給される。このようにして、現像装置５Ｍ内のトナー濃度を調整する。

なお、トナー搬送パイプ４３Ｍ内の搬送コイルを金属で構成すると、金属製搬送コイルの外周面とトナー搬送パイプの内周面とが擦れた際に、トナーの凝集核を発生させてしまうことがあった。すると、このトナーの凝集核の影響で白抜け等の異常画像が発生する場合があった。トナー補給装置４０では、樹脂製の搬送コイルを用いているので、搬送コイルの外周面がトナー搬送パイプの内周面と擦れても摩擦が小さいため、トナーの凝集核の発生がなく、白抜け等の異常画像の発生を防ぐことができる。本実施形態のトナー補給装置４０Ｍでは、サブホッパ４８Ｍ内において、トナー搬送コイル７０（図１２参照）の内側に搬送回転軸７１を接着させている。

次に、サブホッパ４８Ｍについて詳しく説明する。
図８〜図１１はサブホッパ４８Ｍを斜め上から内部を見たときの概略斜視図であり、図１２は上から内部を見たときの概略上面図である。これらの図に示すように、サブホッパ４８Ｍの側面には、サブホッパ４８Ｍ内に設けたセンサ検知面７２１Ｍの高さでのトナーの有無を検知するトナー検知センサ７２Ｍを設けている。トナーボトル３２Ｍからのトナーの供給がなくなり、センサ検知面７２１Ｍでのトナーがなくなったことを検知することにより、トナーボトル３２Ｍのトナーはなくなったが、サブホッパ４８Ｍ内にはトナーが残っている、ニアエンプティーを検知することができる。なお、トナー検知センサ７２Ｍとしては、（株）ＴＤＫ社製の圧電振動方式トナーレベルセンサを用いた。

ここで、上記トナー検知センサ７２Ｍ用いてサブホッパ４８Ｍ内のトナー有無検知をすると、サブホッパ４８Ｍ内にトナーがあるにもかかわらず、トナー無しと誤検知してしまう場合がある。この原因について本発明者らが鋭意検討した結果、トナー検知センサの検知面を清掃した直後に誤検知が発生していることが分かった。このため、さらに詳細に検討した結果、装置の小型化を図るために従来に比べて容量の小さいサブホッパ４８Ｍを用いていることに起因していることが分かった。

図２６は上記誤検知の原因を説明するための図であり、（ａ）は従来の大きさの容量を持ったサブホッパでトナー攪拌部材の先端部をトナー検知センサの検知面に当接させて清掃する構成の説明図、（ｂ）は容量の小さなサブホッパでトナー攪拌部材の先端部をトナー検知センサの検知面に当接させて清掃する構成の説明図である。

図２６（ａ）では、サブホッパ２００にトナーＴが満たされているときは、トナー検知センサ２０１の検知面２０１ａの上部からトナー平均高さＬ１までの距離ｈ１が十分確保されており、トナー攪拌部材２０２が回転して検知面２０１ａを清掃した直後に検知面側のトナー高さＴＬ１が下がってもトナーＴが検知面２０１ａを覆っているため、トナー検知センサ２０１はトナー有りと正常の検知を行う。また、トナー攪拌部材２０２による検知面２０１ａの清掃で、トナーＴが存在しない空間ができて検知面２０１ａに接触するトナーＴが一時的に無くなったとしても、この空間のまわりに存在するトナーＴが流れ込んで、この空間はすぐに埋められる。これに対して、同図（ｂ）の場合、トナー検知センサ２０１の大きさは同じため、サブホッパ２１０の小型化に伴って検知面２０１ａの上部とトナー平均高さＬ２との距離ｈ２が上記距離ｈ１に比べて小さくなる。しかも、容量が小さいためトナー攪拌部材２１２が検知面２０１ａを清掃した直後には、検知面側のトナー高さＴＬ２が下がりすぎてしまう。トナー攪拌部材２１２の回転に伴って検知面側のトナー高さＴＬ２は徐々に上昇するが、上昇する前に検知すると、トナー検知センサ２０１はサブホッパ２１０にトナーが十分有るにもかかわらずトナー無しと誤検知してしまう。

