JP2013190612A - トナー補給装置およびこのトナー補給装置を備えた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】トナー貯蔵部内のトナーの量を正確に判定する。
【解決手段】トナー収納容器３２Ｙ（トナー収納部）からスクリューポンプ６１（トナー補給部）を通して搬送されたトナーが一時的に貯蔵されるサブホッパ８０（トナー貯蔵部）内で、清掃部材移動制御部９０の指示によって清掃部材８５が移動して、トナー貯蔵部の壁面に備えられた、サブホッパ８０内のトナーの量に応じた信号を出力するトナー検知センサ８１（センサ）の検知面に周期的に接触することによって清掃を行い、トナー量判定部９２が、清掃部材移動制御部９０によって測定された清掃部材８５の位置に応じたタイミングでトナー検知センサ８１が出力する信号を測定して、こうして測定された、トナー検知センサ８１が出力する信号に基づいてサブホッパ８０内のトナーの量を判定する。
【選択図】図４

Description

本発明は、トナー収納容器に収納されたトナーを、一時的にトナー貯蔵部に補給して、必要に応じてトナー貯蔵部から現像機に供給するトナー補給装置およびこのトナー補給装置を備えた画像形成装置に関する。

従来、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置においては、感光体ドラムや感光体ベルトなどの潜像担持体の上に、画像情報に対応した静電潜像が形成されて、現像剤担持体を有する現像機が行う現像処理によって可視像が得られる。

このような現像処理手段として、転写性、ハーフトーンの再現性、温度・湿度に対する安定性などの観点から、トナーとキャリアからなる二成分現像方式が広く利用されている。

二成分現像方式においては、キャリアとトナーからなる現像剤が入った現像機によって現像処理を行うが、現像処理に伴うトナーの消費に応じて、現像機にトナーを供給する必要がある。従来、交換可能なトナーの収納容器としてトナーボトルやトナーカートリッジが用いられているが、その多くはスクリューや重力による自由落下によって現像機にトナーを供給している。さらに、一部の画像形成装置はトナー貯蔵部（サブホッパ）を備えて、トナーボトルからサブホッパにトナーを補給して、サブホッパから現像機にトナーを供給する方式が実用化されている（特許文献１、２）。

このようなサブホッパを持つことで、トナーボトル内のトナーがなくなっても、サブホッパにトナーが残っている間は、サブホッパ内に残ったトナーによって現像処理を継続することができる。そのため、利用者は、トナーボトル内のトナーがなくなったときに、すぐにトナーボトルの交換を行う必要はなく、交換できるときに交換すればよいため、マシンのダウンタイムの低減に効果をもたらす。

さらに、サブホッパを設けることによって、トナーボトルと現像機の配置の制約が緩和されるため、画像形成装置の小型化が可能となる。また、サブホッパを設けることによって、トナーボトルから直接現像機にトナーを補給するよりも高精度にトナーを現像機に補給することができる。

このようなサブホッパを備えた画像形成装置にあっては、トナーボトル内のトナーがなくなった後も、サブホッパ内のトナーによって現像処理を継続するために、サブホッパ内のトナーの量を確実に管理する必要がある。そのため、サブホッパ内のトナーの量を検知するために、サブホッパの側壁に、トナーの量に応じた信号を出力する振動式の圧電センサを備えたものが実用化されている（特許文献１）。

このような圧電センサを有する画像形成装置にあっては、圧電センサの検知面に加えられた圧力を測定しているため、圧電センサの検知面にトナーが付着していると、付着したトナーによって圧力が生じるため、トナーの正確な残量を表すセンサ出力が得られず、これによってトナーの正確な量が判定できない。そのため、センサの検知面を清掃する清掃部材を備えることが考えられる。

しかしながら、こうして設置されたセンサが出力する信号を測定すると、トナーの残量が少ない状態であっても、一時的に「トナー有り」という信号を出力する可能性がある。例えば、センサの検知面に清掃部材が接触した状態や、清掃部材によって持ち上げられたトナーが、清掃部材の表面を滑り落ちてセンサに衝突する状態において、センサが出力する信号を測定したときには、一時的に「トナー有り」という信号を出力する可能性がある。

このように、実際にはトナーの残量が少ないもかかわらず、「トナー有り」と判断する誤検知は、トナーボトル内にはトナーが残っていないが、サブホッパ内にはトナーが残っている状態であるトナーニアエンドや、トナーボトル内にもサブホッパ内にもトナーが残っていない状態であるトナーエンドの判定遅れを引き起こす。そして、トナーエンドの状態になると、現像機へのトナー供給能力の低下によって、出力画像の濃度低下が発生してしまう。このような状況にならないために、センサによるトナー検知を適切なタイミングで行い、サブホッパ内のトナーの量を正確に判定することが重要である。

本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、サブホッパ内のトナーの量の誤検知を防止して、トナーの量を正確に判定することができるトナー補給装置およびこのトナー補給装置を備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明に係るトナー補給装置およびこのトナー補給装置を備えた画像形成装置は、トナー貯蔵部内に、トナーの量に応じた信号を出力するセンサの検知面を清掃する清掃部材を備え、適切なタイミングでセンサが出力する信号を測定して、トナーの量を判定するものである。

すなわち、本発明の請求項１に係るトナー補給装置は、トナーを収納するトナー収納部と、前記トナー収納部に収納されたトナーを一時的に貯蔵するトナー貯蔵部と、前記トナー収納部から前記トナー貯蔵部にトナーを補給するトナー補給部と、前記トナー貯蔵部の壁面に備えられ、前記トナー貯蔵部内のトナーの量に応じた信号を出力する検知面を有するセンサと、前記トナー貯蔵部内で、前記検知面に接触するように周期的に移動して前記検知面の清掃を行う清掃部材と、前記清掃部材を移動させるとともに、前記清掃部材の位置を測定して、前記清掃部材が所定の位置にあるときに前記清掃部材を停止させる清掃部材移動制御部と、前記清掃部材が停止したときに前記センサが出力する信号を測定して、前記センサが出力する信号に基づいて前記トナー貯蔵部内のトナーの量を判定するトナー量判定部と、を有することを特徴とする。

このように構成された本発明の請求項１に係るトナー補給装置によれば、トナー収納部からトナー補給部を通して補給されたトナーが一時的に貯蔵されるトナー貯蔵部内で、清掃部材移動制御部の指示によって清掃部材が移動して、トナー貯蔵部の壁面に備えられた、トナー貯蔵部内のトナーの量に応じた信号を出力するセンサの検知面に周期的に接触することによって清掃を行い、清掃部材が所定の位置にあることを清掃部材移動制御部が測定したときに、清掃部材移動制御部が清掃部材を停止させて、トナー量判定部が、センサが出力する信号を測定して、こうして測定されたセンサが出力する信号に基づいてトナー貯蔵部内のトナーの量を判定するため、清掃部材がセンサの検知面に接触していないタイミングでセンサが出力する信号を測定することができ、これによってトナーの量の誤検知を防止することが可能なトナー補給装置を提供することができる。

また、本発明の請求項８に係るトナー補給装置を備えた画像形成装置は、請求項１から７のいずれか１項に記載のトナー補給装置と、潜像担持体上に形成された潜像を可視像処理する現像処理部と、前記トナー貯蔵部から前記現像処理部にトナーを供給するトナー供給部と、を備えることを特徴とする。

