(57)【要約】【課題】像担持体にトナーを過不足なく補給することで、画像品質の向上を図る。【解決手段】本発明に係るトナー補給装置１０は、第１容器本体と、第１容器本体からトナーを排出する第１搬送部材と、を有する第１容器と、第１搬送部材の回転を検知する第１回転センサー４２と、第１容器本体からのトナーを収容する第２容器本体と、第２容器本体からトナーを排出する第２搬送部材と、を有する第２容器と、第２搬送部材の回転を検知する第２回転センサー６２と、第２容器本体からのトナーを収容する現像器本体と、現像器本体内のトナー残量に対応する検出値を出力するトナー残量センサー９６と、を有する現像器と、検出値に対応するトナー残量が基準値に対応するトナー残量以下であることを条件として、第１搬送部材及び第２搬送部材を所定の回転数ずつ間欠的に回転させる制御部１０１と、を備えていることを特徴とする。【選択図】図９
2014153588.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーを収容する第１容器本体と、該第１容器本体に回転可能に設けられて該第１容器本体からトナーを排出する第１搬送部材と、を有する第１容器と、
前記第１搬送部材の回転を検知する第１回転センサーと、
前記第１容器本体から排出されるトナーを収容する第２容器本体と、該第２容器本体に回転可能に設けられて該第２容器本体からトナーを排出する第２搬送部材と、を有する第２容器と、
前記第２搬送部材の回転を検知する第２回転センサーと、
前記第２容器本体から排出されるトナーを収容する現像器本体と、該現像器本体内のトナーを像担持体に補給するトナー担持体と、前記現像器本体内のトナー残量に対応する検出値を出力するトナー残量センサーと、を有する現像器と、
前記現像器本体内のトナー残量に対応する第１基準値を記憶する記憶部と、
前記検出値に対応するトナー残量が前記第１基準値に対応するトナー残量以下であることを少なくとも条件の一つとして、前記第１搬送部材及び前記第２搬送部材を所定の回転数ずつ間欠的に回転させる制御部と、を備えていることを特徴とするトナー補給装置。
【請求項２】
前記第２回転センサーは、前記第２搬送部材の回転をパルスとして検知するように構成され、
前記記憶部は、前記パルスが検知される間隔の基準値である基準パルス間隔を記憶し、
前記制御部は、前記第２搬送部材を連続的に回転させた際に前記第２回転センサーによって前記パルスが検知される間隔が前記基準パルス間隔以下であることを少なくとも条件の一つとして、前記第１搬送部材を回転させることを特徴とする請求項１に記載のトナー補給装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記第１搬送部材の回転と前記第２搬送部材の回転を同期させ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。
【請求項４】
前記記憶部は、前記第１基準値に対応するトナー残量よりも少ないトナー残量に対応する第２基準値を記憶し、
前記制御部は、前記検出値に対応するトナー残量が前記第２基準値に対応するトナー残量以下であることを少なくとも条件の一つとして、前記第１搬送部材を所定の回転数ずつ間欠的に回転させると共に前記第２搬送部材を連続的に回転させることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のトナー補給装置。
【請求項５】
前記記憶部は、前記第２基準値に対応するトナー残量よりも少ないトナー残量に対応する第３基準値を記憶し、
前記制御部は、前記検出値に対応するトナー残量が前記第３基準値に対応するトナー残量以下であることを少なくとも条件の一つとして、前記第１搬送部材及び前記第２搬送部材を連続的に回転させることを特徴とする請求項４に記載のトナー補給装置。
【請求項６】
前記記憶部は、前記第１搬送部材及び前記第２搬送部材を連続的に回転させる時間の基準値である基準連続回転時間と、前記第１搬送部材及び前記第２搬送部材を連続的に回転させる回転数の基準値である基準連続回転数と、を記憶し、
前記制御部は、前記第１搬送部材及び前記第２搬送部材の連続的な回転が開始されてから前記基準連続回転時間又は前記基準連続回転数に到達しても前記検出値に対応するトナー残量が前記第３基準値に対応するトナー残量に到達しないことを少なくとも条件の一つとして、前記第１容器本体内にトナーが無いと判定することを特徴とする請求項５に記載のトナー補給装置。
【請求項７】
前記現像器本体は、トナーとキャリアから成る二成分現像剤を収容し、
前記トナー残量センサーは、二成分現像剤中のトナー濃度に対応する検出値を出力するトナー濃度センサーであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のトナー補給装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載のトナー補給装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、像担持体にトナーを補給するトナー補給装置及びこのトナー補給装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複写機やプリンター等の電子写真方式の画像形成装置には、感光体ドラム等の像担持体にトナーを補給するトナー補給装置が設けられている。このトナー補給装置は、例えば、第１容器（例えば、トナーコンテナ）と、この第１容器に接続される第２容器（例えば、中間ホッパー）と、この第２容器に接続される現像器と、を備えている。上記第１容器は、トナーを収容する第１容器本体と、この第１容器本体に回転可能に設けられて第１容器本体からトナーを排出する第１搬送部材と、を備えている。上記第２容器は、第１容器本体から排出されるトナーを収容する第２容器本体と、この第２容器本体に回転可能に設けられて第２容器本体からトナーを排出する第２搬送部材と、を備えている。上記現像器は、第２容器本体から排出されるトナーを収容する現像器本体と、この現像器本体内のトナーを像担持体に補給するトナー担持体（例えば、現像ローラー）と、を備えている。
【０００３】
このような構成のトナー補給装置において、現像器から像担持体にトナーを過不足なく補給して画像品質の向上を図るためには、第１搬送部材及び第２搬送部材の回転を精度良く制御する必要がある。そこで、従来、第１搬送部材や第２搬送部材の回転時間に基づいてトナー補給制御を行う構成が知られている。しかしながら、安価なブラシモーターを用いて第１搬送部材や第２搬送部材を回転させるような場合、モーターの個体ごとに立ち上がり性能やブレーキ性能にばらつきがあり、トルク変動も発生するため、第１搬送部材や第２搬送部材の時間毎の回転数は一定にはならない。そのため、第１搬送部材や第２搬送部材の回転時間に基づいてトナー補給制御を行おうとすると、第１搬送部材や第２搬送部材の回転を精度良く制御することができず、現像器から像担持体へのトナー補給量にばらつきが発生してしまう。その結果、用紙の非画像形成部にトナーが付着する所謂「補給かぶり」等が発生して、画像品質に影響が出る。
【０００４】
