特許 6248958 現像剤補給装置及びこれを備えた画像形成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6248958

(24)【登録日】2017年12月1日

(45)【発行日】2017年12月20日

(54)【発明の名称】現像剤補給装置及びこれを備えた画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   G03G 15/08 20060101AFI20171211BHJP

【ＦＩ】

   G03G15/08 322B

   G03G15/08 346

【請求項の数】7

【全頁数】24

(21)【出願番号】特願2015-14319(P2015-14319)

(22)【出願日】2015年1月28日

(65)【公開番号】特開2016-139035(P2016-139035A)

(43)【公開日】2016年8月4日

【審査請求日】2016年12月26日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006150

【氏名又は名称】京セラドキュメントソリューションズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100067828

【弁理士】

【氏名又は名称】小谷 悦司

(74)【代理人】

【識別番号】100115381

【弁理士】

【氏名又は名称】小谷 昌崇

(74)【代理人】

【識別番号】100127797

【弁理士】

【氏名又は名称】平田 晴洋

(72)【発明者】

【氏名】牧江 郁雄

【審査官】 國田 正久

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−２１２７６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２６４２２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−３０４２６４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０３Ｇ １５／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

現像剤を収容する現像剤収容容器と、
所定の検知対象を検知し、電気的な出力を発生するセンサーと、
前記センサーの出力に基づいて、前記現像剤収容容器中の現像剤の有無を判定する判定部と、を備え、
前記現像剤収容容器は、
内部空間を区画する壁を備えた容器本体と、
前記内部空間において第１方向に延びるように配置されたシャフト部と、
前記内部空間において前記シャフト部に沿って前記第１方向の上流側から下流側に移動し、前記現像剤を搬送する移動壁と、
前記容器本体の前記第１方向の下流端付近に配置され、前記壁を貫通して前記内部空間と外部とを連通させる現像剤排出口と、
前記移動壁に搭載され、前記センサーの前記検知対象となる検知片と、を含み、
前記センサーは、前記現像剤と前記検知片とに共通の物理量を検知可能なセンサーであって、前記移動壁が前記現像剤排出口に接近した際に前記検知片を検知可能な位置に配置され、
前記判定部は、前記センサーが前記検知片を検知したこと示す予め定められた出力を発生したときに、前記現像剤収容容器中に現像剤が無しの状態であると判定する、現像剤補給装置。

【請求項2】

請求項１に記載の現像剤補給装置において、
前記現像剤が磁性成分を含む磁性トナーであり、前記センサーが磁性を検知するセンサーであり、前記検知片が磁性体からなり、
前記センサーは、前記磁性トナーを検知したときに所定の第１値を出力し、前記検知片を検知したときに前記第１値よりも高い第２値を出力する、現像剤補給装置。

【請求項3】

請求項２に記載の現像剤補給装置において、
前記移動壁の移動を制御する制御部をさらに備え、
前記センサーは、前記磁性トナーを検知しないときに前記第１値よりも低い第３値を出力するものであり、
前記制御部は、
前記センサーが前記第１値を出力しているとき、前記移動壁を一時的に停止状態とし、
前記センサーが前記第３値を出力したとき、前記移動壁を前記第１方向の下流側に所定量だけ移動させ、
前記センサーが前記第２値を出力した以降は、前記移動壁を恒久的に停止状態とする、現像剤補給装置。

【請求項4】

請求項１〜３のいずれか１項に記載の現像剤補給装置において、
前記移動壁は、前記シャフト部に垂直な搬送面を、前記第１方向の下流側に向かう面に備え、
前記検知片は、前記搬送面から前記下流側に突出する状態で、前記移動壁に取り付けられている、現像剤補給装置。

【請求項5】

請求項１〜４のいずれか１項に記載の現像剤補給装置において、
前記検知片は、前記第１方向において、単位長さ当たりの面積が異なる形状を有してい
る、現像剤補給装置。

【請求項6】

請求項５に記載の現像剤補給装置において、
前記検知片は、前記第１方向において、下流側の第１検知領域と、上流側の第２検知領域とを含み、
前記第１検知領域と前記第２検知領域との間には、前記センサーの検知対象とならない非検知領域が配置されている、現像剤補給装置。

【請求項7】

請求項１〜６のいずれか１項に記載の現像剤補給装置と、
静電潜像及び現像剤像を担持する像担持体と、
前記現像剤補給装置から前記現像剤が補給され、前記像担持体に前記現像剤を供給する現像装置と、
前記像担持体からシートに前記現像剤像を転写する転写部と、
を備える画像形成装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、現像剤を補給する現像剤補給装置、及び前記現像剤補給装置が適用される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においては、感光体ドラム上の静電潜像を現像するために、現像装置から感光体ドラムの周面へトナー（現像剤）が供給される。トナーの消費に応じて、トナーコンテナ（現像剤収容容器）から前記現像装置へトナーが補給される。トナーコンテナ内に収容されているトナーは、可及的に全て使い切ることが望ましい。しかし、コンテナの内壁面にトナーが付着するなどして、コンテナ内部にトナーが残存してしまう場合がある。

【0003】

上記の問題に鑑みて、コンテナ内部に移動壁が配置されたトナーコンテナが知られている（例えば特許文献１、２）。前記移動壁は、トナー残量に応じてトナー排出口に接近するように移動する。前記移動壁の移動は、前記トナー排出口付近に配置されたトナーセンサーの検知結果に基づき制御される。このようなトナーコンテナによれば、前記移動壁によってコンテナ内部のトナーが搬送されるので、前記内壁面等にトナーを残存させることなく、全てのトナーをトナー排出口へ導くことが可能である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００１−９２２３０号公報

【特許文献2】特開２００７−２６４０７３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記のような移動壁を備えたトナーコンテナにおいて、コンテナ内のトナーがエンプティになったことを確実に検知することは、実は難しい。すなわち、前記移動壁は、前記トナーセンサーが前記トナー排出口付近のトナーが減少したことを検知した場合に、前記トナー排出口に接近するように移動される。これにより、コンテナ内のトナーは前記トナー排出口に向けて押し遣られ、当該トナー排出口の周辺はトナーリッチな状態となる。

【0006】

上記の通り、前記トナーセンサーの検知結果に基づき前記移動壁の移動制御を行うことは可能である。しかしながら、コンテナ内には未だトナーが残存しており移動壁を移動させれば良い状態であるのか、コンテナ内のトナーがエンプティの状態なのかの最終的な判定を、前記トナーセンサーの検知結果に依拠して行うことは困難である。

【0007】

本発明の目的は、移動壁を備えた現像剤補給装置において、現像剤が現像剤収容容器内に残存しているか否かを確実に判定できるようにすることにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の一局面に係る現像剤補給装置は、現像剤を収容する現像剤収容容器と、所定の検知対象を検知し、電気的な出力を発生するセンサーと、前記センサーの出力に基づいて、前記現像剤収容容器中の現像剤の有無を判定する判定部と、を備え、前記現像剤収容容器は、内部空間を区画する壁を備えた容器本体と、前記内部空間において第１方向に延びるように配置されたシャフト部と、前記内部空間において前記シャフト部に沿って前記第１方向の上流側から下流側に移動し、前記現像剤を搬送する移動壁と、前記容器本体の前記第１方向の下流端付近に配置され、前記壁を貫通して前記内部空間と外部とを連通させる現像剤排出口と、前記移動壁に搭載され、前記センサーの前記検知対象となる検知片と、を含み、前記センサーは、前記現像剤と前記検知片とに共通の物理量を検知可能なセンサーであって、前記移動壁が前記現像剤排出口に接近した際に前記検知片を検知可能な位置に配置され、前記判定部は、前記センサーが前記検知片を検知したこと示す予め定められた出力を発生したときに、前記現像剤収容容器中に現像剤が無しの状態であると判定する。

