JP2009128429A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】現像装置から空気を吸引して貯留部に送り込み、貯留部で空気からトナー分離して、分離したトナーをトナー排出経路を通して貯留部から排出する画像形成装置において、貯留部の内圧に起因するトナー排出性能低下を抑制する。
【解決手段】現像装置１４内の空気を吸引してトナータンク７４に送り込む吸引ポンプ７２と、トナータンクに送り込まれた空気からトナーを分離して留めると共に分離後の空気を排出するフィルタ１００と、トナータンク内のトナーをトナー移送チューブ１５９を通して排出する粉体ポンプ１７０を備え、トナータンクとトナー移送チューブとの間に、両者を連通状態にするか遮断状態にするかを切替える電磁バルブ１０２を設け、トナー排出制御手段を有するＭＰＵ１０５は、粉体ポンプの作動、不作動に応じて電磁バルブを切替えるよう制御する。
【選択図】図５

Description

本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に関するものである。

従来、上記画像形成装置では、現像に供されなかったトナーが現像装置の現像開口から飛散して画像形成装置本体内を汚染することにより、画像品質が低下したり、メンテナンス時に作業者に付着したりする問題があった。この問題を解決するために、特許文献1では、現像装置内の空気を吸引する吸気手段と、吸気手段より排出された空気を送り込まれる貯留部と、貯留部に送り込まれた空気からトナーを捕集して貯留部内に留めると共に空気を通過させることが可能なエアフィルタを備えたトナー飛散防止装置が記載されている。このトナー飛散防止装置では、吸気手段が現像装置内の空気を吸引することにより、現像装置の現像開口に吸込み気流を発生して周辺の空気を吸い込むことで、現像装置からのトナー飛散を防止することができる。一方、吸気手段は現像装置内の空気を吸引する共に、現像装置内に浮遊する浮遊トナーを吸引するので、吸気手段より排出される空気の中からエアフィルタでトナー捕集して貯留部に貯留している。

さらに、特許文献１では、貯留部に貯留されるトナーを現像装置に戻して再使用するトナーリサイクル手段を設けた画像形成装置が記載されている。このようなトナーリサイクル手段を設けることにより、捕集したトナーのリサイクル使用を可能としてメンテナンスコストを低減することができる。また、トナーリサイクル手段を設け無いものに比べ、捕集したトナーが貯留される貯留部の小型化を図ることができ、レイアウト面でのメリットもある。

特開２００２−２２９３３１号公報

しかしながら、トナーリサイクル手段を設けたものでは、貯留部から現像装置へトナーを排出するトナー排出経路内で、トナー詰まりが発生しやすいという問題があった。以下、詳しく説明する。

このトナー飛散防止装置では、吸気手段としては吸引エアポンプが用いられており、吸引エアポンプにより吸引された気流を、エアフィルタを有する貯留部としてのトナータンクへ送り込む。トナータンクへ送り込まれた気流は、エアフィルタを通過して排気されるが、このとき気流中のトナーはフィルタにより捕集される。捕集されたトナーはトナータンク内に貯留される。ここで、トナー飛散防止に十分な効果を得るためには、吸引エアポンプとして十分な流量のものを用いる必要がある。吸引エアポンプの稼動によりトナータンクに送り込まれる気流の大きな流量に対して、トナータンクからエアフィルタを通して排気される流量との差により、トナータンクの内圧は上昇する。特に、現像装置の現像ローラの回転が高速になるほど大きな流量の吸引エアポンプが必要であるため、トナータンクの内圧は大きく上昇する。また、経時でフィルタへのトナー付着により排気効率が低下すると、フィルタ初期の場合と比較して内圧は数倍に上昇する。さらに、レイアウト面での制約によりフィルタ面積を大きく確保することができない場合や、トナー粒径が小さく目の細かいフィルタを使用しなければならない場合などには、内圧上昇は著しい。

このようなトナータンクから、トナー排出手段としての吸引型粉体ポンプ（吸引型モーノポンプ）やスクリュウを用いて、トナー排出経路を通して現像ユニットやトナーホッパ等にトナーを排出する。トナー排出手段として吸引型粉体ポンプを用いる場合は、トナー排出経路内にスクリュウを設けたトナー搬送手段に比べ、トナー排出経路を細くして吸引力を高めており、トナー排出経路に常にトナーが充填された状態となっている。ここで、トナー排出経路内に充填されたトナーにトナータンクの上昇した内圧がかかると、トナー凝集が起こる虞がある。特に、吸引型粉体ポンプが停止してトナー排出経路内のトナーが動かない状態で充填されている時に、トナータンクの上昇した内圧がかかると、トナー排出経路内でトナー凝集が起こり、トナー排出経路内でトナー詰まりが発生する虞がある。トナー排出経路中でトナー詰まりが発生すると、次に粉体ポンプを作動しても、トナー排出性能が低下して継続的なトナーリサイクルがおこなえなくなってしまう。

また、トナー排出手段として上記スクリュウを使用した場合でも、トナー排出量が多くトナー排出経路の内径に対してトナーが完全に充填されている箇所がある場合は、上記吸引型粉体ポンプを用いた場合と同様のトナー詰まりが発生する可能性がある。

