JP2022159620A - 粉体補給装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】粉体量の検知精度を高めることができる粉体補給装置および画像形成装置を提供する。【解決手段】トナー補給装置６０などの粉体補給装置は、トナーなどの粉体を搬送する粉体搬送路に配置された一対の電極９２，９３と、電極間の静電容量の変化に基づいて、粉体搬送路内の粉体量を検知する制御部９０などの検知手段とを備えている。粉体搬送路は、粉体を鉛直方向に搬送する鉛直搬送路６４を有しており、一対の電極は、この鉛直搬送路６４に配置している。【選択図】図５

Description

本発明は、粉体補給装置及び画像形成装置に関するものである。

従来、粉体を搬送する粉体搬送路に配置された一対の電極と、電極間の静電容量の変化に基づいて、粉体搬送路内の粉体量を検知する検知手段とを備えた粉体補給装置が知られている。

特許文献１には、上記粉体補給装置として、粉体を水平方向に搬送する円筒形状の水平搬送路に粉体の搬送方向から見て円弧形状の一対の電極を粉体の搬送方向に平行に配置したものが記載されている。

しかしながら、粉体量の検知精度に改良の余地があった。

上述した課題を解決するために、本発明は、粉体を搬送する粉体搬送路に配置された一対の電極と、電極間の静電容量の変化に基づいて、前記粉体搬送路内の粉体量を検知する検知手段とを備えた粉体補給装置において、前記粉体搬送路は、前記粉体を鉛直方向に搬送する鉛直搬送路を有し、前記一対の電極を前記鉛直搬送路に配置したことを特徴とするものである。

本発明によれば、粉体量の検知精度を高めることができる。

本実施形態の複写機の概略構成図。 イエローに対応した作像部の概略構成を示す模式図。 粉体補給装置たるトナー補給装置にトナー容器が設置された状態を示す模式図。 トナー容器収容部に四つのトナー容器が設置された状態を示す概略斜視図。 トナー補給装置の要部断面図。 図５のＡ－Ａ断面図。 静電容量と鉛直搬送路のトナー量との関係を調べたグラフ。 水平搬送路に円弧状の一対の電極を配置した例を示す図。 ほぐし部材の一例を示す図。 変形例１のトナー補給装置の概略構成図。 変形例２のトナー補給装置の概略構成図。

以下、本発明を画像形成装置としての複写機（以下、複写機５００という）に適用した、本発明の一実施形態について説明する。
図１は、本実施形態の複写機５００の概略構成図である。複写機５００は、複写機装置本体（以下、プリンタ部１００という）、給紙テーブル（以下、給紙部２００という）及びプリンタ部１００上に取り付けるスキャナ（以下、スキャナ部４００という）から構成される。

プリンタ部１００の上部に設けられたトナー容器収容部７０には、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応した四つの現像剤収容容器であり、粉体容器であるトナー容器３２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）が着脱自在（交換自在）に設置されている。トナー容器収容部７０の下方には中間転写ユニット８５が配設されている。

中間転写ユニット８５は、中間転写ベルト４８、四つの一次転写バイアスローラ４９（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）、二次転写バックアップローラ８２、複数のテンションローラ、及び、中間転写クリーニング装置等で構成される。中間転写ベルト４８は、複数のローラ部材によって張架、支持されるとともに、この複数のローラ部材の１つである二次転写バックアップローラ８２の回転駆動によって図１中の矢印方向に無端移動する。

プリンタ部１００には、中間転写ベルト４８に対向するように、各色に対応した四つの作像手段である作像部４６（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）が並設されている。また、四つのトナー容器３２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の下方には、それぞれに対応した四つのトナー補給装置６０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）が配設されている。そして、トナー容器３２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に収容されたトナーは、それぞれに対応するトナー補給装置６０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）によって、各色に対応した作像部４６（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の現像手段である現像装置（粉体物使用部）内に供給（補給）される。

また、図１に示すように、プリンタ部１００は四つの作像部４６の下方に潜像形成手段である露光装置４７を備える。露光装置４７は、スキャナ部４００で読み込んだ原稿画像の画像情報またはパーソナルコンピュータ等の外部装置から入力される画像情報に基づいて、後述する感光体４１の表面に対して露光し、感光体４１の表面に静電潜像を形成する。プリンタ部１００が備える露光装置４７は、レーザーダイオードを用いたレーザービームスキャナ方式を用いているが、露光手段としてはＬＥＤアレイを用いるものなど他の構成でも良い。

図２は、イエローに対応した作像部４６Ｙの概略構成を示す模式図である。
作像部４６Ｙは、像担持体であるドラム状の感光体４１Ｙを備える。さらに、作像部４６Ｙは、帯電手段である帯電ローラ４４Ｙ、現像手段である現像装置５０Ｙ、感光体クリーニング装置４２Ｙ、除電装置等を感光体４１Ｙの周囲に配設した構成である。そして、感光体４１Ｙ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）が行われて、感光体４１Ｙ上にイエロー画像が形成されることになる。

なお、他の三つの作像部４６（Ｍ，Ｃ，Ｋ）も、使用されるトナーの色が異なる点以外は、イエローに対応した作像部４６Ｙとほぼ同様の構成となっていて、各感光体４１（Ｍ，Ｃ，Ｋ）上にそれぞれのトナーに対応した色の画像が形成される。以下、他の三つの作像部４６（Ｍ，Ｃ，Ｋ）の説明を適宜に省略して、イエローに対応した作像部４６Ｙのみの説明を行うことにする。

感光体４１Ｙは、駆動モータによって図２中の時計回り方向に回転駆動する。そして、帯電ローラ４４Ｙと対向する位置で、感光体４１Ｙの表面が一様に帯電される（帯電工程）。その後、感光体４１Ｙの表面は、露光装置４７から発せられたレーザ光Ｌの照射位置に達して、この位置での露光走査によってイエローに対応した静電潜像が形成される（露光工程）。その後、感光体４１Ｙの表面は、現像装置５０Ｙとの対向位置に達して、この位置で静電潜像が現像されて、イエローのトナー像が形成される（現像工程）。

中間転写ユニット８５の四つの一次転写バイアスローラ４９（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、それぞれ、中間転写ベルト４８を感光体４１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）との間に挟み込んで一次転写ニップを形成している。そして、一次転写バイアスローラ４９（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に、トナーの極性とは逆の転写バイアスが印加される。

現像工程でトナー像が形成された感光体４１Ｙの表面は、中間転写ベルト４８を挟んで一次転写バイアスローラ４９Ｙと対向する一次転写ニップに達して、この一次転写ニップで感光体４１Ｙ上のトナー像が中間転写ベルト４８上に転写される（一次転写工程）。このとき、感光体４１Ｙ上には、僅かながら未転写トナーが残存する。一次転写ニップでトナー像を中間転写ベルト４８に転写した感光体４１Ｙの表面は、感光体クリーニング装置４２Ｙとの対向位置に達する。この対向位置で感光体４１Ｙ上に残存した未転写トナーがクリーニングブレード４２ａによって機械的に回収される（クリーニング工程）。最後に、感光体４１Ｙの表面は、除電装置との対向位置に達して、この位置で感光体４１Ｙ上の残留電位が除去される。こうして、感光体４１Ｙ上で行われる一連の作像プロセスが終了する。

