(57)【要約】【課題】簡易な構成で取り外し時のトナー漏れを防止したトナー補給装置，およびそのトナー補給装置を搭載した画像形成装置を提供すること。【解決手段】トナー補給装置は，脱着可能なトナー収容容器と，それより下流で現像プロセス部より上流に位置し，トナー収容容器よりもトナー容量の小さいトナー貯留部とを有している。さらに，トナー貯留部には，トナー収容容器からトナーの供給を受けるトナー受け口と，トナー受け口よりも下方に横方向に配置された回転軸を中心に回転するとともに，トナーを回転動作により攪拌する攪拌部材と，攪拌部材の回転軸より下方であって前記攪拌部材の回転動作によりトナーが流入してくる位置に配置され，現像プロセス部へトナーを送るトナー送り口とが設けられている。ここにおいて，トナー収容容器からトナー貯留部へのトナー供給動作の終了後（Ｔ）に攪拌部材の回転動作をあらかじめ定めた回転量行わせる制御部を有する。【選択図】図８
2017134155.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーで画像を形成する画像形成装置の現像プロセス部にトナーを補給するトナー補給装置であって，
脱着可能なトナー収容容器と，
前記トナー収容容器から前記現像プロセス部へのトナー供給経路の途中に位置し，前記トナー収容容器よりもトナー容量の小さいトナー貯留部とを有し，
前記トナー貯留部には，
上部に形成され前記トナー収容容器からトナーの供給を受けるトナー受け口と，
前記トナー受け口よりも下方に横方向に配置された回転軸を中心に回転するとともに，貯留されているトナーを回転動作により攪拌する攪拌部材と，
前記攪拌部材の回転軸より下方であって前記攪拌部材の回転動作によりトナーが流入してくる位置に配置され，前記現像プロセス部へトナーを送るトナー送り口とが設けられており，
前記トナー収容容器から前記トナー貯留部へのトナー供給動作の終了後に前記攪拌部材の回転動作をあらかじめ定めた回転量行わせる制御部を有することを特徴とするトナー補給装置。
【請求項２】
請求項１に記載のトナー補給装置であって，前記制御部は，
前記攪拌部材の回転動作を，前記トナー収容容器から前記トナー貯留部へのトナー供給動作中に，および引き続きその終了後に行わせるものであることを特徴とするトナー補給装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のトナー補給装置であって，
前記攪拌部材は，前記回転軸の互いに反対側に設けられた第１可撓性部材および第２可撓性部材で構成されるとともに，
前記第１可撓性部材と前記第２可撓性部材とでは前記回転軸からの長さが異なり，
前記制御部は，前記攪拌部材の回転動作を，前記第１可撓性部材および前記第２可撓性部材のうち前記回転軸から長い方のものを短い方のものより下向きにした状態で停止させるものであることを特徴とするトナー補給装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか１つに記載のトナー補給装置であって，
前記トナー貯留部内のトナーに上方から接するトナー検知部材と，
前記攪拌部材の回転軸に対して偏心した位置に設けられ，前記攪拌部材の回転時に前記トナー検知部材を間欠的に強制的に上昇させるカム部材とを有し，
前記制御部は，
前記トナー検知部材の停止位置があらかじめ定めた第１高さ以下の位置となったときに前記トナー収容容器から前記トナー貯留部へのトナー供給動作を開始させ，
前記トナー検知部材の停止位置が前記第１高さより高い，あらかじめ定めた第２高さ以上の位置となったときに前記トナー収容容器から前記トナー貯留部へのトナー供給動作を終了させるものであり，
前記第２高さは，前記トナー貯留部内にトナーを貯留しうる最大深さの半分に相当する高さより高いことを特徴とするトナー補給装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれか１つに記載のトナー補給装置であって，
前記トナー送り口に進入したトナーを前記現像プロセス部へ送り込むトナー搬送部材と，
共通の駆動源からの駆動力を前記攪拌部材および前記トナー搬送部材に伝達する駆動伝達系とを有し，
前記駆動伝達系には，
伝達ギヤと，
前記攪拌部材に繋がる攪拌ギヤと，
前記トナー搬送部材に繋がる搬送ギヤと，
前記攪拌ギヤと噛み合う逆転ギヤと，
前記伝達ギヤに噛み合いつつ前記伝達ギヤに対して揺動することにより，前記伝達ギヤの正転時には前記搬送ギヤに噛み合う第１位置となり，前記伝達ギヤの逆転時には前記搬送ギヤに噛み合わない第２位置となる揺動ギヤとを有し，
前記揺動ギヤは，前記攪拌ギヤに対して，
前記第１位置と前記第２位置とのうち一方の位置では前記逆転ギヤを介さずに駆動を伝達し，
前記第１位置と前記第２位置とのうちもう一方の位置では前記逆転ギヤを介して駆動を伝達するものであることを特徴とするトナー補給装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５までのいずれか１つに記載のトナー補給装置であって，
前記制御部は，前記トナー収容容器から前記トナー貯留部へのトナー供給動作の終了後における前記攪拌部材の回転動の継続時間を，前記トナー収容容器が交換された後の場合にはそうでない場合よりも長くするものであることを特徴とするトナー補給装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６までのいずれか１つに記載のトナー補給装置であって，