一方で、回転角度制御が可能なモーターを用いれば、第１搬送部材や第２搬送部材の回転を精度良く制御することができる。しかしながら、回転角度制御が可能なモーターは通常高価であり、このような高価なモーターを用いれば、製造コストの上昇を招くことになる。そこで、特許文献１には、第１搬送部材や第２搬送部材を回転させるための回転駆動手段の電流値を切り替える構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１４５７６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の構成では、第１容器から第２容器へ、又は、第２容器から現像器へと微量のトナーを補給したい場合に、回転駆動手段の性能によっては立ち上がり途中で回転駆動手段が停止してしまい、トナー補給が十分に行われない虞が有る。これに伴って、現像器から像担持体へのトナー補給量が不十分になる虞がある。
【０００７】
そこで、本発明は上記の事情を考慮し、第１搬送部材及び第２搬送部材の回転を精度良く制御し、像担持体にトナーを過不足なく補給することで、画像品質の向上を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のトナー補給装置は、トナーを収容する第１容器本体と、該第１容器本体に回転可能に設けられて該第１容器本体からトナーを排出する第１搬送部材と、を有する第１容器と、前記第１搬送部材の回転を検知する第１回転センサーと、前記第１容器本体から排出されるトナーを収容する第２容器本体と、該第２容器本体に回転可能に設けられて該第２容器本体からトナーを排出する第２搬送部材と、を有する第２容器と、前記第２搬送部材の回転を検知する第２回転センサーと、前記第２容器本体から排出されるトナーを収容する現像器本体と、該現像器本体内のトナーを像担持体に補給するトナー担持体と、前記現像器本体内のトナー残量に対応する検出値を出力するトナー残量センサーと、を有する現像器と、前記現像器本体内のトナー残量に対応する第１基準値を記憶する記憶部と、前記検出値に対応するトナー残量が前記第１基準値に対応するトナー残量以下であることを少なくとも条件の一つとして、前記第１搬送部材及び前記第２搬送部材を所定の回転数ずつ間欠的に回転させる制御部と、を備えていることを特徴とする。
【０００９】
このように、第１搬送部材及び第２搬送部材を所定の回転数ずつ間欠的に回転させることで、第１搬送部材及び第２搬送部材の回転を精度良く制御することが可能となり、第１容器から第２容器へ、第２容器から現像器へとトナーを過不足なく補給することが可能となる。これに伴って、現像器のトナー担持体から像担持体へとトナーを過不足なく補給することが可能となり、補給かぶり等の発生を防止し、画像品質の向上を図ることが可能となる。
【００１０】
本発明のトナー補給装置において、前記第２回転センサーは、前記第２搬送部材の回転をパルスとして検知するように構成され、前記記憶部は、前記パルスが検知される間隔の基準値である基準パルス間隔を記憶し、前記制御部は、前記第２搬送部材を連続的に回転させた際に前記第２回転センサーによって前記パルスが検知される間隔が前記基準パルス間隔以下であることを少なくとも条件の一つとして、前記第１搬送部材を回転させても良い。
【００１１】
このような構成を採用することにより、第１容器から第２容器へとトナーが過剰に補給されるのを抑制することができ、第２容器内においてトナーが溢れるのを防止することが可能となる。これに伴って、第１容器の着脱時に第２容器内のトナーが第１容器に引きずられて拡散するのを回避することが可能となり、第２容器内にトナーを常に充満させておく所謂「すりきり方式」を採用する場合と比較して、トナー汚染が発生しにくくなる。また、第２搬送部材を常に回転させておくような方式を採用する場合と比較して、第１容器から第２容器へのトナーの過補給が起こり難くなる。また、第２回転センサーによって第２容器内のトナー残量を推測することができるため、第２容器内のトナー残量を検知するための専用のセンサーを設ける必要が無く、コストダウンを図ることが可能となる。
【００１２】
本発明のトナー補給装置において、前記制御部は、前記第１搬送部材の回転と前記第２搬送部材の回転を同期させても良い。
【００１３】
このような構成を採用することにより、第１容器から第２容器にトナーを補給するタイミングと第２容器から現像器にトナーを補給するタイミングを一致させることが可能となる。
【００１４】
本発明のトナー補給装置において、前記記憶部は、前記第１基準値に対応するトナー残量よりも少ないトナー残量に対応する第２基準値を記憶し、前記制御部は、前記検出値に対応するトナー残量が前記第２基準値に対応するトナー残量以下であることを少なくとも条件の一つとして、前記第１搬送部材を所定の回転数ずつ間欠的に回転させると共に前記第２搬送部材を連続的に回転させても良い。
【００１５】
このような構成を採用することにより、現像器内のトナー残量が低下するのに対応して第２容器から現像器へのトナー補給量を増やすことができ、現像器内のトナー残量の不足を解消しやすくなる。
【００１６】
本発明のトナー補給装置において、前記記憶部は、前記第２基準値に対応するトナー残量よりも少ないトナー残量に対応する第３基準値を記憶し、前記制御部は、前記検出値に対応するトナー残量が前記第３基準値に対応するトナー残量以下であることを少なくとも条件の一つとして、前記第１搬送部材及び前記第２搬送部材を連続的に回転させても良い。
【００１７】
このような構成を採用することにより、現像器内のトナー残量が低下するのに対応して第１容器から第２容器へのトナー補給量及び第２容器から現像器へのトナー補給量を増やすことができ、現像器内のトナー残量の不足を一層解消しやすくなる。
【００１８】
前記記憶部は、前記第１搬送部材及び前記第２搬送部材を連続的に回転させる時間の基準値である基準連続回転時間と、前記第１搬送部材及び前記第２搬送部材を連続的に回転させる回転数の基準値である基準連続回転数と、を記憶し、前記制御部は、前記第１搬送部材及び前記第２搬送部材の連続的な回転が開始されてから前記基準連続回転時間又は前記基準連続回転数に到達しても前記検出値に対応するトナー残量が前記第３基準値に対応するトナー残量に到達しないことを少なくとも条件の一つとして、前記第１容器本体内にトナーが無いと判定しても良い。
【００１９】
このような構成を採用することで、第１容器本体内にトナーが無いことを確実に判定することが可能となる。
【００２０】
本発明のトナー補給装置において、前記現像器本体は、トナーとキャリアから成る二成分現像剤を収容し、前記トナー残量センサーは、二成分現像剤中のトナー濃度に対応する検出値を出力するトナー濃度センサーであっても良い。
【００２１】
このような構成を採用することで、二成分現像方式を用いる場合に、現像器本体内のトナー残量を正確に把握することが可能となる。
【００２２】
