JP6507876B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機、プリンター、ファクシミリやこれら機能を複合的に備える複合機などの電子写真方式の画像形成装置に関する。

従来から、画像形成装置には、像担持体に形成された静電潜像をトナーにて現像する現像器と、補給用トナーを収容し且つ着脱交換可能なトナーボトルと、補給用トナーを一時的に貯留するサブホッパーとを備えたものがある。サブホッパーには、現像器にトナーを補給するためにサブホッパー内のトナーを搬送するスクリュー部材が設けられており、このスクリュー部材を回転させることによって、サブホッパーから現像器にトナーが供給される。

サブホッパーにはトナー量検出センサーが設けられており、サブホッパー内のトナーが少なくなったことがトナー量検出センサーによって検出されると、トナーが無くなった旨が操作パネル等によってユーザーに報知される。その後、ユーザーによってトナーボトルが交換されると、新しいトナーボトルからサブホッパーにトナーが供給される。

従来、上記のようなトナー量検出センサーとして、スクリュー部材の回転に連動してサブホッパー内のトナー量を検出するような方式のセンサーを用いた画像形成装置がある（例えば、特許文献１を参照）。

特開２０１１−１７５０５６号公報

しかしながら、特許文献１に記載の画像形成装置では、サブホッパー内のトナー量を検出しようとするとスクリュー部材も同時に回転してしまうため、現像器にトナーが過剰に補給されてしまう。よって、サブホッパー内のトナー量を任意のタイミングで検出することができないという問題があった。

本発明は、上記のような現状を検討して改善を施した画像形成装置を提供することを技術的課題としている。

請求項１の発明は、モーター（８２１Ａ）と、現像器（４８）へトナーを補給するための第１ギヤー（８３３）と、前記モーターによる駆動力を前記第１ギヤーへ伝達可能な第１位置（Ｐ１）と、前記モーターによる駆動力を前記第１ギヤーへ伝達不可能な第２位置（Ｐ２）との間を揺動する揺動ギヤー（８３４）と、前記揺動ギヤーの位置を判定する位置判定部（制御部、Ｓ１８、Ｓ３９）と、前記現像器へのトナーの補給を制御する補給制御部（制御部、図１１、図１２）とを備えた画像形成装置であって、前記補給制御部は、前記現像器へトナーを補給する際に、前記位置判定部によって前記揺動ギヤーの位置が前記第１位置に位置していると判定された場合（Ｓ１９でＹＥＳ）には、前記現像器へトナーを補給するのに必要となる前記第１ギヤーの駆動時間（必要補給時間）と同じ時間だけ前記モーターを駆動し、前記位置判定部によって前記揺動ギヤーの位置が前記第２位置に位置していると判定された場合（Ｓ１３でＹＥＳ）には、前記現像器へトナーを補給するのに必要となる前記第１ギヤーの駆動時間に、前記揺動ギヤーが前記第２位置から前記第１位置まで移動するのに必要な時間（ギヤー移動時間）を加算した時間だけ前記モーターを駆動し、前記位置判定部によって前記揺動ギヤーの位置が不明であると判定された場合（Ｓ１９でＮＯ）には、前記現像器へトナーを補給するのに必要となる前記第１ギヤーの駆動時間と同じ時間だけ前記モーターを駆動するというものである。なお、括弧内の参照符号、図番号及び捕捉説明は、後述する実施形態との対応関係の一例を示している（以下同様）。

請求項２の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記モーターにより前記揺動ギヤーを第１方向（図７における反時計方向）に回転させることによって、前記揺動ギヤーが前記第２位置から前記第１位置へと移動し、前記モーターにより前記揺動ギヤーを第２方向（図８における時計方向）に回転させることによって、前記揺動ギヤーが前記第１位置から前記第２位置へと移動するように構成されているというものである。

請求項３の発明は、請求項２に記載の画像形成装置において、前記位置判定部は、前記揺動ギヤーが前記モーターにより前記第１方向に一定時間以上回転したとき（Ｓ１７でＹＥＳ）に、前記揺動ギヤーが前記第１位置に位置していると判定し、前記揺動ギヤーが前記モーターにより前記第２方向に一定時間以上回転したとき（Ｓ３８でＹＥＳ）に、前記揺動ギヤーが前記第２位置に位置していると判定するというものである。

請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記位置判定部は、前記画像形成装置の電源が一旦オフになった後にオンになったとき、または、前記揺動ギヤーが前記第１位置と前記第２位置の間を移動している最中に前記モーターが停止されたときに、前記揺動ギヤーの位置が不明であると判定するというものである。

請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記現像器内のトナー量を検出するトナー量検出部（４８１）をさらに備え、前記位置判定部は、前記トナー量検出部によって検出されるトナー量が増加したとき（Ｓ５１でＹＥＳ）に、前記揺動ギヤーが前記第１位置に位置していると判定するというものである。

請求項６の発明は、請求項５に記載の画像形成装置において、前記補給制御部は、前記現像器へトナーを補給する際に、前記位置判定部によって前記揺動ギヤーの位置が不明であると判定された場合には、前記現像器へトナーを補給するのに必要となる前記第１ギヤーの駆動時間と同じ時間だけ前記モーターを駆動するとともに、前記モーターの駆動を開始した時点から前記トナー量検出部によって検出されるトナー量が増加した時点までの前記モーターの駆動量（未連結時間）だけ、前記モーターの駆動を延長するというものである（Ｓ５３）。

請求項７の発明は、請求項５または請求項６に記載の画像形成装置において、前記補給制御部は、前記現像器へトナーを補給する際に、前記位置判定部によって前記揺動ギヤーの位置が不明であると判定された場合には、少なくとも前記トナー量検出部によって検出されるトナー量が増加するまで、前記モーターを駆動するというものである（図１３）。

請求項８の発明は、請求項１〜７のいずれか１項に記載の画像形成装置において、第２ギヤー（８３７）と、前記第２ギヤーの回転に連動して出力が変化するセンサー（８３０）とをさらに備え、前記第２位置は、前記モーターによる駆動力を前記第２ギヤーへ伝達可能な位置であり、前記位置判定部は、前記センサーの出力が変化したとき（Ｓ６１でＹＥＳ）に、前記揺動ギヤーが前記第２位置に位置していると判定するというものである。

請求項９の発明は、請求項１〜７のいずれか１項に記載の画像形成装置において、第２ギヤー（８３７）をさらに備え、前記第２位置は、前記モーターによる駆動力を前記第２ギヤーへ伝達可能な位置であり、前記補給制御部は、前記第１ギヤーを駆動することなく前記第２ギヤーを駆動する際（Ｓ１２でＮＯ）に、前記位置判定部によって前記揺動ギヤーの位置が前記第１位置にあると判定された場合（Ｓ３３でＹＥＳ）には、前記第２ギヤーを駆動すべき時間（必要攪拌時間）に、前記揺動ギヤーが前記第１位置から前記第２位置まで移動するのに必要な時間（ギヤー移動時間）を加算した時間だけ前記モーターを駆動するというものである。

請求項１０の発明は、請求項９に記載の画像形成装置において、前記現像器へ供給すべきトナーを一時的に収容するサブホッパー（８２）と、前記第２ギヤーの回転と前記サブホッパー内のトナー面の高さとに応じてその状態が変化する揺動部材（８２４）と、前記揺動部材の状態に応じてオン信号またはオフ信号を出力するエンプティーセンサー（８３０）と、前記エンプティーセンサーの出力に基づいて、前記サブホッパー内のトナー量が不足しているか否かを判定するエンプティー判定部（制御部）とをさらに備え、前記エンプティーセンサーの出力は、前記サブホッパー内のトナー量が十分である場合にはオフ信号のままとなり、前記サブホッパー内のトナー量が不足している場合にはオン信号とオフ信号の間で変動し、前記エンプティー判定部は、前記エンプティーセンサーから出力されるオン信号の回数に基づいて、前記サブホッパー内のトナー量が不足しているか否かを判定し、前記補給制御部は、前記第１ギヤーを駆動することなく前記第２ギヤーを駆動する際（Ｓ１２でＮＯ）に、前記位置判定部によって前記揺動ギヤーの位置が不明であると判定された場合（Ｓ３３でＮＯ）には、前記第２ギヤーを駆動すべき時間（必要攪拌時間）に、前記揺動ギヤーが前記第１位置から前記第２位置まで移動するのに必要な時間（ギヤー移動時間）を加算した時間だけ前記モーターを駆動し、前記エンプティー判定部は、前記位置判定部によって前記揺動ギヤーの位置が不明であると判定された場合において、前記補給制御部による前記モーターの駆動が開始されてから前記揺動ギヤーが前記第２位置まで移動するまでの間に前記エンプティーセンサーからオン信号が出力されたときには、当該オン信号を無視するというものである。