このように構成された本発明の請求項８に係るトナー補給装置を備えた画像形成装置によれば、前記したトナー補給装置の作用によって量が正確に判定されたトナー貯蔵部内のトナーが、トナー供給部を通して現像処理部に供給されて、現像処理部において、潜像担持体上に形成された潜像を可視像処理するため、トナー収納部内のトナーがなくなっても、トナー貯蔵部内にトナーが残っている間は安心して現像処理を継続することが可能な画像形成装置を提供することができる。

本発明に係るトナー補給装置によれば、トナー貯蔵部内においてトナーの量に応じた信号を出力するセンサの検知面を清掃する清掃部材の位置に基づいて、センサが出力する信号を測定して、こうして測定されたセンサが出力する信号に基づいてトナー貯蔵部内のトナーの量を判定するため、トナー貯蔵部内のトナーの量の誤検知を防止して、トナーの量を正確に判定することができるトナー補給装置を提供することができる。

さらに、本発明に係るトナー補給装置を備えた画像形成装置によれば、トナー収納部内のトナーがなくなっても、前記したトナー補給装置の作用によってトナー貯蔵部内のトナーの量が正確に判定されるため、トナー貯蔵部内にトナーが残っている間は安心して現像処理を継続することが可能なトナー補給装置を備えた画像形成装置を提供することができる。

本発明の実施例１に係るトナー補給装置を備えた画像形成装置の概略構成を示す図である。 トナー補給装置を備えた画像形成装置の作像部の構造を示す図である。 トナー補給装置を備えた画像形成装置のトナー補給部の構造を示す図である。 トナー補給装置を備えた画像形成装置のトナー補給部の概略構成を示す図である。 トナー検知処理の流れを説明するフローチャートである。 サブホッパ内における清掃部材の停止する位置を説明する第１の図である。 サブホッパ内における清掃部材の停止する位置を説明する第２の図である。 トナー検知センサの検知面にトナーが付着した状態を説明する図である。 清掃部材がトナー検知センサの検知面に接触する状態を説明する図である。 サブホッパ内のトナーの堆積状態に偏りが生じた様子を説明する図である。

以下、本発明に係るトナー補給装置およびこのトナー補給装置を備えた画像形成装置の実施形態について、図面を用いて説明する。

図１は、本発明の実施形態１に係るトナー補給装置を備えた画像形成装置としてのカラープリンタを示す概略構成図である。まず、トナー補給装置を備えた画像形成装置の１つの実施形態であるカラープリンタ１００の全体構成およびその動作について説明する。
（画像形成装置の構成、動作）

図１に示すように、本実施形態のカラープリンタ１００（画像形成装置）には、トナー容器収納部３１が設けられている。このトナー容器収納部３１には、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応した４つのトナー収納容器（トナーボトル）３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋ（トナー収納部）が着脱自在（交換自在）に設置されている。

トナー容器収納部３１は、各色の現像処理部５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ内のトナー消費に応じて、設置された各々のトナー収納容器３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋから適宜トナーを補給する。この構成については、後に詳細に説明する。また、トナー容器収納部３１では、各々のトナー収納容器３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋ内のトナーの量が略ゼロになると、トナーの量が略ゼロになったトナー収納容器を取り外して、トナーが充填されたトナー収納容器と交換することができる。

本実施例のカラープリンタ１００（画像形成装置）では、トナー収納容器を含め、後述する作像部等が各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応して４つずつ設けられているが、それらは基本的に同様な構成とされていることから、以下では、イエローに対応する構成のみについて説明し、他の構成については説明を省略する。

カラープリンタ１００には、各々のトナー収納容器３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋに収納されているトナーの各色に対応して後述する４個の作像部３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋが設けられている。図２にはイエローの色に対応する作像部３Ｙの構造が示されている。

各色の作像部３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋは、カラープリンタ１００に対して着脱可能とされている。これらの作像部３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋの上方には、各色のトナーに対応したトナー補給装置がそれぞれ配設されている。図３には、イエローの色に対応するトナー補給装置６０Ｙが図示されている。

この各々のトナー補給装置は、トナー収納容器３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋ内に収納されている各色のトナーを、各々の作像部３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋに対応する現像処理部５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ内に適宜供給する。これにより、各々の現像処理部５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ内に、適宜各色に対応するトナーが補給される。

カラープリンタ１００には、中間転写ユニット６と露光部７とが設けられている。露光部７は、トナー容器収納部３１の下方でかつ作像部３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋの上方に配設されている。中間転写ユニット６は、作像部３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋの下方に配設されている。

この中間転写ユニット６は、無端の中間転写ベルト８、４個の１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋ、２次転写バックアップローラ１０、複数個のテンションローラ、中間転写クリーニング部を有する。

中間転写ベルト８は、複数個のテンションローラに掛け渡されて張架かつ支持されている。また、中間転写ベルト８は、２次転写バックアップローラ１０の回転により矢印ＣＰ１で示す移送方向に移送される。作像部３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋはその中間転写ベルト８に対向して位置し、かつ中間転写ベルト８の移動方向に各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）の順番で並設されている。

各々の作像部３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋは同様の構成を有するため、以下、作像部３Ｙの構成及び作像プロセスについて詳細に説明する。

作像部３Ｙは、図２に拡大して示すように、感光体ドラム１Ｙと、感光体ドラム１Ｙの周囲に配設された帯電部４Ｙと、現像処理部５Ｙと、クリーニング部２Ｙと、除電部（図示省略）とを有する。

この作像部３Ｙにおいては、感光体ドラム１Ｙ上で、作像プロセス（帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、クリーニング工程）が行われる。そして、この作像プロセスにより、イエロー画像が形成される。

感光体ドラム１Ｙは、図示を略す駆動モータにより、図２に矢印ＣＰ２で示すように、反時計回りに回転駆動される。その感光体ドラム１Ｙの表面は、帯電部４Ｙと対向する位置において一様に帯電された帯電面とされる。その後の感光体ドラム１Ｙの回転によってその帯電面は、図１に示す露光部７から出射されたレーザ光Ｌの照射位置に達する。その帯電面には、そのレーザ光Ｌによる露光走査によって静電潜像が形成される。

その後の感光体ドラム１Ｙの回転によって静電潜像が形成された表面は、現像処理部５Ｙの一部を構成する現像ローラ５１Ｙとの対向位置に達する。

この現像処理部５Ｙにより静電潜像が形成された表面にトナーが付着されて静電潜像が顕像化又は可視像化される。ここでは、イエロー色のトナー像が形成される。

その後の感光体ドラム１Ｙの回転によって、可視像化された表面が、中間転写ベルト８、１次転写バイアスローラ９Ｙとの対向位置に達すると、この対向位置において、感光体ドラム１Ｙ上のトナー像が中間転写ベルト８上に一次転写される。このとき、感光体ドラム１Ｙの表面には僅かながら未転写トナーが残存する。

その後の感光体ドラム１Ｙの回転によって、未転写トナーの残存する表面がクリーニング部２Ｙとの対向位置に達する。残存する未転写トナーはこのクリーニング部２Ｙのクリーニングブレード２ａによって機械的に回収される。

ついで、感光体ドラム１Ｙのクリーニングされた表面は、図示を略す除電部との対向位置に達し、残留電位が除去される。これにより、感光体ドラム１Ｙの表面で行われる一連の作像プロセスが終了し、次の作像プロセスに移行する。