本発明は、以上の背景に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、現像装置から空気を吸引して貯留部に送り込み、貯留部で空気からトナー分離して、分離したトナーをトナー排出経路を通して貯留部から排出する画像形成装置において、貯留部の内圧に起因するトナー排出性能低下を抑制できる画像形成装置を提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、現像剤を収容する現像装置と、該現像装置内の空気を吸引して貯留部に送り込む吸気手段と、該貯留部内に送り込まれた空気からトナーを分離して該貯留部内に留めると共にトナー分離後の空気を排出する分離排気手段と、該分離排気手段により該貯留部内に留められたトナーを該貯留部からトナー排出経路を通して排出するトナー排出手段とを備えた画像形成装置において、上記貯留部と上記トナー排出経路との間に、両者を連通状態にするか遮断状態にするかを切替える開閉手段と、該開閉手段及び上記トナー排出手段の作動を制御するトナー排出制御手段とを設け、該トナー排出制御手段は、該トナー排出手段の作動、不作動に応じて、該開閉手段による該貯留部と該トナー排出経路との連通、遮断を切替えるよう制御することを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の画像形成装置において、上記トナー排出制御手段は、上記吸気手段が停止した時のみ、該開閉手段により上記貯留部と上記トナー排出経路とを連通状態とするよう制御することを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、現像剤を収容する現像装置と、該現像装置内の空気を吸引して貯留部に送り込む吸気手段と、該貯留部内に送り込まれた空気からトナーを分離して該貯留部内に留めると共にトナー分離後の空気を排出する分離排気手段と、該分離排気手段により該貯留部内に留められたトナーを該貯留部からトナー排出経路を通して排出するトナー排出手段とを備えた画像形成装置において、上記貯留部と上記トナー排出経路との間に、両者を連通状態にするか遮断状態にするかを切替える開閉手段と、該開閉手段及び上記トナー排出手段の作動を制御するトナー排出制御手段とを設け、該トナー排出制御手段は、上記吸気手段が停止した時のみ、該開閉手段により上記貯留部と上記トナー排出経路とを連通状態とし、該トナー排出手段を作動させるよう制御することを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項２または３の画像形成装置において、上記トナー排出制御手段は、上記吸気手段の停止後所定時間は、上記開閉手段により上記貯留部と上記トナー排出経路とを遮断状態とするよう制御することを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項４の画像形成装置において、上記トナー排出制御手段は、上記分離排気手段の使用時間に基づき、上記吸気手段の停止後、上記開閉手段により上記貯留部と上記トナー排出経路とを遮断状態とする時間を変更するよう制御することを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項１、２または３の何れかの画像形成装置において、上記貯留部の圧力を検知する圧力検知手段を設け、上記トナー排出制御手段は、該圧力検知手段による圧力検出値が所定値以上の間は、上記開閉手段により上記貯留部と上記トナー排出経路とを遮断状態とするよう制御することを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項６の画像形成装置において、上記吸気手段の停止後、上記圧力検知手段による圧力検出値が所定値に達するまでの時間が所定時間以上である場合、画像形成装置本体の作動を停止することを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項６の画像形成装置において、上記吸気手段の停止後、所定時間経過後の上記圧力検知手段による圧力検出値が所定値以上である場合、画像形成装置本体の作動を停止することを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、現像剤を収容する現像装置と、該現像装置内の空気を吸引して貯留部に送り込む吸気手段と、該貯留部内に送り込まれた空気からトナーを分離して該貯留部内に留めると共にトナー分離後の空気を排出する分離排気手段と、該分離排気手段により該貯留部内に留められたトナーを該貯留部からトナー排出経路を通して排出するトナー排出手段とを備えた画像形成装置において、上記貯留部のトナー量を検知するトナー量検知手段と、上記トナー排出手段の作動を制御するトナー排出制御手段とを設け、該トナー排出制御手段は、該トナー量検知手段によるトナー量検出値が所定以下の場合には、上記トナー排出手段を不作動とするよう制御することを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、請求項１、２、３、４、５、６、７、８または９の画像形成装置において、上記トナー排出手段は吸引型粉体ポンプであることを特徴とするものである。

請求項１、２、４、５、６、７、８または１０の発明においては、トナー排出制御手段はトナー排出手段の作動、不作動に応じて、開閉手段による貯留部とトナー排出経路との連通、遮断を切替える。詳しくは、トナー排出手段を作動する時に、開閉手段により貯留部とトナー排出経路とを連通状態として、トナー排出経路を通してトナー排出をおこなう。トナー排出手段を不作動とする時に、開閉手段により貯留部とトナー排出経路とを遮断状態とし、トナー排出経路内に貯留部の内圧がかからないようにする。すなわち、トナー排出手段が停止によりトナー排出経路内でトナーが動いていない状態では、貯留部の内圧がトナー排出経路内のトナーにかかる虞がない。よって、トナー排出経路内でのトナー詰まりは起こり難くなり、トナー排出手段による排出性能低下を抑制できる。
請求項３、４、５、６、７、８または１０の発明においては、トナー排出制御手段は吸気手段が停止した時のみ、開閉手段により貯留部とトナー排出経路とを連通状態とし、トナー排出手段を作動させてトナー排出をおこなう。よって、吸気手段が作動時は、貯留部の上昇した内圧がトナー排出経路内にかかる虞がない。よって、トナー排出経路内でのトナー詰まりは起こり難くなり、トナー排出手段による排出性能低下を抑制できる。
また、請求項９または１０の発明においては、トナー量検知手段により貯留部に貯留されるトナー量が所定以下と検知される場合にはトナー排出手段を停止するように制御することにより、貯留部内に一定量のトナー貯留量を確保する。貯留部に貯留された一定量のトナーは、貯留部の内圧が直接トナー排出経路内にかからないように緩衝する緩衝手段としての機能を果たす。このように、貯留部の内圧が直接トナー排出経路にかかり難くすることにより、トナー排出経路内でのトナー詰まりは起こり難くなり、トナー排出手段による排出性能低下を抑制できる。

本発明によれば、現像装置から空気を吸引して貯留部に送り込み、貯留部で空気からトナー分離して、分離したトナーをトナー排出経路を通して貯留部から排出する画像形成装置において、貯留部の内圧に起因するトナー排出性能低下を抑制できるという優れた効果がある。

以下、本発明を、画像形成装置としての複写機に適用した第一の実施形態について説明する。まず、第一の実施形態に係る複写機の構成及び作動について説明する。
図１は、第一の実施形態に係る複写機の全体の概略構成図である。図１中、符号１０は、複写機の画像形成部である。図２は、画像形成部の要部拡大図である。画像形成部１０内には、ドラム状の像担持体１２を設ける。像担持体１２のまわりには、帯電装置１３、現像装置１４、転写・搬送装置１５、クリーニング装置１６、除電装置１７などを配置する。

これらの上部には、レーザ書込み装置１８を設ける。レーザ書込み装置１８には、レーザダイオード等の光源２０、走査用の回転多面鏡２１、ポリゴンモータ２２、ｆθレンズ等の走査光学系２３などを備えてなる。

クリーニング装置１６の図中左側には、定着装置２５を配置する。定着装置２５には、ヒータを内蔵する定着ローラ２６と、その定着ローラ２６に下方から押し当てる加圧ローラ２７を設ける。