そこで、本実施形態に係るトナー補給装置４０Ｍでは、サブホッパ４８Ｍに、サブホッパ４８内で回転しトナー検知センサ７２Ｍのセンサ検知面７２１Ｍを清掃する検知面清掃部材としてのアジテータ７４Ｍに加えて、サブホッパ４８Ｍ内で回転しアジテータ７４Ｍで清掃後のセンサ検知面７２１Ｍ近傍に出できる空間を埋めるためのトナー寄せ手段としてのトナー寄せ部材であるパドル７５Ｍを備えている。

図１３はサブホッパ４８Ｍ内部に設けられた清掃部材駆動軸としての攪拌回転軸７３Ｍにアジテータ７４Ｍとパドル７５Ｍとが取り付けられた状態を示す斜視図である。
図１３において、アジテータ７４Ｍは、駆動伝達ギア４４Ｍから駆動が伝達される補給駆動伝達ギア４５Ｍにより回転駆動される攪拌側かさ歯車４６Ｍの回転軸である攪拌回転軸７３Ｍに設けられ、攪拌回転軸７３Ｍの回転に伴って回転しながらセンサ検知面７２１Ｍを清掃する弾性ワイヤで形成されている。アジテータ７４Ｍは、ねじりコイルバネ７４１Ｍを２個連結させたダブルトーションバネであり、２個のねじりコイルバネ７４１Ｍの軸線まわりにねじりモーメントを受けることができる。ねじりコイルバネ７４１Ｍを２個連結させた中央部は略コの字状のアーム７４２Ｍが形成され、ねじりコイルバネ７４１Ｍの両端部は内側に折り曲げられたフック７４３Ｍが形成されている。アーム７４２Ｍの先端部がセンサ検知面７２１Ｍに当接して清掃する。また、両端のフック７４３Ｍはパドル７５Ｍと係合するように形成されており、先端部同士の間隔はパドル７５Ｍの幅よりも小さくなっている。アジテータ７４Ｍは、２個のねじりコイルバネ７４１Ｍが攪拌回転軸７３Ｍに挿入されて回動可能に支持されている。攪拌回転軸７３Ｍにはパドル７５Ｍが固定されているので、攪拌回転軸７３Ｍが回転すると、パドル７５Ｍがアジテータ７４Ｍの両端のフック７４３Ｍに係合して引っかかり、アジテータ７４Ｍに攪拌駆動軸７３Ｍの回転力が付与される。パドル７５Ｍがアジテータ７４Ｍの両端のフック７４３Ｍに係合して引っかかった状態で、アジテータ７４Ｍのアーム７４２Ｍに荷重がかかると、アーム７４２Ｍはねじりコイルバネ７４１Ｍを巻き込むようにして荷重を受け、ねじりコイルバネ７４１Ｍのコイル径が減少し、ねじりコイルバネ７４１Ｍの軸線まわりにフック７４３Ｍ側に弾性変形する。

なお、アジテータ７４Ｍの材料としては、硬鋼線（ＳＷ−Ｃ）、ピアノ線（ＳＷＰ−Ａ，ＳＷＰ−Ｂ）、ばね用ステンレス鋼線（ＳＵＳ３０４−ＷＰＢ）などの弾性ワイヤが好適であるが、可撓性を有する材料であれば弾性ワイヤに限らず、ＰＥＴ等の樹脂などであってもよい。また、センサ検知面７２１Ｍを清掃する部分は剛体材料で、攪拌回転軸７３Ｍへの取り付け部が弾性材料というように複数の材料を組み合わせた構成でもよく、センサ検知面７２１Ｍにアジテータ７４Ｍが食い込み量を持って摺擦しながら回転することが出来る材質であれば、どのような構成でもかまわない。

また、アジテータ７４Ｍは、アーム７４２Ｍがねじりコイルバネ７４１Ｍの軸線まわりにフック７４３Ｍ側に弾性変形すればよいので、攪拌回転軸７３Ｍに回動可能に支持されていなくてもよく、攪拌回転軸７３Ｍに固定されていてもよい。