前記制御部は，前記トナー収容容器から前記トナー貯留部へのトナー供給動作の終了後における前記攪拌部材の回転動の継続時間を，前記現像プロセス部へのトナー供給頻度があらかじめ定めた水準より高い場合にはそうでない場合よりも長くするものであることを特徴とするトナー補給装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７までのいずれか１つに記載のトナー補給装置を備え，
前記トナー補給装置から補給されたトナーにより媒体に画像を形成す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，画像形成装置において現像プロセス部へのトナー補給を行うトナー補給装置に関する。さらに詳細には，トナー収容容器が脱着可能になっているとともに，その脱着時におけるトナー漏れの防止を図ったトナー補給装置に関するものである。また，そのトナー補給装置を搭載した画像形成装置も本発明の対象とする。
【背景技術】
【０００２】
従来から画像形成装置においては，例えば特許文献１に記載されるように，脱着可能なトナー収容容器を備えることが行われている。トナー収容容器は，現像プロセス部へ補給するためのトナーを貯蔵するものである。トナー収容容器内のトナーがなくなると，画像形成を続行するため，トナー収容容器を新品と交換することになる。特許文献１に記載されているものでは，その図１中の「３４」（本文では［００１６］中の「カートリッジ３４」）がこのトナー収容容器に該当する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−３２３７８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら前記した従来の技術には，次に述べるような問題点があった。すなわち，トナー収容容器は脱着可能であるところ，その脱着時にトナーが漏れる場合がある。特に，空になったトナー収容容器を取り外す際にトナー漏れが起こりやすい。トナー収容容器が空になったとはいえ，トナー収容容器と画像形成装置本体側との接続部分にはトナーが残留している可能性があるためである。また，この取り外し時の残留トナーの漏れは，装着時のトナー漏れと異なり，トナー収容容器の構造によって防止することが容易ではない。トナー収容容器もしくは画像形成装置本体側の接続部分の構造によって取り外し時のトナー漏れを防止しようとすると，シャッターの２重化などの複雑な構成や，トナー貯留部の大容量化が必要である。このため装置の大型化を余儀なくされることとなった。
【０００５】
本発明は，前記した従来の技術が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは，簡易な構成で取り外し時のトナー漏れを防止したトナー補給装置を提供することにある。また，そのトナー補給装置を搭載した画像形成装置をも提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様におけるトナー補給装置は，トナーで画像を形成する画像形成装置の現像プロセス部にトナーを補給する装置であって，脱着可能なトナー収容容器と，トナー収容容器から現像プロセス部へのトナー供給経路の途中に位置し，トナー収容容器よりもトナー容量の小さいトナー貯留部とを有し，トナー貯留部には，上部に形成されトナー収容容器からトナーの供給を受けるトナー受け口と，トナー受け口よりも下方に横方向に配置された回転軸を中心に回転するとともに，貯留されているトナーを回転動作により攪拌する攪拌部材と，攪拌部材の回転軸より下方であって攪拌部材の回転動作によりトナーが流入してくる位置に配置され，現像プロセス部へトナーを送るトナー送り口とが設けられており，トナー収容容器からトナー貯留部へのトナー供給動作の終了後に攪拌部材の回転動作をあらかじめ定めた回転量行わせる制御部を有している。
【０００７】
このトナー補給装置では，トナー貯留部が，次の２つの基本機能を有している。すなわち，画像形成装置の現像プロセス部にトナーを供給する機能と，そのためにトナー収容容器からトナーの供給を受けて貯留することである。そして，トナー収容容器からトナーの供給があった後に，制御部の制御により攪拌部材の回転動作があらかじめ定めた回転量にわたって行われる。これにより，トナー受け口の付近にトナーが残らないようにして，トナー収容容器を取り外す際にトナー漏れが生じないようにしている。
【０００８】
本態様のトナー補給装置ではさらに，制御部は，攪拌部材の回転動作を，トナー収容容器からトナー貯留部へのトナー供給動作中に，および引き続きその終了後に行わせるものであることが望ましい。これにより，トナー貯留部内のトナーの上面をより確実に平坦化し，トナー受け口の付近へのトナーの残存を防止しつつ，トナー貯留部になるべく多くのトナーを収容することができる。
【０００９】
本態様のトナー補給装置ではまた，攪拌部材は，回転軸の互いに反対側に設けられた第１可撓性部材および第２可撓性部材で構成されるとともに，第１可撓性部材と第２可撓性部材とでは回転軸からの長さが異なり，制御部は，攪拌部材の回転動作を，第１可撓性部材および第２可撓性部材のうち回転軸から長い方のものを短い方のものより下向きにした状態で停止させるものであることが望ましい。これにより，トナー貯留部内のトナーをなるべくトナー送り口に流し込んだ状態で攪拌動作の停止状態とするので，その後にトナー貯留部内により多くのトナーをトナー収容容器から受けることができる。
