(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置の現像部にトナーを補給するためのトナー補給容器であって、
トナー補給容器の内部のトナーに接触するとともにそのトナー量に対応して回転してその回転に基づき内部のトナー量を検出するための検出部材を備え、
前記検出部材が、トナー補給容器の壁部との間に隙間を設けてトナー補給容器の前記壁部を貫通し、トナー量の検出を実行しないときに前記壁部との前記隙間を狭めた第１状態と、トナー量の検出を実行するときに前記壁部との前記隙間を第１状態よりも広げた第２状態とに移行可能であることを特徴とするトナー補給容器。
【請求項２】
前記検出部材が変形することにより第１状態から第２状態に移行することを特徴とする請求項１に記載のトナー補給容器。
【請求項３】
前記壁部が変形することにより第１状態から第２状態に移行することを特徴とする請求項１に記載のトナー補給容器。
【請求項４】
前記検出部材と前記壁部との間に嵌合部材を備え、前記嵌合部材が、前記検出部材が貫通する前記壁部の貫通孔に対して嵌合状態から嵌合解除状態になることにより第１状態から第２状態に移行することを特徴とする請求項１に記載のトナー補給容器。
【請求項５】
前記検出部材と前記壁部との間に開閉部材を備え、前記開閉部材が、前記検出部材と前記壁部との間の前記隙間を閉鎖状態から開放状態にすることにより第１状態から第２状態に移行することを特徴とする請求項１に記載のトナー補給容器。
【請求項６】
第１状態に対応する第１位置から第２状態に対応する第２位置に前記検出部材の位置を変更するための検出部材変位部を備えることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載のトナー補給容器。
【請求項７】
前記検出部材が貫通する前記壁部の貫通孔が内部のトナー界面よりも上方に位置することを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載のトナー補給容器。
【請求項８】
前記検出部材が貫通する前記壁部の貫通箇所より外側にトナー捕集室を備えることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれかに記載のトナー補給容器。
【請求項９】
前記検出部材が貫通する前記壁部の貫通孔の外側にトナー受け部を備えることを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれかに記載のトナー補給容器。
【請求項１０】
トナー補給に対する未使用時においてその内部の空気圧が大気圧以下に減圧されていることを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれかに記載のトナー補給容器。
【請求項１１】
請求項１〜請求項１０のいずれかに記載のトナー補給容器を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
予め定めた所定時期に到達した場合に第１状態から第２状態へと移行するための制御部を備えることを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
画像形成時におけるトナーのドットカウントの積算値に基づいて第１状態から第２状態へと移行する前記所定時期が設定されることを特徴とする請求項１２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、画像形成部の現像部にトナーを補給するためのトナー補給装置、及びそのトナー補給装置を備えた複写機に代表される画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複写機やプリンター、ファクシミリなどといった電子写真方式の画像形成装置では現像剤としてトナーが用いられる。従来、画像形成装置はトナーを収容するトナーボトル（トナー補給容器）からサブホッパーで一旦トナーの供給を受け、サブホッパーから現像部へのトナーの補給量を制御することによって現像部へのトナーの安定供給を実現している。そして、トナーボトルからサブホッパーへのトナーの供給が途絶えた後、サブホッパーの内部のトナー量が所定量（例えばＡ４サイズの用紙に対する印刷可能枚数が残り約１０００枚相当）に到達したことを検出した場合にニアエンプティ状態（空に近い状態）であることをユーザーに報知する。なお、このニアエンプティ状態におけるトナー量は約２５ｇ程度である。
【０００３】
サブホッパーは画像形成装置の内部で大きな空間を占有するとともに、画像形成装置の構成を複雑にするものであってコストの増大を招いている。このため、サブホッパーの機能を他の部材に担わせることでサブホッパーの使用を廃し、画像形成装置の小型化及びコストダウンが検討されている。
【０００４】
しかしながら、サブホッパーを廃した画像形成装置では、トナーのニアエンプティ状態の検出を、従前のサブホッパーを使用していた場合と同程度の良好な精度で行うことが困難であることが分かった。例えば、光学式、重量或いはトルクによる検知方法等によってトナー量をトナーボトルの内部または外部で検知してニアエンプティ状態を検出することを検討した結果、いずれの方法でも装置を複雑な構成とすることが必要であり、画像形成装置の小型化及びコストダウンの効果が得られなかった。
【０００５】
トナーボトルの内部でニアエンプティ状態を検出する従来技術の一例が特許文献１に開示されている。特許文献１に記載されたトナー補給装置はトナーボトルの内部に挿入された軸と軸の先端に設けられた板状部材から成る検出部材を備える。この画像形成装置は板状部材がトナーの流れを受けることにより生じた検出部材の変位や負荷によりトナー量を検出する。これにより、ニアエンプティ状態を検出することが可能になっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−２５８９００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１で開示されたトナー補給装置はトナーボトルの開口部に設けたキャップにニアエンプティ状態を検出するための検出部材の軸を通す貫通孔を設ける必要がある。ここで、ニアエンプティ状態（例えばＡ４サイズの用紙に対する印刷可能枚数が残り約１０００枚相当）に到達した際のトナー量は約２５ｇと比較的少ないため、トナーとの接触で検出部材に作用する負荷は比較的小さくなる。このように比較的少ないトナー量の検出精度を向上させるためには軸と貫通孔との間の摺動抵抗を低減させる必要がある。軸と貫通孔との間の摺動抵抗を低減させるために軸と貫通孔と間の隙間を広げた場合、この隙間からトナーボトルの外部にトナーが漏れ出すといった問題があった。トナーボトルの外部にトナーが漏れ出すと、その周辺部材や用紙の汚れ、画像形成装置の故障等のトラブルの原因となるため、トナー漏れはできる限り抑制する必要があった。
【０００８】
特に、ユーザーが交換を行うトナーボトルは輸送時や交換時において振動や衝撃が加わる可能性が高い。また、トナーボトルは保管時等において画像形成装置における装着状態とは異なる向き、例えば上述の従来技術の例で言えば貫通孔が下側になるよう向きに置かれることがある。これらの状況においてもトナー漏れを抑制する必要があった。
【０００９】
本発明は、上記の点に鑑みなされたものであり、サブホッパーを有しない構成であって、トナー量がニアエンプティ状態に到達したことを精度良く検出することができ、且つトナー漏れの発生を抑制することが可能なトナー補給容器及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するため、本発明は、画像形成装置の現像部にトナーを補給するためのトナー補給容器であって、トナー補給容器の内部のトナーに接触するとともにそのトナー量に対応して回転してその回転に基づき内部のトナー量を検出するための検出部材を備え、前記検出部材が、トナー補給容器の壁部との間に隙間を設けてトナー補給容器の前記壁部を貫通し、トナー量の検出を実行しないときに前記壁部との前記隙間を狭めた第１状態と、トナー量の検出を実行するときに前記壁部との前記隙間を第１状態よりも広げた第２状態とに移行可能であることを特徴とする。