アジテータ７４Ｍの形状としては、攪拌回転軸７３Ｍからアジテータ７４Ｍの先端までの長さが、攪拌回転軸７３Ｍからセンサ検知面７２１Ｍまでの距離と同じか、それよりも１［ｍｍ］程度長く、攪拌回転軸７３Ｍの軸線方向に対するアジテータ７４Ｍの幅はセンサ検知面７２１Ｍよりも幅が広いものを用いる。トナー補給装置４０Ｍでは、センサ検知面７２１Ｍの幅が９［ｍｍ］程度なので、アジテータ７４Ｍとして、サブホッパ４８Ｍの内部の広さにもよるが、９〜２０［ｍｍ］の幅のものを用い、特に、実機では幅が１７［ｍｍ］のアジテータ７４Ｍを用いている。

アジテータ７４Ｍの長さが攪拌回転軸７３Ｍからセンサ検知面７２１Ｍまでの距離よりも長いことにより、アジテータ７４Ｍの先端はセンサ検知面７２１Ｍの表面に食い込み量を持って摺擦する。これにより、センサ検知面７２１Ｍに付着したトナーを掻き落とし、センサ検知面７２１Ｍにトナーが付着することに起因する誤検知、すなわちトナーが無いのにトナーエンドを検出できない誤検知を防止することができる。

また、上記パドル７５Ｍには、開口部としてのパドル開口部７５１Ｍが設けられていることにより、トナーの攪拌を最小限にし、かつ、アジテータ７４Ｍで生じたセンサ検知面７２１Ｍ近傍の空間をトナーで埋めることが出来る。

センサ検知面７２１Ｍ近傍に空間が出来ている時間をｔ１、パドル７５Ｍによりセンサ検知面７２１Ｍ近傍をトナーで埋めている時間をｔ２とすると、ｔ１＜ｔ２の関係とすることが望ましい。これにより、センサ検知面７２１Ｍ近傍のトナー不足に起因する誤検知を防止することができる。

ここで、図１６に示すように、攪拌回転軸７３の軸に垂直な仮想面において、攪拌回転軸７３Ｍの回転軸芯を中心としてアジテータ７４Ｍの先端とパドル７５Ｍの先端とのなす角度をアジテータ−パドル角度θとすると、アジテータ７４Ｍがセンサ検知面７２１Ｍを摺擦しながら通過した直後（清掃直後）は、０［°］＜アジテータ−パドル角度θ≦１８０［°］となるように設定している。より望ましくは、０［°］＜アジテータ−パドル角度θ≦９０［°］である。これにより、アジテータ７４がセンサ検知面７２１を清掃後、少なくとも攪拌回転軸７３Ｍが半回転する間にパドル７５がセンサ検知面７２１近傍を通過することにより、アジテータ７４の清掃により出来る空間をすぐに埋めることが出来る。アジテータ−パドル角度θを上記範囲内とするために、無負荷状態でのアジテータ７４Ｍのアーム７４２Ｍとフック７４３Ｍとのねじりコイルバネ７４１Ｍの軸線回りの角度や、バネ定数を適宜設定する。このように構成することにより、攪拌回転軸７３Ｍの回転方向に対し、アジテータ７４Ｍがセンサ検知面７２１Ｍに先に接触し、パドル７５Ｍがセンサ検知面７２１Ｍ近傍を通過する。これにより、センサ検知面７２１Ｍ近傍にアジテータ７４Ｍが通過したときにできる空間をパドル７５Ｍですぐに埋めることができ、アジテータ−パドル角度θが０（ゼロ）に近づくに従いｔ１≪ｔ２となり、空間が開いている時間がより少なくり、トナー検知センサ７２Ｍの誤検知を防止する。これに対して、アジテータ−パドル角度θが１８０［°］より大きくなるとセンサ検知面７２１Ｍ近傍に空間ができている時間ｔ１と、パドル７５Ｍによりセンサ検知面７２１Ｍ近傍をトナーで埋めている時間ｔ２との関係が、ｔ１＞ｔ２となり、空間ができている時間のほうが長くなり、トナー検知センサ７２Ｍが誤検知をしてしまうおそれがある。
また、アジテータ７４Ｍがセンサ検知面７２１Ｍを通過してから、パドル７５Ｍが通過するまでの時間が、センサ誤検知が発生しない程度の時間となるように、アジテータ−パドル角度θを設定してもよい。