本発明の画像形成装置は、上記したいずれかのトナー補給装置を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、第１搬送部材及び第２搬送部材の回転を精度良く制御し、像担持体にトナーを過不足なく補給することで、画像品質の向上を図ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施形態に係るモノクロプリンターの構成の概略を示す模式図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るモノクロプリンターのトナー補給装置を示す断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るモノクロプリンターのトナー補給装置において、トナーコンテナを示す背面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るモノクロプリンターのトナー補給装置において、駆動ユニットを示す後側からの斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るモノクロプリンターのトナー補給装置において、駆動ユニットを示す底断面図である。
【図６】本発明の一実施形態に係るモノクロプリンターのトナー補給装置において、中間ホッパーを示す正面図である。
【図７】本発明の一実施形態に係るモノクロプリンターのトナー補給装置において、第２搬送スクリューの前部及び第２回転センサーを示す斜視図である。
【図８】本発明の一実施形態に係るモノクロプリンターのトナー補給装置において、現像器の下部を示す平面図である。
【図９】本発明の一実施形態に係るモノクロプリンターのトナー補給装置の構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係るモノクロプリンターのトナー補給装置において、トナー濃度センサーの検出値に対応する領域名を示す説明図である。
【図１１】本発明の一実施形態に係るモノクロプリンターのトナー補給装置において、トナー補給制御を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の一実施形態に係るモノクロプリンターのトナー補給装置において、第２回転センサーが検知するパルスの波形を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
まず、図１を用いて、モノクロプリンター１の全体の構成について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るモノクロプリンターの構成の概略を示す模式図である。
【００２６】
モノクロプリンター１は、箱型形状のプリンター本体２を備えており、プリンター本体２の下部には用紙（図示せず）を収納した給紙カセット３が設けられ、プリンター本体２の上部には排紙トレイ４が設けられている。
【００２７】
プリンター本体２の下部中央には、レーザー・スキャニング・ユニット（ＬＳＵ）で構成される露光器５が配置され、プリンター本体２の一側（図面上右側）には、画像形成部６が設けられている。画像形成部６には、像担持体としての感光体ドラム７が回転可能に設けられており、感光体ドラム７の周囲には、帯電器８と、トナー補給装置１０と、転写ローラー１１と、クリーニング装置１２と、除電器１３とが、転写プロセス順に配置されている。
【００２８】
プリンター本体２の一側（図面上右側）には、用紙の搬送経路１４が設けられている。搬送経路１４の上流端には給紙部１５が設けられ、搬送経路１４の下流部には定着装置１６が設けられ、搬送経路１４の下流端には排紙口１７が設けられている。搬送経路１４の一側（図面上右側）には、反転経路１８が設けられている。
【００２９】
次に、このような構成を備えたモノクロプリンター１の画像形成動作について説明する。
【００３０】
モノクロプリンター１に電源が投入されると、各種パラメーターが初期化され、定着装置１６の温度設定等の初期設定が実行される。そして、モノクロプリンター１に接続されたコンピューター等から画像データが入力され、印刷開始の指示がなされると、以下のようにして画像形成動作が実行される。
【００３１】
まず、帯電器８によって感光体ドラム７の表面が帯電された後、露光器５からのレーザー光により感光体ドラム７に対して画像データに対応した露光が行われ、感光体ドラム７の表面に静電潜像が形成される。次に、この静電潜像を、トナー補給装置１０がトナーによりトナー像に現像する。
【００３２】
一方、給紙部１５によって給紙カセット３から取り出された用紙は、上記した画像形成動作とタイミングを合わせて搬送経路１４の下流側へと搬送され、転写ローラー１１によって感光体ドラム７上のトナー像が用紙に転写される。トナー像を転写された用紙は、搬送経路１４を下流側へと搬送されて定着装置１６に進入し、この定着装置１６において用紙にトナー像が定着される。トナー像が定着された用紙は、排紙口１７から排紙トレイ４に排出される。なお、感光体ドラム７上に残留したトナー及び電荷は、クリーニング装置１２及び除電器１３によって除去される。
【００３３】
次に、トナー補給装置１０について説明する。以下、説明の便のため、図２における紙面手前側をトナー補給装置１０の正面側（前側）とする。
【００３４】
図２に示されるように、トナー補給装置１０は、第１容器としてのトナーコンテナ２０と、トナーコンテナ２０の後方に設けられる駆動ユニット２１と、トナーコンテナ２０の下方に設けられる第２容器としての中間ホッパー２２と、中間ホッパー２２の下方に設けられる現像器２３と、を主体として構成されている。以下、これらについて順番に説明する。
【００３５】
まず、図２及び図３を用いて、トナーコンテナ２０について説明する。なお、図３では、図面上の左右関係と実際上の左右関係が逆転している。
【００３６】
トナーコンテナ２０は、プリンター本体２に設けられた装着部（図示せず）に着脱可能に装着されており、必要に応じてトナーコンテナ２０を交換できるようになっている。
【００３７】
図２に示されるように、トナーコンテナ２０は、上面が開口された箱型形状の第１容器本体２４と、第１容器本体２４の上面を覆う第１蓋体２５と、第１容器本体２４の下端部に収容される第１搬送部材としての第１搬送スクリュー２６と、第１容器本体２４の左側部と右側部にそれぞれ収容される第１攪拌パドル２７ａ、２７ｂと、を備えている。
【００３８】
第１容器本体２４は、前後方向（図２における紙面奥行き方向）に長い形状を成している。第１容器本体２４には、磁性トナーとキャリアから成る２成分現像剤（以下、特に２成分現像について言及する必要がある場合を除き、単に「トナー」と称する。）が収容されている。
【００３９】
第１容器本体２４の底壁２８には、トナーを排出するための第１排出口３０が設けられている。図３に示されるように、第１容器本体２４の後端壁３１には、従動ギア３２が回転可能に支持されている。従動ギア３２は、第１容器本体２４の後端壁３１の略中央に設けられている。従動ギア３２には、従動カップリング３３が突設されている。第１容器本体２４の後端壁３１には、従動ギア３２の右上方（図３の図面上は左上方）に、アイドルギア３４が回転可能に支持されている。アイドルギア３４は、従動ギア３２に噛合している。
【００４０】