なお、この一連の作像プロセスは、図１に示す他の３個の作像部３Ｍ、３Ｃ、３Ｋについても同様に行われる。この各々の作像部３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋにおいて作像プロセスを行うために、露光部７は画像情報に基づいて光源（図示省略）からレーザ光Ｌを適切なタイミングで発生させる。

また、レーザ光Ｌの露光走査は、例えば、ポリゴンミラー（図示省略）の回転駆動により行われる。そのレーザ光Ｌは、複数の光学素子（図示省略）を介して、各々の感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上に照射される。これにより、作像部３Ｍはマゼンタのトナー像を形成し、作像部３Ｃはシアンのトナー像を形成し、作像部３Ｋはブラックのトナー像を形成する。

中間転写ベルト８は、４個の１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋとこれにそれぞれ対向する感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋとの間に挟み込まれている。これにより、中間転写ユニット６に１次転写ニップが形成されている。また、中間転写ベルト８は、２次転写バックアップローラ１０と２次転写ローラ１１との間に挟み込まれている。これにより、中間転写ユニット６に２次転写ニップが形成されている。

各々の１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋには、トナーの帯電電荷の極性とは逆の極性を有する転写バイアス電圧が印加されている。中間転写ベルト８が矢印ＣＰ１方向に走行し、各々の１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋと感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋとの間の１次転写ニップを順次通過する。その転写バイアス電圧により、感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上の各色のトナー像が、互いに重なるように中間転写ベルト８上に１次転写される。その結果、カラー画像が中間転写ベルト８上に形成される。

その後、中間転写ベルト８の各色のトナー像が重ねて転写された箇所、すなわち、カラー画像が形成された箇所が、２次転写バックアップローラ１０と２次転写ローラ１１との間の２次転写ニップに達する。

中間転写ベルト８上に形成された４色のトナー像、すなわち、カラー画像がこの２次転写ニップの位置に搬送された転写紙等の記録媒体（被転写材）Ｐ上に転写される。なお、中間転写ベルト８には、記録媒体Ｐに転写されなかった未転写トナーが残存する。

その後、中間転写ベルト８の未転写トナーが残存する箇所が、中間転写クリーニング部（図示省略）が設けられた位置に達する。そして、この位置で中間転写ベルト８上の未転写トナーが、この中間転写クリーニング部により回収される。これにより、中間転写ベルト８により行われる一連の転写プロセスが終了する。

カラープリンタ１００の下部には、給紙部１２や、給紙部１２の記録媒体Ｐを２次転写ニップに搬送する搬送機構等が設けられている。給紙部１２には給紙ローラ１３が設けられている。その搬送機構は搬送ローラ対１４、レジストローラ対１５から概略構成されている。

給紙部１２には記録媒体Ｐが複数枚積層されて収納されている。給紙ローラ１３は、図１の矢印ＣＰ３方向に回転する。これにより、記録媒体Ｐは、最上層から順番に搬送ローラ対１４のローラ間に向けて給送される。この記録媒体Ｐは、その後、その搬送ローラ対１４を経由してレジストローラ対１５の位置に向けて搬送される。

そのレジストローラ対１５は、適宜のタイミングで回転停止するように制御され、この
レジストローラ対１５の位置に達した記録媒体Ｐは、このレジストローラ対１５のローラ
ニップの位置で一旦その移動が停止される。

その後、レジストローラ対１５は、中間転写ベルト８上のカラー画像形成箇所が２次転写ニップを通過するタイミングに合わせて回転駆動される。記録媒体Ｐは、そのレジストローラ対１５の回転により２次転写ニップに向けて搬送され、記録媒体Ｐ上に所望のカラー画像が転写される。

カラー画像が転写された記録媒体Ｐは、定着部１９の位置に向けて搬送される。定着部１９は定着ローラ１７、加圧ローラ１８を有する。記録媒体Ｐの表面に転写されたカラー画像は、その定着ローラ１７、加圧ローラ１８による熱と圧力とにより、記録媒体Ｐ上に定着される。

その後、記録媒体Ｐは、排紙ローラ対１６のローラ間を経て、筐体外へ排出される。この排紙ローラ対１６により排出された記録媒体Ｐは、出力画像としてスタック部２０に順次積み重ねられてスタックされる。これにより、一連の画像形成プロセスが完了する。
（現像処理部５Ｙの構成、動作）

次に、現像処理部５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの構成、動作について説明する。各々の作像部３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋの現像処理部の構成は、基本的に同様の構成であるので、作像部３Ｙに対応する現像処理部５Ｙの構成および動作について、図２を用いて説明する。

現像処理部５Ｙは、感光体ドラム１Ｙに対向する現像ローラ５１Ｙ、現像ローラ５１Ｙに対向するドクターブレード５２Ｙ、現像剤の搬送用の現像剤搬送路５３Ｙ、５４Ｙ、５５Ｙ、それらの現像剤搬送路５３Ｙ、５４Ｙ、５５Ｙに配設された供給スクリュー５６Ｙ、回収スクリュー５７Ｙ、攪拌スクリュー５８Ｙを有する。

現像ローラ５１Ｙは、その内部に固設のマグネット（図示省略）と、そのマグネットの周囲を回転するスリーブ（図示省略）を有する。

現像剤搬送路５３Ｙ、５４Ｙ、５５Ｙ内には、キャリアとトナーとからなる２成分現像剤が収容されている。

現像処理部５Ｙは、２成分現像剤を用いてトナー像を形成している。現像処理部５Ｙには現像剤搬送路（攪拌搬送路）５５Ｙの上方に開口５９Ｙが形成されている。この攪拌搬送路５５Ｙは、その開口５９Ｙを介してトナー搬送パイプ７０に連通されている。

そして、トナー収納容器３２Ｙに収容されているトナーは、現像処理部５Ｙ内のトナー消費に応じて、図３に示すチューブ６９、スクリューポンプ６１、トナー搬送パイプ６８、サブホッパ８０、およびトナー搬送パイプ７０を介して攪拌搬送路５５Ｙ内に補給される。
なお、このトナー補給の詳細な作用については後述する。

現像剤搬送路（供給搬送路）５３Ｙは、図２に示すように、現像ローラ５１Ｙに供給される現像剤を収容する。この供給搬送路５３Ｙは、現像ローラ５１Ｙに対向する位置に設けられている。

この供給搬送路５３Ｙには、供給搬送部材としての供給スクリュー５６Ｙが設けられている。この供給スクリュー５６Ｙは、現像ローラ５１Ｙの軸線方向と平行に設けられている。現像剤は、図２において紙面表側を手前側としてかつ紙面裏側を奥側として、供給スクリュー５６Ｙによって現像処理部５Ｙの手前側から奥側に向かって供給搬送される。

現像剤は、供給搬送路５３Ｙが設けられている側を上流側、現像ローラ５１Ｙが設けられている側を下流側として、現像ローラ５１Ｙの矢印ＣＰ４方向の回転に伴って、上流側から下流側に向かって搬送される。

現像処理部５Ｙには、ドクターブレード５２Ｙが設けられている。このドクターブレード５２Ｙの先端部は、供給スクリュー５６Ｙに対向する現像ローラ５１Ｙの対向部よりも回転方向先方側の現像ローラ５１Ｙの表面に臨んでいる。このドクターブレード５２Ｙは、現像ローラ５１Ｙに供給された現像剤を現像に適した厚さに規制する現像剤規制手段とし
て機能する。