本実施形態では、上記図１３を用いて説明したように、パドル７５Ｍが攪拌回転軸７３Ｍに固定され、アジテータ７４Ｍは弾性ワイヤを用い、両端をねじりコイルバネ７４１Ｍにしてバネ性を持たせ、そのねじりコイルバネ７４１Ｍに攪拌回転軸７３Ｍを通して配設している。また、アジテータ７４Ｍの両端部に引っかけ用のフック７４３Ｍを設けることにより、パドル７５Ｍの回転時に両端部のフック７４３Ｍがパドル７５Ｍと係合して、パドル７５Ｍ及び攪拌回転軸７３Ｍとともに回転動作を行う。

図１４〜図１９は、本実施形態のアジテータ７４Ｍとパドル７５Ｍとの一連の動作の概略を説明する図である。図１４〜１９に示す動作を繰り返すことにより、アジテータ７４Ｍがセンサ検知面７２１Ｍの清掃を行い、センサ検知面７２１Ｍ近傍にできた空間をパドル７５Ｍで埋めることができる。

まず、攪拌回転軸７３Ｍが回転することにより、パドル７５Ｍが回転を行い、アジテータ７４Ｍがパドル７５Ｍに押されて連れまわることにより、アジテータ７４Ｍが回転を行う。
すると、図１４に示すように、アジテータ７４Ｍがセンサ検知面７２１Ｍに当たり、アジテータ７４Ｍはバネ性を有しているので、パドル７５Ｍは回転を続けるが、アジテータ７４Ｍそのままセンサ検知面７２１Ｍ上にとどまる（図１４〜１６の状態）。このときアジテータ−パドル角度θは、１８０［°］以下となり、徐々にアジテータ−パドル角度θが小さくなってバネ力が増して行く。アジテータ７４Ｍの静止摩擦力を上回るバネ力を得たときにアジテータ７４Ｍはセンサ検知面７２１Ｍ上を通過し清掃を行う（図１５〜図１７参照）。

図１８に示すように、アジテータ７４Ｍがセンサ検知面７２１Ｍを通過して清掃した後、直ぐに、パドル７５Ｍがセンサ検知面７２１Ｍ近傍を通過してトナーをセンサ検知面７２１Ｍ側に寄せて、アジテータ７４Ｍの通過でセンサ検知面７２１Ｍ近傍にできた空間を埋める。

本発明者らが鋭意実験を行ったところ、パドル７５Ｍがセンサ検知面７２１Ｍに最近接したときの、センサ検知面７２１Ｍとパドル７５Ｍ先端部との距離をパドル−センサ間距離Ｘとすると、０［ｍｍ］＜パドル−センサ間距離Ｘ≦２［ｍｍ］が最適であることが分かった。パドル−センサ間距離Ｘ＝０［ｍｍ］になると、パドル７５Ｍがセンサ検知面７２１Ｍ上を擦ってしまうので、さらにセンサ検知面７２１Ｍ上に隙間を作ってしまう。一方、パドル−センサ間距離Ｘ＞２［ｍｍ］になるとセンサ検知面７２１Ｍ上の隙間をトナーで上手く埋めることが出来ず、誤検知をしてしまった。

パドル７５Ｍは、例えばマイラー（登録商標）からなる平板状の部材で、攪拌回転軸７３Ｍが高速で回転しているために、パドル７５Ｍでサブホッパ４８Ｍ内のトナーを過剰に攪拌し、トナーに対して空気が過剰に混ざり、単位体積あたりのトナーの量が部分的に少なくなる。そのために、トナー検知センサ７２Ｍが誤検知をしてしまう場合がある。本実施形態のパドル７５Ｍにはその一部にパドル開口部７５１Ｍを設けているので、センサ検知面７２１Ｍ上にトナーを寄せながら、しかも、トナーの攪拌を最小限にすることができ、トナーの過剰な攪拌を防止しつつ、トナー検知センサ７２Ｍによるトナーの有無を正確に検知することができる。

パドル７５Ｍの幅は、センサ検知面７２１Ｍよりも幅が広いものを用いることにより、センサ検知面７２１Ｍ近傍にできる空間を確実に埋めることができる。トナー補給装置４０Ｍでは、パドル７５Ｍとして、サブホッパ４８Ｍの内部の広さにもよるが、９〜２０［ｍｍ］の幅のものを用い、特に、実機では幅が１５［ｍｍ］のパドル７５Ｍを用いている。