請求項１１の発明は、請求項９または請求項１０に記載の画像形成装置において、前記現像器へ供給すべきトナーを一時的に収容するサブホッパー（８２）と、前記第２ギヤーの回転と前記サブホッパー内のトナー面の高さとに応じてその状態が変化する揺動部材（８２４）と、前記揺動部材の状態に応じてオン信号またはオフ信号を出力するエンプティーセンサー（８３０）と、前記エンプティーセンサーの出力に基づいて、前記サブホッパー内のトナー量が不足しているか否かを判定するエンプティー判定部（制御部）とをさらに備え、前記エンプティーセンサーの出力は、前記サブホッパー内のトナー量が十分である場合にはオフ信号のままとなり、前記サブホッパー内のトナー量が不足している場合にはオン信号とオフ信号の間で変動し、前記エンプティー判定部は、前記エンプティーセンサーから出力されるオン信号の回数に基づいて、前記サブホッパー内のトナー量が不足しているか否かを判定し、前記補給制御部は、前記第１ギヤーを駆動することなく前記第２ギヤーを駆動する際（Ｓ１２でＮＯ）に、前記位置判定部によって前記揺動ギヤーの位置が不明であると判定された場合（Ｓ３３でＮＯ）には、前記第２ギヤーを駆動すべき時間（必要攪拌時間）に、前記揺動ギヤーが前記第１位置から前記第２位置まで移動するのに必要な時間（ギヤー移動時間）を加算した時間だけ前記モーターを駆動するように前記モーターの駆動を開始し、その後、前記揺動ギヤーが前記第２位置まで移動するまでの間に前記エンプティーセンサーからオン信号が出力された場合には、その時点から、前記第２ギヤーを駆動すべき時間分だけ前記モーターを駆動するというものである。

請求項１２の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記位置判定部は、前記揺動ギヤーが前記第１位置と前記第２位置の間を移動している最中に前記画像形成装置の電源がオフになった場合に、前記揺動ギヤーの位置が不明であると判定するというものである。

本発明によると、モーターによる駆動力を、現像器へトナーを補給するための第１ギヤーへ伝達させるか否かを、揺動ギヤーによって切り替えることができるので、モーターを駆動させたときに、現像器にトナーが不必要に供給されてしまうことを回避することができる。

また、補給制御部は、現像器へトナーを補給する際に、位置判定部によって揺動ギヤーの位置が第１位置に位置していると判定された場合には、現像器へトナーを補給するのに必要となる第１ギヤーの駆動時間と同じ時間だけモーターを駆動するので、現像器へトナーが過剰に補給されてしまうことを防止することができる。

また、補給制御部は、現像器へトナーを補給する際に、位置判定部によって揺動ギヤーの位置が第２位置に位置していると判定された場合には、現像器へトナーを補給するのに必要となる第１ギヤーの駆動時間に、揺動ギヤーが第２位置から第１位置まで移動するのに必要な時間を加算した時間だけモーターを駆動するので、現像器へ所望量のトナーを適切に補給することができる。

また、補給制御部は、現像器へトナーを補給する際に、位置判定部によって揺動ギヤーの位置が不明であると判定された場合には、現像器へトナーを補給するのに必要となる第１ギヤーの駆動時間と同じ時間だけモーターを駆動するので、現像器へトナーが過剰に補給されてしまうことを防止することができる。

画像形成装置の構成を示す外観斜視図である。 画像形成装置の内部構成を示す概略構成図である。 トナーボトル及びサブホッパーの構成を示す斜視図である。 トナーボトル、サブホッパー、及び現像器の構成を示す概略図である。 トナーボトルとサブホッパーの位置関係を示す要部断面図である。 サブホッパーの構成を示す斜視図である。 サブホッパー駆動機構の構成を示す概略図である。 サブホッパー駆動機構の構成を示す概略図である。 トナーエンプティー検出制御について説明するための図である。 トナーエンプティー検出制御について説明するための図である。 トナー補給制御の第１実施例を示すフローチャートの一部である。 トナー補給制御の第１実施例を示すフローチャートの一部である。 トナー補給制御の第２実施例を示すフローチャートである。 トナー補給制御の第３実施例を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。以下の図では、同一部分又は対応する部分に同一符号を付してある。

（１）画像形成装置の構成
図１及び図２を参照して、画像形成装置１の構成について説明する。図１は、画像形成装置１の構成を示す外観斜視図であり、図２は、画像形成装置１の内部構成を示す概略構成図である。

画像形成装置１は、図１及び図２に示すように、記録紙に画像を印字する画像形成部２と、原稿から画像を読み取る画像読取部３とを備え、画像形成部２上方に画像読取部３を載置した構成を備える。又、画像形成装置１は、ユーザーに対して各種の表示を行うとともにユーザーによる入力操作を受け付ける操作パネル１１６を備えている。

画像読取部３は、原稿ガラス板の上に載置された原稿を、スキャナーを移動して読み取る公知のものである。原稿画像は、赤（Ｒ）・緑（Ｇ）・青（Ｂ）の三色に色分解されて、ＣＣＤ（ＣＨＡＲＧＥ ＣＯＵＰＬＥＤ ＤＥＶＩＣＥ）イメージセンサーにより電気信号に変換され、Ｒ・Ｇ・Ｂの画像データが得られる。画像読取部３で得られた各色成分の画像データは、画像制御部１１において各種処理が行われて、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の各再現色の画像データに変換される。

画像形成部２は、画像データに基づくトナー画像を記録紙に転写する作像装置４と、作像装置４で記録紙に転写されたトナー画像を定着させる定着装置５と、画像を印刷するための記録紙を収納するとともに記録紙を給紙する給紙機構６と、定着装置５によりトナー画像が定着されて画像形成された記録紙を排紙する排紙機構７と、を備える。又、画像読取部３は、原稿からの画像を読み取るスキャナー装置３１と、スキャナー装置３１の上部に設けられるとともにスキャナー装置３１に原稿を１枚ずつ搬送させる自動原稿搬送装置（ＡＤＦ：ＡＵＴＯ ＤＯＣＵＭＥＮＴ ＦＥＥＤＥＲ）３２とを備える。

画像形成部２内の中央部に位置する作像装置４は、像坦持体の一例である感光体上に形成されたトナー像を記録材Ｐに転写する役割を担うものであり、中間転写ベルト４２、及びイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の各色に対応する計４つの作像機構４１を備えている。尚、図２では、説明の便宜上、各作像機構４１に、再現色に応じて符号Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを添えている。

中間転写ベルト４２は、駆動ローラー４３と従動ローラー４４の間に張設され、従動ローラー４４が不図示のスプリングで図２の左方向へ付勢されることにより、中間転写ベルト４２に張力が与えられている。そして、転写駆動モーター（図示省略）からの動力伝達にて、駆動ローラー４３が反時計回りに回転する。中間転写ベルト４２にはポリカーボネート、ポリイミド、ポリイミドアミドなどの樹脂材料が使用される。中間転写ベルト４２のうち従動ローラー４４に巻き掛けられた部分の外周側には、転写ベルトクリーナー４２１が配置されている。転写ベルトクリーナー４２１は、中間転写ベルト４２上に残留する未転写トナーを除去するためのものであり、中間転写ベルト４２に当接している。

中間転写ベルト４２の下方には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の作像機構４１が所定間隔で配置されている。そして、それぞれの作像機構４１の感光体ドラム４５と、中間転写ベルト４２を挟んで対向する位置に、一次転写ローラー４６が配置されている。感光体ドラム４５の外周には、図２における時計回りの回転方向に沿って順に、帯電器４７、現像器４８、一次転写ローラー４６及び感光体クリーナー４９が配置されている。

感光体ドラム４５は負帯電性のものであり、感光体モーター（図示省略）からの動力伝達にて、図２の時計方向に回転駆動するように構成されている。帯電器４７はローラー帯電式のものであり、該帯電器４７には、帯電用電源（図示省略）から所定のタイミングにて感光体帯電のための電圧が印加される。現像器４８は、負の極性を呈するトナーを利用して、感光体ドラム４５上に形成された静電潜像を反転現像にて顕在化させるものである。