このような作像プロセスは、他の作像部４６（Ｍ，Ｃ，Ｋ）でも、イエロー作像部４６Ｙと同様に行われる。すなわち、作像部４６（Ｍ，Ｃ，Ｋ）の下方に配設された露光装置４７から、画像情報に基づいたレーザ光Ｌが、各作像部４６（Ｍ，Ｃ，Ｋ）の感光体４１（Ｍ，Ｃ，Ｋ）上に向けて照射される。詳しくは、露光装置４７は、光源からレーザ光Ｌを発して、そのレーザ光Ｌを回転駆動されたポリゴンミラーで走査しながら、複数の光学素子を介して各感光体４１（Ｍ，Ｃ，Ｋ）上に照射する。その後、現像工程を経て各感光体４１（Ｍ，Ｃ，Ｋ）上に形成した各色のトナー像が、中間転写ベルト４８上に転写される。

このとき、中間転写ベルト４８は、図１中の矢印方向に走行して、各一次転写バイアスローラ４９（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の一次転写ニップを順次通過する。これにより、各感光体４１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）上の各色のトナー像が、中間転写ベルト４８上に重ねて一次転写され、中間転写ベルト４８上にカラートナー像が形成される。

各色のトナー像が重ねて転写され、カラートナー像が形成された中間転写ベルト４８は、二次転写ローラ８９との対向位置に達する。この位置では、二次転写バックアップローラ８２が、二次転写ローラ８９との間に中間転写ベルト４８を挟み込んで二次転写ニップを形成している。そして、中間転写ベルト４８上に形成されたカラートナー像は、二次転写ニップの位置に搬送された転写紙等の記録媒体Ｐ上に転写される。このとき、中間転写ベルト４８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。二次転写ニップを通過した中間転写ベルト４８は、中間転写クリーニング装置の位置に達し、その表面上の未転写トナーが回収され、中間転写ベルト４８上で行われる一連の転写プロセスが終了する。

次に、記録媒体Ｐの動きについて説明する。
上述した二次転写ニップに搬送される記録媒体Ｐは、プリンタ部１００の下方に配設された給紙部２００の給紙トレイ２６から、給紙ローラ２７やレジストローラ対２８等を経由して搬送されるものである。詳しくは、給紙トレイ２６には記録媒体Ｐが複数枚重ねて収納されている。そして、給紙ローラ２７が図１中の反時計回り方向に回転駆動されると、一番上の記録媒体Ｐがレジストローラ対２８の二つのローラによって形成されるローラニップに向けて搬送される。

レジストローラ対２８に搬送された記録媒体Ｐは、回転駆動を停止したレジストローラ対２８のローラニップの位置で一旦停止する。そして、中間転写ベルト４８上のカラートナー像が二次転写ニップに到達するタイミングに合わせて、レジストローラ対２８が回転駆動されて、記録媒体Ｐが二次転写ニップに向けて搬送される。これにより、記録媒体Ｐ上に、所望のカラートナー像が転写される。

二次転写ニップでカラートナー像が転写された記録媒体Ｐは、定着装置８６の位置に搬送される。定着装置８６では、定着ベルト及び加圧ローラによる熱と圧力とにより、表面に転写されたカラートナー像が記録媒体Ｐ上に定着される。定着装置８６を通過した記録媒体Ｐは、排紙ローラ対２９のローラ間を経て、装置外へと排出される。排紙ローラ対２９によって装置外に排出された記録媒体Ｐは、出力画像として、スタック部３０上に順次スタックされる。こうして、複写機５００における一連の画像形成プロセスが完了する。

次に、作像部４６における現像装置５０の構成及び動作について、さらに詳しく説明する。なお、ここではイエローに対応した作像部４６Ｙを例に挙げて説明を行うが、他色の作像部４６（Ｍ，Ｃ，Ｋ）においても同様である。

現像装置５０Ｙは、図２に示すように、現像ローラ５１Ｙ、ドクタブレード５２Ｙ、二つの現像剤搬送スクリュ５５Ｙ、及び、トナー濃度検知センサ５６Ｙ等で構成される。現像ローラ５１Ｙは、感光体４１Ｙに対向し、ドクタブレード５２Ｙは、現像ローラ５１Ｙに対向する。また、二つの現像剤搬送スクリュ５５Ｙは、二つの現像剤収容部（５３Ｙ，５４Ｙ）内に配設されている。現像ローラ５１Ｙは、内部に固設されたマグネットローラ、及び、マグネットローラの周囲を回転するスリーブ等で構成される。第一現像剤収容部５３Ｙ及び第二現像剤収容部５４Ｙ内には、キャリアとトナーとからなる二成分の現像剤Ｇが収容されている。第二現像剤収容部５４Ｙは、その上方に形成された開口を介してトナー落下搬送路６６Ｙに連通している。また、トナー濃度検知センサ５６Ｙは、第二現像剤収容部５４Ｙ内の現像剤Ｇ中のトナー濃度を検知する。

現像装置５０内の現像剤Ｇは、二つの現像剤搬送スクリュ５５Ｙによって、攪拌されながら、第一現像剤収容部５３Ｙと第二現像剤収容部５４Ｙとの間を循環する。第一現像剤収容部５３Ｙ内の現像剤Ｇは、現像剤搬送スクリュ５５Ｙの一方に搬送されながら現像ローラ５１Ｙ内のマグネットローラにより形成される磁界によって現像ローラ５１Ｙのスリーブ表面上に供給され、担持される。現像ローラ５１Ｙのスリーブは、図２の矢印で示すように反時計回り方向に回転駆動し、現像ローラ５１Ｙ上に担持された現像剤Ｇは、スリーブの回転にともない現像ローラ５１Ｙ上を移動する。このとき、現像剤Ｇ中のトナーは、現像剤Ｇ中のキャリアとの摩擦帯電によりキャリアとは逆極性の電位に帯電して静電的にキャリアに吸着し、現像ローラ５１Ｙ上に形成された磁界によって引き寄せられるキャリアとともに現像ローラ５１Ｙ上に担持される。

現像ローラ５１Ｙ上に担持された現像剤Ｇは、図２中の矢印方向に搬送されて、ドクタブレード５２Ｙと現像ローラ５１Ｙとが対向するドクタ部に達する。現像ローラ５１Ｙ上の現像剤Ｇは、ドクタ部を通過する際にその量が適量化され、その後、感光体４１Ｙとの対向位置である現像領域まで搬送される。現像領域では、現像ローラ５１Ｙと感光体４１Ｙとの間に形成された現像電界によって感光体４１Ｙ上に形成された潜像に現像剤Ｇ中のトナーが吸着される。現像領域を通過した現像ローラ５１Ｙの表面上に残った現像剤Ｇはスリーブの回転に伴い第一現像剤収容部５３Ｙの上方に達して、この位置で現像ローラ５１Ｙから離脱される。