また、画像形成部１０内の上部には、原稿読取装置３０を備える。原稿読取装置３０には、光源３１、複数のミラー３２、結像レンズ３３、ＣＣＤ等のイメージセンサ３４などを設ける。

一方、画像形成部１０内の下部には、両面ユニット３５を備える。両面ユニット３５からは、像担持体１２の下方へとのびる給紙路３６へと通ずる再給紙路３７を設ける。両面ユニット３５へは、定着装置２５出口からのびる排紙路３８途中から分岐して反転路３９を形成してなる。

このような画像形成部１０の上面には、コンタクトガラス４０を設置する。そのコンタクトガラス４０を被うように、画像形成部１０上には、自動原稿給紙装置４１を開閉自在に取り付けてなる。

上述のような画像形成部１０は、給紙テーブル４３上に載置されている。給紙テーブル４３内には、給紙カセット４４を多段に備える。各給紙カセット４４には、それぞれ対応して給紙ローラ４５を設ける。給紙ローラ４５は、繰り出したシートを、給紙路３６へと通ずる搬送路４６に入れる。搬送路４６には、複数対の搬送ローラ４７を設ける。

このような複写機を用いてコピーを取るときは、自動原稿給紙装置４１に原稿をセットし、または自動原稿給紙装置４１を開いてコンタクトガラス４０上に直接原稿をセットする。そして、スタートスイッチ(図示せず)を押し、自動原稿給紙装置４１を駆動してコンタクトガラス４０上に搬送した原稿を、またはあらかじめコンタクトガラス４０上にセットしてある原稿を、原稿読取装置３０により画素単位で読み取る。

同時に、適宜の給紙ローラ４５を回転し、給紙テーブル４３内の複数の給紙カセット中の対応する給紙カセット４４内からシートを繰り出し、搬送路４６に入れて搬送ローラ４７で搬送し、給紙路３６に入れてレジストローラ４８に突き当てて止める。そして、像担持体１２の回転にタイミングを合わせて該レジストローラ４８を回転し、像担持体１２の下方へと送り込む。

他方、スタートスイッチを押したとき、同時に像担持体１２を図中時計方向に回転する。そして、その像担持体１２の回転とともに、まず帯電装置１３で表面を一様に帯電し、次いで上述した原稿読取装置３０で読み取った読み取り内容に応じてレーザ光Ｌを照射してレーザ書込み装置１８で書込みを行い、像担持体１２の表面に静電潜像を形成し、そののち現像装置１４でトナーを付着してその静電潜像を可視像化する。

それから、上述したごとく像担持体１２の下方へと送り込んだシートに、転写・搬送装置１５でその可視像を転写する。画像転写後の像担持体１２表面は、残留トナーをクリーニング装置１６で除去して清掃し、除電装置１７で除電して、その後の再度の画像形成に備える。

一方、画像転写後のシートは、転写・搬送装置１５で搬送して定着装置２５に入れ、定着ローラ２６と加圧ローラ２７とで熱と圧力とを加えて転写画像を定着する。その後、排紙路３８を通して、例えば画像形成部１０に取り付けたトレイ(図示せず)上に排出する。

なお、この複写機を用いてシートの裏面にも記録を行うときには、片面に記録後、反転路３９を通して両面ユニット３５へと入れ、そこで反転して再び像担持体１２の下方へと送り込み、別途像担持体１２上に形成した画像を同様に裏面にも転写してから、例えばトレイ上に排出する。

次に、図２に基づき現像装置１４について詳しく説明する。現像装置１４は、現像タンク５０と現像ホッパ６０とからなる。

現像タンク５０では、第１現像ローラ５１、第２現像ローラ５２、パドルホイール５３、攪拌ローラ５４、搬送スクリュ５５、セパレータ５６、ドクタブレード５７、トナー濃度センサ５８などを現像ケース５９内に設ける。そして、現像ケース５９内には、キャリアとトナーとからなる二成分現像剤を収納する。

現像ホッパ６０内には、歯車状のトナー補給部材６１、補給規制板６２、アジテータ６３などを設ける。この現像ホッパ６０内には、トナーを収納してなる。

現像装置１４では、現像ケース５９内の二成分現像剤を、攪拌ローラ５４の回転により攪拌して摩擦帯電し、パドルホイール５３の回転によって跳ね上げ、第１現像ローラ５１および第２現像ローラ５２内の磁石によってそれらの第１現像ローラ５１および第２現像ローラ５２に吸着する。

第１現像ローラ５１および第２現像ローラ５２に吸着した現像剤は、それらの第１現像ローラ５１および第２現像ローラ５２外周のスリーブにより搬送してドクタブレード５７により余剰分を掻き落として後、現像バイアスにより像担持体１２に付着してその像担持体１２上の静電潜像を現像する。

この現像装置１４では、像担持体１２に付着してトナーを消費すると、その割合（トナー濃度）が減少する。そこで、現像剤中のトナー濃度がトナー濃度の目標値に対して所定値以下になると、アジテータ６３を回転してトナーを攪拌するとともにトナー補給部材６１へと搬送し、そのトナー補給部材６１を回転して補給規制板６２を揺動し、現像ホッパ６０から現像タンク５０内へとトナーを補給して現像剤中のトナー濃度を維持する。

現像剤中のトナー濃度は、現像ケース５９に取り付けるトナー濃度センサ５８により測定する。トナー濃度の目標値は、像担持体１２上に作成した測定用トナー像（Ｐパターン）をフォトセンサで測定した値により設定する。

なお、一般に、シートの両側には、画像がない場合が多い。そこで、両側のトナー量が多くならないように、現像ホッパ６０からは、両側を除くトナー補給領域の範囲でトナー補給を行うようにする。

上述したとおり、像担持体１２に付着したトナーは、転写・搬送装置１５によってシートに静電転写する。ところが、約１０％のトナーは、未転写となって像担持体１２上に残る。未転写となって像担持体１２上に残った残留トナーは、クリーニング装置１６に設けるクリーニングブレード６５およびブラシローラ６６によって像担持体１２上から掻き落とす。

クリーニング装置１６によって像担持体１２上から掻き落とされたトナーは、クリーニング装置１６の回収タンク６７内に入る。そして、回収スクリュ６８によってクリーニング装置１６の片側に搬送し、排出口（図示せず）から排出してトナーリサイクル装置へと導く。