第１蓋体２５は、前後方向に長い形状を成している。第１蓋体２５の下端部は、第１容器本体２４の上端部に超音波溶着されている。これにより、第１容器本体２４と第１蓋体２５が一体化されている。
【００４１】
図２に示されるように、第１搬送スクリュー２６は、第１容器本体２４の第１排出口３０の真上に配置されている。第１搬送スクリュー２６の前後両端部は、第１容器本体２４の前後両端壁（図２、図３において後端壁３１のみ表示）に回転可能に取り付けられている。これにより、第１搬送スクリュー２６が第１容器本体２４に回転可能に支持されている。図３に示されるように、第１搬送スクリュー２６の後端部には第１搬送ギア３５が設けられている。第１搬送ギア３５は、第１容器本体２４の従動ギア３２に噛合している。本実施形態では、従動ギア３２と第１搬送ギア３５の歯数比が、３：２に設定されている。
【００４２】
図２に示されるように、左側の第１攪拌パドル２７ａは、第１搬送スクリュー２６の左上方に配置されている。右側の第１攪拌パドル２７ｂは、第１搬送スクリュー２６の右上方に配置されている。各第１攪拌パドル２７ａ、２７ｂの前後両端部は、第１容器本体２４の前後両端壁（図２、図３において後端壁３１のみ表示）に回転可能に取り付けられている。これにより、各第１攪拌パドル２７ａ、２７ｂが第１容器本体２４に回転可能に支持されている。図３に示されるように、左側の第１攪拌パドル２７ａ（図３の図面上は右側に表示）の後端部には、第１攪拌ギア３６ａが設けられている。この第１攪拌ギア３６ａは、第１容器本体２４の従動ギア３２に噛合している。右側の第１攪拌パドル２７ｂ（図３の図面上は左側に表示）の後端部には、第１攪拌ギア３６ｂが設けられている。この第１攪拌ギア３６ｂは、第１容器本体２４のアイドルギア３４に噛合している。
【００４３】
次に、図４及び図５を用いて、駆動ユニット２１について説明する。なお、図４及び図５では、図面上の左右関係と実際上の左右関係が逆転している。また、図４、図５に示される矢印Ｆｒは、トナー補給装置１０の前側を示している。
【００４４】
駆動ユニット２１は、プリンター本体２の後部に固定されている。駆動ユニット２１は、駆動ユニット本体３７と、この駆動ユニット本体３７の左端部（図４、図５の図面上は右端部）に固定される第１駆動モーター（第１駆動源）３８と、駆動ユニット本体３７の下部中央に設けられる中間ギア４０と、駆動ユニット本体３７の下部右側（図４、図５の図面上は下部左側）に設けられる出力軸４１と、出力軸４１の後端側において駆動ユニット本体３７に固定される第１回転センサー４２と、を備えている。
【００４５】
図４に示されるように、駆動ユニット本体３７は、フレーム状の部材によって構成されている。図５に示されるように、駆動ユニット本体３７の下部右側（図５の図面上は下部左側）には、連通穴４３が前後方向に穿設されている。駆動ユニット本体３７の下部中央には前後方向に延びる支軸４４が設けられている。
【００４６】
第１駆動モーター３８は、例えば、ＤＣブラシモーター、ＤＣブラシレスモーター、ステッピングモーター等によって構成されている。第１駆動モーター３８には、下方に向かって延びるモーター軸４５が設けられ、モーター軸４５には、ウォーム４６が固定されている。
【００４７】
中間ギア４０は、駆動ユニット本体３７の支軸４４に回転可能に支持されている。中間ギア４０は、大径部４０ａと小径部４０ｂを備えている。中間ギア４０の大径部４０ａは、第１駆動モーター３８のモーター軸４５に固定されたウォーム４６に噛合している。
【００４８】
図５に示されるように、出力軸４１は、前後方向に延びて駆動ユニット本体３７の連通穴４３を貫通しており、駆動ユニット本体３７に回転可能に支持されている。出力軸４１の前端部には、駆動カップリング４７が設けられている。駆動カップリング４７は、トナーコンテナ２０をプリンター本体２に装着するのに連動して、トナーコンテナ２０の第１容器本体２４の従動ギア３２に設けられた従動カップリング３３に連結されるようになっている。駆動カップリング４７は、コイルスプリング４８によって前方に付勢されている。
【００４９】
出力軸４１の後部には、出力ギア５０が設けられている。出力ギア５０は、中間ギア４０の小径部４０ｂに噛合している。出力軸４１の後部には、出力ギア５０と一体に第１パルス板５１が設けられている。図４に示されるように、第１パルス板５１の外周には、後方に向かってフランジ状に突出する遮光部５２が設けられ、この遮光部５２には、１２個のスリット５３が周方向に等間隔で設けられている。
【００５０】
第１回転センサー４２は、いわゆるＰＩセンサー（Photo  Interrupter  Sensor）である。第１回転センサー４２は、出力軸４１の第１パルス板５１に設けられた遮光部５２を挟んで対向配置される発光部５４と受光部５５を備えている。そして、出力軸４１が回転すると、発光部５４から受光部５５に至る検出光路が遮光部５２及びスリット５３によって開閉されることで、第１回転センサー４２が出力軸４１の回転をパルスとして検知できるようになっている。
【００５１】
次に、図２、図６及び図７を用いて、中間ホッパー２２について説明する。
【００５２】
図２に示されるように、中間ホッパー２２は、トナーコンテナ２０と現像器２３の間に介装されており、トナーコンテナ２０と現像器２３を中継する役割を果たしている。
【００５３】
図２及び図６に示されるように、中間ホッパー２２は、上面が開口された箱型形状の第２容器本体５６と、第２容器本体５６の上面を覆う第２蓋体５７と、第２容器本体５６の右下側に設けられる第２駆動モーター（第２駆動源）５８（図６参照）と、第２駆動モーター５８の左下側に設けられる接続ギア列６０（図６参照）と、第２容器本体５６の右下端部に収容される第２搬送部材としての第２搬送スクリュー６１と、第２搬送スクリュー６１の右下側に配置される第２回転センサー６２（図６参照）と、第２容器本体５６の右側部と中央部と左側部にそれぞれ収容される第２攪拌パドル６３ａ〜６３ｃと、を備えている。
【００５４】
図２に示されるように、第２容器本体５６の底壁部６４の右端部には、トナーを排出するための第２排出口６５が設けられている。図６に示されるように、第２容器本体５６の前壁部６６の中央よりも僅かに右側には、第１中間ギア６７が回転可能に支持されている。第２容器本体５６の前壁部６６には、第１中間ギア６７の左上方に第２中間ギア６８が回転可能に支持されている。
【００５５】
第２蓋体５７の下端部は、第２容器本体５６の上端部に超音波溶着されている。これにより、第２容器本体５６と第２蓋体５７が一体化されている。図２に示されるように、第２蓋体５７の左側部には、トナーを受け入れるための補給口７０が設けられている。補給口７０は、トナーコンテナ２０の第１容器本体２４に設けられた第１排出口３０にダクト部材７１を介して接続されている。
【００５６】
第２駆動モーター５８は、例えば、ＤＣブラシモーター、ＤＣブラシレスモーター、ステッピングモーター等によって構成されている。図６に示されるように、第２駆動モーター５８には、右下方に向かって突出するモーター軸７２が設けられており、モーター軸７２にはウォーム７３が固定されている。
【００５７】