現像装置５０Ｙ内の現像剤Ｇは、トナー濃度が所定の範囲内になるように調整される。詳しくは、現像装置５０Ｙ内の現像剤Ｇに含まれるトナーの現像による消費量に応じて、トナー容器３２Ｙに収容されているトナーが、後述するトナー補給装置６０Ｙを介して第二現像剤収容部５４Ｙ内に補給される。
第二現像剤収容部５４Ｙ内に補給されたトナーは、二つの現像剤搬送スクリュ５５Ｙによって、現像剤Ｇとともに混合、攪拌されながら、第一現像剤収容部５３Ｙと第二現像剤収容部５４Ｙとの間を循環する。

次に、トナー補給装置６０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）について説明する。
図３は、粉体補給装置たるトナー補給装置６０Ｙにトナー容器３２Ｙが設置された状態を示す模式図であり、図４は、トナー容器収容部７０に四つのトナー容器３２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）が設置された状態を示す概略斜視図である。

プリンタ部１００のトナー容器収容部７０に設置された各トナー容器３２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）内のトナーは、各色の現像装置５０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）内のトナー消費に応じて、適宜に各現像装置５０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）内に補給される。このとき、各トナー容器３２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）内のトナーは、トナー色ごとに設けられたトナー補給装置６０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）によって補給される。なお、四つのトナー補給装置６０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）やトナー容器３２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、作像プロセスに用いられるトナーの色が異なる以外はほぼ同一構造である。このため、以下、イエローに対応したトナー補給装置６０Ｙやトナー容器３２Ｙのみの説明を行い、他の三つの色に対応したトナー補給装置６０（Ｍ，Ｃ，Ｋ）やトナー容器３２（Ｍ，Ｃ，Ｋ）の説明を適宜に省略する。

トナー補給装置６０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、トナー容器収容部７０、トナー容器３２内のトナーを粉体補給対象装置としての現像装置５０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）へ搬送する粉体搬送路としてのトナー搬送路、第一駆動部９１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）等で構成されている。トナー搬送路は、第一水平搬送路たる搬送ノズル６１１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）、鉛直搬送路６４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）、第二水平搬送路たる中継搬送路６５（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）、トナー落下搬送路６６（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）を有している。

粉体容器たるトナー容器３２Ｙが図４中矢印Ｑの方向へ移動してプリンタ部１００のトナー容器収容部７０に装着されると、その装着動作に連動して、トナー容器３２Ｙの容器先端側からトナー補給装置６０Ｙの搬送ノズル６１１Ｙが挿入される。これにより、トナー容器３２Ｙ内と搬送ノズル６１１Ｙ内とが連通する。

トナー容器３２Ｙは、略円筒状のトナーボトルである。そして、主として、トナー容器収容部７０に非回転で保持される容器先端側カバー３４Ｙと、容器ギア３０１Ｙが一体的に形成された容器本体３３Ｙとから主に構成される。容器本体３３Ｙは、容器先端側カバー３４Ｙに対して相対的に回転可能に保持されている。

トナー容器収容部７０は、主として、容器カバー受入部７３と、容器受部７２と、挿入口形成部７１とで構成されている。容器カバー受入部７３は、トナー容器３２Ｙの容器先端側カバー３４Ｙを保持するための部分であり、容器受部７２は、トナー容器３２Ｙの容器本体３３Ｙを保持するための部分である。また、挿入口形成部７１は、容器受部７２と、トナー容器３２Ｙの装着動作時における挿入口を形成する部分である。複写機５００の手前側（図１の紙面垂直方向手前側）に設置された本体カバーを開放すると、トナー容器収容部７０の挿入口形成部７１が露呈される。そして、各トナー容器３２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の長手方向を水平方向とした状態で、複写機５００の手前側から各トナー容器３２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の着脱操作（トナー容器３２の長手方向を着脱方向とする着脱操作）を行う。なお、図３中のセットカバー６０８Ｙは、トナー容器収容部７０の容器カバー受入部７３の一部である。

容器受部７２は、その長手方向の長さが、容器本体３３Ｙの長手方向の長さとほぼ同等になるように形成されている。また、容器カバー受入部７３は容器受部７２における長手方向（着脱方向）の容器先端側に設けられ、挿入口形成部７１は容器受部７２における長手方向の一端側に設けられている。そのため、トナー容器３２Ｙの装着動作にともない、容器先端側カバー３４Ｙは、挿入口形成部７１を通過した後に、しばらく容器受部７２上を滑動して、その後に容器カバー受入部７３に装着されることになる。

容器先端側カバー３４Ｙが容器カバー受入部７３に装着された状態で、駆動モータや駆動ギア等で構成されている第一駆動部９１Ｙから容器本体３３Ｙに具備された容器ギア３０１Ｙに回転駆動が入力される。これにより、容器本体３３Ｙが図３中の矢印Ａ方向に回転駆動される。容器本体３３Ｙ自体が回転することで、容器本体３３Ｙの内周面に螺旋状に形成された螺旋状突起３０２Ｙによって、容器本体３３Ｙの内部に収容されたトナーが容器本体長手方向に沿って図３中の左側から右側へ搬送される。

容器本体３３の容器先端側カバー側（図中右側）には、容器先端側カバー側に搬送されてきたトナーを、容器本体３３の回転によって上方に汲み上げる汲み上げ部が設けられている。この汲み上げ部により、トナー容器に挿入された搬送ノズル６１１よりも上方にトナーが汲み上げられ、搬送ノズル６１１Ｙのトナー容器側端部に設けられた開口部などのノズル開口６１０（図５参照）に落下することで、搬送ノズル６１１内にトナーが供給される。

搬送ノズル６１１Ｙ内には、搬送スクリュ６１４Ｙが配置されており、第一駆動部９１Ｙから搬送スクリュギア６０５Ｙに回転駆動が入力されることで、搬送スクリュ６１４Ｙが回転し、搬送ノズル６１１Ｙ内に供給されたトナーを水平方向に搬送する。搬送ノズル６１１Ｙの搬送方向下流端は、鉛直搬送路６４Ｙに接続されており、搬送スクリュ６１４Ｙによって搬送されたトナーは、鉛直搬送を６４Ｙを自重落下して中継搬送路６５Ｙへ搬送される。中継搬送路６５Ｙ内には、搬送スクリュ６１５Ｙが配置されており、第二駆動部８０Ｙから回転駆動が入力されることで、搬送スクリュ６１５Ｙが回転し、中継搬送路６５Ｙ内に供給されたトナーを水平方向に搬送する。中継搬送路６５Ｙの搬送方向下流端は、トナー落下搬送路６６Ｙに接続されており、搬送スクリュ６１５Ｙによって搬送されたトナーは、トナー落下搬送路６６Ｙを自重落下して現像装置５０Ｙ（第二現像剤収容部５４Ｙ）内に補給される。