さて、この複写機では、図１に示すように、現像装置１４に接続してトナー飛散防止装置７０を備える。トナー飛散防止装置７０は、現像装置１４と吸気チューブ７１で接続して現像装置１４内の空気を吸引する吸気手段７２を備え、さらに吸気手段７２と排気チューブ７３で接続して貯留部としてのトナータンク７４を備える。

吸気チューブ７１は、フレキシブルなゴム材料（例えば、シリコンゴム）で形成されていて、その先端には、図３に示すように、吸引ダクト７５を取り付ける。吸引ダクト７５は、細長矩形状で、上面中央に吸気チューブ７１の一端を接続する接続口７６を有し、図４に示すように下面に大きな開口７７をあける。しかし、その下面には、現像ホッパ６０のトナー補給領域ｂに対応して、マイラ等のシート部材７８を貼り付けて開口７７の中央部を塞ぎ、両側に吸込み口７９を設ける。また、開口７７のまわりには、現像ホッパ６０側を除いてシール部材８０を貼り付ける。

そして、この吸引ダクト７５は、図２に示すように、両端を、現像ケース５９の両側に対向して設けるガイド溝８２内に矢示方向に挿入して現像ケース５９の開口８３に取り付け、そののち現像タンク５０に現像ホッパ６０を取り付けることにより抜け止めする。現像ホッパ６０には、吸引ダクト７５との間をシールするシール部材８４を貼り付ける。これにより、現像ケース５９の開口８３を完全に塞ぐようにする。

図５は、トナー飛散防止装置７０とトナーリサイクル手段１１０の概略構成の説明図である。図５に示すように、トナー飛散防止装置７０の吸気手段７２としては、ダイヤフラムを有する吸引ポンプ（ダイヤフラム式エアポンプ）を用いている。このような吸引ポンプ７２の吸気口９１ａに吸気チューブ７１の他端を取り付け、排気口９１ｂに排気チューブ７３の一端を取り付け、ダクト７５から吸引した空気（現像装置１４内に浮遊するトナーも同時に吸引される）を吸引吸引ポンプ７２まで搬送する。また、排気チューブ７３は、フレキシブルなゴム材料（例えば、シリコンゴム）で形成されていて、吸引ポンプ７２から排出された空気（トナーも同時に排出される）をトナータンク７４まで搬送する。

次に、吸引ポンプ７２について詳しく説明する。この吸引ポンプ７２は、ポンプ本体９１１、ダイヤフラム９５、ダイヤフラム９５の駆動モータ９６等で構成される。ポンプ本体９１には、吸気チューブ７１に接続されるとともに吸気弁９２による開閉がおこなわれる吸気口９１ａと、排気チューブ７３に接続されるとともに排気弁９３による開閉がおこなわれる排気口９１ｂとが設けられている。また、ポンプ本体９１の凹部には、ゴム材料からなるダイヤフラム９５が覆設されている。さらに、ダイヤフラム９５を膨縮させてポンプ本体９１の内容積を変化させる駆動モータ９６が設けられている。なお、図示は省略するが、ポンプ本体９１は駆動モータ９６とともに側板９９に固設されている。

吸引ポンプ７２のダイヤフラム９５は、その先端部が１つのクランク軸９７に接続されている。クランク軸９７は、その一端が駆動モータ９６に接続されている。詳しくは、駆動モータ９６のモータ軸に設置された回転板９８における偏心位置に、クランク軸９７の一端が連結されている。このような構成により、駆動モータ９６のモータ軸が回転すると、クランク軸９７の偏心回転運動にともないダイヤフラム９５が膨縮することになる（図５中の両矢印方向の膨縮）。

そして、ダイヤフラム９５が膨らんだとき（ポンプ本体９１の内容積が増加したとき）には、排気弁９３が排気口９１ｂを閉鎖して吸気弁９２が吸気口９１ａを開放した状態になって、現像装置１４内の空気及び浮遊トナーが吸気チューブ７１内の排気路を通してポンプ本体９１内に向けて吸引される。これに対して、ダイヤフラム９５が縮んだとき（ポンプ本体９１の内容積が減少したとき）には、排気弁９３が排気口９１ｂを開放して吸気弁９２が吸気口９１ａを閉鎖した状態になって、ポンプ本体９１内に吸引された空気及び浮遊トナーが排気チューブ７３の排気路を通してトナータンク７４内に向けて排出される。そして、このような吸引・排出作動が、クランク軸９７の偏心回転運動にともない繰り返される。

このようにして、現像装置１４が作動しているときは、吸引ポンプ７２を作動してトナー飛散防止装置７０により現像装置１４内の空気を吸い込むことにより、図２に示す現像ケース５９の現像開口に吸込み気流を発生し、周辺の空気を吸い込むことで、現像装置１４からのトナー飛散を防止することができる。

なお、図５では、吸気手段７２として１つのポンプ本体９１が設置されたものを用いて説明しているが、複数のポンプ本体を設置して、ポンプ本体の大型化等をおこなうことなく、ポンプ全体のポンプ能力を高めたものを用いても良い。この場合、ポンプ本体を大型化した場合等に生じる、大きな作動音やポンプ本体の弁の損傷を防止することができる。

また、図５では、吸気チューブ７１や排気チューブ７３を用いて排気路を形成したが、当然、チューブに限らず、パイプその他を用いて排気路を形成してもよい。

また、図５に示すように、トナータンク７４は、その上部片側に排気チューブ７３の他端を接続する入口１０７を有し、その上面に分離排気手段としてのフィルタ１００をとりつけた開口を有する。分離排気手段としてのフィルタ１００は、フッ素樹脂の中でももっとも科学的安定性の高いＰＴＦＥ（ポリテトラフロロエチレン）を特殊技術で延伸加工し、微細な連続多孔質構造を持たせたものであり、空気は通すが、トナーを捕集して空気より分離し、トナータンク７４内に貯留する。

このように分離排気手段として延伸多孔質ＰＴＦＥを使用することにより、圧を加えながら空気を通しても、静電フィルタ等の他のフィルタと違ってトナー漏れがなく、トナーを確実に捕集することができる。

