(57)【要約】【課題】トナー貯留部の空間を有効活用し、トナー容器交換作業の時間短縮とトナー容器残量低下時のプリント可能枚数の低下防止とを両立させる。【解決手段】トナー容器からの吐出された所定量のトナーを貯留しつつ循環させて現像手段に供給するトナー貯留部１３と、回転軸を中心に回転してトナー貯留部で貯留されているトナーをそれぞれ反対の回転軸方向に送り出して循環させる二軸のスクリュー羽根１３Ａ，１３Ｂと、トナー貯留部において貯留されるトナーの上面位置を検知するセンサ１３Ｓと、センサの検知結果を受けて、トナー貯留部においてトナーが所定の上面位置を保つようにトナー容器からの吐出を制御すると共に、二軸のスクリュー羽根の回転を制御する制御手段１０１と、を備え、トナー容器に残存するトナー量を推測し、該残存トナー量に応じて、二軸のスクリュー羽根の回転方向を決定する。【選択図】図１
2010048962.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像手段でトナーを用いて現像して得たトナー像を転写紙に転写して画像を形成する画像形成装置であって、
画像形成装置に対して着脱可能なトナー容器からトナー貯留部にトナーを吐出させるトナー吐出手段と、
前記トナー容器からトナーの吐出を受けて、所定量の前記トナーを貯留しつつ循環させて前記現像手段に供給する循環型のトナー貯留部と、
回転軸を中心に回転することで、前記トナー貯留部で貯留されている前記トナーをそれぞれ反対の回転軸方向に送り出して循環させる二軸のスクリュー羽根と、
前記トナー貯留部において貯留される前記トナーの接触している上面位置を検知するセンサと、
前記センサの検知結果を受けて、前記トナー貯留部において前記トナーが所定の上面位置を保つように前記トナー吐出手段の吐出を制御すると共に、前記二軸のスクリュー羽根の回転を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記二軸のスクリュー羽根をそれぞれ反対方向に回転させつつ前記トナーを循環させるよう制御しており、
前記トナー容器に残存するトナー量を推測し、
該残存トナー量に応じて、前記二軸のスクリュー羽根の回転方向を決定する、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
現像手段でトナーを用いて現像して得たトナー像を転写紙に転写して画像を形成する画像形成装置であって、
画像形成装置に対して着脱可能なトナー容器からトナー貯留部にトナーを吐出させるトナー吐出手段と、
前記トナー容器からトナーの吐出を受けて、所定量の前記トナーを貯留しつつ循環させて前記現像手段に供給する循環型のトナー貯留部と、
回転軸を中心に回転することで、前記トナー貯留部で貯留されている前記トナーをそれぞれ反対の回転軸方向に送り出して循環させる二軸のスクリュー羽根と、
前記トナー貯留部において貯留される前記トナーの接触している上面位置を検知するセンサと、
前記センサの検知結果を受けて、前記トナー貯留部において前記トナーが所定の上面位置を保つように前記トナー吐出手段の吐出を制御すると共に、前記二軸のスクリュー羽根の回転を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記二軸のスクリュー羽根をそれぞれ反対方向に回転させつつ前記トナーを循環させるよう制御しており、
前記トナー容器に残存するトナー量を推測した結果から該トナー容器の交換が所定の期間内に近づいたと判断される場合には、前記二軸のスクリュー羽根の回転方向として、二軸の内側で前記トナーの上面が凹となる回転方向から、前記上面が凸となる回転方向に変更して制御する、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
現像手段でトナーを用いて現像して得たトナー像を転写紙に転写して画像を形成する画像形成装置であって、
画像形成装置に対して着脱可能なトナー容器からトナー貯留部にトナーを吐出させるトナー吐出手段と、
前記トナー容器からトナーの吐出を受けて、所定量の前記トナーを貯留しつつ循環させて前記現像手段に供給する循環型のトナー貯留部と、
回転軸を中心に回転することで、前記トナー貯留部で貯留されている前記トナーをそれぞれ反対の回転軸方向に送り出して循環させる二軸のスクリュー羽根と、
前記トナー貯留部において貯留される前記トナーの接触している上面位置を検知するセンサと、
前記センサの検知結果を受けて、前記トナー貯留部において前記トナーが所定の上面位置を保つように前記トナー吐出手段の吐出を制御すると共に、前記二軸のスクリュー羽根の回転を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記二軸のスクリュー羽根をそれぞれ反対方向に回転させつつ前記トナーを循環させるよう制御しており、
前記トナー容器を交換後は、前記二軸のスクリュー羽根の回転方向として、二軸の内側で前記トナーの上面が凹となる回転方向を選択して制御し、
前記トナー容器に残存するトナー量を推測した結果から該トナー容器の交換が所定の期間内に近づいたと判断される場合には、前記二軸のスクリュー羽根の回転方向として、二軸の内側で前記トナーの上面が凸となる回転方向を選択して制御する、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