【００１１】
この構成によると、例えばトナー補給容器を画像形成装置に装着する前とトナー補給容器の使用開始から予め定めた所定期間を経過するまでとにおいて検出部材を第１状態にすると、検出部材とトナー補給容器の壁部との間の隙間が比較的狭くなる。これにより、トナー補給容器の輸送時や交換時、傾斜時などにおいてトナーが、トナー補給容器の壁部を貫通する箇所に到達したとしても、トナー補給容器の外部へのトナー漏れが抑制される。また、例えばトナー補給容器の使用開始から所定期間が経過してトナー補給容器の内部のトナー量を検出する際において検出部材を第２状態にすると、検出部材とトナー補給容器の壁部との間の隙間が第１状態よりも広くなる。これにより、検出部材とトナー補給容器の壁部との間の摺動抵抗が低減し、トナー補給容器の内部で移動するトナーが少量であることで作用する負荷が比較的小さい場合であっても検出部材がそれに対応して回転する。したがって、トナー量が比較的少ない場合の検出精度が向上する。
【００１２】
また、上記構成のトナー補給容器において、前記検出部材が変形することにより第１状態から第２状態に移行することを特徴とする。
【００１３】
また、上記構成のトナー補給容器において、前記壁部が変形することにより第１状態から第２状態に移行することを特徴とする。
【００１４】
また、上記構成のトナー補給容器において、前記検出部材と前記壁部との間に嵌合部材を備え、前記嵌合部材が、前記検出部材が貫通する前記壁部の貫通孔に対して嵌合状態から嵌合解除状態になることにより第１状態から第２状態に移行することを特徴とする。
【００１５】
また、上記構成のトナー補給容器において、前記検出部材と前記壁部との間に開閉部材を備え、前記開閉部材が、前記検出部材と前記壁部との間の前記隙間を閉鎖状態から開放状態にすることにより第１状態から第２状態に移行することを特徴とする。
【００１６】
また、上記構成のトナー補給容器において、第１状態に対応する第１位置から第２状態に対応する第２位置に前記検出部材の位置を変更するための検出部材変位部を備えることを特徴とする。
【００１７】
また、上記構成のトナー補給容器において、前記検出部材が貫通する前記壁部の貫通孔が内部のトナー界面よりも上方に位置することを特徴とする。
【００１８】
また、上記構成のトナー補給容器において、前記検出部材が貫通する前記壁部の貫通箇所より外側にトナー捕集室を備えることを特徴とする。
【００１９】
また、上記構成のトナー補給容器において、前記検出部材が貫通する前記壁部の貫通孔の外側にトナー受け部を備えることを特徴とする。
【００２０】
また、上記構成のトナー補給容器において、トナー補給に対する未使用時においてその内部の空気圧が大気圧以下に減圧されていることを特徴とする。
【００２１】
また本発明は、上記構成のトナー補給容器を画像形成装置に設けたことを特徴とする。
【００２２】
また、上記構成の画像形成装置において、予め定めた所定時期に到達した場合に第１状態から第２状態へと移行するための制御部を備えることを特徴とする。
【００２３】
また、上記構成の画像形成装置において、画像形成時におけるトナーのドットカウントの積算値に基づいて第１状態から第２状態へと移行する前記所定時期が設定されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の構成によれば、検出部材を第２状態にすることで検出部材とトナー補給容器の壁部との間の摺動抵抗を低減させることができ、トナーが少量であっても好適に検出部材を回転させることが可能である。さらに、検出部材を第１状態にすることで検出部材とトナー補給容器の壁部との間の隙間を狭くすることができ、トナー補給容器の輸送時や交換時等においてトナー補給容器の外部へのトナー漏れを抑制することが可能である。したがって、サブホッパーを有しない構成であってもトナー量がニアエンプティ状態に到達したことを精度良く検出することができ、且つトナー漏れの発生を抑制することが可能なトナー補給容器及び画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１実施形態の画像形成装置の部分垂直断面正面図である。
【図２】本発明の第１実施形態のトナー補給装置の垂直断面側面図であって、検出部材が第１状態にある状態を示すものである。
【図３】本発明の第１実施形態の画像形成装置の部分的なブロック図である。
【図４】本発明の第１実施形態のトナー補給装置の垂直断面側面図であって、検出部材が第２状態にある状態を示すものである。
【図５】本発明の第１実施形態の画像形成装置によるトナー補給制御処理の例を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第２実施形態のトナーボトルの垂直断面側面図であって、検出部材が第２状態にある状態を示すものである。
【図７】本発明の第３実施形態のトナーボトルの垂直断面側面図であって、検出部材が第２状態にある状態を示すものである。
【図８】本発明の第４実施形態のトナーボトルの垂直断面側面図であって、検出部材が第２状態にある状態を示すものである。
【図９】本発明の第５実施形態のトナーボトルの垂直断面側面図であって、検出部材が第２状態にある状態を示すものである。
【図１０】本発明の第６実施形態のトナーボトルの垂直断面側面図であって、検出部材が第２状態にある状態を示すものである。
【図１１】本発明の第６実施形態の変形例１のトナーボトルの垂直断面側面図であって、検出部材が第２状態にある状態を示すものである。
【図１２】本発明の第６実施形態の変形例２のトナーボトルの垂直断面側面図であって、検出部材が第２状態にある状態を示すものである。
【図１３】本発明の第７実施形態のトナーボトルの垂直断面側面図であって、検出部材が第１状態にある状態を示すものである。
【図１４】本発明の第７実施形態のトナーボトルの垂直断面側面図であって、検出部材が第２状態にある状態を示すものである。
【図１５】本発明の第８実施形態のトナーボトルの垂直断面側面図であって、検出部材が第１状態にある状態を示すものである。
【図１６】本発明の第８実施形態のトナーボトルの垂直断面側面図であって、検出部材が第２状態にある状態を示すものである。
【図１７】本発明の第９実施形態のトナーボトルの垂直断面側面図であって、検出部材が第１状態にある状態を示すものである。
【図１８】本発明の第９実施形態のトナーボトルの垂直断面側面図であって、検出部材が第２状態にある状態を示すものである。
【図１９】本発明の第１０実施形態のトナーボトルの垂直断面側面図であって、検出部材が第１状態にある状態を示すものである。
【図２０】本発明の第１０実施形態のトナーボトルの垂直断面側面図であって、検出部材が第２状態にある状態を示すものである。
【図２１】本発明の第１１実施形態のトナーボトルの垂直断面側面図であって、使用前の状態を示すものである。
【図２２】本発明の第１１実施形態のトナーボトルの垂直断面側面図であって、検出部材が第２状態にある状態を示すものである。
【図２３】本発明の第１２実施形態のトナーボトルの垂直断面側面図であって、検出部材が第１状態にある状態を示すものである。
【図２４】本発明の第１２実施形態のトナーボトルの垂直断面側面図であって、検出部材が第２状態にある状態を示すものである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態を図に基づき説明する。なお、本発明は以下の内容に限定されるものではない。
【００２７】
＜第１実施形態＞
最初に、本発明の第１実施形態の画像形成装置について、図１を用いてその構造の概略を説明しつつ、画像出力動作を説明する。図１は画像形成装置の部分垂直断面正面図の一例である。なお、図中の矢印付き二点鎖線は用紙の搬送経路及び搬送方向を示す。
【００２８】
画像形成装置１は、図１に示すように所謂タンデム型のカラー複写機であり、原稿の画像を読み取る画像読取部２と、読み取った画像を用紙等の転写材に印刷する印刷部３と、印刷条件の入力や稼働状況の表示を行うための操作部４と、主制御部５とを備える。