また、本発明者らは、アジテータ７４Ｍでセンサ検知面７２１Ｍを摺擦しながら清掃するときの、アジテータ７４Ｍによる清掃領域が、センサ検知面７２１Ｍに垂直な方向に対してセンサ検知面７２１Ｍから何［ｍｍ］以内の領域となることが適切であるか検討した。図２０は攪拌回転軸７３Ｍにアジテータ７４Ｍとパドル７５Ｍと取り付けた状態の斜視図であり、アジテータ７４Ｍに板状部材８０Ｍを設けた状態の図である。図２１は図２０で示した攪拌回転軸７３Ｍを備えたサブホッパ４８Ｍを正面から透視して内部を見たときの概略断面図である。図２０において、半径方向（短手方向）の幅Ｗの板状部材８０Ｍがアジテータ７４のアーム７４２Ｍ先端部に取り付けられている。このアジテータ７４Ｍを用いてセンサ検知面７２１Ｍを清掃すると、センサ検知面７２１Ｍとトナーとの間に幅Ｗの空間ができる。この空間はパドル７５Ｍにより埋められるが、本発明者らが板状部材８０Ｍの半径方向の幅Ｗについて鋭意検討したところ、その幅Ｗは１［ｍｍ］以下が最適であることがわかった。つまり、アジテータ７４Ｍによる清掃領域が、センサ検知面７２１Ｍに垂直な方向に対してセンサ検知面７２１Ｍから１［ｍｍ］以内の領域であることがよいことが分かった。このため、アジテータ７４Ｍは線径φ１［ｍｍ］以下程度の弾性ワイヤであることが望ましい。弾性ワイヤからなるアジテータ７４Ｍがセンサ検知面７２１Ｍを通過すると、柔らかい粉体（トナー）を、刃物で切り込んだように細い空間ができるが、パドル７５Ｍはこの空間を即座に埋めるべく、トナーを押し込んでいく。また、アジテータ７４Ｍはセンサ検知面７２１Ｍの表面のトナーだけを掻き取り、近傍から掻き取るトナー量を少なくすることができる。これにより、トナーの過剰な攪拌も抑制され、アジテータ７４Ｍによるセンサ検知面７２１Ｍの清掃によって生じたセンサ検知面７２１Ｍ近傍の空間は近傍のトナーで直ぐに埋められ、トナーがあるのにトナーエンドを検出してしまう誤検知を防止することができる。

図２２はサブホッパ４８Ｍを正面から透視して内部を見たときの概略断面図であって、トナーエンド報知時にサブホッパ４８Ｍ内のトナー残量を示す図である。また、図２３はサブホッパ４８Ｍを左側面方向から透視して内部を見たときの概略断面図、図２４はサブホッパ４８Ｍを上方向から内部を見たときの概略上面図であり、それぞれトナー補給口９０Ｍの位置を示す図である。
トナーエンド報知時には、図２２に示すように、サブホッパ４８Ｍ内には斜線部分で示す程度のトナーが残っていることが望ましい。なぜならば、本実施形態における補給装置４０Ｍにおいては、サブホッパ４８Ｍ内の現像剤がトナー搬送パイプ４３Ｍの開口部４８１Ｍ（図１１参照）に存在しないほど減少した状態で新規のトナー（流動化されたトナー）がトナー補給口９０Ｍからサブホッパ４８Ｍ内に流入すると、一気にトナー搬送パイプ４３Ｍ内に流れ込み、現像装置６Ｍに過剰なトナーが供給されてしまうおそれを減らすためである。そのため、トナー検知センサ７２Ｍは、トナー搬送パイプ４３Ｍの開口部４８１Ｍよりも上方でトナーの有無を検知する場所に設けられていることが望ましい。このように構成するとトナー検知センサ７２Ｍは上方に設けられるため、アジテータ７４Ｍでセンサ検知面７２１Ｍのトナーを掻き取ったのちにセンサ検知面７２１Ｍ上方に残存するトナーが少なくなり、そこから自然にセンサ検知面７２１Ｍ前に崩れてくるトナーが減少するが、パドル７５Ｍでセンサ検知面７２１Ｍにトナーを寄せるので、誤検知を防止できる。