吸引ポンプ７２から排気チューブ７３を通して送られてきた空気をトナータンク７４に入れ、フィルタ１００でトナーを捕集してトナータンク７４内に貯め、トナー捕集後の空気はフィルタ１００を通過させて外部に排出する。

さらに、トナータンク７４に貯留されるトナーを、トナー排出経路を通じて現像装置１４に戻して再使用するトナーリサイクル手段１１０を設ける。図５において、捕集されたトナーを収納するトナータンク７４の最下部中央には、トナー排出孔１０３を備えている。また、トナータンク７４はトナーが残留しにくいようにトナー排出孔１０３に向かって先細りとなる形状に形成されている。このトナー排出孔１０３にはノズル１０１が接続されており、ノズル１０１の他端に接続されたトナー排出経路としてのトナー移送チューブ１５９と連通している。

また、トナーが戻される現像装置１４には、その上部に副トナー収納手段としてのサブホッパ１６１が設けられており、トナータンク７４のトナーは一旦このサブホッパ１６１に収納される。そして、サブホッパ１６１上にはトナータンク７４のトナーをこのサブホッパ１６１に移送するスクリューポンプとしての吸引型の粉体ポンプ（吸引型モーノポンプ）１７０が設けられている。この粉体ポンプ１７０は、一軸偏芯スクリューポンプであって、金属などの剛性をもつ材料で偏芯したスクリュウ形状に作られたロータ１７１と、ゴム等の弾性体で作られ、２条スクリュー形状に形成されたステータ１７２と、これらを包み、かつ粉体の補給路を形成する樹脂材料などで作られたフォルダ１７３とを有している。上記ロータ１７１は、ピン継ぎ手により連結された駆動軸１７４に一体連結されたギヤ１７５を駆動する駆動装置１７６がクラッチ（図示せず）と駆動連結されている。そして、ＭＰＵ１０５の制御により、クラッチのオン・オフすることで粉体ポンプ１７０の作動が制御される。

また、上記フォルダ１７３の先端、すなわち、粉体ポンプ１７０右端にはトナー吸い込み部１７７が設けられ、トナー吸い込み部１７７に上記トナー移送チューブ１５９が接続されている。このトナー移送チューブ１５９としては、例えば直径４〜１０ｍｍのフレキシブルなチューブで、耐トナー性に優れたゴム材料（例えば、ポリウレタン、ニトリル、ＥＰＤＭ、シリコン等）から作られているものを用いることがきわめて有効であり、フレキシブルなチューブは上下左右の任意方向へ配管が容易に行い得る。

サブポッパ１６１は、その内部は上下に分割されて上室１６２と下室１６３が設けられており、これらは連通口（図示せず）で連通している。粉体ポンプ１７０によって移送されたトナーは、矢印Ａのように上室１６２に供給され、上室１６２内に設けられた上スクリュウ１６４の回転によって攪拌されながら軸方向に移動し、連通口（図示せず）から下室１６３へ落下する。また、下室１６３では、下スクリュウ１６５が設けられており、上室より供給されたトナーは下スクリュウ１６５の回転によりに攪拌されながら軸方向に移動し、矢印Ｂのように現像装置１４内へ落下して補給される。このように構成されたサブホッパ１６１は、粉体ポンプ１７０によって供給されたトナーが一時的に蓄えられ、スクリュウ１６４，１６５により攪拌された後、現像装置１４へ移送される。

このように構成されたトナーリサイクル手段１１０では、粉体ポンプ１７０が作動して粉体ポンプ１７０内に負圧が発生し、トナータンク７４のトナーがトナー移送チューブ１５９を通してサブホッパ１６１内へ補給される。

ここで、トナー飛散防止装置７０では、トナー飛散防止に十分な効果を得るためには、吸引ポンプ７２として十分な流量のものを用いる必要がある。例えば、図２の現像装置１４で、現像ローラ５１、５２の線速を約１０００ｍｍ／ｓｅｃとすると、トナー飛散に十分な効果を得るためには、流量６ｌ／ｍｉｎ以上の流量の吸引ポンプ７２を使用する必要がある。トナータンク７４に送り込まれるこのような大きな流量と、トナータンク７４からフィルタ１００を通して排気される流量の差により、トナータンク７４の内圧は上昇する。特に、経時で、フィルタ１００へのトナー付着により排気効率が低下すると、フィルタ初期の場合と比較して内圧は数倍に上昇する。さらに、レイアウト面での制約によりフィルタ面積を大きく確保することができない場合や、トナー粒径が小さく目の細かいフィルタを使用しなければならない場合などには、内圧上昇は著しい。

このようなトナータンク７４より、上記のような粉体ポンプ１７０を用いてトナー移送チューブ１５９を通してしてトナーを移送する場合、トナー移送チュ−ブ１５９内のトナーにトナータンク７４の内圧がかかる。内圧がかかると、トナー移送チュ−ブ１５９ではトナー凝集が起こり、トナー移送チュ−ブ１５９ではトナー詰まりが発生する虞がある。トナー移送チュ−ブ１５９中でトナー詰まりが発生すると、トナー排出性能が低下して継続的なトナーリサイクルがおこなえなくなってしまう。特に、粉体ポンプ１７０が停止してトナー移送チューブ１５９内のトナーが動かない状態で充填されている時に、トナータンク７３の上昇した内圧がかかると、トナーチューブ１５９内でトナー凝集が顕著になり、トナーチューブ１５９内でトナー詰まりが発生する虞がある。トナーチューブ１５９内でトナー詰まりが発生すると、次に粉体ポンプ１７０を作動しても、トナー排出性能が低下して継続的なトナーリサイクルがおこなえなくなってしまう。