【００２９】
画像読取部２はプラテンガラス（不図示）の上に載置された原稿の画像を、スキャナーを移動して読み取る公知のものである。原稿の画像は赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の三色に色分解され、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサー（不図示）で電気信号に変換される。これにより、画像読取部２は赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の色別の画像データを得る。
【００３０】
画像読取部２が得た色別の画像データは主制御部５において各種処理が行われ、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各再現色の画像データに変換されて主制御部５の内部の不図示のメモリーに格納される。メモリーに格納された再現色別の画像データは位置ずれ補正のための処理を受けた後、像担持体である感光体ドラム２１に対する光走査を行うために用紙の搬送と同期して走査ラインごとに読み出される。
【００３１】
印刷部３は電子写真方式によって画像を形成し、その画像を用紙等に転写する。印刷部３は中間転写体を無端状のベルトとして形成した中間転写ベルト１１を備える。中間転写ベルト１１は駆動ローラ１２、テンションローラ１３及び従動ローラ１４に巻き掛けられる。中間転写ベルト１１にはテンションローラ１３が不図示のバネによって図１における上方に付勢されることにより張力が与えられる。中間転写ベルト１１は駆動ローラ１２によって図１における反時計回りに回転移動する。
【００３２】
駆動ローラ１２は中間転写ベルト１１を挟んで対向する二次転写ローラ１５に圧し接触する。従動ローラ１４の箇所では、中間転写ベルト１１を挟んで従動ローラ１４に対向するように設けられた中間転写クリーニング部１６が中間転写ベルト１１の外周面に接触する。中間転写クリーニング部１６は二次転写後に中間転写ベルト１１の外周面に残留するトナーを掻き取ってクリーニングする。
【００３３】
中間転写ベルト１１の下方にはイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各再現色に対応する画像形成部２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋが設けられる。なおこの説明において、特に限定する必要がある場合を除き、「Ｙ」、「Ｍ」、「Ｃ」、「Ｋ」の識別記号の記載を省略して、例えば「画像形成部２０」と総称することがある。４台の画像形成部２０は中間転写ベルト１１の回転方向に沿って、回転方向の上流側から下流側に向けて一列にして配置される。４台の画像形成部２０は構成がすべて同じであり、図１における時計回りに回転する感光体ドラム２１を中心としてその周囲に帯電部、露光部、現像部、クリーニング部及び一次転写ローラを備える。
【００３４】
中間転写ベルト１１の上方には、４台の各再現色の画像形成部２０に対応するトナー補給装置３０が設けられる。トナー補給装置３０は本体部３１と、トナー補給容器であるトナーボトル４０とを備え、画像形成部２０の現像部にトナーを補給する。トナーボトル４０はトナー補給装置３０の本体部３１、すなわち画像形成装置１に対して着脱可能に設けられ、適宜新しいものと交換することが可能である。トナー補給装置３０の詳細は後述する。
【００３５】
４台の画像形成部２０の下方には用紙供給装置８１が設けられ、その内部に用紙Ｐが収容される。用紙供給装置８１の内部に収容された用紙Ｐは供給部８２によってその最上層から順に用紙搬送路Ｑに送り出される。用紙供給装置８１から用紙搬送路Ｑに送り出された用紙Ｐはレジストローラ対８３の箇所に到達する。そして、中間転写ベルト１１の回転と同期をとって、レジストローラ対８３が中間転写ベルト１１と二次転写ローラ１５との接触部（二次転写ニップ部）に向けて用紙Ｐを送り出す。
【００３６】
画像形成部２０では帯電部及び露光部によって感光体ドラム２１の表面に静電潜像が形成され、その静電潜像が現像部によってトナー像として可視像化される。感光体ドラム２１の表面に形成されたトナー像は感光体ドラム２１が中間転写ベルト１１を挟んで一次転写ローラと対向する箇所において中間転写ベルト１１の外周面に一次転写される。そして、中間転写ベルト１１の回転とともに所定のタイミングで各画像形成部２０のトナー像が順次中間転写ベルト１１に転写されることにより、中間転写ベルト１１の外周面にはイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のトナー像が重ね合わされたカラートナー像が形成される。
【００３７】
中間転写ベルト１１の外周面に一次転写されたカラートナー像はレジストローラ対８３により同期をとって送られてきた用紙Ｐに、中間転写ベルト１１と二次転写ローラ１５とが接触して形成される二次転写ニップ部にて転写される。
【００３８】
二次転写ニップ部の上方には定着部８５が備えられる。二次転写ニップ部にて未定着トナー像が転写された用紙Ｐは定着部８５へと送られて加熱ローラ及び加圧ローラに挟まれ、トナー像が加熱、加圧されて用紙Ｐに定着される。定着部８５を通過した用紙Ｐは中間転写ベルト１１の上方に設けられた用紙排出部８６に排出される。
【００３９】
操作部４は画像読取部２の正面側に設けられる。操作部４は、例えばユーザーによる印刷に使用する用紙Ｐの種類やサイズ、拡大縮小、両面印刷の有無といった印刷条件などの設定の入力や、ファクシミリ送信におけるファックス番号や送信者名などの設定の入力を受け付ける。また、操作部４は、例えば装置の状態や注意事項、エラーメッセージなどを表示部４ｗに表示することによって、それらをユーザーに対して報知するための報知部としての役割も果たす。
【００４０】
また、画像形成装置１にはその全体の動作制御のため、不図示のＣＰＵや画像処理部、その他の図示しない電子部品で構成された主制御部５が設けられる。主制御部５は中央演算処理装置であるＣＰＵと画像処理部とを利用し、メモリーに記憶、入力されたプログラム、データに基づき画像読取部２や印刷部３などといった構成要素を制御して一連の画像形成動作、印刷動作を実現する。
【００４１】
続いて、画像形成装置１のトナー補給装置３０の詳細な構成とその動作について、図１に加えて図２〜図５を用いて説明する。図２はトナー補給装置３０の垂直断面側面図であって、後述する検出部材が第１状態にある状態を示すものである。図３は画像形成装置１の部分的なブロック図である。図４はトナー補給装置３０の垂直断面側面図であって、検出部材が第２状態にある状態を示すものである。図５は画像形成装置１によるトナー補給制御処理の例を示すフローチャートである。
【００４２】
トナー補給装置３０は、図２に示すように本体部３１と、トナー補給容器であるトナーボトル４０と、トナー量検出部７０とを備える。なお、トナー補給装置３０の本体部３１は画像形成装置１と一体として構成される。
【００４３】
トナーボトル４０はトナー補給装置３０の本体部３１、すなわち画像形成装置１に対して着脱可能に設けられる。トナーボトル４０はボトル部４１、キャップ４２及び検出部材５０を備える。
【００４４】
ボトル部４１は一端に開口部を有し、他端に閉塞部を有する断面円形の有底筒状を成す。有底筒状のボトル部４１はその中心軸線がほぼ水平になるようにトナー補給装置３０の本体部３１に載置される。ボトル部４１はその閉塞部側に対して開口部側の直径が小さい。ボトル部４１はその内周面に中心軸線に関して螺旋状を成して径方向内側に向かって突出するスパイラル部４１ａを備える。
【００４５】
キャップ４２は一端に開口部を有し、他端に閉塞部を有する断面円形の有底筒状を成す。キャップ４２はその開口部の内径がボトル部４１の開口部の外径よりも大きく、ボトル部４１の開口部を覆うようにボトル部４１に取り付けられる。キャップ４２の周面には、本体部３１へのトナーボトル４０の装着時において下端となる箇所にトナー排出口４３が設けられる。さらに、キャップ４２のトナー排出口４３に対応する箇所には、本体部３１へのトナーボトル４０の装着時においてのみトナー排出口４３を開放するシャッター４４が設けられる。シャッター４４は本体部３１へのトナーボトル４０の未装着時においてトナー排出口４３を閉鎖する。
