JP2012198368A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】補給されたトナーを攪拌部材で妨げずに検知体に到達させ、規定量までトナーが補給されたことを迅速、正確に検知する。
【解決手段】トナー補給装置は、トナー受入口と、トナー受入口からトナーを装置に投入する投入部と、装置内に規定量のトナーが充填されたことを検知するためのトナー検知体と、攪拌羽根を有し、回転して装置内のトナーを攪拌する攪拌部材と、攪拌部材の回転角度を検知するための回転角度検知体と、回転角度検知体の出力に基づき攪拌部材の回転角度を認識する認識部と、を含み、投入部は、認識部の認識に基づき、攪拌羽根の端縁の位置がトナー受入口からトナー検知体までのトナーの流動経路を遮らない所定範囲にあるとき、トナーを投入する。
【選択図】図１１

Description

本発明は、トナー収容体からトナーの補給を受けるトナー補給装置及びトナー補給装置を含む画像形成装置に関する。

画像形成装置には、トナーを用いて画像形成を行うものがある。静電潜像が形成された像担持体（感光体ドラム）に向けて、現像装置がトナーを供給し、静電潜像の現像がなされる。そして、補給用トナーを供給するトナー収容体（「トナーコンテナ」など呼び方は複数ある）が画像形成装置に取り付けられ、トナー収容体からのトナーの現像装置への補給を中継するためのホッパーが設けられることがある。そして、画像形成装置にはホッパー内のトナー量検出を行うものも存在する。このような画像形成装置の一例が特許文献１に記載されている。

具体的には、特許文献１には、像担持体の潜像をトナーで現像する現像部と、現像部にトナーを補給するトナーカートリッジとを横方向に配列し、トナーカートリッジを自在に脱着でき、トナーカートリッジと現像部との間に、トナーを通過させる連通口と、その通過させるトナー量を制御する制御弁を設け、櫛歯状のフィルムと矩形状のフィルムとを備えるトナー搬送パドルが制御弁を駆動し、制御弁の下方にトナーを検出するトナー検出手段を設ける現像装置が記載されている。この構成により、消費に伴う現像ホッパのトナー量の減少状況を正確に推定し、トナー量が低下した時、それ以上使い進ませず、画質の劣化、現像ユニットの破損を防止しようとする。（特許文献１：請求項１、段落［００１２］等参照）。

特開２００８−１０７５０２号

画像形成装置には、コンテナからトナーの補給を受け、現像装置にトナーを補給するトナー補給装置（中間ホッパーと呼ばれることもある）が設けられることがある。一般に、トナー補給装置は、コンテナが空になっても、ある程度印刷を継続できるように、多量のトナーを蓄える。トナー補給装置内のトナーが少なくなると、トナー補給装置はコンテナからトナーの補給を受ける。

しかし、トナー補給装置にトナーを入れすぎるとトナーがトナー補給装置から溢れ、画像形成装置の内部を汚す可能性がある。そこで、トナー補給装置内のトナーが規定量に達し、トナー補給装置に十分に（溢れない程度に）トナーが補給されたことを検知するためトナーに接する検知体が設けられることがある。

そして、トナー補給装置内に、回転してトナーの攪拌や搬送を行う攪拌部材（攪拌パドル）が設けられることがある。一般に、トナー全体を漏れなく攪拌するため、攪拌部材が攪拌する範囲はできるだけ広いことが好ましい。そのため、攪拌部材の回転角度によって、攪拌部材が、トナー収容体からトナーの供給を受けるトナー受入口からトナーの検知体までに至るトナーの経路を遮ることがある。

例えば、トナー受入口がトナー補給装置の上面にある場合、攪拌部材が検知体にかぶるような上方位置にあると（攪拌部材が傘のように検知体を覆う位置にあると）、トナー収容体からのトナーは検知体に到達しない。そのため、攪拌部材の回転角度により、トナー補給装置内のトナーが規定量に達したことを検知できないという問題がある。トナー補給装置内のトナーが規定量に達したことを検知できないと、トナー収容体からの補給が続けられ、溢れるまでトナー補給装置にトナーが補給されかねない。

ここで、特許文献１記載の現像装置のトナー検出手段はトナー残量の減少状況を推定するものであり、トナーが規定量に達するまで十分に補給されたことを検知するものではない。従って、上記の問題に対応することができない。

本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、補給されたトナーを攪拌部材で妨げずに検知体に到達させ、規定量までトナーが補給されたことを迅速、正確に検知することを課題とする。

請求項１に係るトナー補給装置は、装置内にトナーを投入するためのトナー受入口と、前記トナー受入口からトナーを装置に投入する投入部と、装置内のトナーと接し、装置内に規定量のトナーが充填されたことを検知するためのトナー検知体と、前記トナー検知体に対向する位置に設けられ、攪拌羽根を有し、回転して装置内のトナーを攪拌する攪拌部材と、前記攪拌部材の回転角度を検知するための回転角度検知体と、前記回転角度検知体の出力に基づき前記攪拌部材の回転角度を認識する認識部と、を含み、前記投入部は、前記認識部の認識に基づき、前記攪拌羽根の端縁の位置が前記トナー受入口から前記トナー検知体までのトナーの流動経路を遮らない所定範囲にあるとき、トナーを装置内に投入することとした。

この構成によれば、投入部は、攪拌羽根の端縁の位置が前記トナー受入口からトナー検知体までのトナーの流動経路を遮らない所定範囲にあるとき、トナーを投入する。これにより、投入されたトナーは、攪拌部材（の攪拌羽根）に妨げられることなく、トナー検知体に到達する。従って、攪拌部材がトナー検知体の検知の邪魔とならず、投入したトナーがトナー検知体に到達する。そして、トナー検知体は、規定量に至るほど十分にトナーが投入されたことを迅速、正確に検知できる。更に、規定量に至るほど十分にトナーが投入されたことを迅速、正確に検知できるので、トナーが溢れるほどトナー補給装置にトナー投入が続けられることをなくすことができる。

又、請求項２に係る発明は、請求項１の発明において、前記所定範囲は、前記攪拌羽根の端縁が前記トナー検知体の下端に最も接近する位置から前記攪拌部材を第１所定角度進めた前記攪拌羽根の端縁の位置から、前記攪拌羽根の端縁が前記トナー検知体の上端に最も接近する位置よりも前記攪拌部材を第２所定角度戻した前記攪拌羽根の端縁の位置までの範囲であることとした。

この構成によれば、所定範囲は、攪拌羽根の端縁がトナー検知体の下端に最も接近する位置から攪拌部材を第１所定角度進めた攪拌羽根の端縁の位置から、攪拌羽根の端縁がトナー検知体の上端に最も接近する位置よりも攪拌部材を第２所定角度戻した攪拌羽根の端縁の位置までの範囲である。これにより、確実に、攪拌部材（攪拌羽根）とトナー検知体の間に隙間が設けられた状態で、トナーがトナー補給装置に投入される。例えば、攪拌部材がトナー検知体にかぶるような上方位置にない状態（攪拌部材が傘のように検知体を覆う位置にない状態）でトナーの投入を行うことができる。従って、確実に、投入したトナーをトナー検知体に到達させることができる。

又、請求項３に係る発明は、請求項１又は２の発明において、データを記憶する記憶部を有し、前記回転角度検知体は、エンコーダーであり、前記認識部は、予め定められた前記攪拌部材の基準位置と、前記記憶部に記憶された前記攪拌部材の１周の間に出力される前記エンコーダーのパルス数を示すデータと、前記基準位置からの前記エンコーダーのパルス数に基づき現在の前記攪拌部材の回転角度を認識し、前記記憶部は、前記エンコーダーのパルス数を不揮発的に記憶することとした。

この構成によれば、認識部は、予め定められた攪拌部材の基準位置と、記憶部に記憶された攪拌部材の１周の間に出力されるエンコーダーのパルス数を示すデータと、基準位置からのエンコーダーのパルス数に基づき現在の攪拌部材の回転角度を認識し、記憶部は、エンコーダーのパルス数を不揮発的に記憶する。これにより、主電源投入、遮断にかかわらず、常時、認識部は正確に攪拌部材の回転角度を認識することができる。この正確な攪拌部材の角度認識により、攪拌部材がトナー検知体にかぶらない位置で確実にトナー投入を行うことができる。

又、請求項４に係る発明は、請求項１又は２の発明において、前記回転角度検知体は、前記攪拌部材を回転させるギアに設けられた基準点の通過を検知する基準位置検知センサーであり、前記認識部は、前記基準位置検知センサーが前記基準点を検知してからの回転量に基づき前記攪拌部材の回転角度を認識することとした。