一次転写ローラー４６は、中間転写ベルト４２の内周側に位置しており、中間転写ベルト４２の回転に伴って図２の反時計方向に回転する。中間転写ベルト４２と一次転写ローラー４６との間（当接部分）に、一次転写領域である一次転写ニップ部を構成している。感光体クリーナー４９は、感光体ドラム４５上に残留する未転写トナーを除去するものであり、感光体ドラム４５に当接している。４つの作像機構４１の下方には露光部５０が配置されている。露光部５０は、画像データに基づき、レーザービームにて各感光体ドラム４５に静電潜像を形成するものである。画像データは、位置ズレ補正のための補正を受けた後、記録紙の供給と同期して１走査ラインごとに読み出され、露光部５０に設けられた発光ダイオードの駆動信号となっている。

中間転写ベルト４２のうち駆動ローラー４３に巻き掛けられた部分の外周側には、二次転写ローラー５１が配置されている。二次転写ローラー５１は、中間転写ベルト４２に当接していて、中間転写ベルト４２と二次転写ローラー５１との間（当接部分）が二次転写領域である二次転写ニップ部を形成している。二次転写ローラー５１は、中間転写ベルト４２の回転に伴って、又は二次転写ニップ部に挟持搬送される記録紙の移動に伴って図２の時計方向に回転する。

作像装置４は、帯電器４７で感光体ドラム４５表面を帯電させた後、露光部５０で画像データに応じた静電潜像を形成し、この静電潜像に現像器４８からのトナーを付着させて感光体ドラム４５表面にトナー像を形成する。感光体ドラム４５表面に形成されたトナー像は、中間転写ベルト４２が感光体ドラム４５と一次転写ローラー４６との間（一次転写ニップ部）を通過する時に、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順で、中間転写ベルト４２上に１次転写される。感光体ドラム４５に残った未転写トナーは感光体クリーナー４９にて掻き取られ、感光体ドラム４５上から取り除かれる。そして、記録紙が二次転写ニップ部を通過する際に、重ね合わされた４色のトナー像が記録紙に一括して二次転写される。中間転写ベルト４２に残った未転写トナーは転写ベルトクリーナー４２１にて掻き取られ、中間転写ベルト４２上から取り除かれて、廃トナーボックス（図示省略）に蓄えられる。

二次転写ローラー５１の上方に位置する定着装置５は、記録紙の搬送方向との直交方向に長い加熱ローラー５５、及び、加熱ローラー５５と平行状に延びる加圧ローラー５６を備えている。加圧ローラー５６は、加熱ローラー５５に当接していて、加熱ローラー５５と加圧ローラー５６との間（当接部分）が定着領域である定着ニップ部を形成している。二次転写ローラー５１における二次転写ニップ部を通過して未定着トナー像を載せた記録紙が、加熱ローラー５５と加圧ローラー５６との間の定着ニップ部を通過する際、加熱ローラー５５と加圧ローラー５６とが記録紙を加熱・加圧して、記録紙上の未定着トナー像を定着させる。

作像装置４の下方に位置する給紙機構６は、記録紙を収容する複数段（実施形態では２段）の給紙カセット６１、給紙カセット６１内の記録紙を１枚ずつ繰り出す繰り出しローラー６２、及び繰り出された記録紙を所定のタイミングにて二次転写ニップ部（二次転写領域）に搬送する一対のレジストローラー６３等を備えている。又、排紙機構７は、定着装置５でトナー像が定着された記録紙を装置外部に排紙させる排出ローラー７１と、排紙された記録紙を受ける排紙トレイ７２とを備えている。

各給紙カセット６１は画像形成部２の下部に着脱可能に配置されている。各給紙カセット６１内の記録紙は、対応する繰り出しローラー６２の回転にて、最上部のものから１枚ずつ搬送経路３０に送り出される。搬送経路３０は、給紙機構６の各給紙カセット６１から、両レジストローラー６３間のニップ部、及び作像装置４における二次転写ニップ部（二次転写領域）を経て、定着装置５の定着ニップ部に至る。そして、搬送経路３０は、定着装置５の定着ニップ部から一対の排出ローラー７１を介して画像形成部２上面の排紙トレイ７２にまで延びている。

（２）トナー補給路の構成
画像形成装置１は、現像器４８にトナーを補給させるために、トナーボトル８１を着脱可能としている。図２に示すように、中間転写ベルト４２の上方にはボトル収容室８０が設けられており、ボトル収容室８０内には、各現像器４８に供給される補給用トナーを収容するトナーボトル８１が着脱可能に配置されている。尚、図２では、説明の便宜上、ボトル収容室８０及びトナーボトル８１にも、再現色に応じて符号Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを添えている。このトナーボトル８１から現像器４８へのトナー補給路の詳細について、図３〜図５を参照して以下に説明する。

図４に示すように、各現像器４８に対応して、トナーを一定量貯蔵可能なサブホッパー８２が設けられており、サブホッパー８２からジョイント８３を介して現像器４８にトナーが供給される。図３に示すように、サブホッパー８２の上方には、トナーボトル８１が着脱自在に設けられている。サブホッパー８２内のトナー残量が少なくなると、トナーボトル８１からサブホッパー８２にトナーが供給される。トナーボトル８１内のトナーがなくなると、新しいトナーボトル８１と交換される。尚、図３では、説明の便宜上、トナーボトル８１及びサブホッパー８２にも、再現色に応じて符号Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを添えている。

トナーボトル８１は、トナーを収納しているボトル部８１２と、供給口８１３Ａが外周面に形成されたキャップ部８１３と、供給口８１３Ａを開閉するシャッター部８１５とを有する。ボトル部８１２とキャップ部８１３とは相対的に回転可能に取り付けられている。キャップ部８１３の正面側にはトナーボトル８１を回転させるツマミ８１４が形成されている。この色別に設けられるトナーボトル８１のそれぞれのキャップ部８１３は、色別のサブホッパー８２が一体的に構成されたユニットの上面に載置されている。

トナーボトル８１の裏面側には、ボトル部８１２を回転させるボトル回転機構８１１が設けられている。ボトル回転機構８１１は、駆動源となるステッピングモーター８１１Ａを備えており、不図示のギヤー機構を介してステッピングモーター８１１Ａの回転力をトナーボトル８１に伝達させる。又、図３では、ボトル回転機構８１１は２個記載されているのみであるが、１個の回転駆動機構で２色のトナーボトル８１を駆動するもので、不図示のクラッチ機構で切り換える構成になっている。ボトル回転機構８１１でボトル部８１２を回転させると、ボトル部８１２内に収納されたトナーは、ボトル部８１２の内周面に形成された螺旋状溝８１７によって、キャップ部８１３の供給口８１３Ａに導かれる。そして、トナーは供給口８１３Ａからサブホッパー８２に落下供給される。

図４に示すように、トナーボトル８１のキャップ部８１３の供給口８１３Ａがサブホッパー８２の上部に位置する。図５に示すように、サブホッパー８２内には、トナーの上面レベルを検出するフロート部材８２４が、軸８２４Ａを中心として揺動自在に設けられている。そして、フロート部材８２４の下方には攪拌軸８２５と共に回転するカム８２２が設けられており、カム８２２の回転によってフロート部材８２４は上下に揺動する。攪拌軸８２５には、カム８２２に加えて、トナーの上面を均すための攪拌板８２６が設けられている。

図４及び図６に示すように、軸８２４Ａには、フロート部材８２４に加えて、遮光板８２４Ｂが取り付けられており、フロート部材８２４が上下に揺動すると、それに伴って遮光板８２４Ｂも上下に揺動する。遮光板８２４Ｂの近傍には透過型フォトセンサー８３０が設けられており、この透過型フォトセンサー８３０によって、遮光板８２４Ｂが所定の高さよりも上昇したこと（すなわち、フロート部材８２４が所定の高さよりも下降したこと）を検知することができる。

一方、図４に示すように、現像器４８にはトナー濃度センサー４８１が設けられていて、現像器４８のトナー濃度が低くなった場合には、所定のトナー濃度となるようにサブホッパー８２の補給ローラー８２３が回転して現像器４８にトナーが補給される。

なお、攪拌軸８２５及び補給ローラー８２３は、サブホッパー駆動機構８２１で駆動される。以下、図７および図８を参照して、サブホッパー駆動機構８２１について詳細に説明する。