そこで、第一の実施形態のトナーリサイクル手段１１０では、トナータンク７４とトナー移送チューブ１５９とを接続するノズル１０１に、トナータンク７４とトナー移送チューブ１５９とを連通状態または遮断状態とに切替えることが可能な開閉手段としての電磁バルブ１０２を設ける。そして、トナー排出制御手段（図示せず）を有する複写機本体制御部であるＭＰＵ１０５により、電磁バルブ１０２と粉体ポンプ１７０の作動、不作動を制御する。ＭＰＵ１０５は、電磁バルブ１０２を開いてトナータンク７４とトナー移送チューブ１５９とを連通状態とした時に、粉体ポンプ７０を作動するよう制御して、トナー移送チューブ１５９を通してトナーを吸引してトナータンク７４からのトナー排出作動をおこなう。ここで、粉体ポンプ１７０は電磁バルブ１０２と同期して作動するよう制御されており、電磁バルブ１０２を開いた状態においてのみ作動する。また、それ以外のときは、ＭＰＵ１０５は、電磁バルブ１０２を閉じるように制御して、トナータンク７４とトナー移送チューブ１５９とを遮断状態として、トナータンク７４の内圧がトナー移送チューブ１５９内のトナーにかからないようにする。このように、粉体ポンプ１７０の不作動によりトナー移送チューブ１５９内でトナーが動いていない状態では、トナータンク７４の内圧がトナー移送チューブ１５９内のトナーにかかってしまうことを防止する。これにより、トナー移送チューブ１５９内でのトナー詰まりが起こり難くなり、トナー排出性能を維持できる。

次に、さらに効率的にトナータンク内圧のトナー排出性能に対する影響を抑制するために、ＭＰＵ１０５が電磁バルブ１０２を開いてトナー排出作動をおこなうよう制御するタイミングについて説明する。図９（ａ）は、吸引ポンプ７２を作動した時のトナータンク内圧変化を示すグラフである。図９（ｂ）、（ｃ）は、ＭＰＵ１０５により制御される吸引ポンプ７２、電磁バルブ１０２、粉体ポンプ１７０の作動タイミングチャートである。

図９（ａ）に示すように、吸引ポンプ７２の作動によりトナータンク７４内圧が上昇するが、トナータンク７４内の空気がフィルタ１００を通して徐々に排出されているので、吸引ポンプ７２を停止すると上昇した内圧は低下して吸引ポンプ７２作動前の元の状態に徐々に戻る。

図９（ｂ）、（ｃ）に示すように、ＭＰＵ１０５は、吸引ポンプ７２が停止している時に、電磁バルブ１０２の開き、粉体ポンプ１７０の作動をおこなうよう制御する。それ以外では、電磁バルブ１０２の閉め、粉体ポンプ１７０を停止するよう制御する。これにより、吸引ポンプ７２作動中の内圧上昇時には、トナータンク７４とトナー移送チューブ１５９との間を遮断状態として、トナー移送チューブ１５９内のトナーに上昇した内圧がかからないようにする。このようなタイミングで吸引ポンプ７２、電磁バルブ１０２、粉体ポンプ１７０の作動を制御することで、効率的にトナータンク内圧上昇による影響を排除することができる。

また、特に図９（ｃ）では、ＭＰＵ１０５は、吸引ポンプ７２作動中および停止後所定時間の間は電磁バルブ１０２の閉じ、トナータンク７４とトナー移送チューブ１５９とを遮断状態にするとともに、粉体ポンプ１７０を停止するよう制御している。そして、所定時間経過後、トナータンク７４の内圧が下がり元の状態に近づいたタイミングで、電磁バルブ１０２の開き、粉体ポンプ１７０の作動をおこなうよう制御する。

また、トナータンク７４の内圧変化の大きさは、トナータンク７４に送り込まれる空気の流量と、トナータンク７４からフィルタ１００を通して排気される流量との差により決まるものであり、フィルタ１００の排出効率に大きく影響される。詳しくは、図９（ａ）に示すように、フィルタ１００交換後初期ではフィルタ１００の排出効率がよいため内圧上昇は小さく、かつ、上昇した内圧は比較的短時間で元の状態に戻る。一方、フィルタ１００交換後経時では、フィルタ１００にトナーの目詰まりが発生するため、内圧上昇は大きくなり、上昇した内圧は元の状態に戻るのに長い時間を要してしまう。

そこで、特に図９（ｂ）では、フィルタ１００交換後初期と、経時とで、吸引ポンプ７２停止後、異なる時間で、電磁バルブ１０２の開き、粉体ポンプ１７０の作動をおこなうよう制御している。詳しくは、ＭＰＵ１０５で、フィルタの使用時間等を算出し、これより上昇した内圧が元に戻るまでの時間を考慮して、吸引ポンプ７２停止後、電磁バルブ１０２の開き、粉体ポンプ１７０の作動をおこなうまでの時間を決める。フィルタ１００交換後初期で、吸引ポンプ７２停止後の内圧低下速度が速いと判断される場合、吸引ポンプ停止後、短時間で電磁バルブ１０２を開き、粉体ポンプ１７０の作動を開始するよう制御している。

また、図９（ｂ）では、粉体ポンプ１７０は電磁バルブ１０２と同期して作動するよう制御されており、電磁バルブ１０２を開いた状態においてのみ作動する。しかし、ＭＰＵ１０５は、吸引ポンプ７２が停止している時にのみ、電磁バルブ１０２の開き、粉体ポンプ１７０の作動をおこなうようにする場合は、粉体ポンプ１７０は電磁バルブ１０２と必ずしも同期して作動するよう制御しなくてもよい。図１０に示すように、電磁バルブ１０２は粉体ポンプ１７０停止後も開放状態のままとし、次の吸引ポンプ１０作動時に電磁バルブ１０２を遮断する制御であってもよい。この場合、吸引ポンプ７２作動時の上昇したトナータンク内圧がトナー移送チューブ１５９内にかかる虞がない。よって、トナー移送チューブ１５９内でのトナー詰まりは起こり難くなり、粉体ポンプ１７０による排出性能低下を抑制できる。

また、図６は、トナータンク７４の内圧を検出する圧力センサ１０４を設けたものの説明図である。図６では、より確実にトナータンク７４の内圧上昇によるトナー排出性能への影響を排除するため、圧力センサ１０４にてトナータンク内圧を検知し、検知された内圧が所定値以下となったことを確認したのち、電磁バルブ１０２を開き、粉体ポンプ１７０の作動を開始するようＭＰＵ１０５で制御する。このような検知された内圧に基づく制御では、上記図９（ｂ）、（ｃ）に示す吸引ポンプ７２停止後の所定時間に基づく制御と比較し、フィルタ交換後初期では粉体ポンプ１７０の作動を早く開始することというメリットがある。また、経時でのフィルタ交換サイクルを延ばすように制御することも可能である。