現像剤搬送路（回収搬送路）５４Ｙは、現像ローラ５１Ｙと感光体ドラム１Ｙとの対向部を現像領域として、現像ローラ５１Ｙの現像領域よりも回転方向先方側に配置されている。回収搬送路５４Ｙには、螺旋状の回収スクリュー５７Ｙが設けられている。この回収スクリュー５７Ｙは現像ローラ５１Ｙの軸線方向に平行に配置されている。

この回収スクリュー５７Ｙは、回収搬送路５４Ｙに回収された現像剤を現像ローラ５１Ｙの軸線方向に沿って供給スクリュー５６Ｙと同方向に搬送する回収搬送部材として機能する。

その回収搬送路５４Ｙは、現像領域を通過し、現像ローラ５１Ｙの表面から離脱した現像済の現像剤を回収する。この回収搬送路５４Ｙは、現像ローラ５１Ｙの横方向かつ供給搬送路５３Ｙの下方に設けられている。

なお、現像ローラ５１Ｙは、前述した現像スリーブ内にあるマグネットを、現像剤を離脱させたい箇所のみ磁極がない状態に設定することにより、現像剤の分離・離脱を可能としている。また、現像ローラ５１Ｙは現像剤を離脱させたい箇所に反発磁界が形成される構成の磁極配置のマグネットを用いる構成であってもよい。

攪拌搬送路５５Ｙは、供給搬送路５３Ｙの下方でかつ回収搬送路５４Ｙに並列にこの供給搬送路５３Ｙに並列に設けられている。その攪拌搬送路５５Ｙには、螺旋状の攪拌スクリュー５８Ｙが設けられている。この攪拌スクリュー５８Ｙは、供給スクリュー５６Ｙの軸線方向に平行に配置されている。

その攪拌スクリュー５８Ｙは、現像ローラ５１Ｙの軸線方向に沿って現像剤を攪拌しながら、供給スクリュー５６Ｙとは逆方向（図２の紙面に対して手前側）に搬送する攪拌搬送部材として機能する。

その供給搬送路５３Ｙと攪拌搬送路５５Ｙとは、仕切り部材としての第一仕切り壁５０１により仕切られている。

供給搬送路５３Ｙと攪拌搬送路５５Ｙとは、手前側と奥側との両端に設けられた開口部によって連通されている。なお、供給搬送路５３Ｙと回収搬送路５４Ｙも第一仕切り壁５０１によって仕切られている。なお、供給搬送路５３Ｙと回収搬送路５４Ｙとを仕切る第一仕切り壁５０１の箇所には開口部は設けられていない。従って、供給搬送路５３Ｙと回収搬送路５４Ｙとは連通していない。

また、攪拌搬送路５５Ｙと回収搬送路５４Ｙとは、仕切り部材としての第二仕切り壁５０２によって仕切られている。この第二仕切り壁５０２は、図２において奥側に開口部（図示省略）が設けられている。この攪拌搬送路５５Ｙと回収搬送路５４Ｙとはこの開口部によって連通している。

トナーはキャリアとの摩擦により帯電される。この帯電によりトナーがキャリアに吸着される。このキャリアに吸着されたトナーは現像剤として現像ローラ５１Ｙのマグネットにより形成された磁界により現像ローラ５１Ｙ上に担持される。

現像ローラ５１Ｙのスリーブ（図示省略）が図２に示す矢印ＣＰ４方向に回転する。すると、マグネットにより形成された磁界により現像ローラ５１Ｙ上に担持された現像剤は、スリーブの回転に伴って現像ローラ５１Ｙ上を移動する。

ここで、現像処理部５Ｙ内の現像剤は、現像剤中のトナーの割合（トナー濃度）が所定の範囲内になるように調整される。すなわち、現像処理部５Ｙ内のトナー消費に応じて、トナー収納容器３２Ｙに収容されているトナーが、図３に示すトナー補給装置６０Ｙを介して攪拌搬送路５５Ｙ内に補給される。

攪拌搬送路５５Ｙ内に補給されたトナーは、攪拌スクリュー５８Ｙによって、現像剤と共に混合・攪拌されながら、攪拌搬送路５５Ｙ内を図２において手前側に向かって搬送される。攪拌スクリュー５８Ｙの搬送方向の下流端まで搬送された現像剤は、攪拌スクリュー５８Ｙの搬送方向下流側であり、かつ供給スクリュー５６Ｙの搬送方向上流側に形成された第一仕切り壁５０１の手前側の開口部（図示省略）を介して供給搬送路５３Ｙに供給される。

供給スクリュー５６Ｙは、攪拌搬送路５５Ｙから供給搬送路５３Ｙに供給された現像剤を現像ローラ５１Ｙに供給して、供給スクリュー５６Ｙの搬送方向下流側に搬送する。

そして、現像ローラ５１Ｙに供給されずに供給搬送路５３Ｙの搬送方向下流端まで搬送された余剰の現像剤は第一仕切り壁５０１の奥側の開口部（図示省略）から攪拌搬送路５５Ｙに環流される。

現像ローラ５１Ｙに供給された現像剤は、図２に示す矢印ＣＰ４の方向に搬送されて、ドクターブレード５２Ｙの位置に達する。ついで、現像ローラ５１Ｙ上の現像剤は、ドクターブレード５２Ｙにより適量化された後に、感光体ドラム１Ｙの現像領域まで搬送される。

その後、現像領域に形成された静電電界によって、感光体ドラム１Ｙ上に形成された静電潜像にトナーが吸着される。ついで、現像ローラ５１Ｙ上に残った現像剤は、現像ローラ５１Ｙから分離・離脱して、回収現像剤として回収搬送路５４Ｙに回収される。

その回収現像剤は、回収スクリュー５７Ｙによって、回収搬送路５４Ｙの搬送方向の下流端まで搬送されて、第二仕切り壁５０２の開口部（図示省略）から攪拌搬送路５５Ｙに再び戻される。

その攪拌搬送路５５Ｙでは、供給された余剰の現像剤と回収現像剤とが、前述したように適宜補給されたトナーと共に、攪拌スクリュー５８Ｙによって混合・攪拌されながら、図２の手前側に向かって搬送される。この現像剤は、第一仕切り壁５０１の手前側の開口部（図示省略）から供給搬送路５３Ｙに供給される。
（トナー補給装置６０Ｙの構成、動作）

次に、トナー補給装置６０Ｙの構成を、図３を用いて説明する。トナー補給装置６０Ｙは、トナー収納容器３２Ｙ内に収容されたトナーを現像処理部５Ｙに導く機能を有する。なお、他のトナー収納容器３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋと現像処理部５Ｍ、５Ｃ、５Ｋとの間にも、同様にトナー補給装置６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋがそれぞれ設けられている。

このトナー補給装置６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋは、各色に対応する現像処理部５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ内のトナー消費に応じて、トナー容器収納部３１に装填されたトナー収納容器３２Ｙから適宜トナーを補給する。