【0009】

この現像剤補給装置によれば、移動壁に検知片が搭載され、センサーは前記検知片を検知可能であって、前記移動壁が現像剤排出口に接近した際に前記検知片を検知する位置に配置されている。このため、前記センサーは、前記移動壁が前記現像剤排出口付近に到達していることを検知し、前記移動壁がこの位置に存在するということは現像剤収容容器内に現像剤が存在し得ない状態であることを意味する。従って判定部は、前記センサーの出力に基づいて前記現像剤収容容器中に現像剤が無しの状態であるということを確実に判定することができる。

【0010】

また、前記センサーは、前記現像剤と前記検知片とに共通の物理量を検知可能なセンサーである。

【0011】

このため、現像剤の検知のために設置されるセンサーを、前記検知片の検知用にも用いることができ、部品点数の削減及びコストダウンを図ることができる。

【0012】

この場合、前記現像剤が磁性成分を含む磁性トナーであり、前記センサーが磁性を検知するセンサーであり、前記検知片が磁性体からなり、前記センサーは、前記磁性トナーを検知したときに所定の第１値を出力し、前記検知片を検知したときに前記第１値よりも高い第２値を出力することが望ましい。

【0013】

この現像剤補給装置によれば、磁性トナーを検知した場合と、検知片を検知した場合とで、センサーの出力が異なる。従って、前記センサーとして、前記現像剤及び前記検知片の検知に共用できるセンサーを用いた場合でも、両者のいずれを検知したかを容易に区別することが可能となる。

【0014】

また、上記現像剤補給装置が前記移動壁の移動を制御する制御部をさらに備え、前記センサーは、前記磁性トナーを検知しないときに前記第１値よりも低い第３値を出力するものであり、前記制御部は、前記センサーが前記第１値を出力しているとき、前記移動壁を一時的に停止状態とし、前記センサーが前記第３値を出力したとき、前記移動壁を前記第１方向の下流側に所定量だけ移動させ、前記センサーが前記第２値を出力した以降は、前記移動壁を恒久的に停止状態とすることが望ましい。

【0015】

この現像剤補給装置によれば、移動壁の移動及び一時停止、さらには現像剤収容容器内の現像剤がエンプティになった後の移動壁の恒久的な停止の制御を、センサーの３つの出力値に基づき簡単且つ確実に実行させることができる。

【0016】

上記の現像剤補給装置において、前記移動壁は、前記シャフト部に垂直な搬送面を、前記第１方向の下流側に向かう面に備え、前記検知片は、前記搬送面から前記下流側に突出する状態で、前記移動壁に取り付けられていることが望ましい。

【0017】

この現像剤補給装置によれば、移動壁が現像剤排出口に最接近する一歩手前で、センサーにより検知片を検知させることができる。従って、現像剤収容容器内において現像剤がほとんど存在しない所謂ニアエンドの状態も、センサーの出力に基づいて検知させることが可能となる。

【0018】

上記の現像剤補給装置において、前記検知片は、前記第１方向において、単位長さ当たりの面積が異なる形状を有するものとすることができる。

【0019】

この現像剤補給装置によれば、検知片の形状が前記第１方向において異なるので、センサー出力も前記形状に応じて変化し得る。従って、より分解能良く、移動壁の位置を把握することが可能となる。

【0020】

この場合、前記検知片は、前記第１方向において、下流側の第１検知領域と、上流側の第２検知領域とを含み、前記第１検知領域と前記第２検知領域との間には、前記センサーの検知対象とならない非検知領域が配置されている構成とすることができる。

【0021】

この現像剤補給装置によれば、前記第１検知領域と前記２検知領域との間に非検知領域が配置されていることから、移動壁の移動に伴いセンサーの出力に明確な相違が生じる。従って、前記ニアエンドの状態を明確に識別することができる。

【0022】

本発明の他の局面に係る画像形成装置は、上記の現像剤補給装置と、静電潜像及び現像剤像を担持する像担持体と、前記現像剤補給装置から前記現像剤が補給され、前記像担持体に前記現像剤を供給する現像装置と、前記像担持体からシートに前記現像剤像を転写する転写部とを備える。

【発明の効果】

【0023】

本発明によれば、移動壁を備えた現像剤補給装置、及びこの現像剤補給装置が適用された画像形成装置において、現像剤が現像剤収容容器内に残存しているか否かを確実に判別させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】本発明の一実施形態に係る画像形成装置を示す斜視図である。

【図2】前記画像形成装置の筐体の一部が開放された状態の斜視図である。

【図3】前記画像形成装置の内部構造を示す模式的な断面図である。

【図4A】前記画像形成装置が備える現像装置の内部構造を示す平面図である。

【図4B】前記現像装置に現像剤が補給される様子を示す模式的な断面図である。

【図5】本発明の一実施形態に係る現像剤収容容器を示す側面図である。

【図6】図５の現像剤収容容器の、左右方向の断面図である。

【図7】（Ａ）〜（Ｃ）は、容器本体内において移動壁が移動する様子を示す断面図である。

【図8】本発明の一実施形態に係る現像剤補給装置の構成を概略的に示すブロック図である。

【図9】（Ａ）〜（Ｃ）は、第１実施形態に係る検知片を備える移動壁が移動する様子を示す断面図である。

【図10】（Ａ）及び（Ｂ）は、第１実施形態におけるセンサー出力を示すグラフである。

【図11】（Ａ）〜（Ｃ）は、第２実施形態に係る検知片を備える移動壁が移動する様子を示す断面図である。

【図12】第２実施形態におけるセンサー出力を示すグラフである。

【図13】（Ａ）〜（Ｄ）は、第３実施形態に係る検知片を備える移動壁が移動する様子を示す断面図である。

【図14】第３実施形態におけるセンサー出力を示すグラフである。

【図15】現像剤補給装置の動作を示すフローチャートである。

【図16】（Ａ）〜（Ｄ）は、移動壁の移動状態を示す断面図である。

【図17】（Ａ）〜（Ｃ）は、移動壁の移動状態を示す断面図である。

【図18】図１６及び図１７に示す移動壁の移動状態に各々における、センサー出力を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0025】

以下、本発明の実施形態を、図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るプリンター１００（画像形成装置）の斜視図、図２は、プリンター１００の筐体１０１の一部が開放された斜視図、図３は、プリンター１００の内部構造を概略的に示す断面図である。プリンター１００は、いわゆるモノクロプリンター機であるが、他の実施形態において、画像形成装置は、カラープリンター、ファクシミリ装置、これらの機能を備える複合機等であってもよい。

【0026】

プリンター１００は、シートＳに画像を形成するための各種の装置を収容する筐体１０１を備える。筐体１０１は、筐体１０１の上面を規定する上壁１０２と、筐体１０１の底面を規定する底壁１０３（図３）と、上壁１０２と底壁１０３との間の後壁１０５（図３）と、後壁１０５の前方に位置する前壁１０４とを含む。筐体１０１は、各種の装置が配置される内部空間１０７を備える。筐体１０１の内部空間１０７には、シートＳが所定の搬送方向に搬送されるシート搬送路ＰＰが備えられている。筐体１０１の一部は、図２に示すように、開閉カバー１００Ｃによって開放可能である。開閉カバー１００Ｃがヒンジ軸１０８の軸回りに回動して上方に開放されると、内部空間１０７の上方が外部に開放される。この開放により露出する部分は、後述のトナーコンテナ３０を収容するためのコンテナ収容部１０９である。

【0027】

上壁１０２の中央部には、排紙部１０２Ａが配置されている。排紙部１０２Ａには、後述の画像形成部１２０において画像が形成されたシートＳが排出される。前壁１０４の上下方向の中央部には、手差しトレイ１０４Ａが配置されている。手差しトレイ１０４Ａは、その下端を支点として、上下に回動可能である（図３の矢印ＤＴ）。