トナー容器３２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、それぞれ、寿命に達したとき（収容するトナーがほとんどすべて消費されて空になったとき）に新品のものに交換される。トナー容器３２の長手方向における容器先端側カバー３４とは反対側の端部には把手部３０３が設けられており、交換の際には、作業者が把手部３０３を握って引き出すことで、装着されたトナー容器３２を取り外すことが出来る。

上述した露光装置４７で用いる画像情報に基づいて制御部９０がトナー消費量を算出し、制御部９０が現像装置５０Ｙへのトナーの供給を要すると判断する場合がある。また、トナー濃度検知センサ５６Ｙの検知結果に基づいて現像装置５０Ｙ内のトナー濃度が低下したことを制御部９０にて検出する場合がある。これらの場合は、制御部９０の制御によって第一駆動部９１Ｙを回転駆動し、トナー容器３２Ｙの容器本体３３Ｙ、搬送スクリュ６１４Ｙ、６１５Ｙを所定時間回転させて現像装置５０Ｙへのトナー補給を行う。また、中継搬送路６５Ｙ内に配置された搬送スクリュ６１５Ｙを回転することによって現像装置５０Ｙへトナーの補給を行っているため、搬送スクリュ６１５Ｙの回転数を検出することで、トナー容器３２Ｙからのトナー供給量を精度良く算出することもできる。

本トナー補給装置６０Ｙは、搬送スクリュ６１５Ｙの回転数によって現像装置５０Ｙへのトナーの供給量を制御している。また、トナーホッパ等のトナー貯留部を設け、このトナー貯留部から現像装置５０Ｙへのトナーの搬送量を制御することで、現像装置５０Ｙへのトナーの供給量を制御する構成としてもよい。しかし、本実施形態のトナー補給装置６０Ｙのように、トナー貯留部を設けない構成であれば、トナー補給装置６０Ｙの小型化を図ることができ、複写機５００全体の小型化を図ることができる。

また、本トナー補給装置６０Ｙは、搬送ノズル６１１Ｙや中継搬送路６５Ｙ内のトナーを搬送スクリュ６１４Ｙ，６１５Ｙによって搬送する構成としているが、トナーを搬送する構成としては、スクリュ部材に限るものではない。粉体ポンプを用いて負圧を発生させる構成など、スクリュ部材以外によって搬送力を付与する構成であってもよい。

トナー容器内のトナーがなくなったこと（トナーエンド）を検出する方法としてはトナー容器３２Ｙからのトナー排出動作の回数や時間、また現像装置５０から感光体に現像したトナー量から予測する方法がある。また、トナー容器３２Ｙから排出されたトナーを一時的に貯蔵するサブホッパを設け、サブホッパに一時貯留したトナーの高さを圧電センサよって検知して、トナー容器内のトナーがなくなったことを判定する方式もある。しかし、トナー容器３２Ｙからのトナー排出動作の回数や時間、また現像装置５０から感光体に現像したトナー量から予測する方法は、環境条件などの誤差によりトナー供給量がばらついたり消費量がばらついたりするため精度が悪い。

また、サブホッパに設けた圧電センサよってトナーエンドを判定する方式は、振動させた圧電センサのセンサ部にトナーが接触しているときと、接触しないときとでセンサ部にかかる圧力が変化することで振動条件が変化してトナーの有無が検出される。そして、トナー容器内のトナーが無くなり、サブホッパにトナーが供給されなくなり、サブホッパ内のトナー高さが減少すると、圧電センサがトナー無しを検出する。これにより、トナー容器内のトナーがなくなったことを検出することができる。しかし、圧電センサよるトナーエンド検知においては、センサ部にトナーが固着すると、振動条件が変化するため精度の高い検出ができないおそれがある。このため、センサ部を定期的に清掃する必要があるという課題がある。また、トナーの流動性によって、センサ部にかかる圧力が異なり、振動条件が変化するため精度の高い検出を行なうことができない。

また、一対の電極を、トナー容器の下部にトナー容器に対して所定の間隔を開けて並列に配置し、一対の電極間の静電容量に基づいてトナー容器内のトナー残量を検知する技術も知られている。しかしながら、トナー容器は空になったら、満杯のトナー容器と交換される。そのため、トナー容器毎の形状誤差により、一対の電極とトナー容器との間の距離が変動し、静電容量とトナー量との関係が交換されるトナー容器毎に異なり、精度のよいトナーエンド検知ができないおそれがある。

また、本実施形態のようにトナー容器３２が回転する構成においては、トナー容器３２の回転時に偏心が生じることがある。このような偏心があると、一対の電極とトナー容器３２との間の距離が変動し、トナー量と静電容量との関係が変動し、精度のよいトナーエンド検知ができないおそれがある。

また、トナーは粉体であるため、液体とは異なり水平方向において、量がばらつくおそれがある。従って、一対の電極でトナー容器の一部の静電容量を検知する構成において、次のような誤検知が発生するおそれがある。すなわち、静電容量を検知する箇所のトナー量が他の箇所よりも少なくなった場合は、トナー容器内に十分トナーがあるにもかかわらず、トナー容器内のトナーが残り僅かと検知する誤検知である。

そこで、トナー容器全体の静電容量を一対の電極で検知することも考えられる。しかし、トナー容器は、頻繁に交換が発生しないように、それなりの大きさを有している。そのため、トナー容器全体の静電容量を一対の電極で検知する場合、電極が大型化してしまい、コストアップに繋がる。また、電極間の距離が離れてしまい、感度よく静電容量を検知できないおそれもある。

特許文献１では、水平搬送路である搬送ノズル６１１Ｙに一対に電極を配置して、水平搬送路の静電容量の変化に基づいて、トナー容器のトナー残量を検知する構成が形成されている。特許文献１では、円筒状の搬送ノズル６１１Ｙの外側に搬送ノズル６１１のトナー搬送方向から見た形状が円弧状で、トナー搬送方向に所定の長さを有する一対の電極がトナー搬送方向に平行に設置されている。

特許文献１では、搬送ノズル内にトナーが満たされた状態としておく。トナー容器３２のトナーが無くなり、搬送ノズル６１１へ供給されるトナーが無くなることで、搬送ノズル内のトナー量が減る。搬送ノズル内のトナー量が減ることで、搬送ノズル内の静電容量が変化する。この搬送ノズル内の静電容量の変化を一対の電極で検知することで、トナーエンドを検知する。

しかし、搬送ノズル６１１は、トナーを水平方向に搬送する水平搬送路であるため、搬送ノズル６１１内のトナー量が減少していくときは、搬送方向に直交する方向にトナー高さが減少していく。円弧形状の一対の電極を配置する構成においては、電極間距離が最も短い電極端部間の電気力線が最も密となり粉体量変化に対する感度が最も高くなる。その結果、この電極端部間の電気力線が密となるところで、トナーの高さが変化したときは、静電容量が大きく変化し、感度よく搬送ノズル内のトナー量を検知できる。しかし、それ以外のところでトナーの高さが変化したときは、静電容量があまり変化せず、感度よく粉体量を検知できない。