【００４６】
また、キャップ４２の壁部であるその閉塞部４２ａに軸線方向の外側から内側に向かってすり鉢状に窪んだ凹部４５を備える。凹部４５は軸線方向に対して傾斜した内周面を備え、軸線方向の外側から内側に向かうに従ってその直径が小さくなる。凹部４５の径方向中心にはキャップ４２の軸線方向の内側と外側とを連通させる、すなわちトナーボトル４０の内部と外部とを連通させる貫通孔４６が設けられる。
【００４７】
検出部材５０はキャップ４２の貫通孔４６に挿入されてキャップ４２を貫通する状態で配置される。検出部材５０は貫通孔４６に挿入される丸棒状の軸部５１を備える。軸部５１はその軸線がボトル部４１及びキャップ４２の軸線と平行を成す。軸部５１は貫通孔４６とのはめあい公差が所謂「すきまばめ」であり、軸部５１の外周面と貫通孔４６の内周面の間には若干の隙間がある。なお、はめあい公差については日本工業規格などの標準規格を採用することができる。
【００４８】
軸部５１はその一端に羽根部５２を備え、他端に被検知部５３を備える。羽根部５２及び被検知部５３はともに、軸部５１の軸線方向に対して交差する方向に延びる矩形板状の部材である。
【００４９】
検出部材５０の軸部５１の羽根部５２と被検知部５３との間であって、軸部５１の軸線方向の略中間部であり、キャップ４２よりも軸線方向外側には封止部５４が設けられる。封止部５４はその軸線が軸部５１の軸線と一致する円錐台形状を成し、キャップ４２に接近するに従ってその直径が小さくなる。封止部５４はその軸線方向に対して傾斜した外周面を、キャップ４２の閉塞部４２ａに設けられたすり鉢状に窪んだ凹部４５の軸線方向に対して傾斜した内周面に密着させることが可能な形状を有する。これにより、検出部材５０が軸部５１の軸線方向に沿って変位して封止部５４の傾斜外周面が凹部４５の傾斜内周面と接触すると、軸部５１と貫通孔４６との隙間、すなわち検出部材５０とキャップ４２の閉塞部４２ａとの隙間が封止される。
【００５０】
ここで、検出部材５０の封止部５４がキャップ４２の凹部４５に接触した状態を検出部材５０の「第１状態」と呼ぶ（図２参照）。検出部材５０の封止部５４がキャップ４２の凹部４５から離隔した状態を検出部材５０の「第２状態」と呼ぶ（図４参照）。そして、トナーボトル４０を本体部３１に装着する前と、トナーボトル４０の使用開始から予め定めた所定期間を経過するまでとにおいて検出部材を第１状態にする。さらに、検出部材変位部７１が第１状態に対応する第１位置から第２状態に対応する第２位置に検出部材５０の位置を変更する。なお、検出部材変位部７１は主制御部５の検出部材変位制御部９（図３参照）によって制御される。
【００５１】
トナー補給装置３０の本体部３１はトナー排出部３２及びトナー搬送部３３を備える。
【００５２】
トナー排出部３２はトナーボトル４０のボトル部４１の閉塞部の軸線方向外側の領域に配置される。トナー排出部３２はボトル部４１の中心軸線と軸線が一致する回転軸３４を備える。回転軸３４はその一端にボトル部４１の閉塞部と係合する係合部３５を備え、他端が不図示のモータに連結される。
【００５３】
トナーボトル４０が本体部３１に装着されると、図２に示すようにボトル部４１の閉塞部にトナー排出部３２の係合部３５が係合する。トナー排出部３２は主制御部５によって制御され、必要に応じてモータから動力を得て回転軸３４を回転させ、ボトル部４１をその軸線回りに回転させる。なおこのとき、キャップ４２は回転しない。ボトル部４１が回転すると、ボトル部４１の内部のトナーＴがスパイラル部４１ａの作用によりボトル部４１の開口部側（図２における左方）に移動され、トナー排出口４３からトナーボトル４０の外部に排出される。図２の矢印Ａはトナー排出部３２によってトナーの排出するためのボトル部４１の回転方向を示している。
【００５４】
トナー搬送部３３はトナーボトル４０のキャップ４２のトナー排出口４３の下方の領域に配置される。トナー搬送部３３はその一端がトナー排出口４３の下方に対応する位置にあり、他端が画像形成部２０の現像部まで延びる。トナー搬送部３３は例えば樋状或いは筒状を成すトナー搬送路３６と、トナー搬送路３６の内部に配置される搬送スクリュー３７とを備える。搬送スクリュー３７はその一端が不図示のモータに連結される。
【００５５】
トナー排出部３２によってトナーボトル４０の外部に排出されたトナーＴはトナー排出口４３からトナー搬送路３６に自由落下する。トナー搬送部３３は主制御部５によって制御され、必要に応じてモータから動力を得て搬送スクリュー３７を回転させ、トナーＴを現像部まで搬送する。
【００５６】
主制御部５ではトナー量制御部６（図３参照）が搬送スクリュー３７を利用してトナーＴを計量搬送して現像部へのトナーＴの補給量を制御する。さらに、トナーＴの現像部への安定した補給を図るため、主制御部５はトナー搬送部３３が十分な量のトナーＴで満たされるようにトナー排出部回転回数記録部７（図３参照）を利用してトナー排出部３２の動作を制御する。なお、トナー排出部回転回数記録部７はトナーボトル４０が本体部３１に装着される際に新品であることを新品検知部８（図３参照）が検知してからのトナー排出部３２の回転軸３４の累積回転回数を記録する。これにより、トナーボトル４０からトナー搬送部３３に対して排出されるトナー量を把握することができる。このため、トナーボトル４０からトナー搬送部３３に対して排出されるトナー量はトナー搬送部３３から現像部に対して搬送されるトナー量よりも多くなるように設定されている。
【００５７】
トナー量検出部７０はトナーボトル４０のキャップ４２の近傍に配置される。トナー量検出部７０は検出部材変位部７１及び変位センサー７２を備える。
【００５８】
検出部材変位部７１は検出部材５０の軸部５１の被検知部５３と封止部５４との間の領域に対応して配置される。検出部材変位部７１は検出部材５０を軸部５１の軸線方向に沿って変位させる駆動部であるソレノイド７３を備える。ソレノイド７３はその可動鉄心が検出部材５０の軸部５１に向かって延び、可動鉄心が軸部５１に対して接近、離隔する方向に変位する。ソレノイド７３は通電時に可動鉄心を押し出すプッシュ型である。ソレノイド７３の可動鉄心の先端には接触片７４が設けられる。
【００５９】
ここで、接触片７４の位置に対応する検出部材５０の軸部５１には、接触片７４と係合する係合部５５が設けられる。係合部５５は検出部材５０の封止部５４と同様に、その軸線が軸部５１の軸線と一致する円錐台形状を成し、キャップ４２に接近するに従ってその直径が小さくなる。接触片７４の先端には係合部５５の傾斜外周面の軸線方向に対する傾きとほぼ同一の傾きを有する傾斜面が設けられる。接触片７４が係合部５５に接近すると、接触片７４の傾斜面と係合部５５の傾斜外周面とが対向する。
【００６０】
ソレノイド７３が非通電状態である場合、その可動鉄心は押し出されていない初期位置にあって、接触片７４は係合部５５の上方に位置する。このとき、検出部材５０は図２に示す第１位置（第１状態）にある。
【００６１】
ソレノイド７３に通電した場合、その可動鉄心が押し出されて接触片７４の傾斜面が係合部５５の傾斜外周面に接触する。さらに、可動鉄心及び接触片７４が下降して接触片７４の傾斜面が係合部５５の傾斜外周面を滑ることによって、検出部材５０はトナーボトル４０の軸線方向外側に向かって移動される。これにより、検出部材５０は図４に示す第２位置（第２状態）に移行する。
【００６２】
検出部材５０が第２状態のとき、封止部５４はキャップ４２から離隔し、軸部５１と貫通孔４６との間には隙間があるため、検出部材５０とキャップ４２との間の摺動抵抗を低減させることができる。これにより、検出部材５０は軸部５１の軸線回りに容易に回転可能な状態になる。
【００６３】