【0028】

図３を参照して、プリンター１００は、カセット１１０、ピックアップローラー１１２、第１給紙ローラー１１３、第２給紙ローラー１１４、搬送ローラー１１５、レジストローラー対１１６、画像形成部１２０及び定着装置１３０を備えている。

【0029】

カセット１１０は、内部にシートＳを収容する。カセット１１０は、シートＳの先頭縁を押し上げるように傾斜するリフト板１１１を備える。ピックアップローラー１１２は、リフト板１１１によって押し上げられたシートＳの先頭縁上に配置されている。ピックアップローラー１１２が回転すると、シートＳはカセット１１０から引き出される。第１給紙ローラー１１３は、ピックアップローラー１１２の下流に配設され、シートＳを更に下流に送り出す。第２給紙ローラー１１４は、手差しトレイ１０４Ａの支点の内側（後側）に配設され、手差しトレイ１０４Ａ上のシートＳを筐体１０１内に引き込む。

【0030】

搬送ローラー１１５は、第１給紙ローラー１１３、第２給紙ローラー１１４のシート搬送方向の下流側に配置されている。搬送ローラー１１５は、第１給紙ローラー１１３、第２給紙ローラー１１４によって送り出されたシートＳを更に下流へ搬送する。レジストローラー対１１６は、シートＳの斜め搬送を矯正する機能を有する。また、レジストローラー対１１６は、画像形成部１２０による画像形成のタイミングに合わせて、シートＳを画像形成部１２０に供給する。

【0031】

画像形成部１２０は、感光体ドラム１２１（像担持体）、帯電器１２２、露光装置１２３、現像装置２０、トナーコンテナ３０（現像剤収容容器；現像剤補給装置の一部）、転写ローラー１２６（転写部）及びクリーニング装置１２７を備える。

【0032】

感光体ドラム１２１は、円筒状の部材であり、その周面に静電潜像及びトナー像（現像剤像）を担持する。帯電器１２２は、感光体ドラム１２１の周面を略一様に帯電させる。露光装置１２３は、感光体ドラム１１の周面に静電潜像を形成する。露光装置１２３は、レーザーダイオード等の光源、偏向体、走査レンズ及び光学素子等を備え、帯電器１２２によって略一様に帯電された感光体ドラム１２１の周面に対して、画像データに応じたレーザー光を照射する。

【0033】

現像装置２０は、静電潜像が形成された感光体ドラム１２１の周面にトナー（現像剤）を供給する。トナーコンテナ３０は、トナーを収容する容器であって、現像装置２０に対して前記トナーを補給する。現像装置２０がトナーを感光体ドラム１２１に供給することにより、感光体ドラム１２１の周面に形成された静電潜像が現像（可視化）される。この結果、感光体ドラム１２１の周面に、トナー像が形成される。現像装置２０及びトナーコンテナ３０の詳細構造は後記で詳述する。

【0034】

転写ローラー１２６は、感光体ドラム１２１に対し下方から対向して配設され、両者で転写ニップ部を形成している。転写ローラー１２６には転写バイアスが与えられ、感光体ドラム１２１に形成されたトナー像をシートに転写させる。クリーニング装置１２７は、シートＳへトナー画像が転写された後に、感光体ドラム１２１の周面に残るトナーを除去する。

【0035】

定着装置１３０は、ヒーターを内蔵する定着ローラー１３１と、該定着ローラー１３１に対向配置された加圧ローラー１３２とを備える。定着装置１３０は、トナー像が転写されたシートを加熱加圧することにより、トナー像をシートに定着させる。定着装置１３０の下流には、搬送ローラー対１３３と、搬送ローラー対１３３の下流に配設された排出ローラー対１３４とが配置されている。定着処理後のシートＳは、搬送ローラー対１３３によって上方に搬送され、最終的に、排出ローラー対１３４によって、筐体１０１から排出される。筐体１０１から排出されたシートＳは、排紙部１０２Ａ上に積み重ねられる。

【0036】

続いて、現像装置２０について詳述する。図４Ａは、現像装置２０の内部構造を示す平面図である。現像装置２０は、一方向（左右方向）に長尺の箱形形状を有する現像ハウジング２１０を備える。現像ハウジング２１０は、貯留空間２２０とトナー補給口２５とを含む。貯留空間２２０には、現像ローラー２１と、第１攪拌スクリュー２３及び第２攪拌スクリュー２４とが配設されている。本実施形態では、一成分現像方式が適用され、この貯留空間２２０には、磁性成分を含む磁性トナーが現像剤として充填されている。二成分現像方式が適用される他の実施形態では、トナーと磁性体からなるキャリアとが混合された現像剤が、貯留空間２２０に充填される。トナーは、貯留空間２２０内において攪拌搬送され、静電潜像を現像するために、逐次現像ローラー２１から感光体ドラム１２１に供給される。現像ローラー２１は、現像ハウジング２１０の長尺方向に延設される円筒形状を有し、外周に回転駆動されるスリーブ部分を有する。

【0037】

現像ハウジング２１０の貯留空間２２０は、不図示の天板によって覆われるとともに、左右方向に延びる仕切り板２２によって、左右方向に長尺の第１搬送路２２１と第２搬送路２２２とに区画されている。仕切り板２２は、現像ハウジング２１０の左右方向の幅よりも短く、仕切り板２２の右端及び左端には、第１搬送路２２１と第２搬送路２２２とをそれぞれ連通させる第１連通路２２３及び第２連通路２２４が備えられている。これにより、貯留空間２２０には、第１搬送路２２１、第２連通路２２４、第２搬送路２２２及び第１連通路２２３に至る循環経路が形成されている。トナーは、図４Ａにおいて矢印Ｄ１、Ｄ２で示す通り、前記循環経路内を時計回りに搬送される。

【0038】

トナー補給口２５は、前記天板に穿孔された開口であり、第１搬送路２２１の右端付近の上方に配置されている。トナー補給口２５は、上記の循環経路に対向して配置され、トナーコンテナ３０から補給される補給トナーを貯留空間２２０に受け入れるための開口である。

【0039】

第１攪拌スクリュー２３は、第１搬送路２２１に配設されている。第１攪拌スクリュー２３は、第１回転軸２３ａと、この第１回転軸２３ａの周上にスパイラル状に突設された第１螺旋羽根２３ｂとを含む。第１攪拌スクリュー２３は、第１回転軸２３ａ回りに回転駆動されることで、図４Ａの矢印Ｄ１方向にトナーを搬送する。第１攪拌スクリュー２３は、トナー補給口２５が第１搬送路２２１に対向する位置を通過するように現像剤を搬送する。これにより、第１攪拌スクリュー２３は、トナー補給口２５から流入する新しいトナーと、第２搬送路２２２側から第１搬送路２２１に搬入されたトナーとを混合しながら搬送する。第１攪拌スクリュー２３によってＤ１方向の下流端まで搬送されたトナーは、第２連通路２２４を経て第２搬送路２２２に受け渡される。

【0040】

第１攪拌スクリュー２３の、トナー補給口２５よりもトナー搬送方向の下流側には、第１螺旋羽根２３ｂの外径が左右方向の一定区間だけ部分的に径小とされた、小羽根部２６が形成されている。この小羽根部２６においては、第１螺旋羽根２３ｂの他の部分に比べて、羽根径が小さい分だけトナーの搬送能力が低下する。すなわち、小羽根部２６が形成された領域は、トナーの搬送能力を部分的に抑制する搬送能力抑制部２７となる。搬送能力抑制部２７は、トナー補給口２５の付近においてトナーを滞留させるために設けられている。

【0041】

第２攪拌スクリュー２４は、第２搬送路２２２に配設されている。第２攪拌スクリュー２４は、第２回転軸２４ａと、この第２回転軸２４ａの周上にスパイラル状に突設された第２螺旋羽根２４ｂとを含む。第２攪拌スクリュー２４は、第２回転軸２４ａ回りに回転駆動されることで、矢印Ｄ２方向にトナーを搬送しながら、現像ローラー２１にトナーを供給する。第２攪拌スクリュー２４によってＤ２方向の下流端まで搬送されたトナーは、第１連通路２２３を経て第１搬送路２２１に受け渡される。