トナー収納容器３２Ｙがトナー容器収納部３１に装着されると、その装着動作に連動して、図３に示すように、トナー収納容器３２Ｙの穴部３２Ｙ１ｂにトナー容器収納部３１のノズル管７２が挿入される。このとき、トナー収納容器３２Ｙの開閉部材としての口栓部材３２Ｙ３は、ノズル管７２と爪部材７５とに挟まれた状態で、トナー排出口３２Ｙ１ａを開放する。これにより、トナー排出口３２Ｙ１ａとノズル管７２に設けられたトナー受入口７２ａとが連通し、トナー収納容器３２Ｙの容器本体３２Ｙ２内に収容されたトナーが、トナー排出口３２Ｙ１ａを介して、ノズル管７２内に搬送されることになる。そのノズル管７２の他端は、トナー補給経路としてのチューブ６９の一端に接続されている。

ここで、爪部材７５は、トナー収納容器３２Ｙのトナー排出口３２Ｙ１ａを閉鎖する方向に口栓部材３２Ｙ３を付勢する付勢部材であり、板バネ７７の弾性によって付勢されている。

チューブ６９は、耐トナー性に優れたフレキシブルな材料からなる。チューブ６９の他端はトナー補給装置６０Ｙのスクリューポンプ６１（トナー補給部）に接続されている。チューブ６９は、ポリウレタン、ニトリル、ＥＰＤＭ、シリコン等のゴム材料や、ポリエチレン、ナイロン等の樹脂材料からなる。このようなフレキシブルなチューブ６９を用いることにより、トナー補給経路のレイアウトの自由度が増して、カラープリンタ１００の小型化を図ることができる。

スクリューポンプ６１は、吸引型一軸偏心スクリューポンプである。このスクリューポンプは、ロータ６５、ステータ６２、吸引口６３、ユニバーサルジョイント６４及びモータ６６を有する。

そのロータ６５、ステータ６２、ユニバーサルジョイント６４は、図示を略すケース内に収納されている。ステータ６２は、ゴム等の弾性材料からなる雌ねじ状部材である。ステータ６２の内壁面には、ダブルピッチの螺旋溝が形成されている。

ロータ６５は、金属等の剛性材料からなり、螺旋状にねじれて形成された雄ねじ状部材である。このロータ６５は、ステータ６２内に回動可能に挿し通されている。ロータ６５の一端は、ユニバーサルジョイント６４を介してモータ６６に連結されている。

そのモータ６６はステータ６２内のロータ６５を所定方向に回転駆動させる。チューブ６９内の空気は、ロータ６５の回転により送出口６７に送り出され、チューブ６９内に負圧が発生し、その結果、吸引口６３に吸引力が発生する。

吸引口６３に発生した吸引力により、トナー収納容器３２Ｙ内のトナーが空気と一緒にチューブ６９を介して吸引口６３に吸引される。吸引口６３まで吸引されたトナーは、ステータ６２とロータ６５との隙間に送入され、ロータ６５の回転に沿ってステータ６２の他端側（吸引口６３とは反対側）から送出口６７に送り出される。

すなわち、この吸引口６３まで吸引されたトナーは、スクリューポンプ６１の送出口６７から排出されて、トナー搬送パイプ６８に送出される。図３において、破線矢印はトナーの流れを示している。
（トナー収納容器３２Ｙの構成）

次に、トナー収納容器３２Ｙの構成を、図３を用いて説明する。トナー収納容器３２Ｙは、筒状の容器本体３２Ｙ２と搬送部材３３とから構成される。そして、容器本体３２Ｙ２は、一端側の蓋部材としての第１キャップ部材４０と、他端側の蓋部材としての第２キャップ部材３４とを有している。

容器本体３２Ｙ２は、トナーをその内部に収納し、図示を略すトナー容器収納部３１に着脱される。

搬送部材３３は、容器本体３２Ｙ２の底部側（図３を正面視して右側）で回転自在に片持ち支持されており、容器本体３２Ｙ２の内部でコイル形状をなしている。そして、搬送部材３３は、図示しないトナー容器収納部３１に備えられて容器本体３２Ｙ２の底部に設けられた第２キャップ部材３４において係合するよう配設された駆動モータの駆動力によって回転する駆動カップリング（図示省略）から駆動力を受けて回転する。搬送部材３３は容器本体３２Ｙ２に対して回転することにより、トナーを第２キャップ部材３４から第１キャップ部材４０の方向に向けて攪拌して搬送する。

この構成により、搬送部材３３は、トナー容器収納部３１から駆動力を受けることによって所定方向に回転して、容器本体３２Ｙ２内に収容されたトナーを、図３において右側から左側に向かって長手方向に搬送する。

そして、トナーは、トナー収納容器３２Ｙのトナー排出口３２Ｙ１ａからノズル管７２に向けて排出される。
（サブホッパ８０の構成）

次に、サブホッパ８０の構成を、図３を用いて説明する。

トナー搬送パイプ６８に送出されたトナーは、サブホッパ８０（トナー貯蔵部）に流入する。

サブホッパ８０は、図３に示すように、サブホッパ８０内のトナーの量に応じた信号を出力する圧電素子からなるトナー検知センサ８１（センサ）と、図示を略す駆動モータによって回転駆動されるトナー搬送軸８２の回りに設置されてサブホッパ８０の下部に貯まったトナーを現像処理部５Ｙに送出するトナー搬送スクリュー８３（トナー供給部）と、図示を略す駆動モータによって回転駆動されてトナー検知センサ８１の検知面と平行に設置された清掃部材回転軸８４（回転軸）に沿って設置され、トナー検知センサ８１の検知面に周期的に接触することによって清掃する清掃部材８５を備えている。

トナー検知センサ８１は、板状の圧電セラミックスからなる。圧電セラミックの両面に交流電圧を印加した状態で、圧電セラミックの両面のうち一方の面（検知面）に負荷（圧力）をかけると、その負荷（圧力）に応じた電圧出力が得られることを利用して、検知面にかかる圧力を測定するセンサである。そして、この検知面を、サブホッパ８０の側壁面に、サブホッパ８０の内部に向けて設置することで、検知面にトナーを接触させて、トナーの量に応じた電圧出力を得る構成になっている。

清掃部材８５は、ＰＥＴ等の樹脂からなる可撓性をもった板状の弾性部材であり、その面が、清掃部材回転軸８４の軸方向に沿って設置されている。清掃部材８５は、図示を略す駆動モータによって回転駆動される清掃部材回転軸８４の回転に伴って、図３に矢印ＣＰ５で示すように時計回りに回転し、清掃部材８５の先端の領域が、トナー検知センサ８１の検知面に当接して、さらに検知面上に接触して、検知面の汚れを掻き落とす構造になっている。なお、清掃部材回転軸８４には、その角度（位置）を検出するロータリーエンコーダが内蔵されている。

清掃部材回転軸８４の回転、および停止は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を備えたマイクロコンピュータで構成されて、予め組み込まれたソフトウェアが動作する清掃部材移動制御部９０によって制御される。また、ロータリーエンコーダから出力される清掃部材回転軸８４の角度は、清掃部材移動制御部９０によって測定される。清掃部材移動制御部９０の詳細な作用については後述する。

トナー検知センサ８１によるトナーの量に応じた信号の測定は、清掃部材移動制御部９０で測定された清掃部材回転軸８４の角度に基づいて、トナー量判定部９２から指示されたタイミングで行われる。そして、トナー量判定部９２において、取得したトナー検知センサ８１が出力した信号に基づいてトナーの量の判定が行われる。トナー量判定部９２の詳細な作用については後述する。なお、トナー量判定部９２は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を備えたマイクロコンピュータで構成されており、予め組み込まれたソフトウェアが動作している。