前記二軸のスクリュー羽根は、同じねじ方向の螺旋状のブレードを有する、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記センサは、前記トナー貯留部における側面に配置され、貯留される前記トナーの接触の有無により、該トナーの上面位置を検知する、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記二軸のスクリュー羽根は、前記トナー貯留部内において、隣接して配置されている、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機やプリンタなどに使用されるトナーにより画像を形成する画像形成装置に関し、特に、安定しつつ効率の良いたトナー供給に配慮された画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置では、感光体に画像データに応じた静電潜像を形成し、この静電潜像をトナーによって現像して可視像（トナー像）とし、このトナー像を転写紙に転写することで画像形成を行っている。
【０００３】
このような画像形成装置において、トナーを安定した状態で、すなわち途切れることなく現像装置に供給することが要求される。
そのため、画像形成装置に対して着脱可能なトナー容器を用いて、このトナー容器からトナー貯留部に一定量のトナーを貯留しつつ、現像装置にトナーを供給することが行われている。このようにすることで、使用中のトナー容器内にトナーの残量が無くなったとしても、トナー貯留部がバッファとしての役目を果たすため、画像形成装置を停止させる時間を短縮することができる。
【０００４】
なお、この種のトナー供給の仕組みについては、たとえば、以下の特許文献１などにも記載されている。
【特許文献１】特開２００５−２４６２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、トナー容器からのトナーを貯留するトナー貯留部では、貯留されているトナー上面をセンサで検知して、所定量のトナーが固まったりしないよう、該トナーを循環させつつ貯留している。この場合、トナー貯留部ではトナーを攪拌しつつ安定してトナーを循環させるため、一定の空き空間が存在しており、該空間を有効活用できていなかった。
【０００６】
また、トナー貯留部に大量のトナーを貯留させると、通常動作時のトナー供給は安定するものの、トナーが減ってトナー容器を交換した際に、新しいトナー容器からトナー貯留部にトナーを供給する動作（トナー容器交換作業）に多くの時間が必要になり、画像形成装置を停止させる時間が長くなる。
【０００７】
一方、トナー貯留部に少量のトナーしか貯留させないと、トナーが減ってトナー容器を交換した際に、新しいトナー容器からトナー貯留部にトナーを供給する動作（トナー容器交換作業）は素早くなるものの、トナー容器のトナー残量が減った場合に、安定して動作継続できるプリント可能枚数が少なくなると言う問題が生じる。
【０００８】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、トナー貯留部の空間を有効活用し、トナー容器交換作業の時間短縮とトナー容器残量低下時のプリント可能枚数の低下防止とを両立させることが可能な画像形成装置を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
すなわち、課題を解決する手段としての本発明の画像形成装置は、以下のように構成されたものである。
（１）請求項１記載の発明は、現像手段でトナーを用いて現像して得たトナー像を転写紙に転写して画像を形成する画像形成装置であって、画像形成装置に対して着脱可能なトナー容器からトナー貯留部にトナーを吐出させるトナー吐出手段と、前記トナー容器からトナーの吐出を受けて、所定量の前記トナーを貯留しつつ循環させて前記現像手段に供給する循環型のトナー貯留部と、回転軸を中心に回転することで、前記トナー貯留部で貯留されている前記トナーをそれぞれ反対の回転軸方向に送り出して循環させる二軸のスクリュー羽根と、前記トナー貯留部において貯留される前記トナーの接触している上面位置を検知するセンサと、前記センサの検知結果を受けて、前記トナー貯留部において前記トナーが所定の上面位置を保つように前記トナー吐出手段の吐出を制御すると共に、前記二軸のスクリュー羽根の回転を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記二軸のスクリュー羽根をそれぞれ反対方向に回転させつつ前記トナーを循環させるよう制御しており、前記トナー容器に残存するトナー量を推測し、該残存トナー量に応じて、前記二軸のスクリュー羽根の回転方向を決定する、ことを特徴とする画像形成装置である。
【００１０】
（２）請求項２記載の発明は、現像手段でトナーを用いて現像して得たトナー像を転写紙に転写して画像を形成する画像形成装置であって、画像形成装置に対して着脱可能なトナー容器からトナー貯留部にトナーを吐出させるトナー吐出手段と、前記トナー容器からトナーの吐出を受けて、所定量の前記トナーを貯留しつつ循環させて前記現像手段に供給する循環型のトナー貯留部と、回転軸を中心に回転することで、前記トナー貯留部で貯留されている前記トナーをそれぞれ反対の回転軸方向に送り出して循環させる二軸のスクリュー羽根と、前記トナー貯留部において貯留される前記トナーの接触している上面位置を検知するセンサと、前記センサの検知結果を受けて、前記トナー貯留部において前記トナーが所定の上面位置を保つように前記トナー吐出手段の吐出を制御すると共に、前記二軸のスクリュー羽根の回転を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記二軸のスクリュー羽根をそれぞれ反対方向に回転させつつ前記トナーを循環させるよう制御しており、前記トナー容器に残存するトナー量を推測した結果から該トナー容器の交換が所定の期間内に近づいたと判断される場合には、前記二軸のスクリュー羽根の回転方向として、二軸の内側で前記トナーの上面が凹となる回転方向から、前記上面が凸となる回転方向に変更して制御する、ことを特徴とする画像形成装置である。