トナーボトル４０のトナーＴの量が比較的多い場合、トナー排出部３２によるボトル部４１の回転時にトナーＴと接触している検出部材５０の羽根部５２はボトル部４１の回転に伴ってボトル部４１の開口部側に向かって移動するトナーＴとともに軸部５１の軸線回りに回転する。これにより、板状を成す羽根部５２の自由端側がトナーＴの表面まで持ち上げられる。キャップ４２に対する軸部５１の摺動抵抗が比較的小さく、羽根部５２が画像形成動作時のトナーＴの移動の妨げとならないため、トナーＴの表面の形状を検出部材５０がない場合と同等の形状とすることができる。これにより、羽根部５２の自由端の高さはトナーＴの量を正確に反映することとなる。
【００６４】
変位センサー７２は、図２及び図４に示すように検出部材５０が第２位置にあるときの被検知部５３の位置に対応した位置に配置される。変位センサー７２は例えば不図示の発光部及び受光部を備えた光センサーから成り、発光部が照射する光を受光部が受光する。検出部材５０が第２位置にあるときの被検知部５３は変位センサー７２の発光部と受光部との間の光路に出没する。
【００６５】
前述のように、検出部材５０の羽根部５２及び被検知部５３は各々、軸部５１の軸線方向に対して交差する方向に延びる矩形板状の部材であるので、羽根部５２の回転変位に伴って被検知部５３も回転変位する。これにより、被検知部５３の回転位置はトナーボトル４０の内部のトナーＴの量に対応する。トナーボトル４０の内部のトナーＴの量が一定以上である場合、被検知部５３は変位センサー７２の発光部と受光部との間に存在して光路を遮蔽する。一方、トナーＴの量が使用により減少して一定以下になった場合、被検知部５３は変位センサー７２の発光部と受光部との間から退避して光路を開通する。このようにして、トナー量検出部７０は検出部材５０、検出部材変位部７１及び変位センサー７２を利用して、トナーボトル４０の内部のトナー量が一定以下となったことを検出することができる。
【００６６】
なお、トナー量検出部７０が検出するトナー量は変位センサー７２の位置を調整することによって適宜任意に変更することができる。また、変位センサー７２としては光学式のセンサーに限定されるわけではなく、それに代えて例えば磁気式や接触式のスイッチ等を用いても良い。
【００６７】
続いて、画像形成装置１によるトナー補給制御処理の一例について、図５に示すフローに沿って説明する。
【００６８】
画像形成装置１は画像形成動作を開始すると、各画像形成部２０の現像部に対してトナー補給制御を開始する（図５のスタート）。トナーＴの現像部への安定した補給を図るため、主制御部５はトナー搬送部３３が十分な量のトナーＴで満たされるようにトナー排出部回転回数記録部７を利用してトナー排出部３２の動作を制御する。なお、トナー排出部回転回数記録部７はトナーボトル４０がトナー補給装置３０の本体部３１に装着される際に新品であることを新品検知部８が検知してからのトナー排出部３２の回転軸３４の累積回転回数を記録している。なおこの段階で、検出部材５０は図２に示す第１位置（第１状態）にある。
【００６９】
ステップ＃１０１ではトナー排出部３２の回転軸３４の累積回転回数が予め定めた所定値に到達したか否か、すなわちトナーボトル４０の使用開始から予め定めた所定期間を経過したか否かが判定される。トナー排出部３２の回転軸３４の累積回転回数が所定値に到達していない場合、所定値に到達するまでステップ＃１０１の判定が繰り返される。トナー排出部３２の回転軸３４の累積回転回数が所定値に到達した場合はステップ＃１０２に移行する。
【００７０】
ステップ＃１０２では主制御部５の検出部材変位制御部９が検出部材変位部７１を制御し、検出部材５０の位置を第２位置に変更する。すなわち、検出部材５０が第１状態から第２状態に移行される。
【００７１】
ステップ＃１０３では変位センサー７２によって検出部材５０の被検知部５３の回転位置を検出することで、トナーボトル４０の内部のトナーＴのニアエンプティ状態の検出が開始される。被検知部５３の回転位置の検出を開始したとき、トナーボトル４０の内部のトナー量がまだ比較的多いので、検出部材５０の羽根部５２はその自由端がトナーボトル４０の内部のトナーＴの表面まで押し上げられて比較的高い位置にある。このとき、被検知部５３は変位センサー７２の発光部と受光部との間に存在して光路を遮蔽する。トナーボトル４０の内部のトナーＴが消費され、トナーＴの表面の高さが下がるに伴って羽根部５２の自由端の位置も下がり、被検知部５３が回転変位する。さらにトナーＴの消費が進行し、被検知部５３が変位センサー７２の発光部と受光部との間から退避して光路を開通すると、そのことを変位センサー７２が検出することになる。
【００７２】
ステップ＃１０４では主制御部５がトナーボトル４０の内部のトナーＴのニアエンプティ状態を表示部４ｗを用いて報知する。ニアエンプティ状態の表示はトナーボトル４０が交換されるまで継続される。
【００７３】
なお、主制御部５が検出部材５０を第１状態から第２状態へと移行するタイミング（所定時期）は、上記のようにトナー排出部３２の回転軸３４の累積回転回数に基づいても良いし、他の基準に基づいても良い。例えば、画像形成時におけるトナーＴのドットカウントの積算値に基づいて第１状態から第２状態へと移行するタイミングを設定しても良い。  
【００７４】
具体的に言えば、トナーボトル４０がトナー補給装置３０の本体部３１に装着される際に新品であることを新品検知部８が検知してからの画像形成時におけるトナーＴのドットカウントの積算値が予め定めた所定値に到達した場合に検出部材５０を第１状態から第２状態へと移行する。この構成によれば、トナー排出部３２の回転軸３４の累積回転回数に基づく場合と比較してトナーボトル４０の内部のトナーＴの消費量が明確になる。
【００７５】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態のトナーボトルについて、図６を用いて説明する。図６はトナーボトルの垂直断面側面図であって、検出部材が第２状態にある状態を示すものである。なお、この実施形態の基本的な構成は先に説明した第１実施形態と同じであるので、第１実施形態と共通する構成要素には前と同じ符号を付してその説明を省略する場合がある。
【００７６】
第２実施形態のトナーボトル４０は、図６に示すようにキャップ４２の壁部であるその閉塞部４２ａに軸線方向の内側から外側に向かってすり鉢状に窪んだ凹部４５を備える。凹部４５は軸線方向に対して傾斜した内周面を備え、軸線方向の内側から外側に向かうに従ってその直径が小さくなる。
【００７７】
検出部材５０の軸部５１のキャップ４２よりも内側には封止部５４が設けられる。封止部５４はその軸線が軸部５１の軸線と一致する円錐台形状を成し、キャップ４２に接近するに従ってその直径が小さくなる。
【００７８】
検出部材変位部７１は接触片７４の位置に対応する検出部材５０の軸部５１に、接触片７４と係合する係合部５５が設けられる。係合部５５は検出部材５０の封止部５４と同様に、その軸線が軸部５１の軸線と一致する円錐台形状を成し、キャップ４２から離れるに従ってその直径が小さくなる。検出部材変位部７１は検出部材５０の封止部５４がキャップ４２の凹部４５に接触した検出部材５０の第１状態に対して、検出部材５０をトナーボトル４０の軸線方向内側に向かって変位させることにより、封止部５４が凹部４５から離隔した検出部材５０の第２状態に移行する。
【００７９】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態のトナーボトルについて、図７を用いて説明する。図７はトナーボトルの垂直断面側面図であって、検出部材が第２状態にある状態を示すものである。なお、この実施形態の基本的な構成は先に説明した第１実施形態と同じであるので、第１実施形態と共通する構成要素には前と同じ符号を付してその説明を省略する場合がある。
【００８０】
第３実施形態のトナーボトル４０は、図７に示すようにキャップ４２の壁部であるその閉塞部４２ａに貫通孔４６を備える。なお、第１及び第２実施形態に見られた凹部はキャップ４２に設けられていない。
【００８１】
検出部材５０の軸部５１の羽根部５２と被検知部５３との間であって、軸部５１の軸線方向の略中間部には縮径部５６が設けられる。縮径部５６は軸部５１の軸線方向内側及び外側の部分に対して直径が小さくなっている。軸部５１の縮径部５６以外の部分は貫通孔４６とのはめあい公差が所謂「中間ばめ」、或いは縮径部５６の部分よりも隙間が小さい「すきまばめ」である。また、縮径部５６はその軸線方向の長さがキャップ４２の閉塞部４２ａの厚さよりも長い。