接続ギア列６０は、接続ギア７４と、接続ギア７４の左上側に設けられる接続ギア７５と、接続ギア７５の下側に設けられる接続ギア７６と、接続ギア７４の上側に設けられる接続ギア７７と、を備えている。
【００５８】
接続ギア７４は、回転軸７４ａと、大径部７４ｂと、中径部７４ｃと、小径部７４ｄと、を備えている。接続ギア７４の大径部７４ｂは、接続ギア７４の回転軸７４ａとワンウェイクラッチ（図示せず）を介して接続されている。接続ギア７４の大径部７４ｂは、第２駆動モーター５８のモーター軸７２に固定されたウォーム７３に噛合している。接続ギア７４の中径部７４ｃは、接続ギア７４の回転軸７４ａと他のワンウェイクラッチ（図示せず）を介して接続されている。接続ギア７４の小径部７４ｄは、接続ギア７４の回転軸７４ａに固定されている。
【００５９】
接続ギア７５は、大径部７５ａと小径部７５ｂを備えている。接続ギア７５の大径部７５ａは、接続ギア７４の大径部７４ｂに噛合している。接続ギア７５の小径部７５ｂは、接続ギア７６に噛合している。接続ギア７６は、接続ギア７４の中径部７４ｃに噛合している。接続ギア７７は、大径部７７ａと小径部７７ｂを備えている。接続ギア７７の大径部７７ａは、接続ギア７４の小径部７４ｄに噛合している。
【００６０】
図２に示されるように、第２搬送スクリュー６１は、第２容器本体５６の第２排出口６５の真上に配置されている。第２搬送スクリュー６１の前後両端部は、第２容器本体５６の前後両壁部（図２では後壁部７８のみ、図６では前壁部６６のみ表示）に回転可能に取り付けられている。これにより、第２搬送スクリュー６１が第２容器本体５６に回転可能に支持されている。図６に示されるように、第２搬送スクリュー６１の前端部には、第２搬送ギア８０が設けられている。第２搬送ギア８０は、第２駆動モーター５８のモーター軸７２に固定されたウォーム７３に噛合している。第２搬送スクリュー６１の前部には、第２搬送ギア８０と一体に第２パルス板８１が設けられている。第２パルス板８１の外周には遮光部８２が設けられ、この遮光部８２には、８個のスリット８３が周方向に等間隔で設けられている。
【００６１】
第２回転センサー６２は、いわゆるＰＩセンサー（Photo  Interrupter  Sensor）である。図７に示されるように、第２回転センサー６２は、第２搬送スクリュー６１の第２パルス板８１に設けられた遮光部８２を挟んで対向配置される発光部８４と受光部８５を備えている。そして、第２搬送スクリュー６１が回転すると、発光部８４から受光部８５に至る検出光路が遮光部８２及びスリット８３によって開閉されることで、第２回転センサー６２が第２搬送スクリュー６１の回転をパルスとして検知できるようになっている。
【００６２】
図２に示されるように、各第２攪拌パドル６３ａ〜６３ｃは、第２搬送スクリュー６１よりも左側に配置されている。各第２攪拌パドル６３ａ〜６３ｃの前後両端部は、第２容器本体５６の前後両壁部（図２では後壁部７８のみ、図６では前壁部６６のみ表示）に回転可能に取り付けられている。これにより、各第２攪拌パドル６３ａ〜６３ｃが第２容器本体５６に回転可能に支持されている。
【００６３】
図６に示されるように、右側の第２攪拌パドル６３ａの前端部には、第２攪拌ギア８６ａが設けられている。第２攪拌ギア８６ａの大径部は、接続ギア列６０の接続ギア７７の小径部７７ｂに噛合し、第２攪拌ギア８６ａの小径部は、第２容器本体５６の第１中間ギア６７に噛合している。中央の第２攪拌パドル６３ｂの前端部には、第２攪拌ギア８６ｂが設けられている。第２攪拌ギア８６ｂの小径部は、第２容器本体５６の第１中間ギア６７に噛合し、第２攪拌ギア８６ｂの大径部は、第２容器本体５６の第２中間ギア６８に噛合している。左側の第２攪拌パドル６３ｃの前端部には、第２攪拌ギア８６ｃが設けられている。この第２攪拌ギア８６ｃは、第２容器本体５６の第２中間ギア６８に噛合している。
【００６４】
次に、図２及び図８を用いて、現像器２３の構成について説明する。
【００６５】
現像器２３は、箱型形状の現像器本体８７と、現像器本体８７の下部に収容される攪拌スクリュー８８ａ〜８８ｃと、現像器本体８７の上下方向中央部に収容される磁気ローラー９０と、現像器本体８７の上部に収容されるトナー担持体としての現像ローラー９１と、を備えている。
【００６６】
現像器本体８７は、前後方向に長い形状を成している。図２に示されるように、現像器本体８７の上端には、トナーを受け入れるための現像器側補給口９２が設けられている。現像器側補給口９２は、中間ホッパー２２の第２容器本体５６に設けられた第２排出口６５に接続されている。現像器本体８７の下部には、磁性トナーとキャリアから成る二成分現像剤を収容する収容空間９３が設けられている。図８に示されるように、収容空間９３の前部は、前側隔壁９４によって左右に区画され、収容空間９３の後部は、後側隔壁９５によって左右に区画されている。
【００６７】
収容空間９３の前部には、前側隔壁９４よりも右方にトナー残量センサーとしてのトナー濃度センサー９６が設けられている。トナー濃度センサー９６は、例えば、二成分現像剤中のトナー濃度を検出する透磁率センサーによって構成されている。トナー濃度センサー９６は、二成分現像剤中のトナー濃度に対応する検出値（本実施形態では、二成分現像剤中のトナー濃度に反比例する検出値）を出力するように構成されている。
【００６８】
各攪拌スクリュー８８ａ〜８８ｃは、前後方向に長い形状を成している。各攪拌スクリュー８８ａ〜８８ｃは、現像器本体８７に回転可能に支持されると共に、収容空間９３に収容されている。攪拌スクリュー８８ａは、前側隔壁９４及び後側隔壁９５の左方に配置されている。攪拌スクリュー８８ｂは、前側隔壁９４の右方に配置されている。攪拌スクリュー８８ｃは、後側隔壁９５の右方に配置されている。そして、各攪拌スクリュー８８ａ〜８８ｃによって、収容空間９３内を二成分現像剤が循環するように構成されている（図８の白抜き矢印参照）。
【００６９】
磁気ローラー９０は、現像器本体８７に回転可能に支持されている。磁気ローラー９０は、収容空間９３内の二成分現像剤中のトナーを現像ローラー９１に供給するように構成されている。
【００７０】
現像ローラー９１は、現像器本体８７に回転可能に支持されている。現像ローラー９１は、磁気ローラー９０の右上方に配置されており、磁気ローラー９０と所定の間隔を介して対向している。現像ローラー９１は、感光体ドラム７に当接又は近接しており、磁気ローラー９０から供給されるトナーを感光体ドラム７に補給するように構成されている。
【００７１】
次に、図９、図１０を用いて、トナー補給装置１０の制御システムについて説明する。
【００７２】
図９に示されるように、トナー補給装置１０には、制御部（ＣＰＵ）１０１が設けられている。制御部１０１は、ＲＯＭ、ＲＡＭ等の記憶装置で構成される記憶部１０２と接続されており、記憶部１０２に格納された制御プログラムや制御用データに基づいて、制御部１０１がトナー補給装置１０の各部を制御するように構成されている。
【００７３】
記憶部１０２は、第１搬送スクリュー２６及び第２搬送スクリュー６１を連続的に回転させる時間の基準値である基準連続回転時間Ｔ１（本実施形態では、１分間）を記憶している。記憶部１０２は、第１搬送スクリュー２６及び第２搬送スクリュー６１を連続的に回転させる回転数の基準値である基準連続回転数Ｎを記憶している。記憶部１０２は、第２搬送スクリュー６１の回転に伴うパルスが検知される間隔の基準値である基準パルス間隔Ｔ２（本実施形態では、０．１秒又は０．２秒）を記憶している。