【００１０】
本態様のトナー補給装置ではさらに，トナー貯留部内のトナーに上方から接するトナー検知部材と，攪拌部材の回転軸に対して偏心した位置に設けられ，攪拌部材の回転時にトナー検知部材を間欠的に強制的に上昇させるカム部材とを有し，制御部は，トナー検知部材の停止位置があらかじめ定めた第１高さ以下の位置となったときにトナー収容容器からトナー貯留部へのトナー供給動作を開始させ，トナー検知部材の停止位置が第１高さより高い，あらかじめ定めた第２高さ以上の位置となったときにトナー収容容器から前記トナー貯留部へのトナー供給動作を終了させるものであり，第２高さは，トナー貯留部内にトナーを貯留しうる最大深さの半分に相当する高さより高いことが望ましい。これにより，トナー貯留部内のトナーが減少したときにはトナー収容容器からトナー貯留部へのトナー供給を開始させ，トナー貯留部内のトナー量が満杯に近づいたときには供給を停止させることができる。
【００１１】
本態様のトナー補給装置ではまた，トナー送り口に進入したトナーを現像プロセス部へ送り込むトナー搬送部材と，共通の駆動源からの駆動力を攪拌部材およびトナー搬送部材に伝達する駆動伝達系とを有し，駆動伝達系には，伝達ギヤと，攪拌部材に繋がる攪拌ギヤと，トナー搬送部材に繋がる搬送ギヤと，攪拌ギヤと噛み合う逆転ギヤと，伝達ギヤに噛み合いつつ伝達ギヤに対して揺動することにより，伝達ギヤの正転時には搬送ギヤに噛み合う第１位置となり，伝達ギヤの逆転時には搬送ギヤに噛み合わない第２位置となる揺動ギヤとを有し，揺動ギヤは，攪拌ギヤに対して，第１位置と第２位置とのうち一方の位置では逆転ギヤを介さずに駆動を伝達し，第１位置と第２位置とのうちもう一方の位置では逆転ギヤを介して駆動を伝達するものであることが望ましい。
【００１２】
このような駆動伝達系を有することで，駆動源を別々に設けなくても，攪拌部材およびトナー搬送部材の両方が駆動される状態と，攪拌部材のみが駆動される状態とを，駆動源の回転方向により切り替えることができる。いずれの場合でも攪拌部材の回転方向は同じとなる。これにより，駆動源の数を削減できる。
【００１３】
本態様のトナー補給装置ではさらに，制御部は，トナー収容容器からトナー貯留部へのトナー供給動作の終了後における攪拌部材の回転動の継続時間を，トナー収容容器が交換された後の場合にはそうでない場合よりも長くするものであることが望ましい。トナー収容容器が交換された後のトナー収容容器からトナー貯留部へのトナー供給量は，通常の場合よりも多くなりがちなので，より確実にトナーの上面を均すことが望ましいからである。あるいは，トナー検知部材の停止位置が第１高さより低い，あらかじめ定めた第３高さ以下の位置となっている状況から，トナー収容容器からトナー貯留部へのトナー供給動作が開始された場合に，その後の攪拌部材の回転動の継続時間を通常の場合よりも長くするものであってもよい。
【００１４】
本態様のトナー補給装置ではまた，制御部は，トナー収容容器からトナー貯留部へのトナー供給動作の終了後における攪拌部材の回転動の継続時間を，現像プロセス部へのトナー供給頻度があらかじめ定めた水準より高い場合にはそうでない場合よりも長くするものであるとよりよい。このような場合にもトナー収容容器からトナー貯留部へのトナー供給量が多くなりがちだからである。
【００１５】
本発明の他の態様は，前述のいずれかのトナー補給装置を備え，トナー補給装置から補給されたトナーにより媒体に画像を形成する画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１６】
本構成によれば，簡易な構成で取り外し時のトナー漏れを防止したトナー補給装置が提供されている。また，そのトナー補給装置を搭載した画像形成装置も提供されている。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本形態に係る画像形成装置の概略構成図である。
【図２】トナー補給部の斜視図である。
【図３】サブホッパーおよびトナーボトルの正面断面図（その１）である。
【図４】サブホッパーを部分切開状態で示す斜視図である。
【図５】サブホッパーおよびその周辺の外観を示す斜視図である。
【図６】攪拌部材および搬送スクリューの駆動機構を示す背面図である。
【図７】サブホッパーおよびトナーボトルの正面断面図（その２）である。
【図８】攪拌部材の回転とトナーボトルからのトナー供給との関係の一例を示すタイミングチャートである。
【図９】トナーボトルから過度にトナーが供給された状態を示す正面断面図である。
【図１０】サブホッパーにトナーがフルに供給された状態を示す正面断面図である。
【図１１】サブホッパーにトナーがフルには供給されていない状態を示す正面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下，本発明を具体化した実施の形態について，添付図面を参照しつつ詳細に説明する。図１に，本形態の画像形成装置１の概略構成を示す。図１の画像形成装置１は，中間転写ベルト２０を有するいわゆるタンデム型のカラープリンターである。
【００１９】