そこで、本実施形態では、トナーを鉛直方向に搬送する鉛直搬送路６４Ｙに一対に電極を配置して、鉛直搬送路６４Ｙの静電容量の変化に基づいて、トナー容器３２のトナー残量を検知するようにした。以下、本実施形態の特徴部について、図面を用いて説明する。

図５は、トナー補給装置６０の要部断面図であり、図６は、図５のＡ－Ａ断面図である。
図５に示すように、円筒状の鉛直搬送路６４の外側に鉛直方向から見た形状が円弧状（図６参照）で、鉛直方向に所定の長さを有する（図５参照）電極９２及び９３が鉛直搬送路６４のトナー搬送方向（トナー落下方向）に平行に設置されている。電極９２,９３は導電性の部材であれば材質は任意である。図６に示すように、電極９２、９３は、鉛直搬送路６４の外周面に対して所定の間隔を開けて配置してもよいし、一対の電極９２，９３を、鉛直搬送路の外周面に密着させてもよい。一対の電極９２，９３を、鉛直搬送路の外周面に密着させる場合、一対の電極９２，９３として導電性のテープを用いてもよい。

図６に示すように、鉛直搬送路６４の外周面に対して所定の間隔を開けて配置することで、鉛直搬送路６４が熱膨張したしても、一対の電極間の距離が変動することがない。トナー量に対する静電容量が変化するのを防止でき、安定的にトナーエンドの検知を行なうことができる。

一方、一対の電極９２，９３を一対の電極９２，９３を搬送路の外周面に密着させることで、電極間の距離を近づけることができ、感度を高めることができる。また、鉛直搬送路６４の外周面に対して所定の間隔を開けて配置する場合は、電極９２，９３を保持するホルダ等を設ける必要があるが、一対の電極９２，９３を搬送路の外周面に密着させる場合は、接着などにより直接鉛直搬送路６４に保持することができる。その結果、部品点数を削減することができ、コストダウン等を図ることができる。

一対の電極９２，９３を鉛直搬送路６４の外周面に密着させるか、鉛直搬送路６４の外周面に対して所定の距離を開けて配置するかは、装置の構成などにより適宜選択すればよい。また、鉛直搬送路６４の一部を一対の電極で構成するようにしてもよい。

一対の電極９２,９３は、図５に示すように、それぞれ検知手段たる制御部９０に接続されている。
制御部９０は、電極９２,９３にバイアスを印加し、静電容量を計測する。静電容量の計測方法は一般的な方法でよく、本実施形態では充電法（定電圧または定電流を電極間に印加し、充電到達ポイントの時間と電圧または電流の関係から静電容量を測定する）により計測した。ここで計測される静電容量は電極間の誘電率により変化する。トナーは、空気よりも誘電率が高い。従って、鉛直搬送路６４内のトナー量によって誘電率が変化する。よって、鉛直搬送路６４内のトナー量によって静電容量が変化する。これにより、静電容量を計測することで、鉛直搬送路６４内のトナー量を検出することができる。

本実施形態では、鉛直搬送路６４内に規定のトナー量を貯めるようにしている。具体的には、一対の電極９２、９３により検知される鉛直搬送路６４内の静電容量が上限閾値以上となるまで、制御部９０は、鉛直搬送路６４へトナー容器３２内のトナーを供給するトナー供給動作を実行する。トナー供給動作が実行されると、第一駆動部９１を駆動させて、容器本体３３および搬送ノズル６１１内の搬送スクリュ６１４を駆動して鉛直搬送路６４へトナー容器３２内のトナーが供給される。制御部９０は、静電容量が上限閾値以上となり、鉛直搬送路６４内に所定量以上のトナーが貯まったら、トナー供給動作を停止する。

上述したように、制御部９０が現像装置５０へのトナーの補給を要すると判断したときは、第二駆動部８０により中継搬送路６５内の搬送スクリュ６１５を駆動し、現像装置５０へトナーを補給するトナー補給動作を実行する。このような補給動作を繰り返して一対の電極９２、９３により検知される鉛直搬送路６４内の静電容量が下限閾値を下回ったら、制御部９０は、上述したトナー供給動作を行う。制御部９０は、静電容量が上限閾値以上となるまで、鉛直搬送路６４へトナー容器３２のトナーの供給を行う。

規定時間、トナー供給動作を行っても、一対の電極９２、９３により検知される鉛直搬送路６４内の静電容量が上限閾値を超えない場合は、制御部９０は、トナーエンドを判定する。

上述では、搬送ノズル内の搬送スクリュ６１４と中継搬送路内の搬送スクリュ６１５とを別々の駆動部で駆動しているが、一つの駆動部で同時に駆動させてもよい。同時に駆動させる場合は、搬送ノズル内の搬送スクリュ６１４のトナー搬送量を中継搬送路内の搬送スクリュ６１５のトナー搬送量も多くする。例えば、搬送ノズル内の搬送スクリュ６１４の回転数を中継搬送路内の搬送スクリュ６１５の回転数よりも速くすることで、搬送ノズル内の搬送スクリュ６１４のトナー搬送量を中継搬送路内の搬送スクリュ６１５のトナー搬送量も多くできる。

このように、搬送ノズル内の搬送スクリュ６１４のトナー搬送量を中継搬送路内の搬送スクリュ６１５のトナー搬送量も多くすることで、鉛直搬送路６４にトナーが徐々に貯まっていく。トナー容器３２内にトナー量が十分にあるときは、一対の電極９２、９３により検知される鉛直搬送路６４内の静電容量が上昇する。あるいは、鉛直搬送路６４内のトナー高さが、一対の電極９２，９３の上端以上となり、一対の電極９２、９３により検知される鉛直搬送路６４内の静電容量が上限飽和する。

トナー容器３２内のトナーがほとんどなくなると、搬送ノズル６１１から鉛直搬送路６４へ供給されるトナー量が減少し、鉛直搬送路６４内のトナー量が減少していく。その結果、一対の電極９２、９３により検知される鉛直搬送路６４内の静電容量が減少していく。そして、一対の電極９２、９３により検知される鉛直搬送路６４内の静電容量が閾値を下回ったら、制御部９０はトナーエンドと判定する。

図７は、静電容量と鉛直搬送路６４のトナー量との関係を調べたグラフである。
鉛直搬送路６４においては、鉛直搬送路６４内のトナー量が減っていったとき、鉛直搬送路内のトナーの高さの変化の方向は鉛直搬送路内のトナー搬送方向（上下方向）となる。

図６に示すように、本実施形態においても一対の電極９２，９３は、円弧状であり、特許文献１同様、電極の端部間距離が最も短くなり、図６の破線の領域が最も電気力線が密となりトナー量変化に対する静電容量の変化が大きい。従って、この図６の破線の領域において、トナー量変化（トナー高さ）に対する静電量容量変化が大きくなり、検知感度が高くなる。

図８は、水平搬送路に円弧状の一対の電極を配置した例を示す図である。
図８（ａ）に示すように、一対の電極を上下方向に配置したときは、図の斜線で示す領域でトナーの高さが変動しても、図中実線で示す検知感度が高い領域では、トナー量の変動がない。従って、図中斜線の領域で、検知感度が低くなってしまう。