【0042】

トナーコンテナ３０（図３）は、現像ハウジング２１０のトナー補給口２５の上方に配置されている。トナーコンテナ３０は、トナー排出口３１９（現像剤排出口）を備える。現像装置２０のトナー補給口２５は、トナー排出口３１９の下方に対応する位置において現像ハウジング２１０に開口されている。トナーコンテナ３０に貯留されているトナーは、トナー排出口３１９からトナー補給口２５を通して現像ハウジング２１０内に補給される。

【0043】

本実施形態では、現像装置２０へトナーを補給する方式として、トナーセンサーに依存せず、現像装置２０内のトナー量が減少するとトナーコンテナ３０から自ずとトナーが補給される体積補給方式を採用している。この体積補給方式における、トナー補給口２５から新たに補給されるトナーの流れについて説明する。図４Ｂは、現像装置２０のトナー補給口２５とトナーコンテナ３０のトナー排出口３１９との結合部付近を模式的に示す断面図である。

【0044】

トナー排出口３１９から供給された補給トナーＴ２は、第１搬送路２２１に落下して既存のトナーＴ１と混合され、第１攪拌スクリュー２３により矢印Ｄ１方向に搬送される。この際、トナーＴ１、Ｔ２は攪拌され、帯電される。第１攪拌スクリュー２３は、上述の通り、トナー補給口２５よりトナー搬送方向下流側に、トナーの搬送性能が比較的低い搬送能力抑制部２７を備える。貯留空間２２０に十分にトナーが存在する状態で第１攪拌スクリュー２３が回転駆動されると、搬送能力抑制部２７においてトナーＴ１が滞留し始める。トナーＴ１は、搬送能力抑制部２７の直ぐ上流側であって、トナー補給口２５が第１搬送路２２１に対向する位置まで滞留する。この結果、トナー補給口２５の入口は滞留したトナーＴ１によって塞がれることになる。

【0045】

従って、貯留空間２２０に十分にトナーが存在する状態では、補給トナーＴ２はトナー排出口３１９から落下することができない。よって、補給トナーＴ２の補給は規制される。一方、貯留空間２２０内のトナーが消費され搬送能力抑制部２７で滞留するトナーが減少すると、トナー補給口２５を塞いでいたトナーも減少する。この結果、補給トナーＴ２はトナー補給口２５から第１搬送路２２１（貯留空間２２０）に流入することが可能となり、トナーの補給が実現される。なお、現像装置２０にトナーセンサーを付設し、該トナーセンサーに完全に依存してトナー補給を行わせる場合（体積補給方式を採用しない場合）は、搬送能力抑制部２７を設けない構成としても良い。

【0046】

次に、第１実施形態に係るトナーコンテナ３０の詳細構造について説明する。図５は、トナーコンテナ３０の側面図、図６はトナーコンテナ３０の左右方向の断面図である。トナーコンテナ３０は、コンテナ本体３１（容器本体）、攪拌ディスク３２、シャフト３３（シャフト部）、移動壁３４、スポンジシール３６、蓋部３７、回転ギア３８、カバー３９及び検知片４０を備える。

【0047】

コンテナ本体３１は、円筒体の形状を備えたトナーコンテナ３０の本体部分である。コンテナ本体３１は、内周部３１１と内部空間３１２とを備える。内周部３１１は、コンテナ本体３１の内周面であって、トナーコンテナ３０の長手方向である左右方向に沿って筒状に延びている。内部空間３１２は、トナーを収容することが可能な空間である。内部空間３１２は、筒状の胴部３１４（内部空間を区画する壁）と、胴部３１４の左端側を封止する左壁３１５と、胴部３１４の右端側を封止するフランジ部３１６及び蓋部３７とによって区画されている。内部空間３１２のうち、左壁３１５、後記の移動壁３４及び内周部３１１によって画定される領域が、収容空間３１３である。収容空間３１３は、トナーコンテナ３０の内部において、トナーが実際に収容される空間である。

【0048】

コンテナ本体３１は、シャッター部材３１７、第１ガイド部３１８及びトナー排出口３１９（現像剤排出口）を備える。シャッター部材３１７はＵ字型の形状を備え、コンテナ本体３１の左端付近の外周上に、該コンテナ本体３１に対して左右方向に移動可能に装着されている。第１ガイド部３１８は、左壁３１５の外側において、上下方向に延びる突出部である。第１ガイド部３１８は、後記の第２ガイド部３９２とともに、トナーコンテナ３０の筐体１０１への装着をガイドする。

【0049】

トナー排出口３１９は、コンテナ本体３１の左端（第１方向の下流端）付近の下方位置において胴部３１４を貫通する開口であり、内部空間３１２と外部とを連通させる開口である。シャッター部材３１７は、トナー排出口３１９をコンテナ本体３１の外周側から封止する閉止姿勢と、トナー排出口３１９を開放させる開放姿勢との間で姿勢変更する部材である。収容空間３１３に収容されたトナーは、トナー排出口３１９が開口された状態であるとき、当該トナー排出口３１９から現像装置２０（トナー補給口２５）に向かって排出される。

【0050】

攪拌ディスク３２は、円板形状からなる板部材である。攪拌ディスク３２は、後記のシャフト３３の第２シャフト端部３３２に固定され、シャフト３３と一体回転する。攪拌ディスク３２は、コンテナ本体３１内の左壁３１５付近に配置され、トナー排出口３１９の上方に存在するトナーを攪拌する。なお、収容空間３１３に収容されるトナーの流動性が低い場合には、収容空間３１３に向かって右方へ突出する突起部を攪拌ディスク３２に設けても良い。

【0051】

シャフト３３は、内部空間３１２において左右方向（本実施形態では右から左に向かう方向が「第１方向」であり、右側が「上流側」、左側が「下流側」である）に延びるように配置され、コンテナ本体３１および後記の蓋部３７によって回転可能に支持されている。シャフト３３は、その軸回りにモーターＭによって回転駆動される。シャフト３３は、第１シャフト端部３３１、第２シャフト端部３３２、雄螺旋部３３３及び移動壁停止部３３４を備えている。

【0052】

第１シャフト端部３３１は、シャフト３３の右端であって、蓋部３７の蓋軸穴部３７Ｊに軸支されている。第２シャフト端部３３２は、シャフト３３の左端であって、コンテナ本体３１の左壁３１５に設けられた軸受部３１Ｊに軸支されている。雄螺旋部３３３は、シャフト３３の外周面に所定のピッチで形成された螺旋状のねじ部である。本実施形態の雄螺旋部３３３は、シャフト３３のうち、フランジ部３１６と対向する位置からトナー排出口３１９に近い位置までの領域に形成されている。移動壁停止部３３４は、雄螺旋部３３３の左端に隣接して配置され、雄螺旋部３３３のような凸部分が存在しない軸部分のみの領域である。移動壁停止部３３４は、トナー排出口３１９の上方及びこれの右隣の領域に位置する。

【0053】

移動壁３４は、内部空間３１２内に配置され、この内部空間３１２においてシャフト３３に沿って右方（第１方向の上流側）から左方（下流側）に移動する。移動壁３４は、トナーが現に収容される収容空間３１３の右端面を画定する壁である。移動壁３４は、トナーコンテナ３０の使用開始時から使用終了時までの間、予め設定された初期位置から内部空間３１２内をトナー排出口３１９に対向する最終位置まで移動する。この際、移動壁３４は、収容空間３１３のトナーをトナー排出口３１９に向けて搬送する。移動壁３４はシャフト３３の雄螺旋部３３３に係合しており、モーターＭの駆動によりシャフト３３が回転されることによって、矢印ＤＡ方向に移動する。