この構成によれば、回転角度検知体は、攪拌部材を回転させるギアに設けられた基準点の通過を検知する基準位置検知センサーであり、認識部は、基準位置検知センサーが基準点を検知してからの回転量に基づき攪拌部材の回転角度を認識する。基準点に対する攪拌羽の位置は固定されているので、これにより、正確に攪拌部材の回転角度を認識し、攪拌羽根がトナー検知体にかぶらない位置でトナー投入を行うことができる。

又、請求項５に係る画像形成装置は、請求項１乃至請求項４記載の何れか１項に記載のトナー補給装置を含むこととした。

この構成によれば、トナーが溢れ出すほど、トナー補給装置にトナーが投入されることがない。従って、機内がトナー補給装置から溢れだしたトナーで汚れない画像形成装置を提供することができる。

又、請求項６に係る発明は、請求項５の発明において、トナーを収容するトナー収容体と、像担持体を現像する現像装置と、を含み、前記トナー補給装置は、前記トナー収容体からトナーを受け入れ前記現像装置にトナーを送り出す中間ホッパーであることとした。

この構成によれば、トナーを収容するトナー収容体と、像担持体を現像する現像装置と、を含み、トナー補給装置は、トナー収容体からトナーを受け入れ、現像装置にトナーを送り出す中間ホッパーである。これにより、トナーを十分にほぐしたうえで現像装置にトナーを補給することができる。又、トナー収容体が空になっても、ある程度の間、トナー補給装置内のトナーを用いて印刷を継続することができ、使用者の利便性が高い画像形成装置を提供することができる。

上述したように、本発明によれば、補給されたトナーを攪拌部材で妨げないように検知体に到達させ、規定量に至るまでトナーが補給されたことを迅速、正確に検知する。又、攪拌部材によりトナー検知体にトナーが到達しないことが無くなり、トナーが溢れてしまうような、トナー補給装置へのトナーの過剰な充填を無くすことができる。

第１実施形態に係る複合機の概略構造を示す模型的断面図である。 第１実施形態に係る画像形成ユニットの拡大模型的断面図である。 第１実施形態に係る複合機のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。 第１実施形態に係る複合機の斜視図である。 第１実施形態に係るトナー補給に関する構成のブロック図である。 第１実施形態に係る複合機内に設けられる中間ホッパーを示す断面図である。 第１実施形態に係る中間ホッパーの第１攪拌パドルの一例を示す平面図である。 第１実施形態に係る中間ホッパーへのトナー投入時の第１攪拌パドルによるトナーセンサーの検知への影響を説明するための説明図である。 第１実施形態に係る中間ホッパーへのトナー投入時の第１攪拌パドルによるトナーセンサーの検知への影響を説明するための説明図である。 第１実施形態に係る中間ホッパーの正面図である。 第１実施形態に係る中間ホッパーへのトナー投入タイミングを説明するための説明図である。 第１実施形態に係る中間ホッパーへのトナー投入の流れを説明するための説明図である。 第２実施形態に係る中間ホッパーの正面図である。 第２実施形態に係る中間ホッパーへのトナー投入の流れを説明するための説明図である。

以下、本発明の実施形態を図１〜図１４を用いて説明する。まず、第１の実施形態を図１〜図１２を用いて説明する。但し、各実施の形態に記載されている構成、配置等の各要素は、発明の範囲を限定するものではなく単なる説明例にすぎない。

（画像形成装置の概要）
最初に、第１の実施形態を説明する。尚、以下の実施形態の説明では、電子写真方式のタンデム式カラー複合機（画像形成装置に相当）を例に挙げる。図１は、第１の実施形態に係る複合機１００の概略構造を示す模型的断面図である。図２は、第１の実施形態に係る画像形成ユニット３０の拡大模型的断面図である。

図１に示すように、本実施形態の複合機１００は、最上部に原稿カバー１０１を有する。そして、複合機１００本体に、操作パネル１ａ、画像読取部１ｂ、給紙部２ａ、搬送路２ｂ、画像形成部３、中間転写部４ａ、定着部４ｂ等が設けられる。

まず、図１に破線で示すように、操作パネル１ａは、複合機１００の正面上方に設けられる。そして、操作パネル１ａは、複合機１００の状態や各種メッセージや設定用画面を表示する液晶表示部１１を備える。液晶表示部１１の上面にタッチパネル部１２（例えば、抵抗膜方式）が設けられる。タッチパネル部１２は、液晶表示部１１で押下された部分の位置、座標を検出し、これにより、画面で押された設定用のキーが認識される。又、操作パネル１ａには、コピー等の各種機能の実行開始を指示するためのスタートキー１３等、各種のハードキーも設けられる。

原稿カバー１０１は、図１の紙面奥行き方向に支点を有し、紙面上下方向に開閉可能である。原稿カバー１０１は、原稿の複写時、載置読取用コンタクトガラス１４に載置された原稿を押さえる。画像読取部１ｂは、原稿を読み取り、原稿の画像データを形成する。又、画像読取部１ｂ内には露光ランプ、ミラー、レンズ、イメージセンサ（例えば、ＣＣＤ）等の光学系部材（不図示）が設けられる。尚、原稿カバー１０１に変えて、原稿を１枚ずつ、自動的、連続的に、画像読取部１ｂの読み取り位置に向けて搬送する原稿搬送装置を設けてもよい。

そして、画像読取部１ｂの光学系部材を用い、載置読取用コンタクトガラス１４に載置される原稿に光を照射し、その原稿の反射光を受けたイメージセンサの各画素の出力値をＡ／Ｄ変換し、画像データが生成される。複合機１００は、読み取りにより得られた画像データに基づき印刷を行うことができる（コピー機能）。

給紙部２ａは、例えば、コピー用紙、ＯＨＰシート、ラベル用紙等の各種シート（用紙）を収容し、モーター等の駆動機構（不図示）により回転する給紙ローラー２１で搬送路２ｂにシートを送り出す。そして、搬送路２ｂは、複合機１００内でシートを搬送するためのものであり、給紙部２ａから供給されたシートを、中間転写部４ａ、定着部４ｂを経て排出トレイ２２まで導く。搬送路２ｂには搬送ローラー対２４、２５や及び搬送されてくる用紙を中間転写部４ａの手前で待機させ、タイミングをあわせて送り出すレジストローラー対２６等が設けられる。

図１及び図２に示すように、複合機１００は、形成すべき画像の画像データに基づき、トナー像を形成する部分として画像形成部３を有する。画像形成部３は、４色分の画像形成ユニット３０を含む。具体的に、複合機１００は、ブラックの画像を形成する画像形成ユニット３０Ｂｋと、イエローの画像を形成する画像形成ユニット３０Ｙと、シアンの画像を形成する画像形成ユニット３０Ｃと、マゼンタの画像を形成する画像形成ユニット３０Ｍと、露光装置３１を備える。

ここで、図２を用いて各画像形成ユニット３０Ｂｋ〜３０Ｍを詳述する。尚、各画像形成ユニット３０Ｂｋ〜３０Ｍは、形成するトナー像の色が異なるだけで、いずれも基本的に同様の構成である。そこで、以下の説明では、各画像形成ユニット３０内のＢｋ、Ｙ、Ｃ、Ｍの符号は、特に説明する場合を除き省略する。

各感光体ドラム３２は、外周面上に感光層を有し、その周面にトナー像を担持可能であり、所定のプロセススピードで回転駆動される。各帯電装置３３は、感光体ドラム３２を一定の電位で帯電させる。画像形成部３の下部に配置された露光装置３１は、入力されるカラー色分解された画像信号をビーム信号にそれぞれ変換し、変換されたビーム信号であるレーザビーム（破線で図示）を出力し、帯電後の感光体ドラム３２の走査露光を行って、感光体ドラム３２の表面に静電潜像を形成する。

各現像装置３４は、対応する色の現像剤を収納する。各現像装置３４内には、トナーの薄層を担持し回転する現像ローラー３５や、回転して現像装置３４内のトナーを攪拌する攪拌ローラー３６などが設けられる。尚、さらに１又は複数のローラーを現像装置３４内に設けることがある。そして、各現像装置３４は、感光体ドラム３２の静電潜像にトナーを供給し現像する。各清掃装置３７は、感光体ドラム３２の清掃を行う。