【００１１】
（３）請求項３記載の発明は、現像手段でトナーを用いて現像して得たトナー像を転写紙に転写して画像を形成する画像形成装置であって、画像形成装置に対して着脱可能なトナー容器からトナー貯留部にトナーを吐出させるトナー吐出手段と、前記トナー容器からトナーの吐出を受けて、所定量の前記トナーを貯留しつつ循環させて前記現像手段に供給する循環型のトナー貯留部と、回転軸を中心に回転することで、前記トナー貯留部で貯留されている前記トナーをそれぞれ反対の回転軸方向に送り出して循環させる二軸のスクリュー羽根と、前記トナー貯留部において貯留される前記トナーの接触している上面位置を検知するセンサと、前記センサの検知結果を受けて、前記トナー貯留部において前記トナーが所定の上面位置を保つように前記トナー吐出手段の吐出を制御すると共に、前記二軸のスクリュー羽根の回転を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記二軸のスクリュー羽根をそれぞれ反対方向に回転させつつ前記トナーを循環させるよう制御しており、前記トナー容器を交換後は、前記二軸のスクリュー羽根の回転方向として、二軸の内側で前記トナーの上面が凹となる回転方向を選択して制御し、前記トナー容器に残存するトナー量を推測した結果から該トナー容器の交換が所定の期間内に近づいたと判断される場合には、前記二軸のスクリュー羽根の回転方向として、二軸の内側で前記トナーの上面が凸となる回転方向を選択して制御する、ことを特徴とする画像形成装置である。
【００１２】
（４）請求項４記載の発明は、前記二軸のスクリュー羽根は、同じねじ方向の螺旋状のブレードを有する、ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の画像形成装置である。
【００１３】
（５）請求項５記載の発明は、前記センサは、前記トナー貯留部における側面に配置され、貯留される前記トナーの接触の有無により、該トナーの上面位置を検知する、ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の画像形成装置である。
【００１４】
（６）請求項６記載の発明は、前記二軸のスクリュー羽根は、前記トナー貯留部内において、隣接して配置されている、ことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、以下のような効果が得られる。
（１）請求項１記載の画像形成装置の発明では、センサの検知結果を受けてトナー貯留部においてトナーが所定の上面位置を保つように制御すると共に、トナー貯留部における二軸のスクリュー羽根をそれぞれ反対方向に回転させつつトナーを循環させるよう制御する際に、トナー容器に残存するトナー量に応じて二軸のスクリュー羽根の回転方向を決定する。
【００１６】
この際に、二軸のスクリュー羽根のそれぞれ反対方向の回転方向として、二軸の内側でトナーの上面が凸となる回転方向と、上面が凹となる回転方向との、いずれかを決定することができる。
【００１７】
ここで、二軸のスクリュー羽根のそれぞれ反対方向の回転方向として、二軸の内側でトナーの上面が凸となる回転方向に制御することで、センサがトナー貯留部側面に配置されている場合にはトナー貯留部におけるトナー貯留量が実際には多い状態であっても所定量であると検知されるため、トナー貯留部の空間を有効活用することが可能になり、トナー容器残量低下時のプリント可能枚数を増やすことができる。
【００１８】
一方、二軸のスクリュー羽根のそれぞれ反対方向の回転方向として、二軸の内側でトナーの上面が凹となる回転方向に制御することで、センサがトナー貯留部側面に配置されている場合にはトナー貯留部におけるトナー貯留量が実際には少なくても所定量であると検知されるため、トナー容器交換作業の時間を短縮することができる。
【００１９】
この結果、トナー容器に残存するトナー量に応じて二軸のスクリュー羽根の回転方向を決定することで、トナー貯留部の空間を有効活用し、トナー容器交換作業の時間短縮とトナー容器残量低下時のプリント可能枚数の低下防止とを両立させることが可能になる。
【００２０】
（２）請求項２記載の画像形成装置の発明では、センサの検知結果を受けてトナー貯留部においてトナーが所定の上面位置を保つように制御すると共に、トナー貯留部における二軸のスクリュー羽根をそれぞれ反対方向に回転させつつトナーを循環させるよう制御する際に、トナー容器に残存するトナー量推測結果から該トナー容器の交換が所定の期間内に近づいたと判断される場合には、二軸のスクリュー羽根の回転方向として、二軸の内側でトナーの上面が凹となる回転方向から、上面が凸となる回転方向に変更して制御する。
【００２１】