（３）サブホッパー駆動機構の構成
図７および図８に示すように、サブホッパー駆動機構８２１は、駆動源となるステッピングモーター８２１Ａと、サブホッパー８２の補給ローラー８２３を回転させるための補給ギヤー８３３と、サブホッパー８２の攪拌軸８２５を回転させるための攪拌ギヤー８３７と、揺動ギヤー８３４と、複数の中継ギヤーとを備える。なお、ステッピングモーター８２１Ａは正転及び逆転が可能であり、図７は、ステッピングモーター８２１Ａを正転駆動しているときのサブホッパー駆動機構８２１の様子を示しており、図８は、ステッピングモーター８２１Ａを逆転駆動しているときのサブホッパー駆動機構８２１の様子を示している。

中継ギヤー８３１は、不図示の他の中継ギヤーを介して、ステッピングモーター８２１Ａの回転に連動して回転する。中継ギヤー８３２は、中継ギヤー８３１及び揺動ギヤー８３４と連結している。揺動ギヤー８３４は、中継ギヤー８３２の回転軸を中心とする円に沿うように形成された円弧状の摺動孔８３５に沿って揺動可能に支持されている。

図７に示すように、ステッピングモーター８２１Ａを正転駆動しているときは、中継ギヤー８３２は時計方向に回転する。中継ギヤー８３２が時計方向に回転すると、揺動ギヤー８３４には、反時計方向の回転力に加えて、摺動孔８３５に沿って揺動ギヤー８３４を図７に示す補給位置Ｐ１に向かって移動させる力が作用する。その結果、揺動ギヤー８３４は、反時計方向に回転しながら補給位置Ｐ１に向かって移動し、最終的には、図７に示すように補給位置Ｐ１において反時計方向に回転する。補給位置Ｐ１においては、揺動ギヤー８３４は中継ギヤー８３２、補給ギヤー８３３及び攪拌ギヤー８３７と連結する。よって、ステッピングモーター８２１Ａを正転駆動すると、揺動ギヤー８３４が補給位置Ｐ１に移動して、ステッピングモーター８２１Ａの回転力が補給ギヤー８３３及び攪拌ギヤー８３７に伝達され、補給ギヤー８３３と攪拌ギヤー８３７の両方が回転することになる。

図８に示すように、ステッピングモーター８２１Ａを逆転駆動しているときは、中継ギヤー８３２は反時計方向に回転する。中継ギヤー８３２が反時計方向に回転すると、揺動ギヤー８３４には、時計方向の回転力に加えて、摺動孔８３５に沿って揺動ギヤー８３４を図８に示す攪拌位置Ｐ２に向かって移動させる力が作用する。その結果、揺動ギヤー８３４は、時計方向に回転しながら攪拌位置Ｐ２に向かって移動し、最終的には、図８に示すように攪拌位置Ｐ２において時計方向に回転する。攪拌位置Ｐ２においては、揺動ギヤー８３４は中継ギヤー８３２及び中継ギヤー８３６と連結する。中継ギヤー８３６は攪拌ギヤー８３７と連結しているので、ステッピングモーター８２１Ａを逆転駆動すると、揺動ギヤー８３４が攪拌位置Ｐ２に移動して、攪拌ギヤー８３７が回転することになる。

このように、ステッピングモーター８２１Ａを正転駆動すると、補給ギヤー８３３と攪拌ギヤー８３７の両方が回転するので、補給ローラー８２３の回転によって現像器４８にトナーが補給されると同時に、攪拌軸８２５の回転によってサブホッパー８２内のトナーが攪拌される。また、ステッピングモーター８２１Ａを逆転駆動すると、攪拌ギヤー８３７のみが回転するので、攪拌軸８２５の回転によってサブホッパー８２内のトナーは攪拌されるが、現像器４８にトナーは補給されない。

（４）トナーエンプティー検出制御
次に、図９及び図１０を参照して、画像形成装置１の制御部によって実行されるトナーエンプティー検出制御について説明する。ここでは、便宜上、サブホッパー８２内にトナーが全く無い状態を想定して説明する。

図４、図９および図１０に示すように、サブホッパー８２の外側面には、透過型フォトセンサー８３０が取り付けられており、サブホッパー８２内のフロート部材８２４と連動して揺動する遮光板８２４Ｂの位置に応じて、この透過型フォトセンサー８３０からＯＮ信号又はＯＦＦ信号が出力される。

図９は、フロート部材８２４がカム８２２によって最も高い位置まで押し上げられている状態を示している。この状態では、遮光板８２４Ｂは最も低い位置となっており、透過型フォトセンサー８３０からはＯＦＦ信号が出力される。

前述したサブホッパー駆動機構８２１のステッピングモーター８２１Ａが駆動すると、攪拌軸８２５及び補給ローラー８２３（または、攪拌軸８２５のみ）が回転する。図９の状態から、攪拌軸８２５がさらに回転すると、それに伴って、フロート部材８２４が下がっていくと同時に遮光板８２４Ｂが上がっていく（すなわち、フロート部材８２４及び遮光板８２４Ｂが、軸８２４Ａを中心として時計方向に回転する）。そして、透過型フォトセンサー８３０の光が遮光板８２４Ｂによって遮られ、透過型フォトセンサー８３０から出力される信号はＯＦＦ信号からＯＮ信号に変化する。

図１０は、フロート部材８２４が最も低い位置まで下がっている状態を示している。この状態では、遮光板８２４Ｂは最も高い位置となっており、透過型フォトセンサー８３０からはＯＮ信号が出力される。

図１０の状態から、攪拌軸８２５がさらに回転すると、それに伴って、フロート部材８２４が上がっていくと同時に遮光板８２４Ｂが下がっていく（すなわち、フロート部材８２４及び遮光板８２４Ｂが、軸８２４Ａを中心として反時計方向に回転する）。そして、透過型フォトセンサー８３０の光が遮光板８２４Ｂによって遮られないようになり、透過型フォトセンサー８３０から出力される信号はＯＮ信号からＯＦＦ信号に変化する。

なお、サブホッパー８２内にトナーが十分に充填されている場合には、フロート部材８２４はトナー表面に留まり、そこからさらに下がることがない。よって、攪拌軸８２５が回転しても、透過型フォトセンサー８３０の出力は常にＯＦＦ信号のままとなる。

透過型フォトセンサー８３０からＯＮ信号が出力されると、ボトル回転機構８１１が駆動してトナーボトル８１のボトル部８１２を所定時間（例えば１０秒間）回転させ、トナーボトル８１からサブホッパー８２内にトナーを供給する。このとき、サブホッパー駆動機構８２１のステッピングモーター８２１Ａも同時に駆動して、攪拌軸８２５も回転される。サブホッパー８２にトナーボトル８１からトナーが補給されると、サブホッパー８２内のトナー表面の高さが上昇し、カム８２２によって最も高い位置まで押し上げられたフロート部材８２４がトナー表面よりも下に下がることがなくなるので、透過型フォトセンサー８３０の出力はＯＦＦ信号のままとなる。

ところが、トナーボトル８１内のトナーがなくなった場合には、ボトル部８１２を回転させてもサブホッパー８２内にトナーは補給されない。よって、この場合には、サブホッパー８２内のトナー表面の高さは上昇せず、カム８２２によって最も高い位置まで押し上げられたフロート部材８２４は、再び元の高さまで下がることになるので、透過型フォトセンサー８３０の出力は、一旦ＯＦＦ信号になった後に再びＯＮ信号となる。このように、ボトル回転機構８１１によってボトル部８１２を回転させているにも関わらず、透過型フォトセンサー８３０からＯＮ信号が繰り返し出力される場合には、トナーボトル８１内のトナーがなくなったと判定して、その旨をユーザーに報知することができる。

このように、攪拌軸８２５を回転させつつ、透過型フォトセンサー８３０から出力される信号の変化を監視することによって、サブホッパー８２内のトナーが不足していることや、トナーボトル８１内のトナーがなくなったことを検知することができる。

他方、現像器４８には、二成分現像剤中のトナー濃度を検知するトナー濃度センサー４８１（図４参照）が設けられている。そして、現像器４８内のトナー濃度が低くなった場合には、所定のトナー濃度を維持するように、サブホッパー駆動機構８２１によりサブホッパー８２の補給ローラー８２３を回転させて、現像器４８にトナーを補給する。例えば、目標トナー濃度が５％の場合、トナー濃度が４．５％以下となると、補給ローラー８２３が回転して、サブホッパー８２から現像器４８にトナー補給が行われる。そして、トナー濃度が５％になると、補給ローラー８２３の回転が停止する。