【0054】

移動壁３４は、壁本体部３４０、移動壁軸穴部３４Ｊ、外周壁部３４１、内壁シール３４２、シャフトシール３４３及び外周部３４４を備えている。壁本体部３４０は、収容空間３１３を画定する壁部の一部であって、シャフト３３に垂直な搬送面３４０Ｓを備える。搬送面３４０Ｓは、移動壁３４の左側の面（下流側に向かう面）に備えられ、移動壁３４の移動に伴って、収容空間３１３内のトナーを押圧しながら搬送する。壁本体部３４０の中心には、シャフトシール３４３を保持すると共に、シャフト３３を貫通させる円筒孔が形成されている。移動壁軸穴部３４Ｊは、壁本体部３４０の右面中央から右方に突出した筒状部分である。移動壁軸穴部３４Ｊの内周面には、シャフト３３の雄螺旋部３３３と係合する雌螺旋部３４５が設けられている。

【0055】

外周壁部３４１は壁本体部３４０の側周壁であり、コンテナ本体３１の内周部３１１と所定のギャップを置いて対向している。内壁シール３４２は、外周壁部３４１の周囲を覆うように配置されるシール部材であって、内周部３１１と外周壁部３４１との間で圧縮変形している。移動壁３４の矢印ＤＡ方向へ移動時、内壁シール３４２によって、収容空間３１３のトナーが内周部３１１と移動壁３４との間から、移動壁３４よりも移動方向上流側に流出することが防止される。

【0056】

シャフトシール３４３は、シャフト３３の雄螺旋部３３３と接触するように配置され、移動壁３４の移動に伴って、雄螺旋部３３３に付着したトナーを清掃する。シャフトシール３４３は、移動壁軸穴部３４Ｊよりも移動壁３４の移動方向下流側に配置されている。従って、シャフトシール３４３は、雌螺旋部３４５よりも先に雄螺旋部３３３に接触することになり、トナーが雄螺旋部３３３からほぼ除去された状態で、雄螺旋部３３３上を雌螺旋部３４５が進行することができる。また、シャフトシール３４３のシール機能によって、収容空間３１３のトナーが、シャフト３３と移動壁３４との間の隙間を通って移動方向上流側に流出することが防止される。

【0057】

蓋部３７は、コンテナ本体３１のフランジ部３１６に固定され、コンテナ本体３１の右面の開口部を封止している。蓋部３７は、蓋軸穴部３７Ｊを備える。蓋軸穴部３７Ｊは、シャフト３３の第１シャフト端部３３１側を回転可能に軸支する。スポンジシール３６は、移動壁軸穴部３４Ｊと蓋部３７との間に配置されている。スポンジシール３６は、蓋部３７がコンテナ本体３１に固定された状態で、蓋部３７の蓋軸穴部３７Ｊからトナーが漏れ出すことを防止する。

【0058】

回転ギア３８は、シャフト３３の第１シャフト端部３３１に固定され、シャフト３３と一体回転する。回転ギア３８は、図略の伝達ギア機構を介して筐体１０１に配置されたモーターＭに連結されている。モーターＭから回転駆動力が入力されると、回転ギア３８はシャフト３３に前記回転駆動力を伝達し、移動壁３４を移動させる。

【0059】

カバー３９は、コンテナ本体３１の右端面に取り付けられるカバー部材である。カバー３９は、回転ギア３８の一部を露出させた状態で、コンテナ本体３１の右端面を覆っている。カバー３９は、軸カバー部３９１と、第２ガイド部３９２とを備える。軸カバー部３９１は、回転ギア３８から突出した第１シャフト端部３３１の端部を覆っている。第２ガイド部３９２は、上下方向に延びる突起部である。この第２ガイド部３９２と、コンテナ本体３１の左端面側の第１ガイド部３１８とによって、トナーコンテナ３０がプリンター１００に装着される際にガイドされる。

【0060】

検知片４０は、移動壁３４に搭載され、後述するトナーセンサー３１Ｔの検知対象となる部材である。検知片４０は、搬送面３４０Ｓから左方に突出する状態で、当該搬送面３４０Ｓに取り付けられている。第１実施形態に係る検知片４０は、円柱又は角柱状の部材であって、その基端部４０１が搬送面３４０Ｓにネジ止め、嵌め込み若しくは接着などの方法で固着され、先端部４０２が搬送面３４０Ｓよりも左方に突出した位置にある。この検知片４０は、移動壁３４が左右方向の移動範囲の最下流位置に到達していること、つまり、トナーコンテナ３０内のトナーがエンプティであることを確実に識別できるようにするために配置された部材である。

【0061】

本実施形態では、磁性を有するトナーを検知するトナーセンサー３１Ｔにてセンシングが可能なように、検知片４０は磁性体によって形成された部材からなる。検知片４０を形成する材料は、磁性体である限りにおいて制限はないが、トナーコンテナ３０に収容されるトナーよりも透磁率が高い材料であることが望ましい。これにより、両者を磁気的にセンシングした場合に異なるセンサー出力を得ることが可能となり、磁気トナーと検知片４０とを識別することができる。

【0062】

トナーコンテナ３０には、トナーセンサー３１Ｔが付設されている。トナーセンサー３１Ｔは、コンテナ本体３１のトナー排出口３１９の近傍の外壁面に取り付けられている。トナーセンサー３１Ｔは、検知対象の磁性を検知するセンサー、具体的には検知対象の透磁率（物理量の一例）を検知し、電気的な出力を発生するセンサーである。つまり、トナーセンサー３１Ｔは、磁性トナーと磁性体からなる検知片４０とに共通の物理量を検知可能なセンサーである。これにより、本来的にトナーを検知するために設置されたセンサーを、検知片４０の検知用にも用いることができ、部品点数の削減及びコストダウンを図ることができる。好ましいトナーセンサー３１Ｔの一つとして、差動トランスを使用した磁気ブリッジ型の透磁率センサーを例示することができる。なお、トナーセンサー３１Ｔはコンテナ本体３１の壁面に必ずしも取り付けなくとも良く、例えば筐体１０１のコンテナ収容部１０９の適所に配置しても良い。

【0063】

図７（Ａ）〜（Ｃ）は、移動壁３４がコンテナ本体３１内を移動する様子を示す断面図であり、図７（Ａ）は移動壁３４が初期位置（最上流位置）にある状態を、図７（Ｂ）は移動壁３４が初期位置から左方に半分程度移動された状態を、図７（Ｃ）は、移動壁３４がトナー排出口３１９に近接した最終位置（最下流位置）にある状態を各々示している。これらの図では、シャッター部材３１７の記載は省いている。

【0064】

図７（Ａ）の状態が、トナーを収容する収容空間３１３が最も広い状態であり、コンテナ本体３１の内部空間３１２のほとんどを収容空間３１３が占有している。かかる状態が、トナーが満量収容された状態であって、トナーコンテナ３０の使用前の状態である。このとき移動壁３４は、蓋部３７に隣接した位置にある。検知片４０は、トナーセンサー３１Ｔから最も離間した位置にある。

【0065】

図７（Ｂ）は、トナーが半分程度消費された状態である。図７（Ａ）の初期位置から移動壁３４は、トナーの消費に応じて左方（第１方向）へ移動する。収容空間３１３の容積は、内部空間３１２の半分程度に減少している。このとき、壁本体部３４０の搬送面３４０Ｓが、収容空間３１３内のトナーを押すことによって、トナー排出口３１９に向かうようにトナーを搬送する。なお、移動壁３４の移動態様には特に限定はない。例えば、トナーの減少に応じて逐次細かいピッチで移動壁３４を移動させることができる。或いは、シャフト３３を長手方向に３区分〜６区分程度に大まかに区分し、トナーの減少に応じて前記区分単位で移動壁３４を移動させても良い。