ここで、二軸のスクリュー羽根のそれぞれ反対方向の回転方向として、二軸の内側でトナーの上面が凸となる回転方向に制御することで、センサがトナー貯留部側面に配置されている場合にはトナー貯留部におけるトナー貯留量が実際には多い状態であっても所定量であると検知されるため、トナー貯留部の空間を有効活用することが可能になり、トナー容器残量低下時のプリント可能枚数を増やすことができる。
【００２２】
一方、二軸のスクリュー羽根のそれぞれ反対方向の回転方向として、二軸の内側でトナーの上面が凹となる回転方向に制御することで、センサがトナー貯留部側面に配置されている場合にはトナー貯留部におけるトナー貯留量が実際には少なくても所定量であると検知されるため、トナー容器交換作業の時間を短縮することができる。
【００２３】
この結果、トナー容器に残存するトナー量に応じて二軸のスクリュー羽根の回転方向を決定することで、トナー貯留部の空間を有効活用し、トナー容器交換作業の時間短縮とトナー容器残量低下時のプリント可能枚数の低下防止とを両立させることが可能になる。
【００２４】
（３）請求項３記載の画像形成装置の発明では、センサの検知結果を受けてトナー貯留部においてトナーが所定の上面位置を保つように制御すると共に、トナー貯留部における二軸のスクリュー羽根をそれぞれ反対方向に回転させつつトナーを循環させるよう制御する際に、トナー容器交換後は二軸のスクリュー羽根の回転方向として二軸の内側でトナーの上面が凹となる回転方向を選択して制御し、トナー容器に残存するトナー量を推測した結果から該トナー容器の交換が所定の期間内に近づいたと判断される場合には二軸のスクリュー羽根の回転方向として二軸の内側でトナーの上面が凸となる回転方向を選択して制御する。
【００２５】
ここで、トナー容器交換作業に、二軸のスクリュー羽根のそれぞれ反対方向の回転方向として二軸の内側でトナーの上面が凹となる回転方向に制御することで、センサがトナー貯留部側面に配置されている場合にはトナー貯留部におけるトナー貯留量が実際には少なくても所定量であると検知されるため、トナー容器交換作業の時間を短縮することができる。
【００２６】
一方、トナー容器交換が近づいた場合に、二軸のスクリュー羽根のそれぞれ反対方向の回転方向として二軸の内側でトナーの上面が凸となる回転方向に制御することで、センサがトナー貯留部側面に配置されている場合にはトナー貯留部におけるトナー貯留量が実際には多い状態であっても所定量であると検知されるため、トナー貯留部の空間を有効活用することが可能になり、トナー容器残量低下時のプリント可能枚数を増やすことができる。
【００２７】
この結果、トナー容器に残存するトナー量に応じて二軸のスクリュー羽根の回転方向を決定することで、トナー貯留部の空間を有効活用し、トナー容器交換作業の時間短縮とトナー容器残量低下時のプリント可能枚数の低下防止とを両立させることが可能になる。
【００２８】
（４）以上の（１）〜（３）において、二軸のスクリュー羽根は同じねじ方向の螺旋状のブレードを有するため、トナー貯留部における二軸のスクリュー羽根をそれぞれ反対方向に回転させつつトナーを循環させるよう制御する際に、二軸のスクリュー羽根のそれぞれ反対方向の回転方向として、二軸の内側でトナーの上面が凸となる回転方向と、上面が凹となる回転方向との、いずれかを決定することができる。
【００２９】
（５）以上の（１）〜（４）において、センサは、トナー貯留部における側面に配置され、貯留されるトナーの接触している上面位置を検知するため、二軸のスクリュー羽根のそれぞれ反対方向の回転方向として二軸の内側でトナーの上面が凸となる回転方向に制御することで、トナー貯留部におけるトナー貯留量が実際には多い状態であっても所定量であると検知され、トナー貯留部の空間を有効活用することが可能になり、トナー容器残量低下時のプリント可能枚数を増やすことができ、二軸のスクリュー羽根のそれぞれ反対方向の回転方向として二軸の内側でトナーの上面が凹となる回転方向に制御することで、トナー貯留部におけるトナー貯留量が実際には少なくても所定量であると検知され、トナー容器交換作業の時間を短縮することができる。
【００３０】
（６）以上の（１）〜（５）において、二軸のスクリュー羽根は、トナー貯留部内において隣接して配置されているため、トナー貯留部における二軸のスクリュー羽根をそれぞれ反対方向に回転させつつトナーを循環させるよう制御する際に、二軸のスクリュー羽根のそれぞれ反対方向の回転方向として、二軸の内側でトナーの上面が凸となる回転方向と、上面が凹となる回転方向との、いずれかの状態で制御することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態（実施形態）を詳細に説明する。なお、本欄の記載は請求項の技術範囲や用語の意義を限定するものではない。
〔全体構成〕
まず、図２を参照して、画像形成装置の全体を説明する。この図２は、第１の実施の形態が適用されうる画像形成装置の全体構成を示す断面図である。
【００３２】
そして、この図２に示される画像形成装置は、画像形成部ＧＨ、画像読取装置ＹＳ、定着装置９等で構成される。画像形成部ＧＨは、タンデム型カラー画像形成部と称せられるもので、複数組の画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ、中間転写体６、２次転写部７Ａ等で構成される。
【００３３】
画像形成部ＧＨの上部には、自動原稿送り装置５０１と走査露光装置５０２からなる画像読取装置ＹＳが設置されている。自動原稿送り装置５０１の原稿台上に載置された原稿ｄは搬送部により搬送され、走査露光装置５０２の光学系により原稿の片面または両面の画像が走査露光され、ラインセンサＣＣＤに読み込まれる。