画像形成装置１は，中間転写ベルト２０の下側に沿って配置された４色の画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋを有している。各画像形成部１０Ｙ〜１０Ｋはそれぞれ，感光体１１，帯電装置１２，露光装置１３，現像装置１４，および１次転写ローラー１５を有している。また，中間転写ベルト２０の図１中で右端には２次転写ローラー２３が設けられている。２次転写ローラー２３の上方には定着装置４０が設けられている。また，画像形成装置１内の下部には給紙カセット３１が配置されている。これにより，画像形成部１０Ｙ〜１０Ｋでトナー像が形成され，それらのトナー像が，給紙カセット３１から供給された用紙Ｐ上に転写され，その用紙が定着装置４０での定着を経ることによって画像形成がなされるようになっている。画像形成装置１にはまた，種々の動作を制御する制御部１６が設けられている。
【００２０】
画像形成装置１内における中間転写ベルト２０の上方には，トナー補給部５０Ｙ，５０Ｍ，５０Ｃ，５０Ｋが配置されている。トナー補給部５０Ｙ〜５０Ｋはそれぞれ，該当する色の画像形成部１０Ｙ〜１０Ｋの現像装置１４にトナーを補給するものである。トナー補給部５０Ｙ〜５０Ｋは，図２に示すように構成されている。図２はトナー補給部５０Ｙ〜５０Ｋを，斜め上方から見た斜視図であり，図２中の上部が図１の画像形成装置１における奥行き方向の奥側に相当する。トナー補給部５０Ｙ〜５０Ｋにはそれぞれ，円筒状のトナーボトル６０が装着されている。トナーボトル６０はトナー収容容器であり，その内部には，補給用の該当色のトナーが収容されている。各トナーボトル６０は，図２中で下側に向かって，すなわち図１の画像形成装置１における奥行き方向の手前側に向かって，個別に脱着が可能である。
【００２１】
トナー補給部５０Ｙ〜５０Ｋにはそれぞれ，トナーボトル６０が装着されるボトル装着部７１が設けられている。ボトル装着部７１は，画像形成装置１の本体側の構成要素であり，画像形成装置１の奥行き方向に対しては中間転写ベルト２０よりも奥側に位置する。各ボトル装着部７１の下部にそれぞれ，サブホッパー７０が取り付けられている。
【００２２】
図３に，サブホッパー７０の正面側から見た断面図を示す。図３には，サブホッパー７０の他に，トナーボトル６０の断面も現れている。また，サブホッパー７０の部分切開状態での斜視図を図４に示す。サブホッパー７０の内部には，中空のトナー貯留部７２が形成されている。このトナー貯留部７２には，トナーをある程度貯留することができる。ただし図３および図４では，トナー貯留部７２内にトナーがない空の状態を描いている。サブホッパー７０は，トナーボトル６０から現像装置１４へのトナー供給経路の途中に位置するものであり，そのトナー容量は，トナーボトル６０のトナー容量よりも小さい。サブホッパー７０は，トナーボトル６０からトナーの供給を受けてトナー貯留部７２に貯留することと，トナー貯留部７２に貯留しているトナーを現像装置１４へ向けて送出することとを行うものである。
【００２３】
サブホッパー７０には，トナーボトル６０からトナーを受け入れるトナー受け口７３が形成されている。トナー受け口７３は，トナー貯留部７２の上部に位置する。サブホッパー７０にはさらに，トナー送出部７４が設けられている。トナー送出部７４は，トナー貯留部７２に貯留されていたトナーを現像装置１４へ送る部分である。図示は省略するがトナー送出部７４と現像装置１４とは，中間転写ベルト２０よりも奥側の位置を経由して接続されている。トナー送出部７４には，搬送スクリュー７５が設けられている。
【００２４】
サブホッパー７０において，トナー貯留部７２とトナー送出部７４との間には，隔壁７６が設けられている。ただし図４に示されるように，隔壁７６には開口状のトナー送り口７７が形成されている。トナー送り口７７を通して，トナー貯留部７２からトナー送出部７４へトナーが流入できるようになっている。
【００２５】
トナー貯留部７２の内部には，攪拌部材７８が設けられている。攪拌部材７８は，回転軸７９に取り付けられている可撓性のフィルム部材である。回転軸７９は，トナー貯留部７２の深さ方向に対してほぼ中程の高さ位置に設けられている。攪拌部材７８は，回転軸７９とともに回転するようになっている。攪拌部材７８は，回転軸７９に対して非対称に取り付けられており，長径の長径部８０と短径の短径部８１とをなしている。長径部８０と短径部８１とは，回転軸７９に対して反対側に位置する。長径部８０は回転軸７９より下方に位置するときにはトナー貯留部７２の底面に接するが，短径部８１は回転軸７９より下方に位置するときでもトナー貯留部７２の底面に接しない。
【００２６】
さらに，攪拌部材７８の回転軸７９に偏心カム８２が取り付けられている。回転軸７９が回転するとその回転に伴い偏心カム８２の位置，特に高さが反復的に変動するようになっている。偏心カム８２は，回転軸７９に対して，長径部８０と同じ側にずれて位置している。このため，長径部８０が回転軸７９より下方に位置するときには偏心カム８２も低い位置となり，長径部８０が回転軸７９より上方に位置するときには偏心カム８２も高い位置となる。また偏心カム８２は，回転軸７９の軸方向に対しては，攪拌部材７８を避けて端の方に位置している。
【００２７】