図１に戻り説明する。中間転写部４ａは、感光体ドラム３２からトナー像の１次転写を受けて、シートに２次転写を行う。中間転写部４ａは、各１次転写ローラー４１Ｂｋ〜４１Ｍ、中間転写ベルト４２、駆動ローラー４３、従動ローラー４４、テンションローラー４５ａ、４５ｂ、２次転写ローラー４６、ベルト清掃装置４７等で構成される。各１次転写ローラー４１Ｂｋ〜４１Ｍと対応する感光体ドラム３２は、無端状の中間転写ベルト４２を挟み込む。各１次転写ローラー４１Ｂｋ〜４１Ｍには１次転写用電圧が印加され、トナー像は中間転写ベルト４２に転写される。

中間転写ベルト４２は、駆動ローラー４３等に張架され、モーター等の駆動機構（不図示）に接続される駆動ローラー４３の回転駆動により周回する。又、駆動ローラー４３と２次転写ローラー４６は、中間転写ベルト４２を挟み込む。各画像形成ユニット３０で形成されたトナー像（ブラック、イエロー、シアン、マゼンタの各色）は、順次、ずれなく重畳して中間転写ベルト４２に１次転写された後、所定の電圧を印加された２次転写ローラー４６により、シートに転写される。

定着部４ｂは、２次転写部の転写材搬送方向の下流側に配され、シートに２次転写されたトナー像を加熱・加圧して定着させる。そして、定着部４ｂは主として、発熱源を内蔵する定着ローラー４８と、これに圧接される加圧ローラー４９とで構成され、ニップが形成される。そして、トナー像の転写されたシートは、ニップを通過すると加熱・加圧され、その結果、トナー像がシートに定着する。尚、定着後のシートは、排出ローラー対２３によって排出トレイ２２に排出され画像形成処理が完了する。

（複合機１００のハードウェア構成）
次に、図３に基づき、第１の実施形態に係る複合機１００のハードウェア構成を説明する。図３は、第１の実施形態に係る複合機１００のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。

図３に示すように、本実施形態に係る複合機１００は、内部に主制御部５を有する。主制御部５は、複合機１００の各部を制御する。例えば、主制御部５は、ＣＰＵ５１、画像処理部５２等で構成される。

ＣＰＵ５１は、中央演算処理装置であり、記憶装置５３（記憶部に相当）に格納され、展開される制御プログラムに基づき複合機１００の各部の制御や演算を行う。記憶装置５３は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュＲＯＭ、ＨＤＤ等の不揮発性と揮発性の記憶装置の組み合わせで構成される。例えば、記憶装置５３は、複合機１００の制御プログラム、制御データ等を記憶する。

主制御部５は、操作パネル１ａ等と接続され、記憶装置５３の制御プログラムやデータに基づき、適切に画像形成が行われるように各部の動作を制御する。又、主制御部５は、Ｉ／Ｆ部５４と接続される。Ｉ／Ｆ部５４は、印刷を行う画像データや印刷における設定データを含む印刷データの送信元となるコンピューター２００（例えば、パーソナルコンピューターやサーバー等）やＦＡＸ装置３００とネットワークやケーブルや公衆回線を介して通信を行うための通信インターフェイスである。Ｉ／Ｆ部５４は、コンピューター２００やＦＡＸ装置３００から、画像データや印刷での設定データを受信する。

画像処理部５２は、画像読取部１ｂで読み取られた原稿の画像データやコンピューター２００やＦＡＸ装置３００から受信した画像データに対し、設定に合わせ、拡大、縮小、濃度変換、データ形式変換等、各種画像処理を施す。そして、画像処理部５２は、露光装置３１（図１参照）に画像処理後の画像データを送る。露光装置３１は、この画像データを受けて走査、露光を行う（コピー、プリンタ、ＦＡＸ機能）。尚、主制御部５は、Ｉ／Ｆ部５４から外部のコンピューター２００やＦＡＸ装置３００に向けて画像読取部１ｂで読み取られた原稿の画像データを送信させることができる（スキャン、ＦＡＸ機能）。

又、主制御部５は、エンジン制御部６（認識部に相当）と接続される。エンジン制御部６は、給紙部２ａ、搬送路２ｂ、画像形成部３、中間転写部４ａ、定着部４ｂなどで構成される印刷に係るエンジン部６０の動作を実際に制御する。主制御部５は、エンジン制御部６に印刷実行の指示を与え、エンジン制御部６は、指示に基づき、エンジン部６０の各部を制御して、印刷を行わせる。エンジン制御部６は、給紙部２ａ、搬送路２ｂ、画像形成部３、中間転写部４ａ、定着部４ｂでの各種回転体を回転させるモーター等のＯＮ／ＯＦＦ等を行って給紙、用紙搬送制御や、画像形成部３でのトナー像形成制御や、定着部４ｂでの定着温度制御などを行って、印刷に関する制御を司る。

エンジン制御部６は、例えば、エンジンＣＰＵ６１やメモリー６２（記憶部に相当）などを含む基板である。エンジンＣＰＵ６１は、メモリー６２内のプログラムやデータに基づき、演算や処理を行って、エンジン部６０の動作を制御する演算処理装置である。メモリー６２は、画像形成に関する制御用のプログラムやデータを記憶するＲＯＭやＲＡＭである。エンジン制御部６（エンジンＣＰＵ６１）は、メモリー６２内の印刷に関する制御プログラムや制御データに基づき、適切に画像形成が行われるようにエンジン部６０の各部の動作を制御する。又、メモリー６２は、例えば、トナーの補給に関するプログラムやデータを記憶し、エンジン制御部６は、トナー補給に関する制御を行う（詳細は後述）。又、エンジン制御部６には、制御に関し各種の値をカウントするカウンタ６３が設けられても良い。

尚、本実施形態では、主制御部５とは別途、印刷を行う部分を専門的に制御するエンジン制御部６を設ける例を説明するが、エンジン制御部６と主制御部５を統合し、主制御部５にエンジン制御部６の機能、処理を負わせてもよい。

（現像装置３４へのトナー補給の概要）
次に、図４〜図７を用いて、第１の実施形態に係る複合機１００での現像装置３４へのトナーの補給の概要を説明する。図４は、第１の実施形態に係る複合機１００の斜視図である。図５は、第１の実施形態に係るトナー補給に関する構成のブロック図である。図６は、第１の実施形態に係る複合機１００内に設けられる中間ホッパー９を示す断面図である。図７は、第１の実施形態に係る中間ホッパー９の第１攪拌パドル９１の一例を示す平面図である。

まず、図４は、複合機１００の正面カバー１０２を空けたときの内部の一例を示す。図４の左方からブラック、イエロー、シアン、マゼンタの順に各色のトナーを補給するための４つのコンテナ７（トナー収容体に相当。ブラック用が７Ｂｋ、イエロー用が７Ｙ、シアン用が７Ｃ、マゼンタ用が７Ｍ）が複合機１００に取り付けられる。各コンテナ７からのトナーが、対応する現像装置３４に最終的に補給される。尚、ブラックのトナー使用量が一般的に最も多いので、ブラック用のコンテナ７Ｂｋは、他の色に比べ大きい。そして、各コンテナ７は、複合機１００から着脱可能であり、各コンテナ７内のトナーが無くなると交換される。

次に、図５を用いて、本実施形態の複合機１００でのコンテナ７から現像装置３４にトナーを補給する構成を説明する。

図５に示すように、複合機１００には、色（ブラック、イエロー、シアン、マゼンタ）ごとに、現像装置３４へのトナー補給のため、コンテナ７、投入部８、中間ホッパー９（トナー補給装置に相当）が設けられる。尚、コンテナ７、投入部８、中間ホッパー９は、各色において同様の構成なので、便宜上、色ごとに、Ｂｋ、Ｙ、Ｃ、Ｍなどの符号を付さず、各色につき同じ部材には同じ符号を付して説明する。

各色のコンテナ７には、コンテナ７内のトナーが空になったことを検知するためのコンテナセンサー７１が設けられる。各色のコンテナセンサー７１の出力はエンジン制御部６に伝えられる。エンジン制御部６は、空になったコンテナ７を認識できる。尚、エンジン制御部６は、一定時間、後述の中間ホッパー９にトナーを投入しても中間ホッパー９内のトナーが規定量に達しないことに基づきコンテナ７が空になったことを認識してもよい。