【００３４】
ラインセンサＣＣＤにより光電変換された画像信号は、画像処理部において、アナログ処理、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等が行われた後、露光部３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋに送られる。
【００３５】
イエロー（Ｙ）色の画像を形成する画像形成ユニット１０Ｙは、像担持体である感光体ドラム１Ｙの周囲に帯電部２Ｙ、露光部３Ｙ、現像装置４Ｙ、一次転写部７Ｙ及びクリーニング部８Ｙを有している。
【００３６】
マゼンタ（Ｍ）色の画像を形成する画像形成ユニット１０Ｍは、感光体ドラム１Ｍの周囲に帯電部２Ｍ、露光部３Ｍ、現像装置４Ｍ、一次転写部７Ｍ及びクリーニング部８Ｍを有している。
【００３７】
シアン（Ｃ）色の画像を形成する画像形成ユニット１０Ｃは、感光体ドラム１Ｃの周囲に帯電部２Ｃ、露光部３Ｃ、現像装置４Ｃ、一次転写部７Ｃ及びクリーニング部８Ｃを有している。
【００３８】
黒（Ｋ）色の画像を形成する画像形成ユニット１０Ｋは、感光体ドラム１Ｋの周囲に帯電部２Ｋ、露光部３Ｋ、現像装置４Ｋ、一次転写部７Ｋ及びクリーニング部８Ｋを有している。
【００３９】
帯電部２Ｙと露光部３Ｙ、帯電部２Ｍと露光部３Ｍ、帯電部２Ｃと露光部３Ｃ、及び帯電部２Ｋと露光部３Ｋは、潜像形成部を構成している。
なお、現像装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋは、例えばイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及び黒（Ｋ）の小粒径のトナーとキャリアからなる２成分現像剤が用いられる。
【００４０】
画像形成ユニット１０Ｙは、感光体ドラム１Ｙを帯電部２Ｙにより帯電させ、露光部３Ｙにより画像データに基づいて光を照射し、現像装置４Ｙによりトナーを付着させた後、イエロー（Ｙ）色の画像を中間転写体６に転写する。中間転写体６に転写後の感光体ドラム１Ｙに残留するトナーは、クリーニング部８Ｙにより除去される。
【００４１】
画像形成ユニット１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋも、各々同様に、感光体ドラム１Ｍ、１Ｃ、１Ｋを、それぞれ帯電部２Ｍ、２Ｃ、２Ｋにより帯電させ、露光部３Ｍ、３Ｃ、３Ｋにより、それぞれの画像データに基づいて光を照射し、現像装置４Ｍ、４Ｃ、４Ｋによりトナーを付着させた後、各色の画像を中間転写体６に１次転写する。中間転写体６に１次転写後の感光体ドラム１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに残留するトナーは、それぞれクリーニング部８Ｍ、８Ｃ、８Ｋにより除去される。
【００４２】
中間転写体６は、複数のローラにより巻回され、回動可能に支持されている。定着装置９は、定着ローラ９３及び加圧ローラ９４を有し、定着ローラ９３と加圧ローラ９４との間に形成されたニップ部で用紙Ｐ上のトナー像を加熱・加圧して定着する。
【００４３】
画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋより形成された各色の画像は、回動する中間転写体６上に１次転写部７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋにより逐次１次転写されて重ね合わされ、カラー画像が形成される。
【００４４】
用紙収納部である給紙トレイ２１内に収容された用紙Ｐは、給紙部２０の給紙ローラ２２により１枚ずつ分離されて給紙され、給紙ローラ２３を経て、停止状態にあるレジストローラ２４へ給紙される。そこで一旦停止されて、その先端と中間転写体６上のトナー像との位置関係が正確に一致するタイミングで、そのレジストローラ２４が回転を開始することにより２次転写部７Ａに給紙され、用紙Ｐ上にカラー画像が２次転写される。カラー画像が転写された用紙Ｐは定着装置９において加熱・加圧され、用紙Ｐ上のカラー画像が定着される。その後、排紙ローラ２５に挟持されて機外の排紙トレイ２６上に載置される。
【００４５】
一方、２次転写部７Ａにより用紙Ｐにカラー画像を転写した後に用紙Ｐを曲率分離した中間転写体６は、中間転写体クリーニング部８Ａにより残留トナーが除去される。
１１Ｙはイエロー（Ｙ）色のトナーを収容したトナー容器であり、現像装置４Ｙにトナーを供給する。１１Ｍはマゼンタ（Ｍ）色のトナーを収容したトナーボトルなどのトナー容器であり、現像装置４Ｍにトナーを供給する。１１Ｃはシアン（Ｃ）色のトナーを収容したトナー容器であり、現像装置４Ｃにトナーを供給する。１１Ｙは黒（Ｂｋ）色のトナーを収容したトナー容器であり、現像装置４Ｋにトナーを供給する。
【００４６】
なお、このトナー容器１１（１１Ｙ〜１１Ｋ）は、画像形成装置に対して着脱可能に構成されており、ボトル状の容器で構成されている。
また、このトナー容器１１からトナーを吐出させるトナー吐出手段（不図示、図３にて説明）、トナー容器からトナーの吐出を受けて所定量の前記トナーを貯留しつつ循環させて現像装置に供給する循環型のトナー貯留部（不図示）とを備えて、本実施形態の画像形成装置は構成されている。
【００４７】
なお、図示の如く、使用頻度の高い黒（Ｋ）色のトナーを収容したトナー容器１１Ｋは、最も容量が大きいものが使用されている。
〔主要部の構成〕