なお、前述したように、サブホッパー駆動機構８２１によりサブホッパー８２の補給ローラー８２３を回転させる場合には、攪拌軸８２５も同時に回転することになる。よって、サブホッパー８２から現像器４８へトナーを補給している間も、前述したように、サブホッパー８２内のトナーが不足していることや、トナーボトル８１内のトナーがなくなったことが検知され、必要に応じて、トナーボトル８１からサブホッパー８２へのトナーの補給や、トナーボトル８１内のトナーがなくなった旨の報知が行われる。

（５）トナー補給制御の第１実施例
次に、図１１及び図１２を参照して、画像形成装置１の制御部によって実行されるトナー補給制御の第１実施例について説明する。

図１１のステップＳ１１においてトナー補給要求（具体的には、現像器４８のみへのトナー補給要求、サブホッパー８２のみへのトナー補給要求、または、現像器４８とサブホッパー８２の両方へのトナー補給要求）が発生すると、ステップＳ１２において、制御部は、現像器４８へのトナー補給が必要がどうかを判断する。そして、現像器４８へのトナー補給が必要な場合（すなわち、現像器４８のみへのトナー補給要求、または、現像器４８とサブホッパー８２の両方へのトナー補給要求の場合）には、処理はステップＳ１３に進み、そうでない場合（すなわち、サブホッパー８２のみへのトナー補給要求の場合）には、処理は図１２のステップＳ３１に進む。

図１１のステップＳ１３において、制御部は、「ギヤー状態」が「攪拌位置」かどうかを判断する。ここで、「ギヤー状態」とは、揺動ギヤー８３４の現在の状態を表す情報として、制御部が記憶装置内に保持している情報である。「ギヤー状態」には、例えば、「補給位置」、「攪拌位置」、「補給移動中」および「攪拌移動中」の４つが含まれる。「補給位置」は、揺動ギヤー８３４が、図７に示す補給位置Ｐ１に位置していることを示している。「攪拌位置」は、揺動ギヤー８３４が、図８に示す攪拌位置Ｐ２に位置していることを示している。「補給移動中」は、揺動ギヤー８３４が、攪拌位置Ｐ２から補給位置Ｐ１に向かって移動している最中であることを示している。「攪拌移動中」は、揺動ギヤー８３４が、補給位置Ｐ１から攪拌位置Ｐ２に向かって移動している最中であることを示している。

ステップＳ１３において、「ギヤー状態」が「攪拌位置」である場合には処理はステップＳ１４に進み、そうでない場合には処理はステップＳ１９に進む。

ところで、揺動ギヤー８３４が攪拌位置Ｐ２に位置している状態で現像器４８へトナーを補給する場合には、ステッピングモーター８２１Ａが正転駆動を開始してから、揺動ギヤー８３４が攪拌位置Ｐ２から補給位置Ｐ１に移動するまでの期間は、補給ギヤー８３３は回転しない。すなわち、この期間は現像器４８へのトナー補給は行われない。よって、トナー補給要求に示されている時間、すなわち現像器４８へトナーを補給すべき時間（以下、必要補給時間と称す）に従ってトナーを現像器４８へ補給する際には、必要補給時間に、揺動ギヤー８３４が攪拌位置Ｐ２から補給位置Ｐ１まで移動するのに要する時間（以下、ギヤー移動時間と称す）を加算した時間だけ、ステッピングモーター８２１Ａを駆動する必要がある。

そこで、ステップＳ１４において、制御部は、必要補給時間にギヤー移動時間を加算することによって、ステッピングモーター８２１Ａを正転駆動すべき時間（以下、補給駆動時間と称す）を算出する。ギヤー移動時間としては、例えば、予め実測によって求めた時間（例えば、１６０ミリ秒）を用いることができる。例えば、必要補給時間が６００ミリ秒であり、ギヤー移動時間が１６０ミリ秒である場合には、補給駆動時間は７６０ミリ秒となる。

ステップＳ１５において、制御部は、「ギヤー状態」を「攪拌位置」から「補給移動中」に変更する。

ステップＳ１６において、制御部は、ステップＳ１４で算出された補給駆動時間分の補給駆動（すなわち、ステッピングモーター８２１Ａの正転駆動）を開始する。

ステップＳ１７において、制御部は、ステップＳ１６で補給駆動を開始してからギヤー移動時間分の時間が経過したかどうかを判断し、ギヤー移動時間が経過した場合には処理はステップＳ１８に進む。

ステップＳ１８において、制御部は、「ギヤー状態」を「補給移動中」から「補給位置」に変更する。

ステップＳ１９において、制御部は、「ギヤー状態」が「補給位置」かどうかを判断する。そして、「ギヤー状態」が「補給位置」である場合には処理はステップＳ２０に進み、そうでない場合には処理はステップＳ２１に進む。

ところで、揺動ギヤー８３４が補給位置Ｐ１に位置している状態で現像器４８へトナーを補給する場合には、ステッピングモーター８２１Ａが正転駆動を開始すると同時に補給ギヤー８３３も回転することになる。よって、ステップＳ２０においては、制御部は、必要補給時間を補正することなく、そのまま補給駆動時間として用いて、補給駆動時間分の補給駆動を開始する。

一方、ステップＳ１９で「ギヤー状態」が「補給位置」ではないと判断した場合には、ステップＳ２１において、制御部は、「ギヤー状態」を「補給位置」に変更する。そして、前述したように、ステップＳ２０において、必要補給時間を補正することなく、そのまま補給駆動時間として用いて、補給駆動時間分の補給駆動を開始する。例えば、必要補給時間が６００ミリ秒である場合には、補給駆動時間も６００ミリ秒となる。

ステップＳ２１の処理が行われるケースとしては、「ギヤー位置」が「攪拌位置」でも「補給位置」でもないケース、すなわち、「ギヤー位置」が「補給移動中」、「攪拌移動中」、又はヌル値であるケースである。これらのケースでは、揺動ギヤー８３４の正確な位置を把握することができないため（すなわち、揺動ギヤー８３４の位置が不明であるため）、揺動ギヤー８３４が現在位置から補給位置Ｐ１まで移動するのに要する時間を正しく算出することができない。そこで、本実施形態では、このように揺動ギヤー８３４の位置が不明である場合には、揺動ギヤー８３４が補給位置Ｐ１に位置しているものとみなして補給制御を行う。これにより、揺動ギヤー８３４の位置が不明である場合には、必要補給時間を補正することなく、そのまま補給駆動時間として用いて、補給駆動時間分の補給駆動が行われるので、現像器４８にトナーが過剰に補給されてしまうことがない。

なお、上記のような制御の結果として、現像器４８にトナーが実際に補給される時間が、必要補給時間よりも短くなってしまい、現像器４８に十分な量のトナーが補給されない可能性があるが、その場合には、トナー補給要求が再び発生してトナーが補給されることになるため、影響は小さい。逆に、現像器４８にトナーが過剰に補給されてしまった場合には、過剰なトナーが印字処理によって消費されるまで、場合によっては長時間にわたって影響が残ってしまうので、現像器４８にトナーが過剰に補給されてしまうこと防止することを優先すべきである。

なお、揺動ギヤー８３４の位置が不明になるケースの典型例としては、画像形成装置１の電源が一旦オフになった後にオンになったときや、揺動ギヤー８３４が補給位置Ｐ１と攪拌位置Ｐ２の間を移動している最中に画像形成装置１の扉が開けられたりジャムなどのエラーが発生したりしてステッピングモーター８２１Ａの駆動が中断されたときなどが挙げられる。

なお、揺動ギヤー８３４が補給位置Ｐ１と攪拌位置Ｐ２の間を移動している最中にステッピングモーター８２１Ａの駆動が中断されても揺動ギヤー８３４の位置を正確に把握できるようにするために、揺動ギヤー８３４が補給位置Ｐ１から攪拌位置Ｐ２へ（または、攪拌位置Ｐ２から補給位置Ｐ１へ）移動する際に、ステッピングモーター８２１Ａの駆動パルス数をＲＡＭに随時記憶するようにしてもよい。そうすれば、画像形成装置１の電源がオフにされない限りは、ステッピングモーター８２１Ａの駆動が中断されても揺動ギヤー８３４の位置を正確に把握することができる。