また、図８（ｂ）に示す一対の電極を左右方向に配置したときは、図の斜線で示す領域でトナーの高さが変動しても、図中実線で示す検知感度が高い領域では、トナー量の変動がない。従って、図中斜線の領域で、検知感度が低くなってしまう。

また、図８（ｃ）に示す一対の電極を左右方向に配置したときは、図の斜線で示す領域でトナーの高さが変動しても、図中実線で示す検知感度が高い領域では、トナー量の変動がない。従って、図中斜線の領域で、検知感度が低くなってしまう。

また、図８（ｂ）や図８（ｃ）では、図中斜線領域以外でトナー高さが変動したとき、２つある検知感度の高い領域のいずれか一方でしかトナー量の変動がないため、斜線領域以外でも、検知感度が高いとは言えない。

このように、水平搬送路に円弧状の一対の電極を配置する場合は、トナーの高さ変化方向が、トナー搬送方向に対して直交する方向となる。そのため、どのように電極を配置しても、検知感度の高い領域でトナー量の変動がないトナー高さが存在してしまう。その結果、検知感度の低いトナー高さが必ず存在してしまう。

これに対し、鉛直搬送路６４では、トナー高さの変化方向が鉛直搬送路におけるトナー搬送方向と同方向となる。一対の電極９２，９３は、鉛直搬送路６４のトナー搬送方向に平行に設置されるため、図中実線で示す検知感度が高い電極の端部間の領域がトナー搬送方向に延びている。その結果、鉛直搬送路６４に一対の電極を配置した本実施形態は、一対の電極９２，９３に挟まれた領域であれば、トナー高さがどのような高さであってもトナー高さが変動したときは、必ず、検知感度の高い領域（電極端部間）でも高さが変動する。従って、図７に示すように、一対の電極９２，９３に挟まれた領域の高さ範囲（ｈ２～ｈ１）であれば、トナー高さがどのような高さであっても、一定の高い感度（傾きが大きい）でトナー量を検知することができる。よって、水平搬送路に一対の電極９２、９３を配置した場合に比べて、良好にトナー量を検知することができる。

また、水平搬送路では、高さによって、検知感度が高い領域と低い領域とが生じてしまうため、静電容量とトナー量との関係が比例関係とはならない。一方、鉛直搬送路６４に一対の電極９２，９３を配置した場合は、図７からわかるように、静電容量とトナー量との関係を比例関係にすることができる。これにより、一次関数を用いて、検知した静電容量から容易に精度よくトナー量を把握することができる。これにより、精度の高いトナー量検知を行うことができ、精度よくトナーエンドを検知することができる。

鉛直搬送路６４でトナーエンドを検知するために、本トナー補給装置６０は、鉛直搬送路６４にトナーを貯めている。この鉛直搬送路６４にトナーを貯めすぎると、トナーの自重により鉛直搬送路６４の下方側でトナーが詰まるおそれがある。従って、鉛直搬送路６４にトナーを貯めすぎないないよう、図７に示すように一対の電極９２、９３は、鉛直搬送路６４の下端側に配置するのが好ましい。

また、鉛直搬送路６４内に図９に示すようなほぐし部材６１６を設けてもよい。
図９に示すほぐし部材６１６は、線材をらせん状に巻いたコイルばね形状となっており、一対の電極９２，９３が検知する静電容量に影響を与えないように非導電性の部材（絶縁部材）で構成されている。搬送ノズル内の搬送スクリュ６１４にクランク部を設け、このクランク部にほぐし部材６１６のフック部６１６ａを引っ掛ける。搬送スクリュ６１４が回転することで、ほぐし部材６１６が上下に移動し、鉛直搬送路６４のトナーをほぐすことができる。
また、ほぐし部材６１６により鉛直搬送路内のトナーをほぐすことで、鉛直搬送路内のトナー高さを一定にでき、一対の電極９２，９３で精度よくトナー量を検知することができる。

中継搬送路６５の搬送スクリュ６１５にクランク部を設け、このクランク部にほぐし部材６１６を取り付けて、ほぐし部材６１６を上下動させてもよい。しかし、搬送ノズル内の搬送スクリュ６１４にほぐし部材６１６を設ける方が、ほぐし部材６１６を吊り下げる形で保持することができ、容易にほぐし部材６１６の姿勢を維持することができ、好ましい。なお、ほぐし部材６１６は、トナーをほぐせる形状であればよく、図９に示す形状に限るものではない。

また、本実施形態では一対の電極９２,９３を、鉛直搬送路６４の外径に沿った円弧状にしているが、一対の電極９２，９３を平行平板としてもよい。円弧状の場合は、上述したように、電極間距離が最も短い電極の端部間の検知感度が高い領域と、電極間距離が最も長くなる電極の中央部間の検知感度の低い領域とが生じてしまう。そのため、鉛直搬送路６４内のトナー高さが均一でないときの検知した静電容量と、トナー高さが均一の時の検知した静電容量とに差が生じるおそれがある。具体的に説明すると、電極の中央部間に対応する箇所のトナー高さが、電極の端部間に対応する箇所のトナー高さよりも低いときと、電極の端部間に対応する箇所のトナー高さが、電極の中央部間に対応する箇所のトナー高さよりも低いときとでは、同じトナー量でも、検知する静電容量が異なるのである。

また、円弧状の場合は、組み付け誤差により電極の端部間距離が規定に対して少しでもずれると、静電容量が大きく変動する。その結果、鉛直搬送路６４内のトナー高さが均一でないときの検知した静電容量と、トナー高さが均一の時の検知した静電容量との間に差が大きくなるおそれがある。

これに対し、一対の電極９２,９３を平行平板とすることで、検知感度が一定となり、鉛直搬送路６４内のトナー高さが均一でないときと、トナー高さが均一の時の検知した静電容量との間に差が生じることがないという利点がある。また、多少、組み付け誤差があっても、静電容量が大幅に変動することがなく、円弧状の場合に比べて一対の電極をラフに組み付けることができるという利点がある。

一方、一対の電極を円弧状とすることで、平行平板に比べて、トナー量（トナー高さ）の変化に対する静電容量の変化量が大きく、感度よくトナー量を検知することができるという利点がある。従って、精度よく組み付けて、ほぐし部材等のトナー高さ均一にする手段を用いれば、非常に精度の高いトナーエンド検知を行うことができる。

次に、トナー補給装置６０の変形例について、説明する。

［変形例１］
図１０は、変形例１のトナー補給装置１６０の概略構成図である。
変形例１のトナー補給装置１６０は、粉体搬送路として、トナー容器３２からトナーが供給されるトナー供給口７３Ｗを備えた鉛直搬送路１６１と、水平搬送路１６２と、トナー落下搬送路１６３とを有している。

容器先端側カバー３４には、トナー排出口Ｗを有しており、このトナー排出口Ｗを開閉するシャッター部材３８が、トナー容器３２の挿入方向に所定範囲でスライド可能に取り付けられている。