【００８２】
検出部材変位部７１は軸部５１の縮径部５６以外の部分が貫通孔４６に近接した検出部材５０の第１状態に対して、検出部材５０をトナーボトル４０の軸線方向外側に向かって変位させることにより、縮径部５６が貫通孔４６に対応した位置に変位した検出部材５０の第２状態に移行する。なお、検出部材５０の第１状態から第２状態への移行は、検出部材５０をトナーボトル４０の軸線方向内側に向かって変位させることで行っても良い。
【００８３】
＜第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態のトナーボトルについて、図８を用いて説明する。図８はトナーボトルの垂直断面側面図であって、検出部材が第２状態にある状態を示すものである。なお、この実施形態の基本的な構成は先に説明した第１実施形態と同じであるので、第１実施形態と共通する構成要素には前と同じ符号を付してその説明を省略する場合がある。
【００８４】
第４実施形態のトナーボトル４０は、図８に示すようにキャップ４２の壁部であるその閉塞部４２ａに貫通孔４６を備える。貫通孔４６はトナー補給装置３０の本体部３１に装着した新品のトナーボトル４０の内部のトナー界面Ｔｓ（図８の二点鎖線）よりも上方に位置する。さらに、検出部材５０の羽根部５２は軸部５１からその自由端までの長さが、トナーボトル４０の内部のトナーＴが消費されてトナーＴの表面の高さが下がることに対応して、トナーＴと接触するのに十分な長さを有する。
【００８５】
＜第５実施形態＞
次に、本発明の第５実施形態のトナーボトルについて、図９を用いて説明する。図９はトナーボトルの垂直断面側面図であって、検出部材が第２状態にある状態を示すものである。なお、この実施形態の基本的な構成は先に説明した第１実施形態と同じであるので、第１実施形態と共通する構成要素には前と同じ符号を付してその説明を省略する場合がある。
【００８６】
第５実施形態のトナーボトル４０は、図９に示すようにトナー捕集室４７を備える。トナー捕集室４７はキャップ４２の壁部であるその閉塞部４２ａの貫通孔４６よりも軸線方向外側に設けられ、所定の空間を有する。トナー捕集室４７は検出部材５０の軸部５１の軸線と貫通孔４６の軸線とに軸線が一致する貫通孔４８を備える。検出部材５０の軸部５１は貫通孔４６及び貫通孔４８を貫通する。
【００８７】
トナー捕集室４７はボトル部４１の内部のトナーＴが貫通孔４６から漏れ出した場合にそのトナーＴを捕集し、貯留する。
【００８８】
＜第６実施形態＞
次に、本発明の第６実施形態のトナーボトルについて、図１０〜図１２を用いて説明する。図１０〜図１２は各々異なる変形例のトナーボトルの垂直断面側面図であって、検出部材が第２状態にある状態を示すものである。なお、この実施形態の基本的な構成は先に説明した第１実施形態と同じであるので、第１実施形態と共通する構成要素には前と同じ符号を付してその説明を省略する場合がある。
【００８９】
第６実施形態のトナーボトル４０は、図１０〜図１２に示すようにトナー受け部４９を備える。トナー受け部４９は例えばシート状の可撓性部材から成り、キャップ４２の閉塞部４２ａの貫通孔４６よりも軸線方向外側に設けられる。
【００９０】
図１０に示した一例では、トナー受け部４９はそのシート平面が略水平を成すように貫通孔４６及び凹部４５の下側に配置される。トナーＴが貫通孔４６からトナーボトル４０の外部に漏れ出した場合、トナー受け部４９はその上面で漏れ出したトナーＴを受ける。
【００９１】
図１１に示した変形例１では、トナー受け部４９はそのシート平面が略垂直を成し、凹部４５の軸線方向外側の下部を覆うように配置される。トナーＴが貫通孔４６からトナーボトル４０の外部に漏れ出した場合、トナー受け部４９は凹部４５との間の空間で漏れ出したトナーＴを受ける。
【００９２】
図１２に示した変形例２では、トナー受け部４９はそのシート平面が略垂直を成してその貫通孔４９ａに検出部材５０を通し、凹部４５の軸線方向外側の全体を覆うように配置される。トナーＴが貫通孔４６からトナーボトル４０の外部に漏れ出した場合、トナー受け部４９は凹部４５との間の空間で漏れ出したトナーＴを受ける。
【００９３】
＜第７実施形態＞
次に、本発明の第７実施形態のトナーボトルについて、図１３及び図１４を用いて説明する。図１３及び図１４はトナーボトルの垂直断面側面図であって、検出部材が第１状態にある状態及び第２状態にある状態を示すものである。なお、この実施形態の基本的な構成は先に説明した第１実施形態と同じであるので、第１実施形態と共通する構成要素には前と同じ符号を付してその説明を省略する場合がある。
【００９４】
第７実施形態のトナーボトル４０は、図１３に示すようにキャップ４２の壁部であるその閉塞部４２ａに貫通孔４６を備える。なお、第１及び第２実施形態に見られた凹部はキャップ４２に設けられていない。
【００９５】
検出部材５０の軸部５１の羽根部５２と被検知部５３との間であって、軸部５１の軸線方向の略中間部には可変封止部５７が設けられる。可変封止部５７は軸部５１と一体として形成され、その軸線が軸部５１の軸線と一致する円筒形状をなし、その直径が可変になっている。可変封止部５７は負荷を受けていない状態である自由長さとしての直径が貫通孔４６の直径よりも大きい。
【００９６】
図１３に示す検出部材５０の第１状態において、可変封止部５７はその直径が縮小して貫通孔４６に嵌合する。一方、図１４に示す検出部材５０の第２状態において、可変封止部５７は検出部材５０の変位とともにキャップ４２の軸線方向外側に移動して貫通孔４６との係合から外れ、その直径が自由長さを成す。このようにして、検出部材５０は自身が変形することにより第１状態から第２状態に移行する。
【００９７】
＜第８実施形態＞
次に、本発明の第８実施形態のトナーボトルについて、図１５及び図１６を用いて説明する。図１５及び図１６はトナーボトルの垂直断面側面図であって、検出部材が第１状態にある状態及び第２状態にある状態を示すものである。なお、この実施形態の基本的な構成は先に説明した第１実施形態と同じであるので、第１実施形態と共通する構成要素には前と同じ符号を付してその説明を省略する場合がある。
【００９８】
第８実施形態のトナーボトル４０は、図１５に示すようにキャップ４２の壁部であるその閉塞部４２ｂが可撓性の弾性体で構成される。なお、第１及び第２実施形態に見られた凹部はキャップ４２に設けられていない。閉塞部４２ｂは自身が変形することにより貫通孔４６の直径を拡大、縮小する。
【００９９】
検出部材５０の軸部５１の羽根部５２と被検知部５３との間であって、軸部５１の軸線方向の略中間部であり、キャップ４２よりも外側には封止部５８が設けられる。封止部５８は貫通孔４６よりも直径が大きい円形のシート状を成し、検出部材５０の第１状態においてキャップ４２の閉塞部４２ｂの外面にほぼ密着する。
【０１００】
図１５に示す検出部材５０の第１状態において、閉塞部４２ｂは変形せず、検出部材５０と貫通孔４６との隙間が比較的狭いままであって、封止部５８がキャップ４２の閉塞部４２ｂの外面にほぼ密着する。一方、図１６に示す検出部材５０の第２状態において、閉塞部４２ｂはその貫通孔４６に対応する箇所が検出部材５０の変位とともにキャップ４２の軸線方向外側に向かって変形し、貫通孔４６の直径を拡大する。このとき、封止部５８はキャップ４２から離隔している。このようにして、検出部材５０の変位とともにトナーボトル４０のキャップ４２の閉塞部４２ｂが変形することにより第１状態から第２状態に移行する。
【０１０１】
＜第９実施形態＞
次に、本発明の第９実施形態のトナーボトルについて、図１７及び図１８を用いて説明する。図１７及び図１８はトナーボトルの垂直断面側面図であって、検出部材が第１状態にある状態及び第２状態にある状態を示すものである。なお、この実施形態の基本的な構成は先に説明した第１実施形態と同じであるので、第１実施形態と共通する構成要素には前と同じ符号を付してその説明を省略する場合がある。
【０１０２】
第９実施形態のトナーボトル４０は、図１７に示すようにキャップ４２の壁部であるその閉塞部４２ａに貫通孔４６を備える。なお、第１及び第２実施形態に見られた凹部はキャップ４２に設けられていない。