トナー量判定部９２によってトナーの量が少ないと判定されると、トナー量判定部９２からトナー容器収納部３１とスクリューポンプ６１に対してトナー補給の指示が出される。

指示を受けたトナー容器収納部３１は、前記したように駆動カップリングを回転駆動して、その駆動力によって搬送部材３３が回転動作して、容器本体３２Ｙ２内に収容されたトナーをチューブ６９に送出する。またスクリューポンプ６１は、前述した動作を行って、容器本体３２Ｙ２からチューブ６９に送出されたトナーを、トナー搬送パイプ６８によってサブホッパ８０に搬送する。

サブホッパ８０に搬送されたトナーは、トナー搬送軸８２の回転に伴って回転するトナー搬送スクリュー８３によって、サブホッパ８０からトナー搬送パイプ７０に送出され、トナー搬送パイプ７０を経て現像処理部５Ｙに供給される。
（トナー検知方法の説明）

次に、サブホッパ８０内部のトナーの量の検知方法について、図３を簡略化した図４、および図５のフローチャートを用いて説明する。

まず、ステップＳ１０において、清掃部材移動制御部９０の指示によって、清掃部材回転軸８４が回転を開始する。これに伴って、清掃部材回転軸８４に設置された清掃部材８５も回転を開始する。そして、清掃部材８５の先端の領域が、周期的にトナー検知センサ８１の検知面に接触するたびに、トナー検知センサ８１の検知面が清掃される。そして、同時にサブホッパ８０内のトナーが攪拌されて、トナーの堆積状態の偏りがならされて、均一な堆積状態になる。

次にステップＳ１５において、清掃部材移動制御部９０が、清掃部材回転軸８４が所定時間回転したか否かを判定する。清掃部材回転軸８４が所定時間回転したと判定されると、ステップＳ２０に進む。一方、清掃部材回転軸８４が所定時間回転していないときは、ステップＳ１５の処理が繰り返される。

ステップＳ２０において、清掃部材回転軸８４に内蔵されたロータリーエンコーダの働きによって、清掃部材回転軸８４の角度（位置）が、清掃部材移動制御部９０によって随時測定される。そして、清掃部材回転軸８４の角度が所定の範囲内であるときはステップＳ３０に進む。清掃部材回転軸８４の角度が所定の範囲内にないときは、清掃部材回転軸８４は回転を続行し、ステップＳ２０が繰り返される。

清掃部材回転軸８４の角度が所定の範囲内であるときは、ステップＳ３０において、清掃部材移動制御部９０の指示によって、清掃部材回転軸８４が回転を停止する。清掃部材回転軸８４の回転の停止に伴って、清掃部材回転軸８４に設置された清掃部材８５も回転を停止する。

なお、ステップＳ２０で設定される所定の範囲は、図６に示す範囲とするのが望ましい。特に角度θが２０°から９０°の範囲にあるのが望ましい。これは、清掃部材８５がトナー検知センサ８１の検知面を通過した直後であるため、トナー検知センサ８１の検知面が清掃されて、サブホッパ８０内のトナーの量に応じた適切なセンサ出力が得られるためである。

ちなみに、図７に示す位置で清掃部材８５を停止すると、清掃部材８５によって持ち上げられたトナーＴが、清掃部材８５の表面を矢印ＣＰ６の方向に滑り落ちてトナー検知センサ８１の検知面に衝突する。こうして衝突した圧力によって、トナー検知センサ８１は大きな出力を発生して、これが原因でトナーの量の誤検知を招く恐れがある。清掃部材８５を前述した望ましい位置（図６の位置）で停止させることによって、このような誤検知を防止することができる。

なお、ステップＳ１５において、清掃部材回転軸８４が所定時間回転したかどうかを判定するのは、清掃部材回転軸８４が回転を開始するときには、清掃部材回転軸８４の角度（位置）は、清掃部材回転軸８４が前回停止した図６に示す所定の範囲内にあるため、清掃部材回転軸８４が回転を始めると同時に、ステップＳ２０において、清掃部材回転軸８４の角度が所定の範囲内であると判定されてしまうためである。

このような場合、清掃部材回転軸８４は回転することができず、これによって、トナー検知センサ８１の検知面の清掃も行われない。そこで、清掃部材移動制御部９０は、ステップＳ１０において清掃部材回転軸８４が回転を開始した後、少なくとも所定の時間は回転を継続させた後でステップＳ２０の判定を行うようにする。この所定の時間は、清掃部材８５がトナー検知センサ８１の検知面を十分に清掃できるように、また、サブホッパ８０内のトナーの堆積状態の偏りをならすことができるように、予め実験等によって適切な時間値を決定して、こうして決定された時間値が清掃部材移動制御部９０に記憶されて、ステップＳ１５において清掃部材回転軸８４の制御に利用される。

次に、ステップＳ４０において、清掃部材回転軸８４が停止したことが清掃部材移動制御部９０からトナー量判定部９２に通知されて、トナー量判定部９２はこの通知を受けて、トナー検知センサ８１の出力を測定する。

さらに、ステップＳ５０において、トナー量判定部９２の作用によってトナーの量が判定される。具体的には、トナー検知センサ８１の出力を、予め実験等で求めておいた所定値と比較して、サブホッパ８０内に残っているトナーの量を算出する。そして、所定値以上のトナーが残っていると判定されると（ステップＳ５０がＹｅｓのとき）ステップＳ６０に進み、所定値以上のトナーが残っていないと判定されると（ステップＳ５０がＮｏのとき）ステップＳ７５に進む。

ステップＳ５０において、サブホッパ８０内に所定値以上のトナーが残っていると判定されると、トナー量判定部９２は、ステップＳ６０において、各々のトナー収納容器３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋ内にトナーが残っているか否かを判定する。この判定は、トナー収納容器３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋ交換後のスクリューポンプ６１（トナー補給部）の動作時間と、スクリューポンプ６１の単位時間当たりのトナー吐出量と、トナー収納容器３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋの容量に基づいて行われる。

具体的には、トナー収納容器３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋ交換後のスクリューポンプ６１の動作時間が、トナー量判定部９２で随時モニタされて、トナー収納容器３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋ内のトナーの量が、スクリューポンプ６１の動作時間とスクリューポンプ６１の単位時間当たりのトナー吐出量との積算値に応じた量だけ減少するものと仮定して、トナー収納容器３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋ内のトナーの量を予測する。そして、いずれかのトナー収納容器３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋ内にトナーが残っていないと判定されたとき（ステップＳ６０がＹｅｓのとき）はステップＳ７０に進む。一方、全てのトナー収納容器３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋ内にトナーが残っていると判定されたとき（ステップＳ６０がＮｏのとき）は、トナーの量が十分にあると判定して、図５の処理を終了する。

ステップＳ５０において、サブホッパ８０内に所定値以上のトナーが残っていないと判定されると、トナー量判定部９２は、ステップＳ７５において、各々のトナー収納容器３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋ内にトナーが残っているか否かを判定する。この判定は、トナー収納容器３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋ交換後のスクリューポンプ６１（トナー補給部）の動作時間と、スクリューポンプ６１の単位時間当たりのトナー吐出量と、トナー収納容器３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋの容量に基づいて行われる。