対応するコンテナ７から中間ホッパー９にトナーを投入するため、投入部８が各色の中間ホッパー９に対応して設けられる。投入部８は、コンテナ７からのトナーを受け、中間ホッパー９にトナーを投入するための補給スクリュー８１と、補給スクリュー８１を回転させる投入モーター８２などで構成される。補給スクリュー８１は、例えば、回転軸に螺旋状に羽根が設けられ、回転して中間ホッパー９にトナーを導く（投入する）。エンジン制御部６は、中間ホッパー９にトナーを投入するとき、トナーを投入する色の投入モーター８２を回転させ、補給スクリュー８１を回転させる。

各色の中間ホッパー９には、中間ホッパー９に規定量のトナーが充填されているか否かを検知するためのトナーセンサー９０（トナー検知体に相当）が設けられる（詳細は後述）。又、各色の中間ホッパー９には、投入されたトナーをほぐし、攪拌する第１攪拌パドル９１（攪拌部材に相当、詳細は後述）、第２攪拌パドル９２（詳細は後述）が設けられる。又、各色の中間ホッパー９には、中間ホッパー９内のトナーを対応する現像装置３４に補給する補給スクリュー９３が設けられる。補給スクリュー９３は、例えば、回転軸に螺旋状に羽が設けられ、回転して現像装置３４にトナーを導く。

又、各色の中間ホッパー９には、第１攪拌パドル９１、第２攪拌パドル９２、補給スクリュー９３を回転させるため、中間ホッパーモーター９４が設けられる。中間ホッパーモーター９４は、正逆回転自在である。エンジン制御部６は、現像装置３４にトナーを補給するとき、トナーを投入する色の中間ホッパーモーター９４を回転させ、補給スクリュー９３を回転させる。

又、各色の中間ホッパー９には、第１攪拌パドル９１の回転角度を認識するためのエンコーダー９５（回転角度検知体に相当）が設けられる。エンコーダー９５は中間ホッパーモーター９４の回転にあわせてパルスを発生する。エンコーダー９５の出力は、エンジン制御部６に入力され（例えば、カウンタ６３がカウント）、エンジン制御部６は、各エンコーダー９５の出力に基づき、各色の第１攪拌パドル９１の回転角度を認識する。

各色の現像装置３４には、現像装置３４内のトナーが予め定められた量よりも少なくなった（減った）ことを検知するための現像センサー３８が設けられる。現像センサー３８は、例えば、光センサーである。現像センサー３８の出力は、エンジン制御部６に入力される。エンジン制御部６は、現像センサー３８の出力に基づき、現像装置３４内のトナーが予め定められた量よりも少なくなったことを認識すると、現像装置３４へのトナー補給を中間ホッパー９に行わせる。尚、メインモーター３９は、画像形成部３の各部材（感光体ドラム３２や現像装置３４内のローラー）を回転させるためのモーターである。エンジン制御部６は、印刷のとき、メインモーター３９を動作させる。

次に、図６、図７を用いて、本実施形態の中間ホッパー９の具体的な構成を説明する。

上述のように、本実施形態の複合機１００には、コンテナ７と現像装置３４の間に中間ホッパー９が設けられる。コンテナ７からのトナーは、中間ホッパー９を介して現像装置３４に補給される。ベタ画像と文字画像での差のように、トナーの消費量は用紙により異なるが、例えば、中間ホッパー９は、平均してＡ４用紙で数百枚印刷可能な程度のトナーを蓄える。

使用者は、コンテナ７が空になったとき、空のコンテナ７を新品のコンテナ７に交換する。コンテナ７の交換には一定の時間がかかる。又、使用者の手元にコンテナ７が無ければ、取り寄せに時間がかかる。そうすると、コンテナ７の交換完了やコンテナ７到着まで印刷できない状態が続きかねない。しかし、中間ホッパー９を設けておけば、中間ホッパー９内のトナーを用いて、ある程度の期間、印刷を継続することができる。従って、中間ホッパー９を設けることで、使用者の利便性向上や複合機１００の生産性確保を図ることができる。

そして、中間ホッパー９の上方に、コンテナ７からのトナーを中間ホッパー９に投入するためのトナー受入口９６が設けられる。エンジン制御部６は、投入モーター８２を動作させ、中間ホッパー９にトナーを投入させる。

そして、トナーセンサー９０が中間ホッパー９の側面に、中間ホッパー９内のトナーが接するように設けられる。本実施形態のトナーセンサー９０は、圧電センサーであり、振動する。トナーセンサー９０のうち、中間ホッパー９内にさらされた部分がトナーと接すると、トナーセンサー９０の振動が止められる。検知面にトナーが接し、振動が止められる程度により、トナーセンサー９０の出力が変化する。

例えば、図６において、２点鎖線で示すレベルまでトナーセンサー９０がトナーと接するほどトナーが充填されると、トナーセンサー９０はＨｉｇｈを出力する。一方、図６において、現像装置３４へのトナー補給により、中間ホッパー９内のトナーが２点鎖線で示すレベルよりも減ると、トナーセンサー９０はＬｏｗを出力する。例えば、エンジン制御部６は、トナーセンサー９０がＬｏｗを出力すると、中間ホッパー９内のトナーが少なくなったと認識し、投入部８を動作させ、中間ホッパー９にトナーを投入する。

そして、中間ホッパー９の下端に、現像装置３４と接続されるトナー送出口９７が設けられる。そして、トナー送出口９７の入口部分に補給スクリュー９３が設けられる。エンジン制御部６は、中間ホッパーモーター９４を動作させ、補給スクリュー９３を回転させて現像装置３４にトナーを補給する。

又、トナーセンサー９０と回転中心の高さ位置が略同じである第１攪拌パドル９１が中間ホッパー９内に設けられる。第１攪拌パドル９１は、回転軸９１ａに対し、２枚の攪拌羽根１０が設けられる。２枚の攪拌羽根１０は、例えば、フィルム状の樹脂である。例えば、図６に示すように、２枚の攪拌羽根１０は、回転軸９１ａに対し、軸線方向からみて、１８０度（一直線状）となるように回転軸９１ａに取り付けられる。

図７を用い、攪拌羽根１０を説明しておく。各攪拌羽根１０は、板状である。そして、各攪拌羽根１０には、一定の間隔で開口が設けられている。第１攪拌パドル９１を回転させることにより、開口部分ではトナーが通過する。そして、開口されていない部分に接したトナーが移動させられる。これにより、トナーがほぐされる。

そして、第１攪拌パドル９１は、例えば、図６に実線で示す方向に回転し（中間ホッパーモーター９４の回転方向により逆方向の回転も可能）、コンテナ７から投入されたトナーを攪拌してほぐしつつ、トナーを第２攪拌パドル９２や補給スクリュー９３方向に送る。又、第１攪拌パドル９１の軸線方向に対し垂直な方向での攪拌羽根１０の長さは、トナーセンサー９０に接しない長さとされる。又、中間ホッパー９内のトナーをできるだけ広い範囲で十分に攪拌するため、第１攪拌パドル９１の攪拌羽根１０の端縁とトナーセンサー９０の間隔（隙間）は微少な間隔（例えば、１ｍｍ以下）となるように、第１攪拌パドル９１の軸線方向に対し垂直な方向での攪拌羽根１０の長さは設定される。

又、第１攪拌パドル９１の側方で補給スクリュー９３の上方であって、中間ホッパー９内に第２攪拌パドル９２が設けられる。例えば、第２攪拌パドル９２は、図６に実線で示す方向に回転し、トナーを補給スクリュー９３の方向に送り込む。第１攪拌パドル９１と第２攪拌パドル９２により、トナー受入口９６からトナー送出口９７に向けてトナーを搬送する流れが形成される。

（第１攪拌パドル９１の回転角度とトナーセンサー９０による検知）
次に、図８、図９を用いて、第１の実施形態に係る第１攪拌パドル９１の回転角度とトナーセンサー９０の検知の関係を説明する。図８、図９は、第１の実施形態に係る中間ホッパー９へのトナー投入時の第１攪拌パドル９１によるトナーセンサー９０の検知への影響を説明するための説明図である。

上述したように、トナーセンサー９０と第１攪拌パドル９１の攪拌羽根１０との隙間がわずかになるように設定されているので、図８に示すように、第１攪拌パドル９１の回転角度が、トナーセンサー９０の（検知面の）上端に攪拌羽根１０の端縁が接近している角度であると、攪拌羽根１０が傘となり、トナーセンサー９０へのトナーの到達を妨げる。