トナー貯留部７２の内部にはまた，検知部材８３が設けられている。検知部材８３は，揺動軸８４を中心に揺動するものであり，揺動軸８４に対してほぼ水平な状態である程度上下動するものである。揺動軸８４は，回転軸７９と平行であり，かつ，回転軸７９より高い位置に配置されている。つまり揺動軸８４は，トナー貯留部７２の深さ方向の中央より高い位置に設けられている。図４に示されるように検知部材８３は，平板状の規制部８５を有している。規制部８５は，揺動軸８４からある程度離れて位置しており，アーム部８６により揺動軸８４に接続されている。アーム部８６は，回転軸７９の軸方向に対しては，攪拌部材７８を避けて端の方に位置している。これにより，攪拌部材７８が回転しても検知部材８３にはあまり接触しないようになっている。
【００２８】
その一方で，攪拌部材７８の回転により偏心カム８２が上昇したときには，アーム部８６が偏心カム８２により持ち上げられるようになっている。図４に示されるのがこのように，アーム部８６を介して検知部材８３が持ち上げられている状態である。この状態では規制部８５は，トナー貯留部７２内にトナーが貯留されていたとしても，その貯留トナーから脱出することとなる。
【００２９】
この状態からさらに攪拌部材７８が回転すると，偏心カム８２は下降していくが，トナー貯留部７２内の貯留トナーの量によっては，検知部材８３はあまり下降しない。規制部８５が貯留トナーの表面に着地すると，それ以上の検知部材８３の下降が貯留トナーにより阻止されるからである。つまり検知部材８３の位置は，規制部８５が貯留トナーにより規制される位置と，アーム部８６が偏心カム８２により規制される位置とのいずれか高い方となる。
【００３０】
トナーボトル６０からトナー貯留部７２にトナーが供給されると，規制部８５が貯留トナー内に埋没した状態となることがある。しかしその後に攪拌部材７８をある程度回転させ，そして偏心カム８２が下降した状態で攪拌部材７８を停止させると，上記のように，規制部８５が貯留トナーにより下降を規制された状態で検知部材８３が停止することになる。この状態での検知部材８３の停止位置は，トナー貯留部７２内の貯留トナーの量を反映した位置となる。
【００３１】
これより，検知部材８３の位置を検知することで，トナー貯留部７２内の貯留トナーの量を知ることができる。そこで本形態の画像形成装置１ではサブホッパー７０に，検知部材８３の位置を検知する機構を設けている。すなわち図５の外観斜視図に示すように，サブホッパー７０の外部には，検知板８７とセンサー８８とが設けられている。図４と図５とでは，切開状態と外観という違いこそあるものの，サブホッパー７０を見る角度はだいたい同じである。
【００３２】
揺動軸８４の端部がサブホッパー７０の外部に突出しており，検知板８７はそこに取り付けられている。これにより検知板８７が，トナー貯留部７２内の検知部材８３の動きと一体的に動くようになっている。そして，検知板８７の位置により，検知板８７とセンサー８８との位置関係が変わるようになっている。これにより，センサー８８で検知板８７の位置，すなわちトナー貯留部７２内の検知部材８３の位置を検知できるようになっている。したがってセンサー８８により，トナー貯留部７２内の貯留トナーの量を知ることができる。センサー８８の検知信号は，制御部１６に報知されるようになっている。なお，センサー８８の種類は，光学式や磁気式など，検知板８７の位置を検知できるものであれば何でもよい。また図３では貯留トナーそのものは描いていないが，図３中の検知部材８３の位置は，トナー貯留部７２内が貯留トナーでほぼ満たされている場合の位置である。
【００３３】
続いて，攪拌部材７８および搬送スクリュー７５の駆動機構を説明する。このため図６にこの駆動系の構成を示す。図６は，サブホッパー７０の部分の背面図に相当する。図６に示すように各サブホッパー７０の背面側には，攪拌部材７８および搬送スクリュー７５の駆動源であるモーター８９が設けられている。また，回転軸７９に繋がる攪拌ギヤ９０と，搬送スクリュー７５に繋がる搬送ギヤ９１とが設けられている。さらに，第１伝達ギヤ９２，第２伝達ギヤ９３，揺動ギヤ９４，逆転ギヤ９５が設けられている。これらのうち第１伝達ギヤ９２，第２伝達ギヤ９３および逆転ギヤ９５は，軸位置が固定されている。さらに第１伝達ギヤ９２および第２伝達ギヤ９３は，モーター８９から回転が常時伝達されるようになっている。逆転ギヤ９５は，攪拌ギヤ９０と常時噛み合うようになっている。
【００３４】
揺動ギヤ９４は，その軸位置が第２伝達ギヤ９３の軸位置を中心とする円周上で移動可能とされている。図６の右側の「正転時」のように第２伝達ギヤ９３を時計回りに回転させると，揺動ギヤ９４の軸位置もその回転に引きずられて図６中で下向きに移動する。そして揺動ギヤ９４が攪拌ギヤ９０と搬送ギヤ９１とのいずれにも噛み合ったところで揺動ギヤ９４の軸位置が決まる。この状態で第２伝達ギヤ９３をさらに時計回りに回転させることで，攪拌ギヤ９０と搬送ギヤ９１とのいずれにも回転が伝達されることとなる。また，この状態では揺動ギヤ９４と逆転ギヤ９５とは噛み合っていない。なお，第２伝達ギヤ９３と搬送ギヤ９１とは，図６中では近接しているように見えるが直接には噛み合っていない。
【００３５】
一方，図６の左側の「逆転時」のように第２伝達ギヤ９３を反時計回りに回転させると，揺動ギヤ９４の軸位置もその回転に引きずられて図６中で上やや左向きに移動する。そして揺動ギヤ９４が逆転ギヤ９５に噛み合ったところで揺動ギヤ９４の軸位置が決まる。この状態では揺動ギヤ９４は，搬送ギヤ９１には噛み合っていない。また，攪拌ギヤ９０に対しても直接には噛み合っていない。この状態で第２伝達ギヤ９３をさらに反時計回りに回転させることで，搬送ギヤ９１には回転を伝達せず，攪拌ギヤ９０に対してのみ回転が伝達されることとなる。