【００７４】
記憶部１０２は、現像器本体８７内のトナー濃度（トナー残量）に対応する第１基準値Ａ１（本実施形態では、５００）と、第１基準値Ａ１に対応するトナー濃度よりも低いトナー濃度（第１基準値Ａ１に対応するトナー残量よりも少ないトナー残量）に対応する第２基準値Ａ２（本実施形態では、５５０）と、第２基準値Ａ２に対応するトナー濃度よりも低いトナー濃度（第２基準値Ａ２に対応するトナー残量よりも少ないトナー残量）に対応する第３基準値Ａ３（本実施形態では、６００）を記憶している。なお、トナー濃度が低くなるに従って基準値が大きくなっているのは、トナー濃度センサー９６の検出値が現像器本体８７内のトナー濃度と反比例しているからである。
【００７５】
図１０に示されるように、本実施形態では、トナー濃度センサー９６の検出値が第１基準値Ａ１（５００）よりも低い領域を、「補給禁止領域」とする。また、トナー濃度センサー９６の検出値が第１基準値Ａ１（５００）以上で、且つ、第２基準値Ａ２（５５０）よりも低い領域を、「通常補給領域」とする。また、トナー濃度センサー９６の検出値が第２基準値Ａ２（５５０）以上で、且つ、第３基準値Ａ３（６００）よりも低い領域を、「準強制補給領域」とする。また、トナー濃度センサー９６の検出値が第３基準値Ａ３（６００）以上である領域を、「強制補給領域」とする。
【００７６】
図９に示されるように、制御部１０１は、プリンター本体２に設けられた操作表示部１０３と接続されている。操作表示部１０３には、例えば、スタートキー、ストップ／クリアキー、電源キー、テンキー、タッチパネル等の操作キーが設けられ、ユーザーが各操作キーを操作すると、その操作指示が制御部１０１に出力されるように構成されている。また、制御部１０１から出力される信号に基づいて、例えばエラーメッセージやトナー残量等の各種の情報が操作表示部１０３に表示されるように構成されている。
【００７７】
制御部１０１は、第１駆動モーター３８に接続されており、制御部１０１からの駆動指令信号に基づいて第１駆動モーター３８に電流が流れることで、第１駆動モーター３８のモーター軸４５が回転するように構成されている。制御部１０１は、第２駆動モーター５８に接続されており、制御部１０１からの駆動指令信号に基づいて第２駆動モーター５８に電流が流れることで、第２駆動モーター５８のモーター軸７２が回転するように構成されている。
【００７８】
制御部１０１は、第１回転センサー４２に接続されており、第１回転センサー４２が出力軸４１の回転を検知すると、第１回転センサー４２から制御部１０１に検知信号が出力されるように構成されている。本実施形態では、出力軸４１の第１パルス板５１（図４等参照）に１２個のスリット５３が設けられているため、出力軸４１が１回転する間に１２回のパルスが第１回転センサー４２によって検知される。つまり、１パルスは出力軸４１の１／１２回転に相当する。一方、本実施形態では、出力軸４１に連結される従動ギア３２と第１搬送スクリュー２６の第１搬送ギア３５の歯数比が前述の如く３：２に設定されているため、第１搬送スクリュー２６が１回転する間に出力軸が２／３回転し、これに伴って８回のパルスが第１回転センサー４２によって検知される。つまり、１パルスは第１搬送スクリュー２６の１／８回転に相当する。このように、第１回転センサー４２は、第１搬送スクリュー２６の回転を１／８回転ずつパルスとして検知できるようになっている。
【００７９】
図９に示されるように、制御部１０１は、第２回転センサー６２に接続されており、第２回転センサー６２が第２搬送スクリュー６１の回転を検知すると、第２回転センサー６２から制御部１０１に検知信号が出力されるように構成されている。本実施形態では、第２搬送スクリュー６１の第２パルス板８１（図４等参照）に８個のスリット８３が設けられているため、第２搬送スクリュー６１が１回転する間に８回のパルスが第２回転センサー６２によって検知される。つまり、１パルスは第２搬送スクリュー６１の１／８回転に相当する。このように、第２回転センサー６２は、第２搬送スクリュー６１の回転をパルスによって１／８回転ずつパルスとして検知できるようになっている。
【００８０】
図９に示されるように、制御部１０１は、トナー濃度センサー９６に接続されており、トナー濃度センサー９６が現像器本体８７内のトナー濃度に対応する検出値を出力すると、その検出値が制御部１０１に送信されるように構成されている。
【００８１】
上記のように構成されたトナー補給装置１０において、制御部１０１からの駆動指令信号に基づいて第１駆動モーター３８のモーター軸４５が回転すると、この回転がウォーム４６及び中間ギア４０を介して出力軸４１に伝達され、出力軸４１が回転する。このように出力軸４１が回転すると、この回転がトナーコンテナ２０の従動ギア３２（図３参照）に伝達され、従動ギア３２が回転する。
【００８２】
このように従動ギア３２が回転すると、この回転が左側の第１攪拌パドル２７ａ（図３では右側に表示）の第１攪拌ギア３６ａに伝達され、左側の第１攪拌パドル２７ａが回転する。また、上記のように従動ギア３２が回転すると、この回転がアイドルギア３４を介して右側の第１攪拌パドル２７ｂ（図３では左側に表示）の第１攪拌ギア３６ｂに伝達され、右側の第１攪拌パドル２７ｂが回転する。このように各第１攪拌パドル２７ａ、２７ｂが回転すると、トナーコンテナ２０の第１容器本体２４内に収容されたトナーが、攪拌されつつ第１搬送スクリュー２６の方向へと搬送される。
【００８３】
また、上記のように従動ギア３２が回転すると、この回転が第１搬送スクリュー２６の第１搬送ギア３５に伝達され、第１搬送スクリュー２６が回転する。このように第１搬送スクリュー２６が回転すると、トナーコンテナ２０の第１容器本体２４からトナーが排出され、ダクト部材７１（図２参照）を介して中間ホッパー２２の第２容器本体５６に導入され、第２容器本体５６に収容される。これにより、トナーコンテナ２０から中間ホッパー２２へトナーが補給される。
【００８４】
また、上記のように構成されたトナー補給装置１０において、制御部１０１からの駆動指令信号に基づいて第２駆動モーター５８のモーター軸７２が回転すると、この回転が接続ギア列６０（図６参照）を介して第２攪拌パドル６３ａの第２攪拌ギア８６ａに伝達され、第２攪拌パドル６３ａが回転する。また、第２攪拌パドル６３ａの攪拌ギア８６ａの回転が第１中間ギア６７を介して第２攪拌パドル６３ｂの第２攪拌ギア８６ｂに伝達され、第２攪拌パドル６３ｂが回転する。また、第２攪拌パドル６３ｂの第２攪拌ギア８６ｂの回転が第２中間ギア６８を介して第２攪拌パドル６３ｃの攪拌ギア８６ｃに伝達され、第２攪拌パドル６３ｃが回転する。このように各第２攪拌パドル６３ａ〜６３ｃが回転すると、中間ホッパー２２の第２容器本体５６内に収容されたトナーが、攪拌されつつ第２搬送スクリュー６１の方向へ搬送される。
【００８５】