具体的には、ステップＳ６０の処理内容で説明したのと同様にして、トナー収納容器３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋ内のトナーの量を予測する。そして、いずれかのトナー収納容器３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋ内にトナーが残っていないと判定されたとき（ステップＳ７５がＹｅｓのとき）はステップＳ８０に進む。一方、全てのトナー収納容器３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋ内にトナーが残っていると判定されたとき（ステップＳ７５がＮｏのとき）は、ステップＳ８５に進む。

ステップＳ８０において、トナー量判定部９２は、トナー収納容器３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋのいずれかにトナーが残っていない状態であるトナーエンドであると判定して、トナー収納容器３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋのうち、トナーが少ないトナー収納容器を交換しないと現像処理を継続することができないと判断して、トナー収納容器の交換が必要なことを利用者に報知して、図５の処理を終了する。

この報知は、カラープリンタ１００に備えられた表示部（図示省略）に必要な情報を表示することによって行ってもよいし、また、利用者の見落としを防止するために、音や音声による情報提供を併用してもよい。

一方、ステップＳ７５においてトナー収納容器３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋ内に所定値以上のトナーが残っていると判定されると、ステップＳ８５において、トナー収納容器３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋのうち、ステップＳ５０において、トナーの量が所定値よりも少ないと判定された色に対応するトナー収納容器から、その色に対応するサブホッパ８０にトナーの補給を行って、図５の処理を終了する。

具体的には、トナー量判定部９２からスクリューポンプ６１（トナー補給部）に対してトナー補給の指示が出されて、この指示を受けたスクリューポンプ６１が作動して、トナー収納容器３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋのうち、トナー補給の指示を受けた収納容器から、その色に対応するサブホッパ８０に対してトナーが補給される。

ステップＳ６０において、いずれかのトナー収納容器３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋ内にトナーが残っていないと判定されたときは、トナー収納容器３２Ｙ内にはトナーが残っていないが、サブホッパ８０内にはトナーが残っている状態であるトナーニアエンドであると判定されてステップＳ７０に進み、カラープリンタ１００の表示部（図示省略）に、トナーニアエンドの状態であることを示す表示を行う。

このとき、トナー収納容器３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋのうち、どのトナー収納容器が空になっているかも合わせて表示される。利用者はこの表示を見て、トナー収納容器の交換準備を行う。なお、必要な情報を表示する代わりに、利用者の見落としを防止するために、音や音声による情報提供を併用してもよい。

なお、トナーニアエンドの状態であっても、サブホッパ８０内にはトナーが残っているため、カラープリンタ１００の利用者は、サブホッパ８０内にトナーが残っている間は安心して現像処理を継続することができ、利用者は、手があいたときにトナー収納容器の交換作業を行うことができる。

以上説明したように、このように構成された本発明のトナー補給装置６０Ｙによれば、トナー収納容器３２Ｙ（トナー収納部）からスクリューポンプ６１（トナー補給部）を通して補給されたトナーが一時的に貯蔵されるサブホッパ８０（トナー貯蔵部）内で、清掃部材移動制御部９０の指示によって清掃部材８５が移動して、サブホッパ８０の壁面に備えられ、サブホッパ８０内のトナーの量に応じた信号を出力するトナー検知センサ８１（センサ）の検知面に周期的に接触することによって清掃を行い、清掃部材８５が所定の位置にあることを清掃部材移動制御部９０が測定したときに、清掃部材移動制御部９０が清掃部材８５を停止させて、トナー量判定部９２が、トナー検知センサ８１が出力した信号を測定して、こうして測定されたトナー検知センサ８１が出力した信号に基づいてサブホッパ８０内のトナーの量を判定するため、清掃部材８５がトナー検知センサ８１の検知面に接触していないタイミングでトナー検知センサ８１の出力を測定することができ、これによってトナーの量の誤検知を防止することが可能なカラープリンタ１００（画像形成装置）を提供することができる。

さらに、このように構成された本発明のカラープリンタ１００（画像形成装置）によれば、前記したトナー補給装置の作用によってトナーの量が正確に判定されたサブホッパ８０（トナー貯蔵部）内のトナーが、トナー搬送スクリュー８３（トナー供給部）を通して現像処理部５Ｙに供給されて、現像処理部５Ｙにおいて、潜像担持体上に形成された潜像を可視像処理するため、トナー収納容器３２Ｙ（トナー収納部）内のトナーがなくなっても、サブホッパ８０内にトナーが残っている間は安心して現像処理を継続することができ、こうした安定したトナー補給によって、高画質画像を得ることが可能なカラープリンタ１００を提供することができる。

また、このように構成された本発明のトナー補給装置６０Ｙによれば、トナー量判定部９２は、清掃部材８５がトナー検知センサ８１の検知面の清掃を行った後にトナーの量を判定するため、図８に示すような、トナー検知センサ８１の検知面に付着したトナーを確実に取り除くことができ、これによってトナーの量の誤検知を防止することができる。特に、清掃部材８５がトナー検知センサ８１の検知面を通過した直後には、センサが出力する信号が安定するため、トナーの量をより正確に検知することができる。

さらに、このように構成された本発明のトナー補給装置６０Ｙによれば、清掃部材移動制御部９０が、清掃部材８５がトナー検知センサ８１の検知面に接触する位置に停止しないように、清掃部材８５の移動を制御するため、トナー量判定部９２が、清掃部材８５がトナー検知センサ８１の検知面に接触していない状態でトナー検知センサ８１が出力する信号を測定することができ、これによって、清掃部材８５がトナー検知センサ８１の検知面に接触することによる誤検知を確実に防止することができる。すなわち、図９に示すように、清掃部材８５がトナー検知センサ８１の検知面に接触した状態にあるときに、トナー量判定部９２が、トナー検知センサ８１が出力する信号を測定することを防止できる。

また、このように構成された本発明のトナー補給装置６０Ｙによれば、清掃部材８５が板状の弾性部材からなるため、清掃部材８５の先端の領域がトナー検知センサ８１の検知面に当接した際に、清掃部材８５の先端の領域が弾性によって撓むため、こうして撓んだ清掃部材８５の先端の領域が、トナー検知センサ８１の検知面に接触することによって、トナー検知センサ８１の検知面を、均一に清掃することができる。

さらに、清掃部材８５は板状であるため、サブホッパ８０内のトナーＴを攪拌する効果を有する。そのため、清掃部材８５が回転することによって、サブホッパ８０内のトナーＴの堆積状態の偏りをならして、均一なものとすることができる。そのため、図１０に示す、サブホッパ８０内のトナーＴの堆積状態の偏りによってトナー検知センサ８１の検知面とトナーＴの間に隙間が生じ、これによってトナーＴの量が少ないと誤検知されることを防止できる。

さらに、このように構成された本発明のトナー補給装置６０Ｙによれば、清掃部材８５は、清掃部材移動制御部９０の指示によって回転する清掃部材回転軸８４（回転軸）の軸方向に沿って取り付けられているため、清掃部材回転軸８４の角度（位置）を測定することによって、清掃部材８５の位置を容易に把握することができる。これによって、清掃部材８５がトナー検知センサ８１の検知面に接触していないタイミングを容易に検出してセンサが出力する信号を測定することができるため、トナーの量の誤検知を防止することが可能なカラープリンタ１００（画像形成装置）を提供することができる。