なお、画像形成装置１の電源をオフにしても揺動ギヤー８３４の位置が不明にならないようにするために、「ギヤー状態」を変更した時点（図１１のステップＳ１８など）で「ギヤー状態」をバックアップメモリに記憶することが考えられるが、そのようにした場合でも、揺動ギヤー８３４が補給位置Ｐ１と攪拌位置Ｐ２の間を移動している最中に画像形成装置１の電源がオフになったときには揺動ギヤー８３４の位置が不明になってしまう。

なお、揺動ギヤー８３４の位置が不明になることを完全に回避するために、揺動ギヤー８３４の現在位置をセンサーで検出したり、揺動ギヤー８３４が移動を開始してからのステッピングモーター８２１Ａの駆動パルス数をバックアップメモリに随時記憶したりすることも考えられるが、構成が複雑になったり、コストが高くなったりという問題がある。また、揺動ギヤー８３４の位置が不明になった場合に、ステッピングモーター８２１Ａをギヤー移動時間分だけ逆転駆動することによって、揺動ギヤー８３４を攪拌位置Ｐ２に一旦移動させることも考えられるが、揺動ギヤー８３４の位置が不明になる度にそのような制御を行うようにすると、消費電力が高くなってしまうという問題がある。

ステップＳ２２において、制御部は、現像器４８へのトナーの補給が完了したかどうかを判断する。具体的には、補給駆動を開始した時点から補給駆動時間分の時間が経過したかどうかを判断する。そして、現像器４８へのトナーの補給が完了した場合には処理はステップＳ２３に進む。

ところで、ステップＳ１１において発生したトナー補給要求が、現像器４８とサブホッパー８２の両方へのトナー補給要求の場合には、現像器４８へのトナー補給と同時にサブホッパー８２へのトナー補給が行われる。また、ステップＳ１１において発生したトナー補給要求が、現像器４８のみへのトナー補給要求であった場合にも、現像器４８へのトナー補給の途中でサブホッパー８２内のトナーが不足していることが検知されるとサブホッパー８２へのトナー補給が行われる。

ステップＳ２３において、制御部は、トナーボトル８１からサブホッパー８２へのトナー補給が完了しているかどうかを判断する。そして、サブホッパー８２へのトナー補給が完了している場合には処理はステップＳ２４に進み、そうでない場合には処理は図１２のステップＳ３４に進む。

ステップＳ２４において、制御部は、補給駆動を停止する。すなわち、ステッピングモーター８２１Ａの正転駆動を停止する。

図１２のステップＳ３１において、制御部は、「ギヤー位置」が「攪拌位置」かどうかを判断する。そして、「ギヤー位置」が「攪拌位置」である場合には処理はステップＳ３２に進み、そうでない場合には処理はステップＳ３３に進む。

ところで、揺動ギヤー８３４が攪拌位置Ｐ２に位置している状態で攪拌軸８２５を回転させる場合には、ステッピングモーター８２１Ａが逆転駆動を開始すると同時に攪拌ギヤー８３７も回転することになる。よって、ステップＳ３２において、制御部は、必要攪拌時間（すなわち、サブホッパー８２へのトナー補給要求に示されている、攪拌軸８２５を回転させるべき時間）を補正することなく、そのまま攪拌駆動時間（すなわち、ステッピングモーター８２１Ａを逆転駆動すべき時間）として用いて、攪拌駆動時間分の攪拌駆動（すなわち、ステッピングモーター８２１Ａの逆転駆動）を開始する。

ステップＳ３３において、制御部は、「ギヤー位置」が「補給位置」かどうかを判断する。そして、「ギヤー位置」が「補給位置」である場合には処理はステップＳ３４に進み、そうでない場合（すなわち、ギヤー位置が不明である場合）には処理はステップＳ３５に進む。

ところで、揺動ギヤー８３４が補給位置Ｐ１に位置している状態で攪拌軸８２５を回転させる場合には、ステッピングモーター８２１Ａが逆転駆動を開始してから、揺動ギヤー８３４が補給位置Ｐ１から攪拌位置Ｐ２に移動するまでの期間は、攪拌ギヤー８３７は回転しない。すなわち、この期間は攪拌軸８２５は回転されない。よって、トナー補給要求に示されている必要攪拌時間に従って攪拌軸８２５を回転させる際には、必要攪拌時間に、揺動ギヤー８３４が補給位置Ｐ１から攪拌位置Ｐ２まで移動するのに要する時間（すなわち、ギヤー移動時間）を加算した時間だけ、ステッピングモーター８２１Ａを駆動する必要がある。

そこで、ステップＳ３４において、制御部は、必要攪拌時間にギヤー移動時間を加算することによって、ステッピングモーター８２１Ａを逆転駆動すべき時間（以下、攪拌駆動時間と称す）を算出する。なお、本実施形態では、揺動ギヤー８３４が補給位置Ｐ１から攪拌位置Ｐ２まで移動するのに要する時間と、揺動ギヤー８３４が攪拌位置Ｐ２から補給位置Ｐ１まで移動するのに要する時間とが同じである場合を想定しているが、これらの時間が異なる場合には、図１１のステップＳ１４と図１２のステップＳ３４とで異なるギヤー移動時間を用いてもよい。

一方、ステップＳ３３で「ギヤー状態」が「補給位置」ではないと判断した場合（すなわち、揺動ギヤー８３４の位置が不明である場合）には、ステップＳ３５において、制御部は、「ギヤー状態」を「補給位置」に変更する。そして、前述したように、ステップＳ３４において、必要攪拌時間にギヤー移動時間を加算することによって攪拌駆動時間を算出する。これにより、揺動ギヤー８３４の位置が不明である場合にも、少なくとも必要攪拌時間以上は、攪拌軸８２５を回転させることができる。

ステップＳ３６において、制御部は、「ギヤー状態」を「補給位置」から「攪拌移動中」に変更する。

ステップＳ３７において、制御部は、ステップＳ３４で算出された攪拌駆動時間分の攪拌駆動を開始する。

ステップＳ３８において、制御部は、ステップＳ３７で攪拌駆動を開始してからギヤー移動時間分の時間が経過したかどうかを判断し、ギヤー移動時間が経過した場合には処理はステップＳ３９に進む。

ステップＳ３９において、制御部は、「ギヤー状態」を「攪拌移動中」から「攪拌位置」に変更する。

ステップＳ４０において、制御部は、トナーボトル８１からサブホッパー８２へのトナー補給が完了しているかどうかを判断する。具体的には、攪拌駆動を開始した時点から攪拌駆動時間分の時間が経過したかどうかを判断する。そして、サブホッパー８２へのトナーの補給が完了した場合には処理はステップＳ４１に進む。

ステップＳ４１において、制御部は、攪拌駆動を停止する。すなわち、ステッピングモーター８２１Ａの逆転駆動を停止する。

（６）トナー補給制御の第２実施例
次に、図１３を参照して、画像形成装置１の制御部によって実行されるトナー補給制御の第２実施例について説明する。なお、第２実施例が第１実施例と異なる点は、図１１のステップＳ２１以降の処理のみであるので、その他の処理については説明を省略する。また、図１３において、図１１と同じ処理については同一の参照符号を付している。

図１１のステップＳ１９でＮＯの場合（すなわち、揺動ギヤー８３４の位置が不明である場合）には、第１実施例と同様に、図１３のステップＳ２１において、制御部は、「ギヤー状態」を「補給位置」に変更し、その後、ステップＳ２０において、必要補給時間を補正することなく、そのまま補給駆動時間として用いて、補給駆動時間分の補給駆動を開始する。

ステップＳ５１において、制御部は、トナー濃度センサー４８１によって検出される現像器４８内のトナー濃度が増加したかどうかを判断する。そして、現像器４８内のトナー濃度が増加した場合には、処理はステップＳ５２に進む。

現像器４８内のトナー濃度が増加したということは、サブホッパー８２から現像器４８へトナーが供給されたことを意味する。そして、サブホッパー８２から現像器４８へトナーが供給されたということは、補給ギヤー８３３及び補給ローラー８２３が回転した、すなわち、揺動ギヤー８３４が補給位置Ｐ１に位置していることを意味する。すなわち、現像器４８内のトナー濃度が増加したことを確認することによって、揺動ギヤー８３４が補給位置Ｐ１に位置していることを確認することができる。