このトナー容器１１とトナー貯留部１３について、図３の模式的な断面構成図を用いて説明する。ここでは、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色についてまとめて説明する。
【００４８】
この図３では、スクリュー羽根１３Ａ，１３Ｂの軸方向を、紙面垂直方向とした断面状態でトナー貯留部１３の状態を示している。これらスクリュー羽根１３Ａ，１３Ｂは、略水平方向に並んで（隣接して）配置されている。なお、この図３のように水平方向に並んで配置されている以外に、図９のように、上下方向に高さを違えて配置することも可能である。この場合には、トナー貯留部１３における上下方向の空間が広がる利点がある。なお、以下の具体例では、図３の状態であるものとして説明を続ける。
【００４９】
ここでは、トナー容器１１は、図３の紙面垂直方向に挿抜することで画像形成装置に対して着脱可能に構成されており、ボトル状の容器で構成されている。
トナー吐出部１２は、トナー容器１１から所定量のトナーをトナー貯留部１３に対して吐出させるトナー吐出手段である。
【００５０】
トナー貯留部１３は、トナー容器１１からトナーの吐出を受けて所定量のトナーを貯留しつつ循環させて、安定した状態で現像装置４にトナーを供給する循環型のトナー貯留部である。
【００５１】
そして、このトナー貯留部１３には、トナーを循環させるため、図４に示すように、二軸のスクリュー羽根（スクリュー羽根１３Ａ、スクリュー羽根１３Ｂ）を備えて構成されている。
【００５２】
なお、図４はトナー容器１１を取り去って、上からトナー貯留部１３を観察した説明図である。また、図４のＡ−Ａ断面が図３に相当する状態である。
さらに、このトナー貯留部１３には、該トナーを現像装置４に向けて配送するためのスクリュー羽根としてトナー配送部１３Ｃを備えて構成されている。さらに、トナー貯留部１３における略垂直の側面には、センサ１３Ｓが配置され、貯留されるトナーの接触の有無により、該トナーの上面位置を貯留量として検知する、
また、この二軸のスクリュー羽根１３Ａ，１３Ｂは、それぞれ、図５に示すように、シャフト１３１と、該シャフト１３１周りに取り付けられた螺旋状のブレード１３２とを有する。そして、この二軸のスクリュー羽根１３Ａ，１３Ｂは、同じねじ方向の螺旋状のブレードを有する。ここでは、右ネジ方向のブレード１３２を示している。
【００５３】
また、ここでは、スクリュー羽根１３Ａ，１３Ｂとして、螺旋状の１枚の連続したブレード１３２の具体例を示したが、同様の螺旋状のネジ方向を有していれば、ブレードが分割された状態になっていても構わない。
【００５４】
なお、ブレード１３２のみで強度が保てる場合には、シャフト１３１を設けずに、コイル状のブレードのみのスクリュー羽根１３Ａ，１３Ｂを構成することも可能である。
〔電気的構成〕
次に、図１を参照して、画像形成装置の電気的構成を説明する。ここでは、実施形態の動作に関する主要部の電気的構成を示し、その他の部分については省略する。
【００５５】
ＣＰＵ１０１は画像形成装置全体を制御する制御手段であり、この実施形態ではトナー貯留部１３においてトナーが所定の上面位置を保つように制御すると共に、トナー貯留部１３における二軸のスクリュー羽根をそれぞれ反対方向に回転させつつトナーを循環させるよう制御する際に、トナー容器内に残存するトナー量に応じて二軸のスクリュー羽根の回転方向を決定する制御を行う。
【００５６】
トナー容器１１は画像形成装置に対して着脱可能に構成されており、ボトル状の容器で構成されている。
トナー吐出部１２は、トナー容器１１から所定量のトナーをトナー貯留部１３に対して吐出させるトナー吐出手段である。
【００５７】
トナー貯留部１３は、トナー容器１１からトナーの吐出を受け、所定量のトナーを貯留しつつ、該トナーをＣＰＵ１０１の指示を受けて循環させて、安定した状態で現像装置４にトナーを供給する循環型のトナー貯留部である。
【００５８】
そして、このトナー貯留部１３には、トナーを循環させるため、二軸のスクリュー羽根（スクリュー羽根１３Ａ、スクリュー羽根１３Ｂ）を備えて構成されている。さらに、このトナー貯留部１３には、該トナーを現像装置４に向けて配送するためのスクリュー羽根としてトナー配送部１３Ｃを備えて構成されている。
【００５９】
さらに、トナー貯留部１３における側面には、センサ１３Ｓが配置され、貯留されるトナーの接触の有無により、該トナーの上面位置を貯留量として検知する、このセンサ１３Ｓは、ピエゾ素子などで構成されており、振動発生部と発電部とを兼ね備えて構成されている。
【００６０】
なお、振動発生部と発電部とは、ピエゾ素子を隣接する状態で配置してもよいし、単一のピエゾ素子を時分割で使用することも可能である。
すなわち、所定の貯留量となるトナー上面位置に相当するトナー貯留部１３の側面においてセンサ１３Ｓが配置されており、トナーの接触の有無により、所定のトナー量の貯留がなされているか否かがＣＰＵ１０１によりなされる。
【００６１】
ＣＰＵ１０１からの所定の信号を受けて、センサ１３Ｓの振動発生部が所定の振動を発生する。そして、その振動状態が発電部によって電気信号に変換され、再びＣＰＵ１０１に戻る。ここで、センサ１３Ｓがトナーに接触しない場合には、発生した振動が減衰せず、振動状態の振幅に応じた信号がＣＰＵ１０１に戻る。一方、センサ１３Ｓがトナーに接触している場合には、振動が減衰し、この減衰した振動の振幅に応じた信号がＣＰＵ１０１に戻る。従って、センサ１３Ｓがトナー貯留部１３の側面で、トナーに接しているか否かが、すなわち、トナー貯留時のトナー上面が検知されることになる。