ただし、内圧が所定値以下となるのに時間がかかりすぎると、次の作像開始のタイミングに影響を及ぼす不具合が発生してしまう。このため、吸引ポンプ７２停止後に所定圧力に達するまでの時間が所定値以上となった場合に、フィルタ交換のメッセージを出して即時機械停止、または、所定作動時間後に機械停止という制御を行うことが望ましい。なお、検知された内圧に基づく制御として、吸引ポンプ７２停止後の所定時間での圧力検出値が所定値以下かどうかで、電磁バルブ１０２を開き、粉体ポンプ１７０作動を開始するよう制御するものでもよい。

また、図７は、トナー排出手段として、図６に示すの粉体ポンプ１０７の代わりに、スクリュウ１５０を用いたものの説明図である。図６において、トナータンク７４の最下部のトナー排出孔１０３に接続されたノズル１０１の他端にトナー排出経路としてのトナー移送路１５１が接続されている。トナー移送路１５１内には、トナー排出手段としてのスクリュウ１５０が配設されており、スクリュウ１５０を駆動する駆動装置１５２がクラッチ（図示せず）と駆動連結されている。そして、ＭＰＵ１０５の制御により、クラッチのオン・オフすることでスクリュウ１５０の作動が制御される。

また、トナー移送路１５１は、現像装置１４に連通しており、スクリュウ１５０によりトナー移送路１５１を移送されたトナーは、現像装置１４と連通する開口部１５３を介して現像装置１４に補給される。なお、トナー移送路１５１と現像装置１４との間にサブホッパ（図示せず）を設けても良い。

このようにトナー排出手段としてスクリュウ１５０を使用した場合でも、トナー排出量が多くトナー移送路１５１の内径に対してトナーが完全に充填されている箇所がある場合は、図５、６の粉体ポンプ１７０を用いた場合と同様のトナー詰まりが発生の可能性がある。また、トナー搬送量が少なく、トナー移送路１５１に空間がある場合は、トナータンクの内圧により移送先である現像装置１４やサブホッパの内圧を上昇させてしまうことになる。

そこで、図５、６と同様に、トナータンク７４とトナー移送路１５１とを接続するノズル１０１に、トナータンク７４とトナー移送路１５１とを連通状態または遮断状態に切替えることが可能な開閉手段としての電磁バルブ１０２を設ける。この電磁バルブ１０２とスクリュウ１５０の作動は、トナー排出制御手段（図示せず）を有する複写機本体制御部であるＭＰＵ１０５により制御される。

ＭＰＵ１０５は、電磁バルブ１０２を開いてトナータンク７４とトナー移送路１５１とを連通状態にした時に、スクリュウ１５０を作動するよう制御して、トナー移送路１５１を通してトナータンク７４からのトナー排出作動をおこなう。また、それ以外のときは、ＭＰＵ１０５は、電磁バルブ１０２を閉じるように制御して、トナータンク７４とトナー移送路１５１とを遮断状態として、トナータンク７４の内圧がトナー移送路１５１内にかからないようにする。このように、電磁バルブ１０２を設けてトナータンク７４の内圧がトナー移送路１５１内にかかってしまうことを防止する。これにより、トナー移送量が多い時でも、トナー移送路１５１内でのトナー詰まりが起こり難くなり、トナー排出性能低下を抑制できる。また、トナー搬送量が少ない時でも、現像装置１４やサブホッパの内圧上昇を防止することができる。

また、上述のように、ＭＰＵ１０５は、吸引ポンプ７２が停止している時に、電磁バルブ１０２の開き、スクリュウ１５０の作動をおこなうよう制御する。それ以外のときは、電磁バルブ１０２の閉め、スクリュウ１５０を停止するよう制御する。これにより、吸引ポンプ７２作動中の内圧上昇時には、トナータンク７４とトナー移送路１５１との間を遮断状態として、トナー移送路１５１内に上昇した内圧がかからないようにする。このようなタイミングで吸引ポンプ７２、電磁バルブ１０２、スクリュウ１５０の作動を制御することで、効率的にトナータンク内圧上昇による影響を排除することができる。

また、ＭＰＵ１０５は、吸引ポンプ７２作動中および停止後所定時間の間は電磁バルブ１０２の閉じ、トナータンク７４とトナー移送路１５１とを遮断状態にするとともに、スクリュウ１５０を停止するよう制御する。そして、所定時間経過後、トナータンク７４の内圧が下がり元の状態に近づいたタイミングで、電磁バルブ１０２の開き、スクリュウ１５０の作動をおこなうよう制御しても良い。さらに、フィルタ１００交換後初期と、経時とで、吸引ポンプ７２停止後、異なる時間で、電磁バルブ１０２の開き、スクリュウ１５０の作動をおこなうよう制御しても良い。

さらに、図６のように、トナータンク７４の内圧を検出する圧力センサ１０３を設け、検知された内圧に基づく制御をおこなっても良い。

次に、本発明を、画像形成装置としての複写機に適用した第二の実施形態について説明する。第二の実施形態に係る複写機全体、および、トナー飛散防止装置の構成作動は、第一の実施形態に係る複写機の全体、および、トナー飛散防止装置の構成作動と同じであり、説明を省略する。ここでは、第二の実施形態に係る複写機の特徴部である、トナーリサイクル手段のトナータンク７４の内圧によるトナー排出性能低下を抑制する装置について説明する。

図８は、第二の実施形態の複写機に採用されるトナー飛散防止装置７０とトナーリサイクル手段の概略構成の説明図である。図８では、トナータンク７４内のトナー量を検知するトナー量センサ１０５とを設けている。また、粉体ポンプ１７０の作動は、複写機本体制御部であるＭＰＵ１０５のトナー排出制御手段（図示せず）により制御される。なお、第一の実施形態と異なり、トナータンク７４とトナー移送チューブ１５９とを連通状態または遮断状態に切替える電磁バルブは設けられていない。図８のでは、トナー量センサ１０６によりトナータンク７４内のトナー量を検知し、トナー量が所定量以下にならないよう、トナー排出手段としての粉体ポンプ１７０の作動を制御するものである。すなわち、ＭＰＵ１０５はトナー量センサ１０６によりトナータンク７４内のトナー量が一定以上あると判断されたときのみ、粉体ポンプ１７０を作動させる。これにより、トナータンク７４下部のトナー移送チューブ１５９と連通する排出孔１０３上部を覆うように一定量のトナーが貯留される。このトナータンク７４下部に貯留された一定量のトナーは、トナータンク７４の内圧が直接、細いトナー移送チューブ１５９内にかからないように緩衝する緩衝手段としての機能を果たす。このように、トナータンク７４の内圧が直接トナー移送チューブ１５９内にかかり難くすることにより、トナー移送チューブ１５９でのトナー詰まりは起こり難くなり、トナー排出性能低下を抑制できる。