また、上記のように第２駆動モーター５８のモーター軸７２が回転すると、この回転が第２搬送スクリュー６１の第２搬送ギア８０に伝達され、第２搬送スクリュー６１が回転する。このように第２搬送スクリュー６１が回転すると、中間ホッパー２２の第２容器本体５６内に収容されたトナーが排出され、現像器２３の現像器本体８７に導入され、現像器本体８７に収容される。これにより、中間ホッパー２２から現像器２３へトナーが補給される。
【００８６】
次に、上記のように構成されたトナー補給装置１０におけるトナー補給制御について、図１１等を用いて説明する。
【００８７】
まず、第１駆動モーター３８によって第１搬送スクリュー２６を所定回転数に達するまで、又は、所定時間だけ回転させ、トナーコンテナ２０から中間ホッパー２２にトナーを補給する（ステップＳ１０１）。その後、第２駆動モーター５８によって第２搬送スクリュー６１を所定回転数に達するまで、又は、所定時間だけ回転させ、中間ホッパー２２から現像器２３へとトナーを補給する（ステップＳ１０２）。この現像器２３へのトナー補給により第２回転センサー６２によって検知される第２搬送スクリュー６１の回転が所定回転数に到達する。
【００８８】
その後、コンピューター（図示せず）からの指示等に基づいて画像形成部６において用紙に対する印字が開始される（ステップＳ１０３）。これに伴って、現像ローラー９１から感光体ドラム７にトナーが補給され、現像器本体８７内のトナーが消費される。
【００８９】
このように現像器本体８７内のトナーが消費されると、制御部１０１は、トナー濃度センサー９６の検出値が第１基準値Ａ１（５００）以上であるかを判定する（ステップＳ１０４）。なお、前述のように、トナー濃度センサー９６の検出値は現像器本体８７内のトナー濃度と反比例するため、ステップＳ１０４の判定は、トナー濃度センサー９６の検出値に対応するトナー濃度が第１基準値Ａ１に対応するトナー濃度以下であるかどうかを判定していることになる。
【００９０】
ステップＳ１０４の判定がＮＯの場合には、トナー濃度センサー９６の検出値は、補給禁止領域にある（ステップＳ１０５）。この場合、現像器２３へのトナー補給は不要であるため、制御部１０１は、第１搬送スクリュー２６及び第２搬送スクリュー６１を停止させた状態を保持する。従って、トナーコンテナ２０から中間ホッパー２２へのトナー補給及び中間ホッパー２２から現像器２３へのトナー補給は行われない。
【００９１】
これに対して、ステップＳ１０４の判定がＹＥＳの場合には、制御部１０１は、トナー濃度センサー９６の検出値が第２基準値Ａ２（５５０）以上であるかを判定する（ステップＳ１０６）。なお、前述のように、トナー濃度センサー９６の検出値は現像器本体８７内のトナー濃度と反比例するため、ステップＳ１０６の判定は、トナー濃度センサー９６の検出値に対応するトナー濃度が第２基準値Ａ２に対応するトナー濃度以下であるかどうかを判定していることになる。
【００９２】
ステップＳ１０６の判定がＮＯの場合には、トナー濃度センサー９６の検出値は、通常補給領域にある（ステップＳ１０７）。この場合、制御部１０１は、第１回転センサー４２からの検知信号に基づいて、第１駆動モーター３８によって第１搬送スクリュー２６を所定の回転数ずつ（例えば、５００≦検出値＜５２５なら１／８回転＝１パルスずつ、５２５≦検出値＜５５０なら１／４回転＝２パルスずつ）間欠的に回転させる。これに伴って、トナーコンテナ２０内のトナーが中間ホッパー２２に補給される。また、制御部１０１は、第２回転センサー６２からの検知信号に基づいて、第２駆動モーター５８によって第２搬送スクリュー６１を第１搬送スクリュー２６と同期して所定の回転数ずつ（例えば、５００≦検出値＜５２５なら１／８回転＝１パルスずつ、５２５≦検出値＜５５０なら１／４回転＝２パルスずつ）間欠的に回転させる。これに伴って、中間ホッパー２２内のトナーが現像器２３に補給される。
【００９３】
これに対して、ステップＳ１０６の判定がＹＥＳの場合には、制御部１０１は、トナー濃度センサー９６の検出値が第３基準値Ａ３（６００）以上であるかを判定する（ステップＳ１０８）。なお、前述のように、トナー濃度センサー９６の検出値は現像器本体８７内のトナー濃度と反比例するため、ステップＳ１０８の判定は、トナー濃度センサー９６の検出値に対応するトナー濃度が第３基準値Ａ３に対応するトナー濃度以下であるかどうかを判定していることになる。
【００９４】
このステップＳ１０８の判定がＮＯの場合には、トナー濃度センサー９６の検出値は、準強制補給領域にある（ステップＳ１０９）。この場合、制御部１０１は、第１回転センサー４２からの検知信号に基づいて第１駆動モーター３８によって第１搬送スクリュー２６を所定の回転数ずつ間欠的に回転させる。これに伴って、トナーコンテナ２０内のトナーが中間ホッパー２２に補給される。また、制御部１０１は、第２駆動モーター５８によって第２搬送スクリュー６１を連続的に回転させる。これに伴って、中間ホッパー２２内のトナーが現像器２３に補給される。
【００９５】
これに対して、ステップＳ１０８の判定がＹＥＳの場合には、制御部１０１は、第１搬送スクリュー２６及び第２搬送スクリュー６１の連続的な回転が開始されてから基準連続回転時間Ｔ１（１分間）又は基準連続回転数Ｎに到達しているかを判定する（ステップＳ１１０）。このステップＳ１１０の判定がＮＯの場合には、トナー濃度センサー９６の検出値が強制補給領域にあることから、制御部１０１は、第１駆動モーター３８によって第１搬送スクリュー２６を連続的に回転させると共に、第２駆動モーター５８によって第２搬送スクリュー６１を連続的に回転させる（ステップＳ１１１）。
【００９６】
これに対して、ステップＳ１１０の判定がＹＥＳの場合には、第１搬送スクリュー２６及び第２搬送スクリュー６１の連続的な回転が開始されてから基準連続回転時間Ｔ１又は基準連続回転数Ｎに到達しても、トナー濃度センサー９６の検出値に対応するトナー濃度が第３基準値Ａ３に対応するトナー濃度に到達しないことになる。この場合、制御部１０１は、トナーコンテナ２０の第１容器本体２４内にトナーが無いと判定する（ステップＳ１１２）。そして、操作表示部１０３に「トナーがありません」「トナーコンテナを交換して下さい」等のトナーエンド表示を表示させる（ステップＳ１１３）。
【００９７】
本実施形態では上記のように、トナー濃度センサー９６の検出値に対応するトナー濃度が第１基準値Ａ１に対応するトナー濃度以下であることを少なくとも条件の一つとして、第１回転センサー４２及び第２回転センサー６２からの検知信号に基づいて第１搬送スクリュー２６及び第２搬送スクリュー６１を所定の回転数ずつ間欠的に回転させている。このような構成を採用することで、第１搬送スクリュー２６及び第２搬送スクリュー６１の回転を精度良く制御することが可能となり、トナーコンテナ２０から中間ホッパー２２へ、中間ホッパー２２から現像器２３へとトナーを過不足なく補給することが可能となる。これに伴って、現像器２３の現像ローラー９１から感光体ドラム７へとトナーを過不足なく補給することが可能となり、補給かぶり等の発生を防止し、画像品質の向上を図ることが可能となる。また、中間ホッパー２２から現像器２３にトナーを確実に補給することができるため、高濃度追従性を確保することが可能となる。
【００９８】