【0066】

図７（Ｃ）は、コンテナ内のトナーが実質的に用い尽された状態（エンプティ）を示している。移動壁３４は、シャフト３３の左端付近（トナー排出口３１９の近傍）まで移動し、収容空間３１３は非常に狭くなっている。この結果、収容空間の容積が変化しないトナーコンテナと比較して、使用終了時に、コンテナ本体３１の収容空間３１３に残留するトナー量が少なくなる。図７（Ｃ）の状態では、移動壁３４の移動壁軸穴部３４Ｊは移動壁停止部３３４に至る。このため、左方へ推進力がもはや移動壁３４に与えられることはない。また、この最終位置では、検知片４０とトナーセンサー３１Ｔとの左右方向の位置が重なっている。検知片４０の先端部４０２は、攪拌ディスク３２の右面に隣接している。すなわち、トナーセンサー３１Ｔは、移動壁３４がトナー排出口３１９に最も接近した際に検知片４０を検知可能な位置に配置されている。

【0067】

図８は、第１実施形態に係るトナー補給装置３００（現像剤補給装置）の構成を概略的に示すブロック図である。トナー補給装置３００は、現像装置２０へトナーを補給するための装置であって、上述のトナーコンテナ３０及びトナーセンサー３１Ｔと、モーターＭと、制御部５０とを備えている。

【0068】

モーターＭは、シャフト３３を介して移動壁３４を移動させる駆動源である。モーターＭの出力軸は、シャフト３３に固定された回転ギア３８（図６）に、図略の伝達ギア機構を介して連結されている。

【0069】

制御部５０は、マイクロコンピューターからなり、所定のプログラムが実行されることによりトナー補給装置３００の動作を制御する。制御部５０は、機能的に移動壁制御部５１（制御部）及び判定部５２を備える。移動壁制御部５１は、移動壁３４の移動を制御する。具体的には移動壁制御部５１は、モーターＭを予め定められた条件で動作させてシャフト３３を回転させ、移動壁３４のシャフト３３上における移動位置を制御する。判定部５２は、トナーセンサー３１Ｔの出力に基づいて、トナーコンテナ３０中のトナーの有無を判定する。

【0070】

トナーセンサー３１Ｔは、その検知エリアに磁性を有するトナー（補給トナーＴＺ）が存在する場合と、トナーが存在しない場合と、検知片４０が存在する場合とで、それぞれ異なるセンサー出力を発生する。本実施形態のトナーセンサー３１Ｔは、トナーを検知している場合には所定電圧Ｖ１（第１値）、トナーを検知していない場合にはＶ１よりも低い電圧Ｖ２（第３値）、検知片４０を検知している場合にはＶ１よりも高いＶ３（第２値）のセンサー出力をそれぞれ発生する。後出の図１８でも例示している通り、例えばＶ１＝０．７５Ｖ、Ｖ２＝０．３５Ｖ、Ｖ３＝１．２Ｖに設定することができる。この場合、例えば、１．０Ｖ付近に検知閾値を設定することにより、補給トナーＴＺ及び検知片４０の検知にトナーセンサー３１Ｔを共用した場合でも、両者を区別することができる。

【0071】

本実施形態において判定部５２は、上記のようなトナーセンサー３１Ｔのセンサー出力を受領し、トナーコンテナ３０内におけるトナーの収容状態を識別する。トナーセンサー３１ＴがＶ１を出力している場合、判定部５２は、トナー排出口３１９の近傍に補給トナーＴＺが十分に存在している状態（図８はこの状態を示している）であると判定する。この場合、トナー排出口３１９からトナーＴ２を、トナー補給口２５を通して現像装置２０に対して払い出すことができる状態である。よって、移動壁制御部５１は、判定部５２が上記の判定を行っている場合は、移動壁３４を一時的に停止状態とする。

【0072】

一方、トナーセンサー３１ＴがＶ２を出力している場合、判定部５２は、トナー排出口３１９の近傍に補給トナーＴＺが十分に存在していない状態であると判定する。この場合、トナー排出口３１９から十分なトナーＴ２を払い出すことができない状態である。かかる状態は、図８の状態からトナーＴ２の払い出しが進み、トナー排出口３１９の周辺に存在した補給トナーＴＺが費消された状態である。この状態と判定されると、移動壁制御部５１は、モーターＭを駆動して移動壁３４を左方（下流側）に所定距離だけ移動させる。これにより、コンテナ本体３１（収容空間３１３）内の補給トナーＴＺは移動壁３４の搬送面３４０Ｓによって押圧され、左方へ搬送される。そして、トナー排出口３１９の周辺は、再び補給トナーで満たされた状態となる。

【0073】

トナーセンサー３１ＴがＶ３を出力（検知片を検知したことを示す予め定められた出力）は発生している場合、判定部５２は、トナーコンテナ３０内のトナーが無しの状態であると判定する。このように、検知片４０がトナーセンサー３１Ｔで検知されるようになる移動壁３４の位置は、左端の最終位置である。このとき、収容空間３１３は極小となり、補給トナーＴＺはコンテナ本体３１内にほとんど存在しない状態となる。すなわち、判定部５２は、検知片４０がトナーセンサー３１Ｔにて検知されたか否かに基づいて移動壁３４が最終位置に到達しているか否かを識別し、最終位置であると識別すると、当該トナーコンテナ３０がトナーエンプティの状態であると判定する。

【0074】

移動壁制御部５１は、Ｖ３が出力された以降は、移動壁３４を恒久的に停止状態とする。これは、トナーセンサー３１ＴがＶ３を出力する状態が、トナー排出口３１９周辺のみがトナー切れの状態ではなく、コンテナ本体３１内に補給トナーＴＺが概ね存在しない状態に至っていることを示すからである。また、移動壁３４がコンテナ本体３１と干渉するので、これ以上は左方に移動できない状態に至っているからでもある。なお、検知片４０が存在しない比較例に係るトナー補給装置では、コンテナ本体３１内には未だトナーが残存しており移動壁３４を移動させれば良い状態であるのか、コンテナ本体３１内のトナーがエンプティの状態なのかを、トナーセンサー３１Ｔの出力に基づいて確定的に判定することができない。

【0075】

図９（Ａ）〜（Ｃ）は、第１実施形態に係る検知片４０を備える移動壁３４が、トナーセンサー３１Ｔの配置位置に向けて移動する様子を示す断面図である。図９（Ａ）は、移動壁３４が、トナーセンサー３１Ｔの検知エリアに未だ検知片４０が進入していない位置Ｐ１に存在している状態を示している。図９（Ｂ）は、前記検知エリアに検知片４０の先端側の一部が進入した位置Ｐ２に、移動壁３４が存在している状態を示している。図９（Ｃ）は、前記検知エリアに検知片４０の全体が進入した位置Ｐ３に、移動壁３４が存在している状態を示している。この位置Ｐ３の状態が、トナーコンテナ３０内の補給トナーＴＺが実質的にエンプティとなる状態である。

【0076】

図１０は、上記の位置Ｐ１〜Ｐ３の状態におけるトナーセンサー３１Ｔの出力の例を示すグラフである。ここでは、トナーの検知分については考慮しないものとしている。図１０（Ａ）は、トナーセンサー３１Ｔとして、デジタル出力タイプのセンサーが用いられた場合のセンサー出力を示している。このトナーセンサー３１Ｔは、所定の閾値を具備し、前記閾値以下ではＬｏｗ信号を、前記閾値以上ではＨｉ信号を出力する。この場合、移動壁３４が位置Ｐ１及びＰ２に存在するときにはセンサー出力がＬｏｗとなり、位置Ｐ３に存在するときにはＨｉ信号となる。このような出力が得られるよう、前記閾値が設定される。この出力例によれば、Ｈｉ信号が得られたときに、移動壁３４が最終位置に至ったと判定することができる。