トナー容器３２が画像形成装置に装着されると、その装着動作に連動して、トナー容器３２のシャッター部材３８が移動してトナー排出口Ｗが開放されるとともに、トナー補給装置１６０のトナー供給口７３Ｗとトナー排出口Ｗとが連通する。

実施形態と同様に、第一駆動部９１により容器本体３３を回転駆動することで、容器本体３３の内部に収容されたトナーがトナー排出口Ｗから排出されて、トナー補給装置６０のトナー供給口７３Ｗから鉛直搬送路１６１に供給される。

鉛直搬送路１６１に供給されたトナーは、鉛直搬送路１６１を自重落下して水平搬送路１６２へ搬送される。水平搬送路１６２へ搬送されたトナーは、第二駆動部８０により回転駆動される搬送スクリュ１６２ａにより水平方向に搬送される。この搬送スクリュ１６２ａによって搬送されたトナーは、トナー落下搬送路１６３を自重落下して現像装置５０に補給される。

この変形例１についても、鉛直搬送路１６１に一対の電極９２、９３が設けられている。そして、実施形態と同様に、制御部９０は、鉛直搬送路１６１に規定のトナー量を貯めるように第一駆動部９１と第二駆動部８０とを制御している。具体的には、一対の電極９２、９３により検知される鉛直搬送路１６１内の静電容量が上限閾値以上となるまで、制御部９０は、鉛直搬送路１６１へトナー容器３２内のトナーを供給するトナー供給動作を実行する。トナー供給動作が実行されると、第一駆動部９１を駆動させて、容器本体３３を駆動して鉛直搬送路１６１へトナー容器３２内のトナーを供給する。制御部９０は、静電容量が上限閾値以上となり、鉛直搬送路１６１内に所定量以上のトナーが貯まったら、トナー供給動作を停止する。

上述したように、制御部９０が現像装置５０へのトナーの補給を要すると判断したときは、第二駆動部８０により水平搬送路１６２内の搬送スクリュ１６２ａを駆動し、現像装置５０へトナーを補給するトナー補給動作を実行する。このような補給動作を繰り返して、一対の電極９２、９３により検知される鉛直搬送路１６１内の静電容量が下限閾値を下回ったら、制御部９０は、上述したトナー供給動作を行う。そして、制御部９０は、静電容量が上限閾値以上となるまで、鉛直搬送路６４へトナー容器３２のトナーの供給を行う。

規定時間、トナー供給動作を行っても、一対の電極９２、９３により検知される鉛直搬送路１６１内の静電容量が上限閾値を超えない場合は、検知手段たる制御部９０は、トナーエンドを判定する。

この変形例のトナー補給装置においても、鉛直搬送路１６１に一対の電極を配置することで、水平搬送路に設けた場合に比べて、精度よくトナーエンドを検知することができる。

［変形例２］
図１１は、変形例２のトナー補給装置２６０の概略構成図である。
変形例２のトナー補給装置２６０は、トナー容器３２から供給されたトナーを一時的に貯留する一時貯留部としてのトナー貯留容器２６１が設けられている。

トナー貯留容器２６１内には、トナー貯留容器２６１内のトナーを攪拌するアジテータ２６１ａが設けられている。アジテータ２６１ａが図中矢印方向に回転することで、トナー貯留容器２６１内のトナーが攪拌される。

トナー貯留容器２６１の下部には、搬送スクリュ２６２ａが配設された水平搬送路２６２を有しており、搬送スクリュ２６２ａの回転駆動によりトナー貯留容器２６１のトナーを搬送する。搬送スクリュ２６２ａによりによって搬送されたトナーは、トナー落下搬送路２６４を自重落下して現像装置５０に補給される。

トナー貯留容器２６１のトナーを水平搬送路２６２へ排出する円筒状の排出口付近に円弧状の一対の電極９２，９３が配置されている。この一対の電極間の静電容量に基づいて、トナー貯留容器２６１のトナー有無を検知する。

一対の電極９２、９３により検知される静電容量が下限閾値以下となり、トナー貯留容器２６１にトナーがないことを検知したら、トナー容器３２を所定時間駆動してトナー貯留容器２６１へトナーを供給する。トナー容器３２を所定時間駆動しても、静電容量が下限閾値の場合は、トナーエンドと検知する。

図１１に示すように、一対の電極９２、９３は、トナー貯留容器２６１において、もっとも壁面間の距離が短い排出口付近に設けることで、電極間の電気力線を密にでき、感度よく静電容量変化を検知できる。

この変形例２においても、一対の電極の円弧面が、上下方向に平行となるように配置でき、トナー貯留容器２６１内のトナー高さが変動したとき、必ず、一対の電極の端部間の感度の高い領域で高さが変動する。これにより、感度よくトナー貯留容器２６１のトナーの有無を検知することができる。

以上に説明したものは一例であり、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様１）
トナーなどの粉体を搬送する粉体搬送路（本実施形態では、搬送ノズル６１１と、鉛直搬送路６４と、中継搬送路６５と、トナー落下搬送路６６とで構成）に配置された一対の電極９２，９３と、電極間の静電容量の変化に基づいて、粉体搬送路内の粉体量を検知する制御部９０などの検知手段とを備えたトナー補給装置６０などの粉体補給装置において、粉体搬送路は、粉体を鉛直方向に搬送する鉛直搬送路６４を有し、一対の電極を鉛直搬送路６４に配置した。
特許文献１には、次のことが記載されている。すなわち、円筒形状の粉体搬送路に円弧形状の一対の電極を配置する構成においては、電極間距離が最も短い電極端部間の電気力線が最も密となる。この電極端部間の電気力線が密となるところで、粉体の高さが変化したときは、静電容量が大きく変化し、感度よく粉体量を検知できるが、それ以外のところで粉体の高さが変化したときは、静電容量があまり変化せず、感度よく粉体量を検知できない旨が記載されている。
水平搬送経路においては、粉体搬送方向に対して直交する方向に粉体の高さが変化する。このように、粉体搬送方向に対して直交する方向に粉体の高さが変化する場合は、図８を用いて説明したように、電極端部間の位置が粉体搬送路の外周面のどの位置にあっても、図８の実線で囲った電気力線が密となる感度が高いところ以外で粉体高さが変化する領域（図８の斜線の領域）が必ず存在する。その結果、搬送路内トナー高さによっては、感度よく粉体量を検知できないことがあり、粉体検知精度に改良の余地があった。
これに対し、態様１では、一対の電極を鉛直搬送路に配置している。鉛直搬送路内の粉体の高さの変化の方向は、粉体の搬送方向となる。一対の電極は、搬送方向に平行に配置されるため、電極の端部同士が対向する領域は、搬送方向に延びている。従って、鉛直搬送路内の粉体の高さによらず、粉体の高さが変化したときは、電極端部間の電気力線が密となるところの粉体の高さが変化する。これにより、搬送路内の粉体高さがどのような高さであっても、感度よく粉体量を検知することができ、特許文献１に記載の装置に比べて粉体搬送路内の粉体量を精度よく検知することができる。