更に、トナーセンサー９０で中間ホッパー９内のトナーが規定量に達したことが検知できないので、エンジン制御部６が中間ホッパー９にトナー投入を続けさせると、図８に示すように、多量のトナーが充填されてしまい得る。なお、中間ホッパー９にトナーの投入中は第１攪拌パドル９１の回転は停止している。中間ホッパー９へのトナーの投入が停止し、現像装置３４に中間ホッパー９からトナーを補給する際に第１攪拌パドル９１が回転する。ここで、多量に中間ホッパー９にトナーが充填されると、第１攪拌パドル９１や第２攪拌パドル９２を回転させると、トナーがトナー受入口９６の位置よりも上に持ち上げられ、トナーが溢れることがある。あるいは、図８に示す状態から更に中間ホッパー９へのトナーの投入が続けられると、投入中にトナーが溢れることもあり得る。溢れたトナーは機内を汚す。例えば、溢れだしたトナーが用紙に付着して、用紙を汚すこともある。機内には様々な部材が配置されるので、トナーの除去、清掃が困難な場合もある。

又、図９に示すように、攪拌羽根１０の端縁がトナーセンサー９０の上端をすぎて、下端にさしかかって、一部のトナーがトナーセンサー９０に接したとしても、トナーセンサー９０が規定量のトナーが充填されたことを検知できるとは限らない。そうすると、この場合でもトナーが溢れるほど、中間ホッパー９へのトナーの投入が行われ得る。従って、第１攪拌パドル９１の回転角度が、攪拌羽根１０の端縁がトナーセンサー９０の検知面に正対していない状態の角度のときに投入部８が中間ホッパー８へのトナーの投入を行うことが好ましい。

尚、攪拌羽根１０によるトナーセンサー９０へのトナーの到達の妨げによる弊害を避けるため、ある程度、中間ホッパー９にトナーを投入した後、第１攪拌パドル９１を一定時間回転させた後、トナーセンサー９０の出力を確認することも考えられる。しかし、第１攪拌パドル９１を１周回転させるのに、数十秒程度（例えば、１分程度）かかることがあり、これでは、トナー投入から中間ホッパー９に規定量のトナーが充填されたか否かを確認するまで長い時間を要する。そこで、本実施形態の複合機１００では、エンジン制御部６は、攪拌羽根１０の端縁の位置が投入されるトナーのトナーセンサー９０への到達を妨げない所定範囲にあるとき（そのような第１攪拌パドル９１の回転角度のとき）、投入部８にトナーを投入させて、短時間で中間ホッパー９に規定量のトナーが充填されたことを検知する。

（第１攪拌パドル９１の回転角度の認識）
次に、図１０を用いて、第１の実施形態に係る中間ホッパー９での第１攪拌パドル９１の回転角度の認識の一例を説明する。図１０は、第１の実施形態に係る中間ホッパー９の正面図である。

図１０は、中間ホッパー９を正面から見た図であり、中間ホッパー９の正面部分には、中間ホッパーモーター９４とギア列９８が設けられる。複数枚のギアを噛み合わせ、中間ホッパーモーター９４から離れた位置の第１攪拌パドル９１を回転させるギア９８１が回転される。ギア９８１は、例えば、ギア列９８中の最も大きなギアであり、ギア９８１に第１攪拌パドル９１の回転軸９１ａが接続される。尚、第２攪拌パドル９２と補給スクリュー９３を回転させるためのギアも設けられるが、図１０では、ギア列９８の奥に隠れている（視認不可）

又、図１０に示すように、中間ホッパーモーター９４の回転軸には、第１攪拌パドル９１の回転角度を検知、認識するためのエンコーダー用ギア９５１が設けられる。エンコーダー用ギア９５１には一定の間隔（一定の角度）ごとに開口が設けられる。エンコーダは、エンコーダー用ギア９５１を挟み、発光部と受光部を有し、例えば、開口により光が透過して受光部が受光するとＨｉｇｈ（Ｌｏｗでもよい）を出力し、エンコーダー用ギア９５１に発光部の光が遮られるとＬｏｗ（Ｈｉｇｈでもよい）を出力する。従って、エンコーダー９５は、エンコーダー用ギア９５１が一定角度回転するごとにパルス状の信号を発する。

エンコーダー９５の出力はエンジン制御部６に入力される（図５参照）。一定のエンコーダー９５のパルス数ごとに第１攪拌パドル９１が一周するようにギア列９８の各ギアの比が設定される。例えば、エンコーダー９５の１００パルスごとに第１攪拌パドル９１が一周するのであれば、１パルスごとに、３．６度分、第１攪拌パドル９１が回転したことになる。

更に、本実施形態の複合機１００では、第１攪拌パドル９１の基準位置（初期位置）が設定される。攪拌羽根１０は第１攪拌パドル９１に固定されるので、攪拌羽根１０の端縁の位置もあわせて基準位置が設定されることになる。例えば、基準位置は、工場出荷時に設定される。例えば、第１攪拌パドル９１の基準位置は、一方の攪拌羽根１０がトナーセンサー９０の上端や下端と重なる（最も接近する）位置と設定する。これにより、攪拌羽根１０の端縁の基準位置が設定される。そして、基準位置からのパルス数に基づき、現在の第１攪拌パドル９１の基準位置からの角度を認識する。これにより、エンジン制御部６は、攪拌羽根１０の端縁の位置が基準位置からみてどこにあるか認識できる。

例えば、第１攪拌パドル９１が１周するのにエンコーダー９５が１００パルスを発するとする。エンジン制御部６のエンジンＣＰＵ６１は、中間ホッパーモーター９４を駆動させつつ、エンコーダー９５が発するパルスをカウントし、メモリー６２や記憶装置５３にカウント数を記憶させる。

このとき、エンジン制御部６は１００パルスカウントするごとにリセットし（第１攪拌パドル９１が１周するのに要するパルスごとにリセットし）、エンジン制御部６は、エンコーダー９５のパルスを１〜１００までの間でカウントを繰り返し、１〜１００までのカウント値をメモリー６２や記憶装置５３に記憶させても良い。又、主電源を落とす場合には、メモリー６２や記憶装置５３のうちの不揮発的な領域にカウント値を記憶させる。この場合、エンジン制御部６は、カウント値に、１パルスあたりの角度を乗ずれば、基準位置からどれだけ第１攪拌パドル９１が回転しているか（攪拌羽根１０の位置がどこにあるか）を認識することができる。

あるいは、１パルス目から累積パルス数のカウント値をメモリー６２や記憶装置５３に記憶させても良い。この場合、エンジン制御部６は、累積パルス数のカウント値を、第１攪拌パドル９１が一周するのに要するパルス数で除した余りを求める。そして、エンジン制御部６は、余りに、１パルスあたりの角度を乗ずれば、基準位置からどれだけ第１攪拌パドル９１が回転しているか（攪拌羽根１０の位置がどこにあるか）を認識することができる。又、この場合も、又、主電源を落とす場合には、メモリー６２や記憶装置５３のうちの不揮発的な領域に累積パルス数のカウント値を記憶させる。

尚、エンジン制御部６が、基準位置からどれだけ第１攪拌パドル９１が回転しているか（基準位置からどれだけ攪拌羽根１０が進んだ位置にあるか）の認識のときに参照するため、予め定められた第１攪拌パドル９１（攪拌羽根１０）の基準位置や、第１攪拌パドル９１の１周の間に出力されるエンコーダー９５のパルス数を示すデータがメモリー６２や記憶装置５３に記憶される。

これにより、エンジン制御部６は、パルスのカウント値や、予め定まっている１パルスあたりの第１攪拌パドル９１の回転角度により、常時、第１攪拌パドル９１の現在の回転角度や、攪拌羽根１０の端縁の位置を認識することができる。尚、第１攪拌パドル９１は逆回転される場合もあるので、逆回転される場合は、エンジン制御部６は、パルスのカウント値は減算する。

（中間ホッパー９へのトナー投入タイミング）
次に、図１１を用いて、第１の実施形態に係る中間ホッパー９へのトナーの投入タイミングの一例を説明する。図１１は、第１の実施形態に係る中間ホッパー９へのトナーの投入タイミングを説明するための説明図である。

本実施形態の中間ホッパー９では、エンジン制御部６の第１攪拌パドル９１の回転角度の認識に基づき、攪拌羽根１０の端縁がトナー受入口９６からトナーセンサー９０までのトナーの流動経路（流れ落ちる経路）を妨げない所定範囲にある第１攪拌パドル９１の回転角度のとき、トナーの投入がなされる。