次に、トナー検知センサ７２Ｍによるトナーエンド報知について説明する。
図２５はトナーエンド報知の一例のフローチャートである。アジテータ７４Ｍがセンサ検知面７２１Ｍを通過する周期と、トナー検知センサ７２Ｍがトナーの有無を検知する周期とは一致していないので、複数回検知した結果でトナーエンド報知を行っている。
図２５において、トナー残量報知制御が開始すると、トナー検知センサ７２Ｍは一定時間毎にサブホッパ４８Ｍ内のトナーの有無を検知し、トナーがなければトナー無し信号を出力する。そして、制御部で所定時間内にトナー検知センサ７２Ｍからのトナー無し信号を検知する（ステップＳ１）。トナーがないと所定時間内に５回のトナー無し信号を検知するものとして、４回以上検知しなかった場合（ステップＳ２でＮｏ）には、トナー無し検知カウンタＫの値をゼロリセットして（ステップＳ３）、再度、所定時間内にトナー検知センサ７２Ｍからのトナー無し信号を検知する（ステップＳ１）。一方、スッテプＳ２でトナー無し信号を４回以上検知した場合（ステップＳ２でＹｅｓ）には、トナー無し検知カウンタＫの値に１を加える（ステップＳ４）。次に、このトナー無し検知カウンタＫの値が７か否かを判断し、７でなければ（ステップＳ５でＮｏ）、再度、所定時間内にトナー検知センサ７２Ｍからのトナー無し信号を検知する（ステップＳ１）。一方、トナー無し検知カウンタＫの値が７の場合（ステップＳ５でＹｅｓ）には、トナーエンドを報知する（ステップＳ６）。つまり、トナーエンド報知は、トナー検知センサ７２Ｍが所定時間内に５回トナーの有無を検出し、４回以上無しを検知した場合に、トナー無し検知カウンタＫの値をカウント１プラスし、更に連続６回カウントが入ればトナー無しと確定し、トナーエンドを報知する。

以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定していない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

例えば、本実施形態では、アジテータやパドルを回転させる攪拌駆動軸と現像剤搬送スクリュとが同一の駆動モータで駆動される構成について説明したが、本発明は攪拌駆動軸と現像剤搬送スクリュとが異なる駆動モータで駆動される構成にも適用可能である。

また、１つの感光体ドラム上に順次各色のトナー像を形成して各色トナー像を順次重ね合わせてカラー画像を得るいわゆる１ドラム方式の画像形成装置にも適用可能である。本発明は、モノクロのみの画像形成が可能な画像形成装置にも適用可能である。