【００６２】
ここで、センサ１３Ｓの検知面が一定の大きさを有する場合には、該検知面に接触するトナーの上面位置の変化に応じて、該検知面での振動の減衰状態が変化するため、トナー正面位置の変化（検知面の下限位置〜中央付近〜上限位置）を検知することが可能になる。
【００６３】
なお、各部の動作に必要なモータなどの回転手段、モータに必要な電力を供給するドライバ手段、Ａ−Ｄ変換器、Ｄ−Ａ変換器など、一般的な要素については、図３においては省略した状態で示している。
【００６４】
〔トナー循環手法〕
ここで、図６および図７を参照して、トナー貯留部１３におけるスクリュー羽根１３Ａ，１３Ｂの回転を用いたトナー循環について説明する。
【００６５】
図６（ａ）はトナー貯留部１３におけるスクリュー羽根１３Ａ，１３Ｂの回転方向の一例を示している。ここでは、右側に位置するスクリュー羽根１３Ａが時計方向に回転しており、左側に位置するスクリュー羽根１３Ｂが反時計方向に回転している。
【００６６】
この結果、各スクリュー羽根１３Ａ，１３Ｂが右ネジ方向のブレード１３２を有している場合には、スクリュー羽根１３Ａがトナーを紙面垂直方向の手前に向かって引き出す力を発生し、スクリュー羽根１３Ｂがトナーを紙面垂直方向の奥に向かって押し出す力を発生させている。
【００６７】
なお、このようなスクリュー羽根１３Ａ，１３Ｂの回転の際に、互いのスクリュー羽根１３Ａ，１３Ｂが接する内側部分では、図６（ａ）のように、下に下がる力が発生し、トナーの上面が中央部分で下がった谷（凹）形状となる。この場合には、センサ１３Ｓで所定の上面レベルと検知された場合であっても、実際のトナー貯留量は低下した状態になる。
【００６８】
また、このようにスクリュー羽根１３Ａ，１３Ｂの回転によりトナーを循環させる様子を、図６（ｂ）に示す。この場合、二軸のスクリュー羽根１３Ａ，１３Ｂが接する内側部分では、互いの逆向きの力で打ち消し合うが、二軸のスクリュー羽根１３Ａ，１３Ｂのそれぞれ外側部分でトナーを押し／引きすることで、トナー貯留部１３内で図６（ｂ）太線矢印のようなトナー循環が生じる。
【００６９】
図７（ａ）はトナー貯留部１３におけるスクリュー羽根１３Ａ，１３Ｂの回転方向の一例を示している。ここでは、右側に位置するスクリュー羽根１３Ａが反時計方向に回転しており、左側に位置するスクリュー羽根１３Ｂが時計方向に回転している。
【００７０】
この結果、各スクリュー羽根１３Ａ，１３Ｂが右ネジ方向のブレード１３２を有している場合には、スクリュー羽根１３Ａがトナーを紙面垂直方向の奥に向かって押し出し、スクリュー羽根１３Ｂがトナーを紙面垂直方向の手前に向かって引き出す力を発生させている。
【００７１】
なお、このようなスクリュー羽根１３Ａ，１３Ｂの回転の際に、互いのスクリュー羽根１３Ａ，１３Ｂが接する内側部分では、図７（ａ）のように、上に持ち上がる力が発生し、トナーの上面が中央部分で上がった山（凸）形状となる。この場合には、センサ１３Ｓで所定の上面レベルと検知された場合であっても、実際のトナー貯留量は増加して、トナー貯留部１３の空間を有効活用した状態になる。
【００７２】
また、このようにスクリュー羽根１３Ａ，１３Ｂの回転によりトナーを循環させる様子を、図７（ｂ）に示す。この場合、二軸のスクリュー羽根１３Ａ，１３Ｂが接する内側部分では、互いの逆向きの力で打ち消し合うが、二軸のスクリュー羽根１３Ａ，１３Ｂのそれぞれ外側部分でトナーを押し／引きすることで、トナー貯留部１３内で図７（ｂ）太線矢印のようなトナー循環が生じる。
【００７３】
〔実施形態の動作〕
以下、図８のフローチャートを参照し、本実施形態の動作説明を行う。
まず、ＣＰＵ１０１は、トナー容器１１交換時からの画像形成枚数などから、トナー容器１１内のトナー残量を推定する（図８中のステップＳ８０１）。ここで、たとえば、トナー容器の満容量の１５％などを所定の残量として予め定めておく。
【００７４】
そして、この所定残量以上の容量があると推定される場合（図８中のステップＳ８０２でＮＯ）、トナー貯留部１３におけるスクリュー羽根１３Ａ，１３Ｂのそれぞれ反対方向の回転方向として、二軸の内側でトナーの上面が凹となる回転方向（図６）に制御する（図８中のステップＳ８０３）。
【００７５】
この場合、センサ１３Ｓがトナー貯留部側面に配置されているため、トナー貯留部１３におけるトナー貯留量が実際には少なくても所定量であると検知されるため、トナー同士が固まる現象（パッキング）が発生しにくくなる。
【００７６】
一方、トナー容器１１内に所定残量以上の容量がないと推定される場合（図８中のステップＳ８０２でＹＥＳ）、トナー貯留部１３におけるスクリュー羽根１３Ａ，１３Ｂのそれぞれ反対方向の回転方向として、二軸の内側でトナーの上面が凸となる回転方向（図７）に制御する（図８中のステップＳ８０４）。
【００７７】
この場合、センサ１３Ｓがトナー貯留部側面に配置されているため、トナー貯留部１３におけるトナー貯留量が実際には多くなっていて所定量であると検知されるため、トナー貯留部１３の空間を有効活用することが可能になる。また、後述するトナーエンプティの判断を早期に確定できる。さらに、トナー残量低下時のプリント可能枚数を増やすことが可能になる。
【００７８】
そして、トナー貯留部１３において、センサ１３Ｓの検知結果として一定時間以上のトナーレベル低下が検出されるまでは（図８中のステップＳ８０５でＮＯ）、以上のトナー容器１１内の残量推定結果に基づくスクリュー羽根１３Ａ，１３Ｂの回転方向制御を実行する（図８中のステップＳ８０１〜Ｓ８０３、Ｓ８０１〜Ｓ８０５）。