【０１０３】
検出部材５０の軸部５１の羽根部５２と被検知部５３との間であって、軸部５１の軸線方向の略中間部には嵌合部材５９が設けられる。嵌合部材５９は検出部材５０の別部材として設けられて軸部５１と閉塞部４２ａとの間に配置され、軸部５１に対して固定される。嵌合部材５９はその軸線が軸部５１の軸線と一致する円筒形状を成し、その直径が可変になっている。嵌合部材５９は例えば弾性体で構成され、負荷を受けていない状態である自由長さとしての直径が貫通孔４６の直径よりも大きい。
【０１０４】
図１７に示す検出部材５０の第１状態において、嵌合部材５９はその直径が縮小して貫通孔４６に嵌合する。一方、図１８に示す検出部材５０の第２状態において、嵌合部材５９は検出部材５０の変位とともにキャップ４２の軸線方向外側に移動して貫通孔４６との嵌合状態から解除され、その直径が自由長さを成す。このようにして、検出部材５０は、嵌合部材５９が貫通孔４６に対して嵌合状態から嵌合解除状態になることにより第１状態から第２状態に移行する。
【０１０５】
＜第１０実施形態＞
次に、本発明の第１０実施形態のトナーボトルについて、図１９及び図２０を用いて説明する。図１９及び図２０はトナーボトルの垂直断面側面図であって、検出部材が第１状態にある状態及び第２状態にある状態を示すものである。なお、この実施形態の基本的な構成は先に説明した第１実施形態と同じであるので、第１実施形態と共通する構成要素には前と同じ符号を付してその説明を省略する場合がある。
【０１０６】
第１０実施形態のトナーボトル４０は、図１９に示すようにキャップ４２の壁部であるその閉塞部４２ａにボス部４２ｃ及び貫通孔４６を備える。ボス部４２ｃは円筒形状を成し、閉塞部４２ａの軸線方向外側に向かって突出する。貫通孔４６はボス部４２ｃの軸線中心を貫通するように設けられる。なお、第１及び第２実施形態に見られた凹部はキャップ４２に設けられていない。
【０１０７】
検出部材５０の軸部５１の羽根部５２と被検知部５３との間であって、軸部５１の軸線方向の略中間部であり、キャップ４２よりも軸線方向外側には封止部６０が設けられる。封止部６０は円板部６０ａ及び嵌合部材６０ｂを備える。円板部６０ａはその軸線がその軸線が軸部５１の軸線と一致する。嵌合部材６０ｂは円板部６０ａのキャップ４２と対向する平面に設けられてその軸線が軸部５１の軸線と一致する円筒形状を成し、その内径及び外径が可変になっている。嵌合部材６０ｂは検出部材５０の別部材として設けられた例えば弾性体で構成され、負荷を受けていない状態である自由長さとしての内径がボス部４２ｃの外径よりも小さい。
【０１０８】
図１９に示す検出部材５０の第１状態において、封止部６０の嵌合部材６０ｂはその内径を拡大させて弾性変形してボス部４２ｃの外側に嵌合する。一方、図２０に示す検出部材５０の第２状態において、嵌合部材６０ｂは検出部材５０の変位とともにキャップ４２の軸線方向外側に移動してボス部４２ｃとの嵌合状態から解除され、その内径及び外径が自由長さを成す。このようにして、検出部材５０は、嵌合部材６０ｂが貫通孔４６を有するボス部４２ｃに対して嵌合状態から嵌合解除状態になることにより第１状態から第２状態に移行する。
【０１０９】
＜第１１実施形態＞
次に、本発明の第１１実施形態のトナーボトルについて、図２１及び図２２を用いて説明する。図２１はトナーボトルの垂直断面側面図であって、使用前の状態を示すものである。図２２はトナーボトルの垂直断面側面図であって、検出部材が第２状態にある状態を示すものである。なお、この実施形態の基本的な構成は先に説明した第１実施形態と同じであるので、第１実施形態と共通する構成要素には前と同じ符号を付してその説明を省略する場合がある。
【０１１０】
第１１実施形態のトナーボトル４０はキャップ４２の壁部であるその閉塞部４２ｂが可撓性の弾性体で構成される。閉塞部４２ｂは自身が変形することにより貫通孔４６の直径を拡大、縮小する。そして、トナーボトル４０はトナー補給に対する未使用時においてその内部の空気圧が大気圧以下に減圧されている。
【０１１１】
これにより、図２１に示すように、トナーボトル４０を貫通孔４６が下になるように机上等に載置したり、さらにその状態でトナーボトル４０を持ち上げたりしても、内部のトナーＴが貫通孔４６から漏れ出すことはない。
【０１１２】
検出部材５０を第２状態にする場合、トナーボトル４０の内部が減圧されているので、図２２に示すように検出部材５０をキャップ４２の軸線方向内側に向かって変位させると、キャップ４２の閉塞部４２ｂがトナーボトル４０の内側に向かって簡単に変形する。さらに、検出部材５０を第２状態にするときも、トナーボトル４０の内部のトナーＴが貫通孔４６から漏れ出し難い。
【０１１３】
＜第１２実施形態＞
次に、本発明の第１２実施形態のトナーボトルについて、図２３及び図２４を用いて説明する。図２３及び図２４はトナーボトルの垂直断面側面図であって、検出部材が第１状態にある状態及び第２状態にある状態を示すものである。なお、この実施形態の基本的な構成は先に説明した第１実施形態と同じであるので、第１実施形態と共通する構成要素には前と同じ符号を付してその説明を省略する場合がある。
【０１１４】
第１２実施形態のトナーボトル４０は、図２３に示すようにキャップ４２の壁部であるその閉塞部４２ａに貫通孔４６を備える。なお、第１及び第２実施形態に見られた凹部はキャップ４２に設けられていない。
【０１１５】
検出部材５０の軸部５１の羽根部５２と被検知部５３との間であって、軸部５１の軸線方向の略中間部であり、キャップ４２よりも軸線方向外側には開閉部材６１が設けられる。開閉部材６１は検出部材５０と別体として形成されて軸部５１と閉塞部４２ａとの間に配置され、軸部５１に対してその軸線方向に沿って移動可能に取り付けられる。
【０１１６】
開閉部材６１はそのキャップ４２側の部分にボス部６１ａを備える。ボス部６１ａはその外径が貫通孔４６に嵌合する大きさを有し、その軸線中心を検出部材５０の軸部５１が貫通する。また、開閉部材６１はボス部６１ａよりもキャップ４２から離れた箇所に係合部６１ｂを備える。係合部６１ｂはその軸線が軸部５１の軸線と一致する円錐台形状を成し、キャップ４２に接近するに従ってその直径が小さくなる。係合部６１ｂはソレノイド７３の可動鉄心の先端に設けられた接触片７４と係合する。
【０１１７】
図２３に示す検出部材５０の第１状態において、開閉部材６１はそのボス部６１ａが貫通孔４６に嵌合し、検出部材５０とキャップ４２の閉塞部４２ａとの間の隙間を閉鎖状態にする。一方、図２４に示す検出部材５０の第２状態において、開閉部材６１は接触片７４との接触によってキャップ４２の軸線方向外側に変位して貫通孔４６との嵌合状態から解除され、検出部材５０とキャップ４２の閉塞部４２ａとの間の隙間を開放状態にする。すなわち、第１２実施形態では、検出部材５０が軸部５１の軸線方向に変位せず、開閉部材６１のみが軸部５１の軸線方向に沿って変位する。
【０１１８】
このようにして、検出部材５０は、開閉部材６１が検出部材５０とキャップ４２の閉塞部４２ａとの間の隙間を閉鎖状態から開放状態にすることにより第１状態から第２状態に移行する。
【０１１９】
上記第１〜第１２の実施形態のように、画像形成装置１の画像形成部２０の現像部にトナーを補給するためのトナー補給容器であるトナーボトル４０は、トナーボトル４０の内部のトナーＴに接触するとともにそのトナー量に対応して回転してその回転に基づき内部のトナー量を検出するための検出部材５０を備える。そして、検出部材５０が、トナーボトル４０の閉塞部４２ａとの間に隙間を設けてトナーボトル４０の閉塞部４２ａを貫通し、トナー量の検出を実行しないときに閉塞部４２ａとの隙間を狭めた第１状態と、トナー量の検出を実行するときに閉塞部４２ａとの隙間を第１状態よりも広げた第２状態とを有する。
【０１２０】