以上、上記実施形態によれば、トナーを収容するトナー収容部としてのサブホッパ４８と、サブホッパ４８内の壁面に設置され、設置された高さにおけるトナーの有無を検知するトナー検知センサとしてのトナー検知センサ７２と、サブホッパ４８内で回転しトナー検知センサ７２のセンサ検知面７２１の清掃を行う検知面清掃部材としてのアジテータ７４とを備えたトナー補給装置４０であり、サブホッパ４８内でトナー検知センサ７２のセンサ検知面７２１近傍にトナーを寄せるためのトナー寄せ手段としてのパドル７５をさらに備えている。
また、本実施形態によれば、パドル７５は回転可能に構成されている。パドル７５が回転することにより、サブホッパ４８内のトナーをトナー検知センサ７２のセンサ検知面７２１に寄せるので、構成を簡素にすることができる。
また、本実施形態によれば、アジテータ７４を回転させるための清掃部材駆動軸としての攪拌回転軸７３をさらに備えており、パドル７５が攪拌回転軸７３に配置されている。アジテータ７４とパドル７５とが同一の攪拌回転軸７３に配置され、構成をより簡素にでき、装置全体をコンパクト化することができる。
また、本実施形態によれば、アジテータ７４は、トナー検知センサ７２のセンサ検知面７２１を摺擦するものであり、アジテータ７４による清掃領域が、センサ検知面７２１に垂直な方向に対してセンサ検知面７２１から１［ｍｍ］以内の領域である。清掃領域がセンサ検知面７２１に垂直な方向に対してセンサ検知面７２１から１［ｍｍ］を超えて清掃領域が広がるとトナーを過剰に攪拌し、空気とトナーが混ざりすぎる為、誤検知をするおそれがある。これに対して、清掃領域がセンサ検知面７２１に垂直な方向に対してセンサ検知面７２１から１［ｍｍ］以内の領域であれば、トナーの過剰な攪拌を抑制しつつ、清掃時に発生するセンサ検知面７２１近傍の空間が１［ｍｍ］以下と小さくでき、センサ検知面７２１の近傍だけトナーが少ない状態を防ぐことができる。これによりトナーを過剰に攪拌することがなく、正確にトナーの有無を検知することができる。
また、本実施形態によれば、アジテータ７４は弾性材料からなる。弾性材料は弾性変形してセンサ検知面７２１を均一に清掃することができ、センサ検知面７２１にトナーがこびり付くことを防止することができる。
また、本実施形態によれば、攪拌回転軸７３に垂直な仮想面において、アジテータ７４がセンサ検知面７２１を清掃するときの攪拌回転軸７３の軸芯を中心とてアジテータ７３の先端とパドル７５の先端との間のアジテータ７４回転方向下流側におけるなす角度が、０［°］より大きく、１８０［°］以下である。アジテータ７４がセンサ検知面７２１を清掃後、少なくとも攪拌回転軸７３が半回転する間にパドル７５がセンサ検知面７２１近傍を通過することにより、アジテータ７４の清掃により出来る空間をすぐに埋めることが出来る。
また、本実施形態によれば、パドル７５は、センサ検知面７２１に最も接近したとき、センサ検知面７２１からの距離が０［ｍｍ］より大きく、２［ｍｍ］以下である。これにより、アジテータ７４がセンサ検知面７２１を清掃した直後にできる空間にトナーを送り、空間をトナーで埋めることができるので、センサ検知面７２１近傍だけがトナーが少ない状態を防止し、正確にトナーの有無を検知することができる。これに対して、センサ検知面７２１に最も接近したとき、パドル７５とセンサ検知面７２１との距離が２［ｍｍ］を超えると、アジテータ７４がセンサ検知面７２１を清掃した直後にできる空間に十分なトナーが送れず、空間をトナーで完全には埋めることができず、センサ検知面７２１近傍だけトナーがない状態が生じ、誤検知してしまう虞がある。
また、本実施形態によれば、パドル７５は、平板状であり、開口部が設けられている。これにより、パドル７５が回転したときに開口部からトナーが通過し、トナーの過剰な攪拌を抑えることができる。
また、本実施形態によれば、アジテータ７４の攪拌回転軸７３の軸線方向に対する幅は、センサ検知面７２１の攪拌回転軸７３の軸線方向に対する幅より大きい。これにより、アジテータ７４でセンサ検知面７２１の全体を清掃し、トナーがこびりつくことを防止することができる。
また、本実施形態によれば、パドル７５の攪拌回転軸７３の軸線方向に対する幅は、センサ検知面７２１の攪拌回転軸７３の軸線方向に対する幅より大きい。これにより、センサ検知面７２１をアジテータ７４で清掃した直後にできる空間に対し、センサ検知面７２１全面の近傍にパドル７５でトナーを送ることができるので、センサ検知面７２１近傍だけがトナーが少ない状態を防止し、正確にトナーの有無を検知することができる。
また、本実施形態によれば、回転することによりサブホッパ４８から現像剤収容部５４にトナーを補給するトナー補給搬送部材としてのトナー搬送パイプ４３内のトナー搬送スクリュを備えており、アジテータ７４とトナー搬送スクリュとは共通のトナー補給動作駆動源としての駆動モータ４１から駆動が伝達される。画像形成速度を高速化するためにトナー搬送スクリュの回転数を上昇させ、これに伴って攪拌駆動軸７３に配設されたアジテータ７４の回転数が増しても、アジテータ７４のセンサ検知面７２１の清掃によって生じる空間をパドル７５がすぐに埋めるので、トナー検知センサ７２の誤検知を防ぐことができる。