例えば、図１１に示すように、第１攪拌パドル９１の攪拌羽根１０の端縁がトナーセンサー９０の（検知面の）下端を過ぎ、もう一方の攪拌羽根１０の端縁がトナーセンサー９０の上端に最も近接する位置よりも手前になるときまでの範囲（攪拌羽根１０がトナーセンサー９０と正対しない範囲）内で所定範囲θが定められる。

例えば、攪拌羽根１０の端縁とトナーセンサー９０間の十分な隙間を確保するため、攪拌羽根１０の一方の端縁がトナーセンサー９０の（検知面の）下端に最も接近した状態から予め定められる角度（第１所定角度。例えば、５〜３０度程度）だけ第１攪拌パドル９１の回転角度を進めた攪拌羽根１０の端縁の位置から、攪拌羽根１０の他方の端縁がトナーセンサー９０の（検知面の）上端に最も接近する位置よりも予め定められる角度（第２所定角度。例えば、５〜３０度程度）だけ第１攪拌パドル９１の回転角度を戻した位置までの範囲が、攪拌羽根１０の所定範囲と定めることができる。

このように、所定範囲θは、攪拌羽根１０の端縁がトナーセンサー９０の（検知面の）下端にある第１攪拌パドル９１の回転角度から、もう一方の攪拌羽根１０の端縁がトナーセンサー９０の上端に最も接近する第１攪拌パドル９１の回転角度までの範囲で定め得る。攪拌羽根１０の端縁とトナーセンサー９０の隙間が十分確保されれば、この範囲内で、所定範囲を任意にさだめることができる。例えば、攪拌羽根１０がトナーセンサー９０の（検知面の）下端から５度程度すぎた位置から攪拌羽根１０が垂直となるまでの範囲を攪拌羽根１０の所定範囲と定めても良い。

図１１で、所定範囲θを示している。例えば、本実施形態の第１攪拌パドル９１であれば、所定範囲θは、第１攪拌パドル９１の回転角度でいえば、約１２０〜１４０度程度である。又、第１攪拌パドル９１の攪拌羽根１０を１枚にすれば、所定範囲θは、第１攪拌パドル９１の回転角度でいえば、約２４０〜２８０度程度とできる。

例えば、中間ホッパー９にトナーの投入を行うとき、エンジン制御部６は、攪拌羽根１０が所定範囲θの範囲内に位置する第１攪拌パドル９１の回転角度のとき、中間ホッパーモーター９４を停止させ、投入部８にトナーを投入させる。現在の時点で、攪拌羽根１０が所定範囲θの範囲内に位置する第１攪拌パドル９１の回転角度であれば、回転させる必要はない。又、中間ホッパーモーター９４を駆動していても、上述したように、第１攪拌パドル９１の１周に１分要し、所定範囲θが、第１攪拌パドル９１の回転角度で約１２０〜１４０度程度であれば、約２０秒間は連続してトナーを投入することができ、規定量のトナーを充填するには十分である。もし、約２０秒間連続してトナーを投入してもトナーセンサー９０により規定量のトナーが充填されたことを検知できなければ、エンジン制御部６は、再び、攪拌羽根１０が所定範囲θの範囲内に入ったとき投入部８にトナーを投入させればよい。そのため、中間ホッパー９へのトナー投入中、中間ホッパーモーター９４を駆動させていても良い。

例えば、攪拌羽根１０の端縁の位置が所定範囲θにあるときの基準位置からの第１攪拌パドル９１の回転角度を示すデータがメモリー６２や記憶装置５３に記憶される。具体的には、例えば、所定範囲θを示すデータとして、基準位置からのパルス数の範囲として定めることができる（例えば、基準位置を示すパルスから１０パルス目から４０パルス目までなど）。

このように、攪拌羽根１０がトナー受入口９６からトナーセンサー９０までの経路を妨げないタイミングでトナーの投入が行われるので、攪拌羽根１０がトナーセンサー９０を覆わず、トナーセンサー９０の検知が邪魔されない。従って、トナーセンサー９０は、すぐに、投入されたトナーを検知することができる。

（中間ホッパー９へのトナー投入の流れ）
次に、図１２を用いて、第１の実施形態に係る中間ホッパー９へのトナー投入の流れを説明する。図１２は、第１の実施形態に係る中間ホッパー９へのトナー投入の流れを説明するための説明図である。

まず、図１２のスタートは、トナーセンサー９０が所定時間連続してトナーがないこと（例えば、Ｌｏｗ）を出力し、中間ホッパー９内のトナーが少なくなってきたことをエンジン制御部６が認識し、トナー投入を行わせる時点である。言い換えると、エンジン制御部６が中間ホッパー９にトナーを投入すべきと認識し、投入部８を動作させて中間ホッパー９にトナーを投入させる時点である。あるいは、コンテナ７のトナー切れ検知後、コンテナ７の交換がなされた時点でもよい。

まず、エンジン制御部６は、第１攪拌パドル９１の回転角度から、攪拌羽根１０の端縁の位置を認識し、攪拌羽根１０の位置が予め定められた所定範囲θに有るか否かを確認する（ステップ♯１）。もし、所定範囲内に無ければ（ステップ♯１のＮｏ）、エンジン制御部６は、中間ホッパーモーター９４を回転させて、第１攪拌パドル９１を回転させる（ステップ♯２）。尚、一方の回転方向でのみ回転駆動力を伝えるクラッチ（不図示）が中間ホッパーモーター９４と補給スクリュー９３の駆動伝達経路間に配置される。そして、第２攪拌パドル９２は、補給スクリュー９３を経て駆動力を受ける。このクラッチは、補給スクリュー９３や第２攪拌パドル９２を時計方向に回転させるとき噛み合い、補給スクリュー９３や第２攪拌パドル９２を反時計方向に回転させるときは噛み合わない。そこで、エンジン制御部６は、現像装置３４にトナーを補給するとき、補給スクリュー９３や第２攪拌パドル９２が時計方向に回転する方向で中間ホッパーモーター９４を回転させる（これに伴い、第１攪拌パドル９１も回転）。一方、現像装置３４にトナーを補給せず（補給スクリュー９３や第２攪拌パドル９２を回転させず）、第１攪拌パドル９１を回転させるとき、エンジン制御部６は、補給スクリュー９３や第２攪拌パドル９２が反時計方向に回転する方向で中間ホッパーモーター９４を回転させる（例えば、第１攪拌パドル９１も逆方向（時計方向）に回転）。そして、ステップ♯２では、エンジン制御部６は、補給スクリュー９３や第２攪拌パドル９２を回転させずに、第１攪拌パドル９１を回転させる。これにより、現像装置３４への過剰なトナー補給は生じない。そして、ステップ♯１に戻る。これにより、攪拌羽根１０の位置が予め定められた所定範囲θに有る状態となるまで、第１攪拌パドル９１の回転角度の確認が続けられる。

一方、所定範囲内にあれば（ステップ♯１のＹｅｓ）、エンジン制御部６は、投入部８を動作させ、中間ホッパー９にトナーを投入させる（ステップ♯３）。この中間ホッパー９へのトナーの投入中は第１攪拌パドル９１の回転は停止される（エンジン制御部６は、中間ホッパーモーター９４を停止させる）。エンジン制御部６は、トナーセンサー９０の出力を確認して、中間ホッパー９内に規定量のトナーが充填された状態となったか否かを確認する（ステップ♯４）。

もし、規定量のトナーが充填されていなければ（ステップ♯４のＮｏ）、エンジン制御部６は、コンテナ７のトナー切れが検知されているか否かを確認する（ステップ♯５）。トナー切れが検知されていなければ（ステップ♯５のＮｏ）、フローは、ステップ♯４に戻る。一方、トナー切れが検知されていれば（ステップ♯５のＹｅｓ）、エンジン制御部６は、トナー切れを操作パネル１ａの液晶表示部１１に表示させる（ステップ♯６）。そして、エンジン制御部６は、投入部８を停止させる（ステップ♯７）。ステップ♯７により、本フローは終了する（エンド）

又、ステップ♯４で、トナーセンサー９０が規定量のトナーが充填されたことを検知できれば（ステップ♯４のＹｅｓ）、エンジン制御部６は、投入部８を停止させる（ステップ♯７→エンド）。