ステップＳ５２において、制御部は、ステップＳ２０で補給駆動を開始してからの経過時間を、未連結時間として計算する。すなわち、未連結時間とは、補給駆動を開始してから、トナー濃度の増加によって揺動ギヤー８３４が補給位置Ｐ１に位置していることが確認されるまでの時間であって、これは、補給駆動を開始してから揺動ギヤー８３４が実際に補給ギヤー８３３に連結されるまでの時間であるとみなすことができる。

ステップＳ５３において、制御部は、未連結時間分だけ補給駆動時間を延長して、補給駆動を継続する。例えば、ステップＳ２０で設定した補給駆動時間（すなわち必要補給時間）が６００ミリ秒であって、未連結時間が８０ミリ秒であったとすると、延長後の補給駆動時間は６８０ミリ秒となる。

ステップＳ５３の後に続く処理（ステップＳ２２以降の処理）については、第１実施例と同じである。

このように、第２実施例によれば、揺動ギヤー８３４の位置が不明である場合に、一旦、揺動ギヤー８３４が補給位置Ｐ１に位置しているとみなして補給駆動を開始し、その後、現像器４８内のトナー濃度が増加したことが確認された時点で、それまでの経過時間分だけ補給駆動時間を延長する。よって、少なくとも必要補給時間分は、現像器４８へトナーを確実に補給することができる。

また、第２実施例によれば、例えば、必要補給時間がギヤー移動時間よりも小さい場合（例えば、必要補給時間が１００ミリ秒であり、ギヤー移動時間が１６０ミリ秒である場合）であっても、現像器４８内のトナー濃度が増加したことが確認されるまで（すなわち、揺動ギヤー８３４が補給位置Ｐ１に位置していることが確認されるまで）は、補給駆動が継続される。よって、揺動ギヤー８３４が補給位置Ｐ１に到達する前に補給駆動が停止されてしまうことを回避することができる。

なお、ここでは補給駆動を開始してから現像器４８内のトナー濃度が増加するまでの時間分だけ補給駆動時間を延長しているが、これに限らず、補給駆動を開始してから現像器４８内のトナー濃度が増加するまでの間のステッピングモーター８２１Ａの駆動量（例えば、回転角度や、駆動パルス数）の分だけ、補給駆動を延長するようにしてもよい。

また、ここではトナー濃度センサー４８１を用いているが、これに限らず、現像器４８内のトナー量が増えたこと、または、現像器４８へトナーが補給されたことを検知可能な任意のセンサーを用いてもよい。

（７）トナー補給制御の第３実施例
次に、図１４を参照して、画像形成装置１の制御部によって実行されるトナー補給制御の第３実施例について説明する。なお、第３実施例が第１実施例と異なる点は、図１２のステップＳ３５以降の処理のみであるので、その他の処理については説明を省略する。また、図１４において、図１２と同じ処理については同一の参照符号を付している。

図１２のステップＳ３３でＮＯの場合（すなわち、揺動ギヤー８３４の位置が不明である場合）には、第１実施例と同様に、図１４のステップＳ３５において、制御部は、「ギヤー状態」を「補給位置」に変更し、その後、ステップＳ３４において、必要攪拌時間にギヤー移動時間を加算することによって攪拌駆動時間を算出し、さらに、ステップＳ３６において、「ギヤー状態」を「補給位置」から「攪拌移動中」に変更し、さらに、ステップＳ３７において、ステップＳ３４で算出された攪拌駆動時間分の攪拌駆動を開始する。

ステップＳ６１において、制御部は、透過型フォトセンサー８３０の出力信号が変化したかどうか（すなわち、ＯＮ信号からＯＦＦ信号へ、または、ＯＦＦ信号からＯＮ信号へ変化したかどうか）を判断する。そして、透過型フォトセンサー８３０の出力信号が変化した場合には、処理はステップＳ６２に進む。

透過型フォトセンサー８３０の出力信号が変化したということは、遮光板８２４Ｂ及びフロート部材８２４が揺動したことを意味する。そして、フロート部材８２４が揺動したということは、攪拌ギヤー８３７及び攪拌軸８２５が回転した、すなわち、揺動ギヤー８３４が攪拌位置Ｐ２に位置していることを意味する。すなわち、透過型フォトセンサー８３０の出力信号が変化したことを確認することによって、揺動ギヤー８３４が攪拌位置Ｐ２に位置していることを確認することができる。

ステップＳ６２において、制御部は、ステップＳ３７で攪拌駆動を開始してからの経過時間を、未連結時間として計算する。すなわち、未連結時間とは、攪拌駆動を開始してから、透過型フォトセンサー８３０の出力信号の変化によって揺動ギヤー８３４が攪拌位置Ｐ２に位置していることが確認されるまでの時間であって、これは、攪拌駆動を開始してから揺動ギヤー８３４が実際に攪拌ギヤー８３７に連結されるまでの時間であるとみなすことができる。

ステップＳ６３において、制御部は、ギヤー移動時間と未連結時間の差だけ攪拌駆動時間を短縮して、攪拌駆動を継続する。例えば、必要攪拌時間が６００ミリ秒であって、ギヤー移動時間が１６０ミリ秒であって、未連結時間が４０ミリ秒であったとすると、ステップＳ３７で設定される攪拌駆動時間は７６０ミリ秒となり、ステップＳ６３における短縮後の補給駆動時間は６４０ミリ秒（すなわち、必要攪拌時間と未連結時間の和）となる。

ステップＳ６３の後に続く処理（ステップＳ３９以降の処理）については、第１実施例と同じである。

このように、第３実施例によれば、揺動ギヤー８３４の位置が不明である場合に、一旦、揺動ギヤー８３４が補給位置Ｐ１に位置しているとみなして攪拌駆動を開始し、その後、透過型フォトセンサー８３０の出力信号が変化したことが確認された時点で、それまでの経過時間を考慮して攪拌駆動時間を短縮する。結果として、透過型フォトセンサー８３０の出力信号が変化したことが確認された時点（すなわち、揺動ギヤー８３４が攪拌位置Ｐ２に位置していることが確認された時点）から、必要攪拌時間分だけ、攪拌駆動が行われることになる。よって、攪拌駆動を不必要に長く行ってしまうことを回避することができる。

なお、ここでは攪拌駆動を開始してから透過型フォトセンサー８３０の出力信号が変化するまでの時間に応じて攪拌駆動時間を短縮しているが、これに限らず、攪拌駆動を開始してから透過型フォトセンサー８３０の出力信号が変化するまでの間のステッピングモーター８２１Ａの駆動量（例えば、回転角度や、駆動パルス数）に応じて、攪拌駆動を短縮するようにしてもよい。

また、ここでは透過型フォトセンサー８３０の出力信号を用いているが、これに限らず、フロート部材８２４が揺動したこと、または、攪拌軸８２５が回転したことを検知可能な任意のセンサーの出力信号を用いてもよい。

なお、前述したように、トナーエンプティー検出制御では、ボトル回転機構８１１によってボトル部８１２を回転させているにも関わらず、透過型フォトセンサー８３０からＯＮ信号が繰り返し（例えば３回）出力された場合には、トナーボトル８１内のトナーがなくなったと判定する。よって、ボトル部８１２と攪拌軸８２５とを同時に回転させるのが好ましいので、揺動ギヤー８３４が補給位置Ｐ１に位置しているときや、揺動ギヤー８３４の位置が不明であるときには、揺動ギヤー８３４が攪拌位置Ｐ２に到達してからボトル部８１２を回転させている。

ところで、ステップＳ６１の時点では、「ギヤー状態」は「攪拌移動中」となっているので、まだサブホッパー８２にトナーが補給されていない状態である。このような状態において、仮に透過型フォトセンサー８３０の信号がＯＦＦ信号からＯＮ信号に変化したとしても、それは、トナーボトル８１内のトナーがなくなったことを意味するものではない。よって、ステップＳ６１において、透過型フォトセンサー８３０の信号がＯＦＦ信号からＯＮ信号に変化した場合には、このＯＮ信号（すなわち、１回目のＯＮ信号）は、トナーエンプティー検出制御においては無視するのが好ましい。

（８）変形例
本願発明は、前述の実施形態に限らず、様々な態様に具体化できる。例えば、画像形成装置としてプリンターを例に説明したが、これに限らず、複写機、ファクシミリ又はこれらの機能を複合的に備えた複合機等でもよい。その他、各部の構成は図示の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能である。