【００７９】
そして、トナー貯留部１３において、センサ１３Ｓの検知結果として一定時間以上のトナーレベル低下が検出されると（図８中のステップＳ８０５でＹＥＳ）、トナー容器１１内のトナー残量が無くなっており、かつ、トナー貯留部１３におけるトナー貯留量が実際に低下していることを意味しているため、トナーエンプティであると判断し、画像形成装置の動作を停止させる（図８中のステップＳ８０６）。ここでは、必要に応じて、画像形成装置の表示部にトナー補給としてトナー容器の交換作業を実行するようメッセージ表示を行う。
【００８０】
なお、実際には、センサ１３Ｓの検知結果、すなわち、センサ１３Ｓの検知面でのトナーの接触状態を利用し、トナー貯留量の低下の始まりを検知してトナー容器１１の交換要求を表示部に表示し、画像形成は続行させておき、トナー貯留量の低下が下限値より下がったことを検知して画像形成装置の動作を停止させることが望ましい。
【００８１】
そして、画像形成装置の利用者あるいはサービス要員によってトナー容器の交換作業がなされたことをＣＰＵ１０１が検知すると（図８中のステップＳ８０７）、ＣＰＵ１０１は、トナー貯留部１３におけるスクリュー羽根１３Ａ，１３Ｂの回転方向として、二軸の内側でトナーの上面が凹となる回転方向（図６）に制御する（図８中のステップＳ８０８）。
【００８２】
そして、トナー容器１１からトナー貯留部１３に対して、所定のレベルになるまで、画像形成動作を停止させたままで、トナー容器１１交換時の作業としてトナー容器１１からトナー貯留部１３に対するトナー補給を実行させる（図８中のステップＳ８０９、Ｓ８１０）。
【００８３】
そして、トナー貯留部１３でセンサ１３Ｓでのトナーの検知結果が所定のレベルになった時点で（図８中のステップＳ８１０でＹＥＳ）、トナー補給動作を解除し、通常の画像形成装置の動作を再開させる（図８中のステップＳ８１１）。
【００８４】
この段階では、二軸のスクリュー羽根のそれぞれの回転方向として二軸の内側でトナーの上面が凹となる回転方向に制御していることで、トナー貯留部１３におけるトナー貯留量が実際には少なくても所定量に達したと検知されるため、トナー容器交換作業の時間（交換時におけるトナー補給時間）を短縮することができる。
【００８５】
なお、一定時間毎に、ＣＰＵ１０１は以上の図８のフローチャートに示されるサブルーチンを実行し、トナー補給・トナー循環の制御を行う。
以上詳細に説明したように、トナー容器に残存するトナー量に応じて二軸のスクリュー羽根の回転方向を決定することで、トナー貯留部の空間を有効活用し、トナー容器交換作業の時間短縮とトナー容器残量低下時のプリント可能枚数の低下防止とを両立させることが可能になる。
【００８６】
〔その他の実施形態（１）〕
以上の実施形態の説明では、カラー画像形成装置として説明を行ってきた。これに対し、モノクロ画像形成装置においても、同様に良好な結果を得ることが可能である。
【００８７】
〔その他の実施形態（２）〕
また、以上の実施形態でトナーとして説明してきた記録材については、トナー以外の各種の粉体記録材にも適用することが可能である。
【００８８】
〔その他の実施形態（３）〕
また、以上のトナー貯留部１３におけるスクリュー羽根１３Ａ，１３Ｂとして説明してきた部材におけるブレード１３２については、１枚の連続したブレードだけでなく、スクリュープロペラのような複数枚の羽根を有するものであっても、同様にして二軸の回転方向を制御することで良好な結果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明の実施形態の画像形成装置の構成を示す構成図である。
【図２】本発明の実施形態の画像形成装置の構成を示す構成図である。
【図３】本発明の実施形態の画像形成装置の構成を示す構成図である。
【図４】本発明の実施形態の画像形成装置の構成を示す構成図である。
【図５】本発明の実施形態の画像形成装置の構成を示す構成図である。
【図６】本発明の実施形態の画像形成装置のトナー貯留部１３におけるスクリュー羽根の回転方向についての説明図である。
【図７】本発明の実施形態の画像形成装置のトナー貯留部１３におけるスクリュー羽根の回転方向についての説明図である。
【図８】本発明の実施形態の画像形成装置の動作状態を説明するフローチャートである。
【図９】本発明の実施形態の画像形成装置の構成を示す構成図である。
【符号の説明】
【００９０】
１０（１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ）  画像形成ユニット
１１（１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ）  トナー容器
１３  トナー貯留部
１３Ａ，１３Ｂ  スクリュー羽根
１３Ｓ  センサ
【図１】
2010048962.tif 000003
【図２】
2010048962.tif 000004
【図３】
2010048962.tif 000005
【図４】
2010048962.tif 000006
【図５】
2010048962.tif 000007
【図６】
2010048962.tif 000008
【図７】
2010048962.tif 000009
【図８】
2010048962.tif 000010
【図９】
2010048962.tif 000011