このようにして、本実施形態の中間ホッパー９（トナー補給装置）は、装置内にトナーを投入するためのトナー受入口９６と、トナー受入口９６からトナーを装置に投入する投入部８と、装置内のトナーと接し、装置内に規定量のトナーが充填されたことを検知するためのトナー検知体（トナーセンサー９０）と、トナー検知体に対向する位置に設けられ、攪拌羽根１０を有し、回転して装置内のトナーを攪拌する攪拌部材（第１攪拌パドル９１）と、攪拌部材の回転角度を検知するための回転角度検知体（エンコーダー９５）と、回転角度検知体の出力に基づき攪拌部材の回転角度を認識する認識部（エンジン制御部６）と、を含み、投入部８は、認識部の認識に基づき、攪拌羽根１０の端縁の位置がトナー受入口９６からトナー検知体までのトナーの流動経路を遮らない所定範囲θ（にある攪拌部材の回転角度）のとき、中間ホッパー９内にトナーを投入する。

これにより、投入されたトナーは、攪拌部材（第１攪拌パドル９１の攪拌羽根１０）に妨げられることなく、トナー検知体（トナーセンサー９０）に到達する。従って、攪拌部材がトナー検知体の検知の邪魔とならず、投入したトナーがトナー検知体に到達する。そして、トナー検知体は、規定量に至るほど十分にトナーが投入されたことを迅速、正確に検知できる。更に、規定量に至るほど十分にトナーが投入されたことを迅速、正確に検知できるので、トナーが溢れるほどトナー補給装置（例えば、中間ホッパー９）にトナー投入が続けられることをなくすことができる。

又、所定範囲θは、攪拌羽根１０の端縁がトナー検知体（トナーセンサー９０）の下端に最も接近する位置から攪拌部材（第１攪拌パドル９１）を第１所定角度θ１進めた攪拌羽根１０の端縁の位置から、攪拌羽根１０の端縁がトナー検知体の上端に最も接近する位置よりも攪拌部材（第１攪拌パドル９１）を第２所定角度θ２戻した攪拌羽根１０の端縁の位置までの範囲である。これにより、確実に、攪拌部材（攪拌羽根１０）とトナー検知体の間に隙間が設けられた状態で、中間ホッパー９（トナー補給装置）にトナーが投入される。例えば、攪拌部材がトナー検知体にかぶるような上方位置にない状態（攪拌部材が傘のようにトナー検知体を覆う位置にない状態）でトナーの投入を行うことができる。従って、確実に、投入したトナーをトナー検知体に到達させることができる。

又、トナー補給装置（例えば、中間ホッパー９）は、データを記憶する記憶部（メモリー６２や記憶装置５３）を有し、回転角度検知体は、エンコーダー９５であり、認識部（エンジン制御部６）は、予め定められた攪拌部材（第１攪拌パドル９１）の基準位置と、記憶部に記憶された攪拌部材の１周の間に出力されるエンコーダー９５のパルス数を示すデータと、基準位置からのエンコーダー９５のパルス数に基づき現在の攪拌部材の回転角度を認識し、記憶部は、エンコーダー９５のパルス数を不揮発的に記憶する。これにより、主電源投入、遮断にかかわらず、常時、認識部は正確に攪拌部材の回転角度を認識することができる。この正確な攪拌部材の角度認識により、攪拌部材の攪拌羽根１０がトナー検知体にかぶらない位置で確実にトナー投入を行うことができる。

又、画像形成装置（例えば、複合機１００）は、本実施形態のトナー補給装置（例えば、中間ホッパー９）を含む。これにより、トナーが溢れ出すほどトナー補給装置にトナーが投入されることがない。従って、機内がトナー補給装置（例えば、中間ホッパー９）から溢れだしたトナーで汚れない画像形成装置（例えば、複合機１００）を提供することができる。

又、画像形成装置（例えば、複合機１００）は、トナーを収容するトナー収容体（コンテナ７）と、像担持体（感光体ドラム３２）を現像する現像装置３４と、を含み、トナー補給装置は、トナー収容体からトナーを受け入れ、現像装置３４にトナーを送り出す中間ホッパー９である。これにより、トナーを十分にほぐしたうえで現像装置３４にトナーを補給することができる。又、トナー収容体が空になっても、ある程度の間、トナー補給装置内のトナーを用いて印刷を継続することができ、使用者の利便性が高い画像形成装置を提供することができる。

（第２の実施形態）
次に、図１３、図１４を用いて、第２の実施形態に係る画像形成装置（複合機１００）での給紙タイミング調整を説明する。図１３は、第２の実施形態に係る中間ホッパー９の正面図である。図１４は、第２の実施形態に係る中間ホッパー９へのトナー投入の流れを説明するための説明図である。

又、第１の実施形態では、エンコーダー９５が発するパルスの起点と第１攪拌パドル９１（攪拌羽根１０）の基準位置を対応させ、基準位置（初期位置）設定し、エンコーダー９５が発したパルス数で、基準位置からの第１攪拌パドル９１の回転角度を求めた。そして、不揮発的に、パルス数を記憶させ、常時、第１攪拌パドル９１の回転角度や攪拌羽根１０の端縁の位置を認識した。第２の実施形態では、第１攪拌パドル９１を回転させるギア９８１に基準位置を示す基準点（開口９８２）を設け、基準点の通過を検知して第１攪拌パドル９１の回転角度を定める点で異なる。

尚、複合機１００の構成や、トナー補給に関する構成や、攪拌羽根１０がトナーセンサー９０へのトナーの経路を遮るとトナーセンサー９０が正確な検知ができない点や、攪拌羽根１０が予め定められた所定範囲θにあるときにトナー投入を行う点など、上記の差異点を除く部分は、第１の実施形態と同様でよい。そのため、第１の実施形態と第２の実施形態で共通する点は、第１の実施形態の記載を援用できるので、特に説明する場合を除き、説明、図示を省略する。

まず、図１３を用いて、第２の実施形態に係る中間ホッパー９での第１攪拌パドル９１の回転角度の認識の一例を説明する。

図１３は、図１０と同様に中間ホッパー９を正面から見た図であり、ほぼ第１の実施形態と同様である。しかし、本実施形態の第１攪拌パドル９１を回転させるギア９８１には、基準位置を示す基準点として、ギア９８１に開口９８２が設けられる。そして、ギア９８１に対して基準位置検知センサー９９が設けられる。基準位置検知センサー９９は、ギア９８１を挟むように発光部と受光部を有する透過型光センサーである。基準位置検知センサー９９の発光部と受光部の間をギア９８１の開口９８２が通過する。これにより、ギア９８１の開口が基準位置検知センサー９９の検知領域にあるときと、無いときで基準位置検知センサー９９の出力が異なる。

そして、ギア９８１の開口９８２に対し、第１攪拌パドル９１は予め定められた角度でギア９８１に取り付けられる。例えば、ギア９８１の開口９８２が基準位置検知センサー９９で検知される際には、一方の攪拌羽根１０の端部がトナーセンサー９０に最接近するように、第１攪拌パドル９１がギア９８１に取り付けられる。この場合、開口９８２の位置は、攪拌羽根１０の端縁の位置を示すことになる。

そして、基準位置検知センサー９９の出力は、エンジン制御部６に入力される。これにより、エンジン制御部６は、第１攪拌パドル９１（ギア９８１）の回転における基準を示す信号を得る。言い換えると、第１攪拌パドル９１の端縁が現在どの位置にあるかを認識するための起点としての信号を得る。

本実施形態の複合機１００では、基準点（開口９８２）にあわせて予め定められた角度で第１攪拌パドル９１がギア９８１に取り付けられる。攪拌羽根１０は第１攪拌パドル９１に固定されるので、攪拌羽根１０の端縁の位置も基準点にあわせて基準位置が設定されることになる。そして、基準位置からのパルス数に基づき、現在の第１攪拌パドル９１の基準位置からの角度を認識する。これにより、エンジン制御部６は、攪拌羽根１０の端縁の位置が基準位置からみてどこにあるか認識できる。

例えば、第１攪拌パドル９１が１周するのにエンコーダー９５が１００パルスを発するとする。エンジン制御部６のエンジンＣＰＵ６１は、中間ホッパーモーター９４を駆動させつつ、基準位置検知センサー９９が基準点（開口９８２）を検知してから、エンコーダー９５が発するパルスをカウントする。

この場合、エンジン制御部６は、基準位置検知センサー９９が基準点（開口９８２）を検知してからのカウント値に、１パルスあたりの角度を乗ずれば、基準位置からどれだけ第１攪拌パドル９１が回転しているか（攪拌羽根１０の位置がどこにあるか）を認識することができる。尚、第１攪拌パドル９１は逆回転される場合もあるので、逆回転される場合は、エンジン制御部６は、パルスのカウント値は減算する。