【００３６】
なお，正転時と反転時とのいずれの場合でも，攪拌ギヤ９０の回転方向は同じである。その回転方向は図６中で時計回りであるが，これは図３中では反時計回りに相当する。よって，上記の説明のように第２伝達ギヤ９３を回転させることで，図３中での攪拌部材７８は反時計回りに回転することとなる。攪拌部材７８のこの回転方向は，図３および図４から明らかなように，トナー貯留部７２内の貯留トナーをトナー送り口７７からトナー送出部７４へ流入させる回転方向である。
【００３７】
上記より図６の駆動系では，モーター８９の回転方向により，攪拌部材７８と搬送スクリュー７５との両方を駆動する状態（正転）と，攪拌部材７８のみを駆動する状態（逆転）とを選択できる。そしてそのいずれの場合でも攪拌部材７８の回転方向は同じになるようにしている。このため，搬送スクリュー７５を停止させたまま攪拌部材７８のみを回転させることができる。一方，搬送スクリュー７５を回転させる場合には攪拌部材７８も必ず回転することとなる。
【００３８】
また，図６では，隣り合う２つのサブホッパー７０において，モーター８９の回転方向が逆向きになるように描いているが，このことは必須ではない。各色におけるモーター８９の回転状況は，それぞれの色のトナーの消費状況に応じて独立に制御される。その制御はむろん，制御部１６による。
【００３９】
続いて，本形態の画像形成装置１の動作を説明する。画像形成装置１における本発明としての特徴的な動作は，サブホッパー７０での攪拌部材７８の攪拌動作である。そこでこの攪拌動作に重点を置き，一般的な画像形成動作については説明を省略する。
【００４０】
画像形成装置１におけるサブホッパー７０の基本的な役割は前述のように，現像装置１４へのトナーの供給と，そのためにトナーボトル６０からトナーの供給を受けて貯留することである。サブホッパー７０から現像装置１４へのトナーの供給は，図６の右側に示したようにモーター８９を正回転させることで行う。これにより搬送スクリュー７５が回転し，サブホッパー７０のトナー送出部７４から現像装置１４へトナーが送出される。同時にこのとき，攪拌部材７８が図３で反時計回りに回転し，トナー貯留部７２からトナーをトナー送出部７４へ流入させる。また，トナーボトル６０からサブホッパー７０へのトナーの供給は，円筒状のトナーボトル６０を軸回りに回転させることで行われる（詳細は特開２０１６−４２５７号公報の［００４１］を参照されたい）。
【００４１】
具体的には，検知部材８３がトナーにより停止する位置があらかじめ定めた第１高さ以下の位置となったときにトナーボトル６０からサブホッパー７０へのトナーの供給を開始するようにすればよい。また，当該停止位置があらかじめ定めた第２高さ以下の位置となったときにトナーボトル６０からのトナーの供給を停止するようにすればよい。むろん，第２高さは第１高さより高い位置とする。第２高さはまた，少なくとも，トナー貯留部７２の最大深さの半分に相当する高さよりは高いことが望ましい。
【００４２】
画像形成装置１では，攪拌部材７８を停止させるときには必ず，回転軸７９に対して長径部８０が下側に位置し短径部８１が上側に位置する状態で停止させるようにしている。図３中の攪拌部材７８がこのような状態にある。これにより，トナー貯留部７２からトナーをトナー送出部７４へ流し込んだ状態で攪拌を終了することとしている。こうすることにより，サブホッパー７０内のトナーの総量に対して，トナー貯留部７２内のトナーの上面をなるべく下げることができ，検知部材８３によるトナー量低下の検知を確実に行うことができるからである。また，この状態では偏心カム８２も下降した状態にあり，検知部材８３によるトナー量の検知が偏心カム８２により妨げられることもない。
【００４３】
もし，長径部８０が上を向いている状態で攪拌部材７８を停止させると（図７参照），サブホッパー７０内のトナーの総量に対して，トナー貯留部７２内のトナーの上面が下がり切っていないままの状態ということになりうる。これでは，サブホッパー７０内のトナーの総量が減少していても，そのことを検知部材８３で検知できないおそれがある。これにより，トナーボトル６０へのトナー供給指令が遅れるおそれがある。また，偏心カム８２が上昇しているので，検知部材８３が偏心カム８２に持ち上げられたままとなり，そのことによってトナー量検知の障害となることもあり得る。本形態では，長径部８０が下を向いた状態で攪拌部材７８を停止させることにより，このような事態を防止している。
【００４４】
現像装置１４へトナーを供給することによりトナー貯留部７２内のトナーの上面が下がってくると，検知部材８３によりそのことが検知される。すると，制御部１６からの指令により，トナーボトル６０からサブホッパー７０へトナーが供給される。トナーボトル６０から供給されるトナーは，図３に示したトナー受け口７３を通ってトナー貯留部７２内に流入してくる。
【００４５】