また、清掃部材回転軸８４の軸心がトナー検知センサ８１の検知面と平行に配置されて、清掃部材８５の面が、清掃部材回転軸８４の軸方向に沿って設置されているため、清掃部材回転軸８４の回転によって、清掃部材８５の先端の領域が、トナー検知センサ８１の検知面に対して隙間無く当接し、さらにトナー検知センサ８１の検知面を隙間無く接触するため、トナー検知センサ８１の検知面を均一に清掃することができる。

また、このように構成された本発明のトナー補給装置６０Ｙによれば、トナー量判定部９２は、トナー検知センサ８１の出力に基づいて、トナー収納容器３２Ｙ（トナー収納部）からサブホッパ８０（トナー貯蔵部）にトナーを補給するタイミングを判定するため、トナー収納容器３２Ｙからサブホッパ８０へのトナーの補給を適切に行うことができ、これによって、サブホッパ８０内のトナーの量を一定に管理することができるため、現像処理部５Ｙへの安定したトナーの供給が行えるとともに、トナー収納容器３２Ｙ内のトナーを消費した後に、サブホッパ８０のトナーを消費することで、カラープリンタ１００（画像形成装置）は一定量の印刷を行うことができる。

さらに、このように構成された本発明のトナー補給装置６０Ｙによれば、トナー量判定部９２は、トナー検知センサ８１の出力と、トナー収納容器３２Ｙ（トナー収納部）を交換した後のスクリューポンプ６１（トナー補給部）の動作時間と、スクリューポンプ６１の単位時間当たりのトナー吐出量と、トナー収納容器３２Ｙの容量と、に基づいてトナーニアエンドとトナーエンドの判定を行うため、サブホッパ８０内のトナーの量を正確に検知できることによって、トナーニアエンドとトナーエンドを正確に判定することができる。そして、これによって、トナーの残量を的確に報知することができるとともに、トナー収納容器３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋ（トナー収納部）のトナーがなくなっても、サブホッパ８０（トナー貯蔵部）内にトナーが残っている間は安心して現像処理を継続することが可能なカラープリンタ１００（画像形成装置）を提供することができる。

なお、本実施例において、トナー検知センサ８１には圧電センサを用いて構成したが、使用するセンサは、圧電センサに限られるものではない。すなわち、トナーの透磁率を検出することによってトナー残量を測定する磁気方式のセンサや、トナーに光を照射して、その透過光の量を測定することによってトナー残量を測定する光学式のセンサを用いることもできる。

また、本実施例において、清掃部材回転軸８４の角度（位置）は、清掃部材回転軸８４に内蔵されたロータリーエンコーダによって検出したが、清掃部材回転軸８４の角度の検出方法は、これに限定されるものではない。すなわち、透過型光センサを用いて、清掃部材回転軸８４や清掃部材８５の位置を検出するようにしてもよい。

なお、トナーの量を検知するタイミングは、適宜決めればよい事項である。すなわち、トナー収納容器３２Ｙからサブホッパ８０にトナーを補給している間にトナーの量を検知してもよいし、現像処理部５Ｙで現像処理が行われている間にトナーの量を検知してもよい。もしくは、利用者が指示したタイミングでトナーの量を検知してもよい。また、前記した複数のタイミングでトナーの量を検知しても構わない。

さらに、本実施例では、トナー収納容器３２Ｙ内にコイル形状を呈する搬送部材３３が設けられた構成で説明したが、容器本体３２Ｙ２内に収容されたトナーをトナー排出口３２Ｙ１ａ側に搬送することができるものであれば、図示は略すが第２キャップ部材３４に固定された回転軸に複数の撹拌羽根が設けられた構成にしてもよく、上記した実施例に限定されるものではない。

以上、本発明の実施例を、図面を用いて詳細に説明したが、この実施例は本発明の例示にしか過ぎないものであるため、本発明はこの実施例の構成にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、本発明に含まれることは勿論である。

５Ｙ 現像処理部
３２Ｙ トナー収納容器（トナー収納部）
６１ スクリューポンプ（トナー補給部）
６８、７０ トナー搬送パイプ
６９ チューブ
８０ サブホッパ（トナー貯蔵部）
８１ トナー検知センサ（センサ）
８２ トナー搬送軸
８３ トナー搬送スクリュー（トナー供給部）
８４ 清掃部材回転軸（回転軸）
８５ 清掃部材
９０ 清掃部材移動制御部
９２ トナー量判定部
Ｔ トナー

特開２００３−１３１４８５号公報 特開２０１０−３２９８８号公報

Claims (8)

1. トナーを収納するトナー収納部と、
   前記トナー収納部に収納されたトナーを一時的に貯蔵するトナー貯蔵部と、
   前記トナー収納部から前記トナー貯蔵部にトナーを補給するトナー補給部と、
   前記トナー貯蔵部の壁面に備えられ、前記トナー貯蔵部内のトナーの量に応じた信号を出力する検知面を有するセンサと、
   前記トナー貯蔵部内で、前記検知面に接触するように周期的に移動して前記検知面の清掃を行う清掃部材と、
   前記清掃部材を移動させるとともに、前記清掃部材の位置を測定して、前記清掃部材が所定の位置にあるときに前記清掃部材を停止させる清掃部材移動制御部と、
   前記清掃部材が停止したときに前記センサが出力する信号を測定して、前記センサが出力する信号に基づいて前記トナー貯蔵部内のトナーの量を判定するトナー量判定部と、を有することを特徴とするトナー補給装置。
2. 前記トナー量判定部は、前記清掃部材が前記検知面の清掃を行った後にトナーの量を判定することを特徴とする請求項１に記載のトナー補給装置。
3. 前記清掃部材移動制御部は、前記清掃部材が前記検知面に接触する位置に停止しないように、前記清掃部材の移動を制御することを特徴とする請求項１または２に記載のトナー補給装置。
4. 前記清掃部材は、板状の弾性部材からなることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のトナー補給装置。
5. 前記清掃部材は、前記清掃部材移動制御部の指示によって回転する回転軸の軸方向に沿って取り付けられ、前記回転軸の軸心は、前記検知面と平行に配置されることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のトナー補給装置。
6. 前記トナー量判定部は、前記センサが出力する信号に基づいて、前記トナー収納部から前記トナー貯蔵部にトナーを補給するタイミングを判定することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のトナー補給装置。
7. 前記トナー量判定部は、前記センサが出力する信号と、前記トナー収納部を交換した後の前記トナー補給部の動作時間と、前記トナー補給部の単位時間当たりのトナー吐出量と、前記トナー収納部の容量と、に基づいて、前記トナー収納部内にはトナーが残っていないが前記トナー貯蔵部内にはトナーが残っている状態であるトナーニアエンドと前記トナー収納部内にも前記トナー貯蔵部内にもトナーが残っていない状態であるトナーエンドの判定を行うことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のトナー補給装置。
8. 請求項１から７のいずれか１項に記載のトナー補給装置と、
   潜像担持体上に形成された潜像を可視像処理する現像処理部と、
   前記トナー貯蔵部から前記現像処理部にトナーを供給するトナー供給部と、を備えることを特徴とするトナー補給装置を備えた画像形成装置。