この構成によると、トナーボトル４０をトナー補給装置３０の本体部３１に装着する前とトナーボトル４０の使用開始から予め定めた所定期間を経過するまでとにおいて検出部材５０を第１状態にすると、検出部材５０とトナーボトル４０の閉塞部４２ａとの間の隙間が比較的狭く（ほぼ密閉された状態に）なる。これにより、トナーボトル４０の輸送時や交換時、傾斜時などにおいてトナーＴが閉塞部４２ａの貫通孔４６の箇所に到達したとしても、トナーボトル４０の外部へのトナー漏れを抑制することができる。また、トナーボトル４０の使用開始から所定期間が経過してトナーボトル４０の内部のトナー量を検出する際において検出部材５０を第２状態にすると、検出部材５０とトナーボトル４０の閉塞部４２ａとの間の隙間が第１状態よりも広くなる。これにより、検出部材５０とトナーボトル４０の閉塞部４２ａとの間の摺動抵抗を低減させることができ、トナーボトル４０の内部で移動するトナーＴが少量であることで作用する負荷が比較的小さい場合であっても検出部材５０をそれに対応して回転変位させることが可能である。したがって、トナー量が比較的少ない場合の検出精度を向上させることができる。このようにして、サブホッパーを有しない構成であってもトナー量がニアエンプティ状態に到達したことを精度良く検出することができ、且つトナー漏れの発生を抑制することが可能なトナーボトル４０を提供することができる。
【０１２１】
また、第７実施形態のトナーボトル４０は、検出部材５０の可変封止部５７が変形することにより第１状態から第２状態に移行する。
【０１２２】
また、第８実施形態のトナーボトル４０は、トナーボトル４０の閉塞部４２ｂが変形することにより第１状態から第２状態に移行する。
【０１２３】
これらの構成によると、検出部材５０の変形やトナーボトル４０の閉塞部４２ｂの変形を利用して検出部材５０を第１状態から第２状態に移行することができる。これにより、比較的簡便な構成で、ニアエンプティ状態の検出とトナー漏れの抑制とを実現することが可能である。
【０１２４】
また、第９及び第１０の実施形態のトナーボトル４０は、検出部材５０とトナーボトル４０の閉塞部４２ａとの間に嵌合部材５９、６０ｂを備え、嵌合部材５９、６０ｂが検出部材５０が貫通する閉塞部４２ａの貫通孔４６に対して嵌合状態から嵌合解除状態になることにより第１状態から第２状態に移行する。
【０１２５】
この構成によると、検出部材５０の別部材として設けられた嵌合部材５９、６０ａを貫通孔４６に嵌合させるので、検出部材５０と閉塞部４２ａとの間の隙間を狭くする（密閉する）作用を高めることができる。したがって、トナー漏れの抑制効果を向上させることが可能である。
【０１２６】
また、第１２実施形態のトナーボトル４０は、検出部材５０とトナーボトル４０の閉塞部４２ａとの間に開閉部材６１を備え、開閉部材６１が検出部材５０と閉塞部４２ａとの間の隙間を閉鎖状態から開放状態にすることにより第１状態から第２状態に移行する。
【０１２７】
この構成によると、検出部材５０を第１状態から第２状態にする場合に、開閉部材６１を検出部材５０の軸部５１の軸線方向に沿って変位させ、検出部材５０を同方向に変位させない。これにより、検出部材５０をトナーボトル４０の所定位置に留めることができる。したがって、ニアエンプティ状態の検出精度を向上させることが可能である。
【０１２８】
また、第１〜第１１の実施形態のトナーボトル４０は、第１状態に対応する第１位置から第２状態に対応する第２位置に検出部材５０の位置を変更するための検出部材変位部７１を備える。
【０１２９】
この構成によると、簡便な構成で、容易に検出部材５０を第１状態から第２状態にすることが可能になる。
【０１３０】
また、第４実施形態のトナーボトル４０は、検出部材５０が貫通するトナーボトル４０の閉塞部４２ａの貫通孔４６がトナーボトル４０の内部のトナー界面Ｔｓよりも上方に位置する。
【０１３１】
この構成によると、トナーボトル４０の内部のトナーＴが貫通孔４６に到達し難くすることができる。これにより、トナー漏れの抑制効果を向上させることが可能である。
【０１３２】
また、第５実施形態のトナーボトル４０は、検出部材５０が貫通するトナーボトル４０の閉塞部４２ａの貫通箇所より外側にトナー捕集室４７を備える。
【０１３３】
この構成によると、たとえ閉塞部４２ａの貫通孔４６からトナーＴが漏れ出したとしても、そのトナーＴをトナー捕集室４７で捕集し、貯留することができる。したがって、トナーボトル４０の外部へのトナー漏れの抑制効果を向上させることが可能である。また、検出部材５０の軸部５１は貫通孔４６及び貫通孔４８を貫通するので、それら２箇所で回転可能に支持され、ニアエンプティ状態の検出精度を向上させることが可能である。
【０１３４】
また、第６実施形態のトナーボトル４０は、検出部材５０が貫通するトナーボトル４０の閉塞部４２ａの貫通孔４６の外側にトナー受け部４９を備える。
【０１３５】
この構成によると、たとえ閉塞部４２ａの貫通孔４６からトナーＴが漏れ出したとしても、そのトナーＴをトナー受け部４９で受けることができる。これにより、トナーＴの画像形成装置１の内部への飛散を抑制することが可能になる。
【０１３６】
また、第１１実施形態のトナーボトル４０は、トナー補給に対する未使用時においてその内部の空気圧が大気圧以下に減圧されている。
【０１３７】
この構成によると、検出部材５０を第１状態から第２状態にする場合に、閉塞部４２ａの貫通孔４６から漏れ出す虞があるトナーＴをトナーボトル４０に引き戻すことができる。したがって、トナーボトル４０の外部へのトナー漏れの抑制効果を向上させることが可能である。
【０１３８】
さらに実施形態では、上記構成のトナーボトル４０を画像形成装置１に設けた。
【０１３９】
この構成によると、画像形成装置１において、画像形成部２０の現像部に補給すべきトナー量がニアエンプティ状態に到達したことを精度良く検出することができ、且つ装置内部へのトナー漏れの発生を抑制することが可能になる。
【０１４０】
また、画像形成装置１は、予め定めた所定時期に到達した場合に第１状態から第２状態へと移行するための主制御部５を備える。
【０１４１】
この構成によると、好適なタイミングで第１状態から第２状態へと移行することが可能になる。
【０１４２】
また、画像形成装置１は、画像形成時におけるトナーのドットカウントの積算値に基づいて第１状態から第２状態へと移行する所定時期が設定される。
【０１４３】
この構成によると、トナー排出部３２の回転軸３４の累積回転回数に基づく場合と比較してトナーボトル４０の内部のトナーＴの消費量を明確に把握することができる。これにより、一層好適なタイミングで第１状態から第２状態へと移行することができ、第２状態の期間を必要最小限にすることが可能である。これにより、トナー漏れの抑制効果をより一層向上させることが可能になる。
【０１４４】
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。
【０１４５】
例えば、上記実施形態は、各々を組み合わせて利用することができる。
【０１４６】
また、上記実施形態では画像形成装置１が中間転写ベルト１１を用いてトナー像を用紙Ｐに転写するカラー印刷用の画像形成装置であるが、このような機種に限定されるわけではなく、中間転写ベルトを用いない画像形成装置やモノクロ印刷用の画像形成装置であっても構わない。
【産業上の利用可能性】
【０１４７】
本発明はトナー補給装置及び画像形成装置において利用可能である。
【符号の説明】
【０１４８】
１    画像形成装置
２    画像読取部
３    印刷部
４    操作部
４ｗ    表示部
５    主制御部（制御部）
３０    トナー補給装置
３１    本体部
３２    トナー排出部
３３    トナー搬送部
４０    トナーボトル（トナー補給容器）
４１    ボトル部
４２    キャップ
４２ａ    閉塞部（壁部）
４５    凹部
４６    貫通孔
４７    トナー捕集室
４９    トナー受け部
５０    検出部材
５１    軸部
５９    嵌合部材
６０ａ    嵌合部材
６１    開閉部材
７０    トナー量検出部
７１    検出部材変位部
７２    変位センサー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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