本形態では，トナーボトル６０からサブホッパー７０へのトナー供給を行った後には，必ず，攪拌部材７８の回転を行うこととしている。その理由は，トナーボトル６０から供給されたトナーの一部がトナー受け口７３の付近に残留するのを防ぐためである。トナーボトル６０からのトナー供給を受けた後に攪拌部材７８を回転させると，その回転に伴う振動により，トナー受け口７３付近のトナーはトナー貯留部７２内に流入してくることになる。このため，その後にトナーボトル６０を取り外すことになっても，トナー受け口７３付近にトナーが残留しておらず，トナー漏れには至らない。
【００４６】
この，トナーボトル６０からのトナー供給の後に行う攪拌部材７８の回転は，図６の左側に示したようにモーター８９の逆回転により行えばよい。そうすると，搬送スクリュー７５を無駄に回転させることなく，攪拌部材７８のみを回転させることができるからである。むろん，そのタイミングで印刷ジョブがあり現像装置１４へのトナー供給が必要な場合には，図６の右側に示したモーター８９の正回転により行えばよい。
【００４７】
また，トナーボトル６０からのトナー供給が終了してから攪拌部材７８の回転を開始してもよいし，トナーボトル６０からのトナー供給中にも攪拌部材７８の回転を行い，供給終了後にも攪拌部材７８の回転を続行することとしてもよい。いずれにせよ，トナー供給の終了後における攪拌部材７８の必要な回転量をあらかじめ定めておき，その回転量が達成されるように回転させることとなる。必要な回転量は，例えば回転時間により，攪拌部材７８の回転軸７９回りの周回数が所定の周回数になるように定めればよい。所定の周回数は数周程度で十分で，１周であっても十分な場合がある。
【００４８】
また，その必要な回転量は，必ずしも一律とは限らず，場合によって違ってもよい。例えば，サブホッパー７０内の貯留トナー量がほぼエンプティに近いほど減少した状況でトナーボトル６０からのトナー供給を行った場合には，そうでない通常の場合と比較して必要な回転量を多くすることが考えられる。このような場合には，トナーボトル６０からのトナー供給量が多いので，トナーの上面の起伏が大きい状態となりやすい。そのためトナーの上面をより均一に均すためには攪拌部材７８によるトナーの攪拌をより多く行う必要があるからである。例えば，トナーボトル６０自体がトナーエンプティとなりその交換を待ってから，トナーボトル６０からのトナー供給を行った場合にこのようなことになる。
【００４９】
具体的には例えば，トナーボトル６０からのトナー供給の直前の貯留トナー量が，前述の第１高さより低い，あらかじめ定めた第３高さに相当する量以下であった場合に攪拌部材７８の回転量を増やすことが考えられる。あるいは，トナーボトル６０の脱着が行われた後の最初のトナーボトル６０からのトナー供給の場合に攪拌部材７８の回転量を増やすことが考えられる。
【００５０】
同様に，サブホッパー７０から現像装置１４へのトナーの供給の頻度が高い状況でトナーボトル６０からのトナー供給を行った場合にも，そうでない通常の場合と比較して必要な回転量を多くすることが考えられる。このような場合にもトナーボトル６０からのトナー供給量が多いからである。大面積のベタ図形を含む画像を多数枚連続印字するような場合にこのようなことが起きる。サブホッパー７０から現像装置１４へのトナーの供給の頻度に基準値をあらかじめ定めておき，この基準値を上回る状況になった場合に回転量を多くすればよい。上記のいずれの場合でも実際には，トナーボトル６０からのトナー供給終了後の攪拌部材７８の周回数を，通常の場合よりも１周ないし２周程度増やせばよい。
【００５１】
図８に，攪拌部材７８の回転とトナーボトル６０からのトナー供給との時期的関係の一例のタイミングチャートを示す。図８では，トナーボトル６０からのトナー供給中から供給終了後にわたり引き続き攪拌部材７８の回転を行う場合の例を示している。図８中の（Ａ）の「ＴＢ駆動」は，トナーボトル６０からのトナー供給のオンオフを示している。（Ｂ）の「攪拌駆動」は，攪拌部材７８の回転のオンオフを示している。図８中にはさらに，（Ｃ）の「検知センサ」を設けており，これは，検知部材８３による貯留トナー量の検知の実行を示している。
【００５２】
時刻ｔ０にて，サブホッパー７０から現像装置１４へのトナーの供給が開始されたとする。これは前述の図６のようにモーター８９の正転により行われるので，必然的に攪拌部材７８の回転（Ｂ）も時刻ｔ０で開始されることになる。その後の時刻ｔ１にて，トナーボトル６０からサブホッパー７０へのトナー供給（Ａ）が開始されたものとする。さらにその後の時刻ｔ２にて，サブホッパー７０から現像装置１４へのトナーの供給が終了したものとする。すると図６で説明したように，モーター８９の回転方向が正転（右側）から逆転（左側）へと切り替えられる。これにより，搬送スクリュー７５の回転を終了停止させたまま攪拌部材７８のみ回転を続行する（Ｂ）。このとき，図６中の揺動ギヤ９４の位置が遷移する間，搬送スクリュー７５の回転が一時的にダウンするが，その所要時間は実際には些少である。
【００５３】
さらにその後の時刻ｔ３で，サブホッパー７０が満杯となりトナーボトル６０からのトナー供給が停止されたとする（Ａ）。しかしこのとき，攪拌部材７８も直ちに停止するのではなく，そこから所定時間経過した時刻ｔ４にて攪拌部材７８が停止する（Ｂ）。この時刻ｔ３（トナーボトル６０停止）から時刻ｔ４（攪拌部材７８停止）までのタイムラグＴが，本形態の画像形成装置１としての特徴点である。
【００５４】