１ 画像形成装置
８２ サブホッパー
４８１ トナー濃度センサー
８２１ サブホッパー駆動機構
８２１Ａ ステッピングモーター
８２２ カム
８２３ 補給ローラー
８２４ フロート部材
８２４Ａ 軸
８２４Ｂ 遮光板
８２５ 攪拌軸
８２６ 攪拌板
８３０ 透過型フォトセンサー
８３１ 中継ギヤー
８３２ 中継ギヤー
８３３ 補給ギヤー
８３４ 揺動ギヤー
８３５ 摺動孔
８３６ 中継ギヤー
８３７ 攪拌ギヤー

Claims (12)

1. モーターと、
   現像器へトナーを補給するための第１ギヤーと、
   前記モーターによる駆動力を前記第１ギヤーへ伝達可能な第１位置と、前記モーターによる駆動力を前記第１ギヤーへ伝達不可能な第２位置との間を揺動する揺動ギヤーと、
   前記揺動ギヤーの位置を判定する位置判定部と、
   前記現像器へのトナーの補給を制御する補給制御部とを備え、
   前記補給制御部は、前記現像器へトナーを補給する際に、
   前記位置判定部によって前記揺動ギヤーの位置が前記第１位置に位置していると判定された場合には、前記現像器へトナーを補給するのに必要となる前記第１ギヤーの駆動時間と同じ時間だけ前記モーターを駆動し、
   前記位置判定部によって前記揺動ギヤーの位置が前記第２位置に位置していると判定された場合には、前記現像器へトナーを補給するのに必要となる前記第１ギヤーの駆動時間に、前記揺動ギヤーが前記第２位置から前記第１位置まで移動するのに必要な時間を加算した時間だけ前記モーターを駆動し、
   前記位置判定部によって前記揺動ギヤーの位置が不明であると判定された場合には、前記現像器へトナーを補給するのに必要となる前記第１ギヤーの駆動時間と同じ時間だけ前記モーターを駆動する、画像形成装置。
2. 前記モーターにより前記揺動ギヤーを第１方向に回転させることによって、前記揺動ギヤーが前記第２位置から前記第１位置へと移動し、前記モーターにより前記揺動ギヤーを第２方向に回転させることによって、前記揺動ギヤーが前記第１位置から前記第２位置へと移動するように構成されている、請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記位置判定部は、
   前記揺動ギヤーが前記モーターにより前記第１方向に一定時間以上回転したときに、前記揺動ギヤーが前記第１位置に位置していると判定し、
   前記揺動ギヤーが前記モーターにより前記第２方向に一定時間以上回転したときに、前記揺動ギヤーが前記第２位置に位置していると判定する、請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記位置判定部は、前記画像形成装置の電源が一旦オフになった後にオンになったとき、または、前記揺動ギヤーが前記第１位置と前記第２位置の間を移動している最中に前記モーターが停止されたときに、前記揺動ギヤーの位置が不明であると判定する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記現像器内のトナー量を検出するトナー量検出部をさらに備え、
   前記位置判定部は、前記トナー量検出部によって検出されるトナー量が増加したときに、前記揺動ギヤーが前記第１位置に位置していると判定する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記補給制御部は、前記現像器へトナーを補給する際に、前記位置判定部によって前記揺動ギヤーの位置が不明であると判定された場合には、前記現像器へトナーを補給するのに必要となる前記第１ギヤーの駆動時間と同じ時間だけ前記モーターを駆動するとともに、前記モーターの駆動を開始した時点から前記トナー量検出部によって検出されるトナー量が増加した時点までの前記モーターの駆動量だけ、前記モーターの駆動を延長する、請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記補給制御部は、前記現像器へトナーを補給する際に、前記位置判定部によって前記揺動ギヤーの位置が不明であると判定された場合には、少なくとも前記トナー量検出部によって検出されるトナー量が増加するまで、前記モーターを駆動する、請求項５または請求項６に記載の画像形成装置。
8. 第２ギヤーと、
   前記第２ギヤーの回転に連動して出力が変化するセンサーとをさらに備え、
   前記第２位置は、前記モーターによる駆動力を前記第２ギヤーへ伝達可能な位置であり、
   前記位置判定部は、前記センサーの出力が変化したときに、前記揺動ギヤーが前記第２位置に位置していると判定する、請求項１〜７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
9. 第２ギヤーをさらに備え、
   前記第２位置は、前記モーターによる駆動力を前記第２ギヤーへ伝達可能な位置であり、
   前記補給制御部は、前記第１ギヤーを駆動することなく前記第２ギヤーを駆動する際に、前記位置判定部によって前記揺動ギヤーの位置が前記第１位置にあると判定された場合には、前記第２ギヤーを駆動すべき時間に、前記揺動ギヤーが前記第１位置から前記第２位置まで移動するのに必要な時間を加算した時間だけ前記モーターを駆動する、請求項１〜７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
10. 前記現像器へ供給すべきトナーを一時的に収容するサブホッパーと、
    前記第２ギヤーの回転と前記サブホッパー内のトナー面の高さとに応じてその状態が変化する揺動部材と、
    前記揺動部材の状態に応じてオン信号またはオフ信号を出力するエンプティーセンサーと、
    前記エンプティーセンサーの出力に基づいて、前記サブホッパー内のトナー量が不足しているか否かを判定するエンプティー判定部とをさらに備え、
    前記エンプティーセンサーの出力は、前記サブホッパー内のトナー量が十分である場合にはオフ信号のままとなり、前記サブホッパー内のトナー量が不足している場合にはオン信号とオフ信号の間で変動し、
    前記エンプティー判定部は、前記エンプティーセンサーから出力されるオン信号の回数に基づいて、前記サブホッパー内のトナー量が不足しているか否かを判定し、
    前記補給制御部は、前記第１ギヤーを駆動することなく前記第２ギヤーを駆動する際に、前記位置判定部によって前記揺動ギヤーの位置が不明であると判定された場合には、前記第２ギヤーを駆動すべき時間に、前記揺動ギヤーが前記第１位置から前記第２位置まで移動するのに必要な時間を加算した時間だけ前記モーターを駆動し、
    前記エンプティー判定部は、前記位置判定部によって前記揺動ギヤーの位置が不明であると判定された場合において、前記補給制御部による前記モーターの駆動が開始されてから前記揺動ギヤーが前記第２位置まで移動するまでの間に前記エンプティーセンサーからオン信号が出力されたときには、当該オン信号を無視する、請求項９に記載の画像形成装置。
11. 前記現像器へ供給すべきトナーを一時的に収容するサブホッパーと、
    前記第２ギヤーの回転と前記サブホッパー内のトナー面の高さとに応じてその状態が変化する揺動部材と、
    前記揺動部材の状態に応じてオン信号またはオフ信号を出力するエンプティーセンサーと、
    前記エンプティーセンサーの出力に基づいて、前記サブホッパー内のトナー量が不足しているか否かを判定するエンプティー判定部とをさらに備え、
    前記エンプティーセンサーの出力は、前記サブホッパー内のトナー量が十分である場合にはオフ信号のままとなり、前記サブホッパー内のトナー量が不足している場合にはオン信号とオフ信号の間で変動し、
    前記エンプティー判定部は、前記エンプティーセンサーから出力されるオン信号の回数に基づいて、前記サブホッパー内のトナー量が不足しているか否かを判定し、
    前記補給制御部は、前記第１ギヤーを駆動することなく前記第２ギヤーを駆動する際に、前記位置判定部によって前記揺動ギヤーの位置が不明であると判定された場合には、前記第２ギヤーを駆動すべき時間に、前記揺動ギヤーが前記第１位置から前記第２位置まで移動するのに必要な時間を加算した時間だけ前記モーターを駆動するように前記モーターの駆動を開始し、その後、前記揺動ギヤーが前記第２位置まで移動するまでの間に前記エンプティーセンサーからオン信号が出力された場合には、その時点から、前記第２ギヤーを駆動すべき時間分だけ前記モーターを駆動する、請求項９または請求項１０に記載の画像形成装置。
12. 前記位置判定部は、前記揺動ギヤーが前記第１位置と前記第２位置の間を移動している最中に前記画像形成装置の電源がオフになった場合に、前記揺動ギヤーの位置が不明であると判定する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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