【0077】

図１０（Ｂ）は、トナーセンサー３１Ｔとして、アナログ出力タイプのセンサーが用いられた場合のセンサー出力を示している。移動壁３４が位置Ｐ１に存在するときにはセンサー出力がＬｏｗとなり、位置Ｐ３に存在するときにはＨｉ信号となる点では、図１０（Ａ）の出力例と同じである。一方、位置Ｐ２を含み、前記検知エリアに検知片４０の一部が進入し始めてから移動壁３４が前記最終位置に至るまでの中間位置の間、センサー出力は徐々に上昇する。この出力例によれば、Ｈｉ信号が得られたときに、移動壁３４が最終位置に至ったと判定することができると共に、前記中間位置の間においては出力値の高さに応じて移動壁３４の位置をモニターすることが可能となる。前記モニターによって、トナーコンテナ３０内にトナーがほとんど残存していない所謂ニアエンドの状態を知見することが可能となる。

【0078】

図１１（Ａ）〜（Ｃ）は、第２実施形態に係る検知片４１を搭載した移動壁３４Ａを具備するトナーコンテナ３０Ａにおいて、当該移動壁３４Ａが、トナーセンサー３１Ｔの配置位置に向けて移動する様子を示す断面図である。検知片４１は、左右方向の側面視において、単位長さ当たりの面積が異なる形状を有している。詳しくは、検知片４１は、鋭利な先端部４１１と、幅広の基端部４１２とを備え、側面視で直角三角形の形状（奥行き方向の断面形状は一定）を有している。基端部４１２は移動壁３４Ａの搬送面３４０Ｓに取り付けられ、先端部４１１の側は搬送面３４０Ｓから左方に突出している。

【0079】

図１１（Ａ）は、移動壁３４Ａが、トナーセンサー３１Ｔの検知エリアに検知片４１の先端部４１１が進入する直前の位置Ｐ１１に存在している状態を示している。図１１（Ｂ）は、前記検知エリアに検知片４１の先端部４１１を含む一部が進入した位置Ｐ１２に、移動壁３４Ａが存在している状態を示している。図１１（Ｃ）は、前記検知エリアに検知片４１のほぼ全体が進入した位置Ｐ１３に、移動壁３４Ａが存在している状態を示している。この位置Ｐ１３の状態が、移動壁３４Ａが最終位置まで進行した状態であって、トナーコンテナ３０Ａ内の補給トナーＴＺが実質的にエンプティとなる状態である。

【0080】

図１２は、上記の位置Ｐ１１〜Ｐ１３の状態におけるトナーセンサー３１Ｔの出力の例を示すグラフである。ここでは、トナーの検知分については考慮しないものとしている。図１２のグラフは、トナーセンサー３１Ｔとして、アナログ出力タイプのセンサーが用いられた場合のセンサー出力を示している。なお、デジタル出力タイプのものの場合、図１０（Ａ）のグラフと実質的に同じ出力となる。

【0081】

図１２に示すように、移動壁３４Ａが位置Ｐ１１に存在するときにはセンサー出力がＬｏｗであり、以降は出力が徐々に上昇する。位置Ｐ１２ではセンサー出力がＨｉとＬｏｗの中間程度となる。そして、移動壁３４Ａが位置Ｐ１３に存在するときにはＨｉ信号となる。第２実施形態の検知片４１によれば、その形状が左右方向において異なるので、センサー出力も前記形状に応じて変化し得る。従って、より分解能良く、移動壁３４Ａのシャフト３３上の位置を把握することができる。

【0082】

図１３（Ａ）〜（Ｄ）は、第３実施形態に係る検知片４２を搭載した移動壁３４Ｂを具備するトナーコンテナ３０Ｂにおいて、当該移動壁３４Ｂが、トナーセンサー３１Ｔの配置位置に向けて移動する様子を示す断面図である。検知片４２もまた、左右方向の側面視において、単位長さ当たりの面積が異なる形状を有している。但し、第２実施形態とは異なり、検知片４２が左右方向に分断された形状とされることによって、前記面積が異なる形状を構築している。

【0083】

検知片４２は、左右方向において、下流側の第１検知領域４２１と、上流側の第２検知領域４２２と、第１検知領域４２１と第２検知領域４２２との間に配置された非検知領域４２３とを含む。第１検知領域４２１及び第２検知領域４２２は磁性体によって形成された部分であり、非検知領域４２３は非磁性体で形成された部分、つまりトナーセンサー３１Ｔの検知対象とはならない部分である。第２検知領域４２２の右端面が移動壁３４Ｂの搬送面３４０Ｓに取り付けられ、第１検知領域４２１の側は搬送面３４０Ｓから左方に突出している。

【0084】

図１３（Ａ）は、移動壁３４Ｂが、トナーセンサー３１Ｔの検知エリアに検知片４２が未だ進入していない位置Ｐ２１に存在している状態を示している。図１３（Ｂ）は、前記検知エリアに検知片４２の第１検知領域４２１が進入した位置Ｐ２２に、移動壁３４Ｂが存在している状態を示している。図１３（Ｃ）は、前記検知エリアに非検知領域４２３が進入した位置Ｐ２３に、図１３（Ｄ）は、前記検知エリアに第２検知領域４２２が進入した位置Ｐ２４に、それぞれ移動壁３４Ｂが存在している状態を示している。位置Ｐ２４の状態が、移動壁３４Ｂが最終位置まで進行した状態であって、トナーコンテナ３０Ｂ内の補給トナーＴＺが実質的にエンプティとなる状態である。

【0085】

図１４は、上記の位置Ｐ２１〜Ｐ２４の状態におけるトナーセンサー３１Ｔの出力の例を示すグラフである。移動壁３４Ｂが位置Ｐ２１にあるとき、センサー出力はＬｏｗとなる。一方、第１検知領域４２１又は第２検知領域４２２がトナーセンサー３１Ｔと対向する位置Ｐ２２又は位置Ｐ２４では、センサー出力はＨｉとなる。一方、非検知領域４２３がトナーセンサー３１Ｔと対向する位置Ｐ２３では、非検知領域４２３の左右方向の長さにも依るが、センサー出力はＨｉとＬｏｗの中間程度となる。なお、非検知領域４２３の左右方向の長さがトナーセンサー３１Ｔの検知エリアの左右幅より長く設定してしまうと、位置Ｐ２１と位置Ｐ２３とのセンサー出力の区別がつき難くなる場合が生じる。このため、非検知領域４２３の左右方向の長さは、トナーセンサー３１Ｔの検知エリアの左右幅の全域をカバーしない長さに設定することが望ましい。

【0086】

第３実施形態の検知片４３によれば、第１検知領域４２１と第２検知領域４２２との間に非検知領域４２３が配置されていることから、移動壁３４Ｂの移動に伴いトナーセンサー３１Ｔの出力に明確な相違が生じる。つまり、移動壁３４Ｂが最終位置（位置Ｐ２４）に至る少し手前の位置Ｐ２３において、出力特性の谷部が発生する。従って、この谷部を検知することで、ニアエンドの状態を明確に識別することができる。

【0087】

続いて、第１実施形態のトナーコンテナ３０が用いられる場合におけるトナー補給装置３００の動作について説明する。図１５は、制御部５０の処理を示すフローチャートである。図１６（Ａ）〜（Ｄ）及び図１７（Ａ）〜（Ｃ）は、移動壁３４の移動状態と補給トナーＴＺの状態とを各々示す模式的な断面図である。ここでは、先に例示した通り、トナーセンサー３１Ｔは、トナーを検知している場合には電圧Ｖ１＝０．７５Ｖ（第１値）、トナーを検知していない場合には電圧Ｖ２＝０．３５Ｖ（第３値）、検知片４０を検知している場合には電圧Ｖ３＝１．２Ｖ（第２値）のセンサー出力をそれぞれ発生するものとする。なお、トナーの検知有無を判別する第１閾値は０．５Ｖに、検知片４０の検知有無を判別する第２閾値は１．０Ｖに設定されているものとする。