なお，時刻ｔ０から時刻ｔ３までの期間において適宜，検知部材８３による貯留トナー量の検知Ｄを行うことができる（Ｃ）。また，時刻ｔ３から時刻ｔ４までの間においても，貯留トナー量の検知Ｅを行うことができる。時刻ｔ３後に貯留トナー量の検知Ｅを行うことにより，次のような利点がある。すなわち，トナー受け口７３の付近に残留したトナー９６をトナー貯留部７２内に収容しきれないような状態（図９）になる前に，トナーボトル６０からのトナー供給を停止させることができる。
【００５５】
また，本形態の画像形成装置１では，サブホッパー７０内になるべく多くのトナー９６を収容した状態（図１０）でトナーボトル６０からのトナー供給が停止されることが望ましい。トナーボトル６０がトナーエンプティを示してからトナーボトル６０の交換までの間に印字できる枚数をなるべく多くするためである。もし図１１に示すようにサブホッパー７０内のトナー容量に対して余裕がある状況でトナーボトル６０からのトナー供給を停止してしまうと，上記状況での印字可能枚数が少ないこととなってしまうからである。むろんその一方で，図９に示した状況を許容してもいけない。そのため，特にサブホッパー７０内のトナー容量の上限付近において貯留トナー量を高精度に検出する必要がある。
【００５６】
この点につき本形態では，検知部材８３の揺動軸８４をトナー貯留部７２内の高い位置に配置することで対処している。すなわち，もし揺動軸８４の位置が低いと，トナー貯留部７２内の上限付近の位置で貯留トナー９６の上面を検知する際に，検知部材８３のアーム部８６が揺動軸８４に対して大きく上に傾いた状態となる。これでは，貯留トナー９６の上面のわずかな高さ変動に対して検知部材８３の角度の変動が大きすぎて測定の信頼性が担保できないのである。本形態では，揺動軸８４をトナー貯留部７２内の高い位置に配置することで，トナー貯留部７２が満杯近い状態であってもアーム部８６がほぼ水平なままで貯留トナー９６の上面を検知できるようにしている。これにより，サブホッパー７０内のトナー容量の上限付近における貯留トナー量の検出精度を高くしている。
【００５７】
以上詳細に説明したように本実施の形態によれば，画像形成装置１において現像装置１４へトナーを補給するトナー補給系に，脱着可能なトナーボトル６０と，トナーボトル６０より下流に位置しトナーボトル６０より小容量のサブホッパー７０とを設けている。そしてサブホッパー７０のトナー貯留部７２に攪拌部材７８を設けるとともに，トナーボトル６０からサブホッパー７０へのトナー供給がなされた後に所定時間攪拌を行うこととしている。これによりトナー受け口７３へのトナーの残留を防ぎ，トナーボトル６０を外す際のトナー漏れを防止している。また，トナー貯留部７２内のトナー量の検出精度を高くしている。こうして，簡易な構成で取り外し時のトナー漏れを防止したトナー補給装置が実現されている。また，サブホッパー７０になるべく多くのトナーをトナーボトルから補給した状態で補給動作が停止するようにして，エンプティ後の印字枚数を確保している。さらに，上記のトナー補給装置を搭載した画像形成装置１も実現されている。
【００５８】
なお，本実施の形態は単なる例示にすぎず，本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に，その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良，変形が可能である。
【００５９】
例えばトナーボトル６０の形式は，図２等に示したいわゆるブロウボトルと呼ばれるタイプのものには限られず，他の形式のものであってもよい。また，図６に示した駆動機構において揺動ギヤ９４から攪拌ギヤ９０への駆動伝達を，正転時には逆転ギヤ９５を介さずに行い，逆転時には逆転ギヤ９５を介して行うこととしたが，これは逆でもよい。あるいは，逆転ギヤを，奇数段（１段を含む）のものと偶数段のものとの２組とし，モーター８９の回転方向によりいずれか一方を介して攪拌ギヤ９０へ駆動伝達するようにしてもよい。もしくは，攪拌部材７８の駆動用のモーターと搬送スクリュー７５の駆動用のモーターとを別々にすることで揺動ギヤ９４を廃してもよい。また，画像形成装置１の種類は，カラー型に限らずモノクロ型でもよいし，プリンターに限らずコピー機でもよい。公衆回線を通じて印刷ジョブのやりとりをする機能を持っていてもよい。
【符号の説明】
【００６０】
１    画像形成装置
１０Ｙ〜１０Ｋ  画像形成部
１４  現像装置
１６  制御部
５０Ｙ〜５０Ｋ  トナー補給部
６０  トナーボトル
７０  サブホッパー
７２  トナー貯留部
７３  トナー受け口
７４  トナー送出部
７５  搬送スクリュー
７７  トナー送り口
７８  攪拌部材
７９  回転軸
８０  長径部
８１  短径部
８２  偏心カム
８３  検知部材
８４  揺動軸
８５  規制部
８６  アーム部
８８  センサー
８９  モーター
９０  攪拌ギヤ
９１  搬送ギヤ
９２  第１伝達ギヤ
９３  第２伝達ギヤ
９４  揺動ギヤ
９５  逆転ギヤ
９６  貯留トナー
【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】
2017134155.tif 000009
【図８】
2017134155.tif 000010
【図９】
2017134155.tif 000011
【図１０】
2017134155.tif 000012
【図１１】
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