（態様２）
態様１において、鉛直搬送路６４は、円筒形状であり、一対の電極は、円弧形状である。
これによれば、実施形態で説明したように、一対の電極が平行平板の場合に比べて、粉体高さの変化に対する静電容量の変化を大きくでき、粉体量検知の感度を高めることができる。

（態様３）
態様１において、一対の電極は、平板である。
これによれば、実施形態で説明したように、電極間の電気力線を均一にでき、一対の電極が円弧形状の場合に比べて、組み付け誤差があっても、静電容量が大幅に変動することがない。

（態様４）
態様１乃至３いずれかにおいて、粉体搬送路は、一端側がトナー容器３２などの粉体容器に挿入され、一端側に粉体容器から粉体を受け入れるノズル開口６１０などの開口部を有し、開口部から受け入れた粉体を鉛直搬送路６４へ向けて水平方向に搬送する搬送ノズル６１１などの第一水平搬送路と、鉛直搬送路６４から搬送された粉体を水平方向に搬送する中継搬送路６５などの第二水平搬送路とを有する。
これによれば、中継搬送路６５などの第二水平搬送路での粉体搬送を制御することで、現像装置５０などの補給対象装置への粉体補給量を制御することができる。また、第二水平搬送路での粉体搬送と搬送ノズル６１１などの第一水平搬送路での粉体搬とを制御することで、鉛直搬送路６４に粉体を規定量貯めることができ、一対の電極により鉛直搬送路内の粉体量を検知することができる。

（態様５）
態様１乃至３いずれかにおいて、鉛直搬送路１６１は、トナー容器３２などの粉体容器の粉体を排出するトナー排出口Ｗなどの粉体排出口から粉体が供給されるトナー供給口７３Ｗなどの粉体供給口を有し、粉体搬送路は、鉛直搬送路１６１から搬送された粉体を水平方向に搬送する水平搬送路１６２を有する。
これによれば、図１０を用いて説明したように、水平搬送路１６２での粉体搬送を制御することで、現像装置５０などの補給対象装置への粉体補給量を制御することができる。また、水平搬送路１６２での粉体搬送とトナー容器３２などの粉体容器からの粉体供給量を制御することで、鉛直搬送路１６１に粉体を規定量貯めることができ、一対の電極により鉛直搬送路内の粉体量を検知することができる。

（態様６）
粉体容器内の粉体を一時貯留するトナー貯留容器２６１などの一時貯留部を備えたトナー補給装置などの粉体補給装置において、一時貯留部に一対の電極を配置し、電極間の静電容量の変化に基づいて、一時貯留部の粉体量を検知する。
これによれば、図１１を用いて説明したように、一対の電極の円弧面が、上下方向に平行となるように配置すれば、トナー貯留容器２６１など一時貯留部内の一対の電極の端部間の感度の高い領域で高さ変化を検知することができ、感度よく一時貯留部の粉体量を検知することができる。

（態様７）
感光体４１などの像担持体と、現像剤を用いて像担持体上の潜像を現像する現像装置５０などの現像手段と、現像手段で使用される現像剤を収容するトナー容器３２などの現像剤収容容器と、現像剤収容容器内の現像剤を前記現像手段に補給するトナー補給装置６０などの現像剤補給手段とを備えた画像形成装置において、現像剤補給手段として、態様１乃至６いずれかの粉体補給装置を用いた。
これによれば、トナー容器３２などの現像剤収容容器内の現像剤の残量を良好に検知することができる。

３２ ：トナー容器
３３ ：容器本体
３４ ：容器先端側カバー
３８ ：シャッター部材
４１ ：感光体
４６ ：作像部
５０ ：現像装置
５６ ：トナー濃度検知センサ
６０ ：トナー補給装置
６４ ：鉛直搬送路
６５ ：中継搬送路
６６ ：トナー落下搬送路
７０ ：トナー容器収容部
７１ ：挿入口形成部
７２ ：容器受部
７３ ：容器カバー受入部
７３Ｗ ：トナー供給口
８０ ：第二駆動部
９０ ：制御部
９１ ：第一駆動部
９２ ：電極
９３ ：電極
１６０ ：トナー補給装置
１６１ ：鉛直搬送路
１６２ ：水平搬送路
１６２ａ ：搬送スクリュ
１６３ ：トナー落下搬送路
２６０ ：トナー補給装置
２６１ ：トナー貯留容器
２６１ａ ：アジテータ
２６２ ：水平搬送路
２６２ａ ：搬送スクリュ
２６４ ：トナー落下搬送路
５００ ：複写機
６１０ ：ノズル開口
６１１ ：搬送ノズル
６１４ ：搬送スクリュ
６１５ ：搬送スクリュ
６１６ ：ほぐし部材
６１６ａ ：フック部
Ｗ ：トナー排出口

特開２０２０－２４３８４号公報

Claims (7)

1. 粉体を搬送する粉体搬送路に配置された一対の電極と、
   電極間の静電容量の変化に基づいて、前記粉体搬送路内の粉体量を検知する検知手段とを備えた粉体補給装置において、
   前記粉体搬送路は、前記粉体を鉛直方向に搬送する鉛直搬送路を有し、
   前記一対の電極を前記鉛直搬送路に配置したことを特徴とする粉体補給装置。
2. 請求項１に記載の粉体補給装置において、
   鉛直搬送路は、円筒形状であり、
   一対の電極は、円弧形状であることを特徴とする粉体補給装置。
3. 請求項１に記載の粉体補給装置において、
   前記一対の電極は、平板であることを特徴とする粉体補給装置。
4. 請求項１乃至３いずれか一項に記載の粉体補給装置において、
   前記粉体搬送路は、一端側が粉体容器に挿入され、前記一端側に前記粉体容器から前記粉体を受け入れる開口部を有し、前記開口部から受け入れた前記粉体を前記鉛直搬送路へ向けて水平方向に搬送する第一水平搬送路と、前記鉛直搬送路から搬送された前記粉体を水平方向に搬送する第二水平搬送路とを有することを特徴とする粉体補給装置。
5. 請求項１乃至３いずれか一項に記載の粉体補給装置において、
   前記鉛直搬送路は、粉体容器の前記粉体を排出する粉体排出口から粉体が供給される粉体供給口を有し、
   前記粉体搬送路は、前記鉛直搬送路から搬送された前記粉体を水平方向に搬送する水平搬送路を有することを特徴とする粉体補給装置。
6. 粉体容器内の粉体を一時貯留する一時貯留部を備えた粉体補給装置において、
   前記一時貯留部に一対の電極を配置し、
   電極間の静電容量の変化に基づいて、前記一時貯留部の粉体量を検知することを特徴とする粉体補給装置。
7. 像担持体と、
   現像剤を用いて像担持体上の潜像を現像する現像手段と、
   前記現像手段で使用される現像剤を収容する現像剤収容容器と、
   前記現像剤収容容器内の現像剤を前記現像手段に補給する現像剤補給手段とを備えた画像形成装置において、
   前記現像剤補給手段として、請求項１乃至６いずれか一項に記載の粉体補給装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。

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