また、第１搬送スクリュー２６及び第２搬送スクリュー６１を所定の回転数ずつ間欠的に回転させる際に、第１搬送スクリュー２６の回転と第２搬送スクリュー６１の回転を同期させている。そのため、トナーコンテナ２０から中間ホッパー２２にトナーを補給するタイミングと中間ホッパー２２から現像器２３にトナーを補給するタイミングを一致させることが可能となる。
【００９９】
また、トナー濃度センサー９６の検出値に対応するトナー濃度が第２基準値Ａ２に対応するトナー濃度以下であることを少なくとも条件の一つとして、第１回転センサー４２からの検知信号に基づいて第１搬送スクリュー２６を所定の回転数ずつ間欠的に回転させると共に第２搬送スクリュー６１を連続的に回転させている。このような構成を採用することにより、現像器２３内のトナー濃度が低下するのに対応して中間ホッパー２２から現像器２３へのトナー補給量を増やすことができ、現像器２３内のトナー残量の不足を解消しやすくなる。
【０１００】
更に、トナー濃度センサー９６の検出値に対応するトナー濃度が第３基準値Ａ３に対応するトナー濃度以下であることを少なくとも条件の一つとして、第１搬送スクリュー２６及び第２搬送スクリュー６１を連続的に回転させている。このような構成を採用することにより、現像器２３内のトナー濃度が低下するのに対応してトナーコンテナ２０から中間ホッパー２２へのトナー補給量及び中間ホッパー２２から現像器２３へのトナー補給量を増やすことができ、現像器２３内のトナー残量の不足を一層解消しやすくなる。
【０１０１】
また、第１搬送スクリュー２６及び第２搬送スクリュー６１の連続的な回転が開始されてから基準連続回転時間Ｔ１又は基準連続回転数Ｎに到達してもトナー濃度センサー９６の検出値に対応するトナー濃度が第３基準値Ａ３に対応するトナー濃度に到達しないことを少なくとも条件の一つとして、第１容器本体２４内にトナーが無いと判定している。このような構成を採用することで、第１容器本体２４内にトナーが無いことを確実に判定することが可能となる。
【０１０２】
また、二成分現像剤中のトナー濃度に対応する検出値を出力するトナー濃度センサー９６をトナー残量センサーとして用いている。そのため、本実施形態のように二成分現像方式を用いる場合に、現像器本体８７内のトナー残量を正確に把握することが可能となる。
【０１０３】
次に、上記のようなトナー補給制御において、トナーコンテナ２０から中間ホッパー２２へのトナーの過補給を防止する方法について、主に図１２を用いて説明する。
【０１０４】
図１２（ａ）は、中間ホッパー２２の第２容器本体５６内にトナーが無い状態で第２搬送スクリュー６１を連続的に回転させた際に、第２回転センサー６２が検知するパルスの波形を示している。この時、第２回転センサー６２によってパルスが検知される間隔（以下、「パルス間隔」と称する。）は、ｄ１である。一方、図１２（ｂ）は、中間ホッパー２２の第２容器本体５６内にトナーが充満した状態で第２搬送スクリュー６１を連続的に回転させた際に、第２回転センサー６２が検知するパルスの波形を示している。この時のパルス間隔は、ｄ２である。
【０１０５】
図１２（ａ）と図１２（ｂ）を比較すると、第２容器本体５６内にトナーが充満した状態におけるパルス間隔ｄ２は、第２容器本体５６内にトナーが無い状態におけるパルス間隔ｄ１よりも長くなっている。これは、第２容器本体５６内にトナーが充満した状態では、トナーの抵抗によって、第２容器本体５６内にトナーが無い状態よりも第２搬送スクリュー６１の回転が遅くなるためである。このように、パルス間隔の長さによって、第２容器本体５６内のトナー残量を判別することができる。
【０１０６】
本実施形態では、この原理を利用して、トナーコンテナ２０から中間ホッパー２２へのトナーの過補給を防止している。即ち、制御部１０１は、第２搬送スクリュー６１を連続的に回転させ、パルス間隔をサンプリングする。そして、このパルス間隔が記憶部１０２に記憶された基準パルス間隔Ｔ２（０．１秒又は０．２秒）以下であることを少なくとも条件の一つとして、第１駆動モーター３８によって第１搬送スクリュー２６を回転させて、トナーコンテナ２０から中間ホッパー２２へトナーを補給する。換言すると、パルス間隔が記憶部１０２に記憶された基準パルス間隔Ｔ２よりも長い場合には、第１搬送スクリュー２６を回転させず、トナーコンテナ２０から中間ホッパー２２へのトナー補給を停止する。
【０１０７】
このような構成を採用することで、トナーコンテナ２０から中間ホッパー２２へとトナーが過剰に補給されるのを抑制することができ、中間ホッパー２２内においてトナーが溢れるのを防止することが可能となる。これに伴って、トナーコンテナ２０の着脱時に中間ホッパー２２内のトナーがトナーコンテナ２０に引きずられて拡散するのを回避することが可能となり、中間ホッパー２２内にトナーを常に充満させておく所謂「すりきり方式」を採用する場合と比較して、トナー汚染が発生しにくくなる。また、第２搬送スクリュー６１を常に回転させておくような方式を採用する場合と比較して、トナーコンテナ２０から中間ホッパー２２へのトナーの過補給が起こり難くなる。また、第２回転センサー６２によって中間ホッパー２２内のトナー残量を推測することができるため、中間ホッパー２２内のトナー残量を検知するための専用のセンサーを設ける必要が無く、コストダウンを図ることが可能となる。  
【０１０８】
本実施形態では、磁性トナーとキャリアから成る二成分現像剤を用いるトナー補給装置１０に本発明の構成を適用する場合について説明したが、他の異なる実施形態では、磁性トナー等のトナーのみから成る一成分現像剤を用いるトナー補給装置１０に本発明の構成を適用しても良い。
【０１０９】
本実施形態では、モノクロプリンター１に本発明の構成を適用する場合について説明したが、他の異なる実施形態では、カラープリンター、複写機、ファクシミリ、複合機等のモノクロプリンター１以外の画像形成装置に本発明の構成を適用しても良い。
【符号の説明】
【０１１０】
１  モノクロプリンター（画像形成装置）
１０  トナー補給装置
２０  トナーコンテナ（第１容器）
２２  中間ホッパー（第２容器）
２３  現像器
２４  第１容器本体
２６  第１搬送スクリュー（第１搬送部材）
４２  第１回転センサー
５６  第２容器本体
６１  第２搬送スクリュー（第２搬送部材）
６２  第２回転センサー
８７  現像器本体
９１  現像ローラー（トナー担持体）
９６  トナー濃度センサー（トナー残量センサー）
１０１  制御部
１０２  記憶部
【図１】
2014153588.tif 000003
【図２】
2014153588.tif 000004
【図３】
2014153588.tif 000005
【図４】
2014153588.tif 000006
【図５】
2014153588.tif 000007
【図６】
2014153588.tif 000008
【図７】
2014153588.tif 000009
【図８】
2014153588.tif 000010
【図９】
2014153588.tif 000011
【図１０】
2014153588.tif 000012
【図１１】
2014153588.tif 000013
【図１２】
2014153588.tif 000014