尚、エンジン制御部６が、基準位置からどれだけ第１攪拌パドル９１が回転しているか（基準位置からどれだけ攪拌羽根１０が進んだ位置にあるか）の認識のときに参照するため、予め定められた第１攪拌パドル９１（攪拌羽根１０）の基準位置や、第１攪拌パドル９１の１周の間に出力されるエンコーダー９５のパルス数（１パルスあたりの第１攪拌パドル９１の回転角度でもよい）を示すデータがメモリー６２や記憶装置５３に記憶される。

又、例えば、メモリー６２や記憶装置５３には、基準位置検知センサー９９の開口を基点として、第１攪拌パドル９１の回転角度の内、どの角度からどの角度までが攪拌羽根１０の端縁が所定範囲θにあるかを示すデータが記憶される。例えば、基準位置検知センサー９９の基準点（開口９８２）の検知を基点として、第１攪拌パドル９１の端縁が所定範囲θにあるのは、エンコーダー９５の何パルス目から何パルス目かというデータが記憶されてもよい。

このメモリー６２や記憶装置５３内のデータに基づき、エンジン制御部６は、第１攪拌パドル９１の回転角度が、攪拌羽根１０の端縁の回転角度が所定範囲θ内にある角度であるか否かを認識する。そして、エンジン制御部６は、攪拌羽根１０の端縁の基準位置からの回転角度が予め定められた所定範囲θ内にあるとき、投入部８を動作させ、中間ホッパー９にトナーを投入させる。

次に、図１４を用いて、第２の実施形態に係る中間ホッパー９へのトナー投入の流れを説明する。図１４は、第２の実施形態に係る中間ホッパー９へのトナー投入の流れを説明するための説明図である。

まず、図１４のスタートは、第１の実施形態と同様に、トナーセンサー９０が所定時間連続してトナーがないこと（例えば、Ｌｏｗ）を出力し、中間ホッパー９内のトナーが少なくなってきたことをエンジン制御部６が認識し、トナー投入を行わせる時点である。あるいは、コンテナ７のトナー切れ検知後、コンテナ７の交換がなされた時点でもよい。

まず、本実施形態では、エンジン制御部６は、中間ホッパーモーター９４を動作させ、基準位置検知センサー９９を用いて、基準点（開口）を検知する（ステップ♯１１）。基準位置を検知すると、エンジン制御部６は、エンコーダー９５のパルス数から、現在の攪拌羽根１０の端縁の位置が所定範囲θにあるか否かを確認する（ステップ♯１２）。もし、所定範囲内に無ければ（ステップ♯１２のＮｏ）、第１の実施形態と同様に、エンジン制御部６は、中間ホッパーモーター９４を回転させて、第１攪拌パドル９１を回転させる（ステップ♯１３）。そして、ステップ♯１２に戻る。これにより、攪拌羽根１０の端縁の位置が予め定められた所定範囲θに有る状態となるまで、第１攪拌パドル９１の回転角度の確認が続けられる。

尚、エンジン制御部６は、本フローを開始する前に（トナー投入開始前に）、基準位置検知センサー９９の出力を確認しておき（予めステップ♯１１を行っておき）、随時、エンコーダー９５から発せられるパルス数を確認して、第１攪拌パドル９１の基準位置からの回転角度を認識しておいても良い。この場合、ステップ♯１１はスキップしてもよい。

以後、フローでのステップ♯１４〜ステップ♯１８は、第１の実施形態の図１２を用いて説明したステップ♯３〜ステップ♯７と同様であり、第１の実施形態での説明を援用するものとして、説明を省略する。

このようにして、本実施形態の中間ホッパー９（トナー補給装置）では、回転角度検知体（例えば、エンコーダー９５）は、攪拌部材（第１攪拌パドル９１）を回転させるギアに設けられた基準点の通過を検知するセンサーであり、認識部（エンジン制御部６）は、センサーが基準点を検知してからの回転量に基づき攪拌部材（第１攪拌パドル９１）の回転角度を認識する。第１の実施形態で得られた効果に加え、基準点に対する攪拌羽根１０の位置は固定されているので、これにより、正確に攪拌部材（第１攪拌パドル９１）の回転角度を認識し、攪拌羽根１０がトナー検知体にかぶらない位置でトナー投入を行うことができる。

次に、他の実施形態を説明する。上記の実施形態では、エンジン制御部６が第１攪拌パドル９１の回転角度を認識し、攪拌羽根１０の端縁の位置を認識する認識部として機能する例を説明した。しかし、例えば、各種検知体の出力をエンジン制御部６以外に入力し、エンジン制御部６以外の部分を認識部として機能させても良い（例えば、主制御部５や専用の回路、チップ等）。

又、上記の実施形態では、トナーセンサー９０として圧電センサーを例に挙げたが、トナーを検知できれば、圧電センサーに限られない（例えば、反射型光センサー）。又、回転角度検知体として光センサーを用いたエンコーダー９５を例に挙げたが、第１攪拌パドル９１の回転角度を検知できるセンサーであれば、上述したエンコーダー９５に限られない。

以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。

本発明は、中間ホッパー等のトナー補給装置や、トナー補給装置を備えた画像形成装置に利用可能である。

１００ 複合機（画像形成装置） ３２ 感光体ドラム（像担持体）
３４ 現像装置 ５３ 記憶装置（記憶部）
６ エンジン制御部（認識部） ６２ メモリー（記憶部）
７ コンテナ（トナー収容体） ８ 投入部
９ 中間ホッパー（トナー補給装置） ９０ トナーセンサー（トナー検知体）
９１ 第１攪拌パドル（攪拌部材） ９５ エンコーダー（回転角度検知体）
９６ トナー受入口 ９８１ ギア
９８２ 基準点 ９９ 基準位置検知センサー
１０ 攪拌羽根 θ 所定範囲
θ１ 第１所定角度 θ２ 第２所定角度

Claims (6)

1. 装置内にトナーを投入するためのトナー受入口と、
   前記トナー受入口からトナーを装置に投入する投入部と、
   装置内のトナーと接し、装置内に規定量のトナーが充填されたことを検知するためのトナー検知体と、
   前記トナー検知体に対向する位置に設けられ、攪拌羽根を有し、回転して装置内のトナーを攪拌する攪拌部材と、
   前記攪拌部材の回転角度を検知するための回転角度検知体と、
   前記回転角度検知体の出力に基づき前記攪拌部材の回転角度を認識する認識部と、を含み、
   前記投入部は、前記認識部の認識に基づき、前記攪拌羽根の端縁の位置が前記トナー受入口から前記トナー検知体までのトナーの流動経路を遮らない所定範囲にあるとき、トナーを装置内に投入することを特徴とするトナー補給装置。
2. 前記所定範囲は、前記攪拌羽根の端縁が前記トナー検知体の下端に最も接近する位置から前記攪拌部材を第１所定角度進めた前記攪拌羽根の端縁の位置から、前記攪拌羽根の端縁が前記トナー検知体の上端に最も接近する位置よりも前記攪拌部材を第２所定角度戻した前記攪拌羽根の端縁の位置までの範囲であることを特徴とする請求項１記載のトナー補給装置。
3. データを記憶する記憶部を有し、
   前記回転角度検知体は、エンコーダーであり、
   前記認識部は、予め定められた前記攪拌部材の基準位置と、前記記憶部に記憶された前記攪拌部材の１周の間に出力される前記エンコーダーのパルス数を示すデータと、前記基準位置からの前記エンコーダーのパルス数に基づき現在の前記攪拌部材の回転角度を認識し、
   前記記憶部は、前記エンコーダーのパルス数を不揮発的に記憶することを特徴とする請求項１又は２に記載のトナー補給装置。
4. 前記回転角度検知体は、前記攪拌部材を回転させるギアに設けられた基準点の通過を検知する基準位置検知センサーであり、
   前記認識部は、前記基準位置検知センサーが前記基準点を検知してからの回転量に基づき前記攪拌部材の回転角度を認識することを特徴とする請求項１又は２に記載のトナー補給装置。
5. 請求項１乃至請求項４記載の何れか１項に記載のトナー補給装置を含むことを特徴とする画像形成装置。
6. トナーを収容するトナー収容体と、
   像担持体を現像する現像装置と、を含み、
   前記トナー補給装置は、前記トナー収容体からトナーを受け入れ、前記現像装置にトナーを送り出す中間ホッパーであることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。

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