【0088】

補給トナーＴＺが満量収容されたトナーコンテナ３０が筐体１０１の内部空間１０７（図２）にセットされることを端緒として、制御部５０（図８）は処理を開始する。図１６（Ａ）は、内部空間１０７にセットされた直後の「状態１」のトナーコンテナ３０を示している。移動壁３４は、シャフト３３の右端に位置している。勿論、トナー排出口３１９の周囲は、補給トナーＴＺで満たされている。

【0089】

制御部５０の判定部５２は、所定のサンプリング周期毎にトナーセンサー３１Ｔからセンサー出力を取得する。判定部５２は、前記サンプリング周期毎に、センサー出力が前記第１閾値である０．５Ｖを超過しているか否かを判定する（ステップＳ１）。トナーセンサー３１Ｔの検知エリアにトナーが十分に存在していればセンサー出力＝０．７５Ｖとなるので、ステップＳ１ではＹＥＳ判定となる。上掲の「状態１」では、ＹＥＳ判定となる。一方、トナーが存在していなければセンサー出力＝０．３５Ｖとなるので、ステップＳ１ではＮＯ判定となる。

【0090】

センサー出力が０．５Ｖを超過している場合（ステップＳ１でＹＥＳ）、続いて判定部５２はセンサー出力が前記第２閾値である１．０Ｖを超過しているか否かを判定する（ステップＳ２）。トナーセンサー３１Ｔが検知片４０を検知している状態のときにセンサー出力＝１．２Ｖとなるので、ステップＳ２ではＹＥＳ判定となる。それ以外の状態では、ステップＳ２ではＮＯ判定であり、上掲の「状態１」でもＮＯ判定となる。

【0091】

図１６（Ｂ）は、「状態１」から補給トナーＴＺの現像装置２０への供給が進み、トナー排出口３１９の周囲の補給トナーＴＺが減少した「状態２」を示している。この場合、ステップＳ１でＮＯ判定となる。これを受けて移動壁制御部５１は、モーターＭを駆動してシャフト３３を予め定められた回転量だけ回転させ、移動壁３４を左方に所定距離だけ移動させる（ステップＳ３）。図１６（Ｃ）は、移動壁３４が所定距離だけ移動した後の「状態３」を示している。この移動壁３４の移動によって補給トナーＴＺは左方へ押し遣られ、トナー排出口３１９の周囲はトナーリッチな状態に復帰する。従って、「状態３」に至ると、ステップＳ１はＹＥＳ判定となる。

【0092】

図１６（Ｄ）は、「状態３」から補給トナーＴＺの現像装置２０への供給が進み、トナー排出口３１９の周囲の補給トナーＴＺが再び減少した「状態４」を示している。「状態４」に至ると、ステップＳ１は再びＮＯ判定に戻る。このため、移動壁制御部５１により移動壁３４がさらに左方へ所定距離だけ移動される（ステップＳ３）。図１７（Ａ）は、移動壁３４が所定距離だけさらに移動した後の「状態５」を示している。「状態５」ではトナー排出口３１９の周囲はトナーリッチな状態に戻り、ステップＳ１はＹＥＳ判定となる。

【0093】

図１７（Ｂ）は、「状態５」から補給トナーＴＺの現像装置２０への供給が進み、トナー排出口３１９の周囲の補給トナーＴＺが再び減少した「状態６」を示している。「状態６」に至ると、ステップＳ１は再びＮＯ判定となるので、移動壁制御部５１は移動壁３４をさらに左方へ所定距離だけ移動させる。これにより、図１７（Ｃ）に示すように、移動壁３４が最終位置まで移動する「状態７」に至ることになる。「状態７」では、補給トナーＴＺはほとんどコンテナ本体３１内に残存していない。なお、ここでは移動壁３４を左方にシャフト３３の概ね１／３長さ単位で移動させる例を示したが、さらに細かい単位で移動壁３４を移動させるようにしても良い。

【0094】

「状態７」では、トナーセンサー３１Ｔの検知エリアに検知片４０が進入する。従って、ステップＳ２ではＹＥＳ判定となる。この場合、判定部５２は、トナーコンテナ３０内が「トナー無し」の状態であると判定する（ステップＳ４）。そして、制御部５０は、プリンター１００に備えられている図略の表示パネル若しくは表示ランプ等を利用して、トナーエンプティの状態であることをユーザーに向けて表示する（ステップＳ５）。しかる後、制御部５０は、プリンター１００の動作を停止させる。

【0095】

図１８は、上掲の「状態１」〜「状態７」の各々における、センサー出力を示すグラフである。「状態１」〜「状態６」の間、センサー出力は第１閾値である０．５Ｖの超過と未達とを繰り返す一方、第２閾値である１．０Ｖを超過することはない。この間においては、センサー出力が０．５Ｖを超過する「状態１」「状態３」「状態５」では移動壁３４が一時停止状態とされ、センサー出力が０．５Ｖを下回る「状態２」「状態４」「状態６」では移動壁３４が下流側へ所定距離（シャフト３３の概ね１／３長さ分）だけ移動される。よって、トナー排出口３１９の周辺がトナーで満たされる状態をタイムリーに形成することができる。

【0096】

一方、「状態６」から「状態７」に移行すると、センサー出力は第２閾値の１．０Ｖを超過する。これはトナーセンサー３１Ｔが、移動壁３４がトナー排出口３１９付近の最終位置に到達していることを検知したことになる。移動壁３４が最終位置に存在するということは、トナーコンテナ３０内のトナーがエンプティの状態であることを意味する。従って本実施形態のトナー補給装置３００によれば、トナーセンサー３１Ｔの出力に基づいてトナーエンプティの状態であるということを確実に判定することができる。因みに、検知片４０が移動壁３４に具備されていないと、「状態７」におけるセンサー出力は０．７５Ｖ、或いはトナーがもはや残存していない場合は０．３５Ｖとなり、「状態１」〜「状態６」との区別がつかない。これに対し、本実施形態では検知片４０が存在することから「状態７」においてセンサー出力＝１．２Ｖを得ることができるので、「状態１」〜「状態６」と明確に区別することができる。

【0097】

以上、本発明の実施形態に係るトナーコンテナ３０及びこれを備えたプリンター１００について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明は、例えば次のような変形実施形態を採用することができる。

【0098】

（１）上記実施形態では、検知片４０が、移動壁３４の搬送面３４０Ｓから下流側に突出する状態で、移動壁３４に取り付けられる例を示した。これに代えて、検知片４０を移動壁３４の内部に埋め込む態様で搭載するようにしても良い。この場合、検知片４０の突出がない分、移動壁３４をコンテナ本体３１の左端壁の至近まで移動させることができ、トナーの残存をより少なくすることが可能となる。また、トナー排出口３１９を移動壁３４によって閉塞できるという利点もある。

【0099】

（２）上記実施形態では、検知片４０が磁性体であり、トナーセンサー３１Ｔが透磁率センサーである例を示した。この組合せは一例であり、本発明はこれに限定されない。例えば静電容量やインダクタンスなどの電気量を計測する組合せのセンシングシステムや、光学的なセンシングシステム、又はＩＣタグなどの無線計測を行う組合せのセンシングシステムを適用することもできる。あるいは、移動壁３４と機械的に干渉する部材をコンテナ本体３１の内部に配置する等、メカニカルなセンシングシステムを適用しても良い。

【符号の説明】

【0100】

１ プリンター（画像形成装置）
１２１ 感光体ドラム（像担持体）
１２６ 転写ローラー（転写部）
２０ 現像装置
２５ トナー補給口
３０ トナーコンテナ（現像剤収容容器）
３００ トナー補給装置（現像剤補給装置）
３１ コンテナ本体（容器本体）
３１Ｔ トナーセンサー（センサー）
３１９ トナー排出口（現像剤排出口）
３３ シャフト（シャフト部）
３４ 移動壁
３４０Ｓ 搬送面
４０、４１、４２ 検知片
５０ 制御部
５１ 移動壁制御部（制御武）
５２ 判定部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】