１ 感光体
６ プロセスカートリッジ
７ 露光装置
３１ トナーボトルベース
３２ トナーボトル
３４ 樹脂ケース
３６ シャッタ
３７ ボトル回転ギア
３８ 現像剤案内溝
４０ トナー補給装置
４１ 駆動モータ
４２ ウォームギア
４３ トナー搬送パイプ
４４ 駆動伝達ギア
４５ 補給駆動伝達ギア
４６ 攪拌側かさ歯車
４７ 搬送側かさ歯車
４８ サブホッパ
４９ ボトル駆動伝達ギア
５１ 現像スリーブ
５４ 現像剤収容部
５５ 現像剤搬送スクリュ
７０ トナー搬送コイル
７１ 搬送回転軸
７２ トナー検知センサ
７３ 攪拌回転軸
７４ アジテータ
７５ パドル
１００ プリンタ
７２１ センサ検知面
７４１ ねじりコイル
７４２ アーム
７４３ フック
７５１ パドル開口部
θ アジテータ−パドル角度
Ｘ パドル−センサ間距離
Ｗ アジテータのセンサ検知面に摺擦する部分の半径方向の幅

特開２００４−１３９０３１号公報 特開２００４−２２００１２号公報

Claims (12)

1. トナーを収容するトナー収容部と、
   上記トナー収容部内の壁面に設置され、設置された高さにおける上記トナーの有無を検知するトナー検知センサと、
   上記トナー収容部内で回転し上記トナー検知センサの検知面の清掃を行う検知面清掃部材とを備えたトナー補給装置であって、
   上記トナー収容部内で上記トナー検知センサの上記検知面近傍にトナーを寄せるためのトナー寄せ手段をさらに備えたことを特徴とするトナー補給装置。
2. 請求項１のトナー補給装置において、
   上記トナー寄せ手段は、回転可能なトナー寄せ部材で構成されていることを特徴とするトナー補給装置。
3. 請求項２のトナー補給装置において、
   上記検知面清掃部材を回転させるための清掃部材駆動軸をさらに備え、
   上記トナー寄せ部材が上記清掃部材駆動軸に配置されていることを特徴とするトナー補給装置。
4. 請求項１乃至３のいずれかのトナー補給装置において、
   上記検知面清掃部材は、上記トナー検知センサの上記検知面を摺擦するものであり、
   上記検知面清掃部材による清掃領域が、上記検知面に垂直な方向に対して該検知面から１［ｍｍ］以内の領域であることを特徴とするトナー補給装置。
5. 請求項１乃至４のいずれかのトナー補給装置において、
   上記検知面清掃部材は弾性材料からなることを特徴とするトナー補給装置。
6. 請求項３乃至５のいずれかのトナー補給装置において、
   上記清掃部材駆動軸に垂直な仮想面において、上記検知面清掃部材が上記検知面を清掃するときの該清掃部材駆動軸の軸芯を中心とて該検知面清掃部材の先端と上記トナー寄せ部材先端との間の該検知面清掃部材回転方向下流側におけるなす角度が、０［°］より大きく、１８０［°］以下であることを特徴とするトナー補給装置。
7. 請求項２乃至６のいずれかのトナー補給装置において、
   上記トナー寄せ部材は、上記検知面に最も接近したとき、該検知面からの距離が０［ｍｍ］より大きく、２［ｍｍ］以下であることを特徴とするトナー補給装置
8. 請求項２乃至７のいずれかのトナー補給装置において、
   上記トナー寄せ部材は、平板状のパドル部材であり、該パドル部材に開口部を設けたことを特徴とするトナー補給装置。
9. 請求項３乃至７のいずれかのトナー補給装置において、
   上記検知面清掃部材の上記清掃部材駆動軸の軸線方向に対する幅は、上記検知面の該清掃部材駆動軸の軸線方向に対する幅より大きいことを特徴とするトナー補給装置。
10. 請求項２乃至９のいずれかのトナー補給装置において、
    上記トナー寄せ部材の上記清掃部材駆動軸の軸線方向に対する幅は、上記検知面の該清掃部材駆動軸の軸線方向に対する幅より大きいことを特徴とするトナー補給装置。
11. 請求項１乃至１０のいずれかのトナー補給装置において、
    回転することにより現像剤収容部にトナーを補給するトナー補給搬送部材を備え、
    上記検知面清掃部材と上記トナー補給搬送部材とは共通のトナー補給動作駆動源から駆動が伝達されることを特徴とするトナー補給装置。
12. 潜像担持体と、
    現像剤収容部内の現像剤を用いて上記潜像担持体上の潜像を現像する現像装置と、
    上記現像剤収容部にトナーを供給するトナー補給手段とを備えた画像形成装置であって、
    上記トナー補給手段として、請求項１乃至１１のいずれかのトナー補給装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。

Images