図１１は、ＭＰＵ１０５により、トナー量センサ１０６の検出値に基づき制御される吸引ポンプ７２、粉体ポンプ１７０の作動タイミングチャートである。第８図では、トナー量センサ１０６により、トナータンク７４内のトナー量が一定量よりも少ないと検知された場合、粉体ポンプ１７０によるトナー移送を停止するものである。また、トナー量センサ１０６により、トナータンク７４内のトナー量が一定量よりも多いと検知された場合、粉体ポンプ１７０を作動させ、トナー移送をおこなう。また、図１１の例では、粉体ポンプ１７０のＯＮ／ＯＦＦ回数を少なくして耐久性を確保するため、トナー量センサ１０５で、トナー量が一定量よりも多いと検知された所定時間後に粉体ポンプ１７０を作動している。また、この場合、単位時間あたりにおいて、トナー回収量を粉体ポンプ搬送能力より小さく設定されるものとなる。

なお、上記第一、第二の実施形態では、分離排気手段としてフィルタ１００を用いたもので、本発明を説明した。しかし、分離排気手段としてフィルタ１００ではなく、トナー分離機能を有するサイクロンを用いる場合にも、トナータンク内圧上昇による不具合が発生する虞がある。分離排気手段としてサイクロンを用いるものでは、吸引エアポンプをサイクロン入口側に接続する正圧型サイクロンと、吸引エアポンプをサイクロン出口側に接続する負圧型サイクロンとがある。正圧型サイクロンの場合は、上述のフィルタと同様にトナー排出経路中でトナー詰まりが発生する虞がある。一方、負圧型サイクロンの場合は、粉体ポンプにより発生する負圧よりトナータンク側の負圧が大きくなりトナー移送ができなくなる虞がある。このように分離排気手段としてサイクロンを用いる場合にも、本発明は適用でき、同様の効果が得られる。

以上、第一の本実施形態によれば、現像装置１４内の空気を吸引して貯留部としてのトナータンク７４に送り込む吸気手段として吸引ポンプ１０と、トナータンク７４に送り込まれた空気からトナーを分離してトナータンク７４内に留めると共にトナーを分離した空気を排気する分離排気手段としてのフィルタ１００と、トナータンク７４内に留められたトナーをトナー排出経路としてのトナー移送チューブ１５９を通して排出するトナー排出手段としての粉体ポンプ１７０を備える。そして、トナータンク７４とトナー移送チューブ１５９とを連通状態または遮断状態に切替える開閉手段としての電磁バルブ１０２と、電磁バルブ１０２と粉体ポンプ１７０の作動とを制御するトナー排出制御手段を有するＭＰＵ１０５とを設ける。ＭＰＵ１０５は、粉体ポンプ１７０の作動、不作動に応じて、電磁バルブ１０２によるトナータンク７４とトナー移送チューブ１５９との連通、遮断を切替える。詳しくは、粉体ポンプ１７０を作動する時に、電磁バルブ１０２によりトナータンク７４とトナー移送チューブ１５９とを連通状態として、トナー移送チューブ１５９を通してトナー排出をおこなう。また、粉体ポンプ１７０を不作動とする時に、電磁バルブ１０２によりトナータンク７４とトナー移送チューブ１５９とを遮断状態とし、トナー移送チューブ１５９内にトナータンク７４の内圧がかからないようにする。すなわち、粉体ポンプ１７０の不作動によりトナー移送チューブ１５９内でトナーが動いていない状態では、トナータンク７４の内圧がトナー移送チューブ１５９内のトナーにかかる虞がない。よって、トナー移送チューブ１５９でのトナー詰まりは起こり難くなり、粉体ポンプ１７０による排出性能低下を抑制できる。
また、ＭＰＵ１０５は、吸引ポンプ７２が停止している時に、電磁バルブ１０２の開き、粉体ポンプ１７０の作動をおこなうよう制御する。それ以外のときは、電磁バルブ１０２の閉め、粉体ポンプ１７０を停止するよう制御する。これにより、吸引ポンプ７２作動中の内圧上昇時には、トナータンク７４とトナー移送チューブ１５９とを遮断状態として、トナー移送チューブ１５９内のトナーに上昇した内圧がかからないようにする。このようなタイミングで吸引ポンプ７２、電磁バルブ１０２、粉体ポンプ１７０の作動を制御することで、吸引ポンプ７２作動時は、トナータンク７４の上昇した内圧がトナー移送チューブ１５９内にかかる虞がない。よって、トナー移送チューブ１５９内でのトナー詰まりは起こり難くなり、トナー排出手段による排出性能低下を抑制できる。
また、ＭＰＵ１０５は、吸引ポンプ７２が停止している時に、粉体ポンプ１７０を作動させるよう、電磁バルブ１０２を開きトナータンク７４とトナー移送チューブ１５９とを連通状態する。また、吸引ポンプ７２が作動しているときは、粉体ポンプ１７０も不作動とし、電磁バルブ１０２によりトナータンクとトナー移送チューブ１５９とを遮断状態として、トナー移送チューブ１５９内の動いていない状態のトナーに上昇したトナータンク内圧がかからないようにする。このように制御することで、さらにトナー移送チューブ１５９でのトナー詰まりは起こり難くなり、粉体ポンプ１７０による排出性能低下を抑制できる。
また、ＭＰＵ１０５は、吸引ポンプ７２作動中および停止後所定時間の間は電磁バルブ１０２の閉じ、トナータンク７４とトナー移送チューブ１５９とを遮断状態とするともに、粉体ポンプ１７０を停止するよう制御する。そして、所定時間経過後、トナータンク７４の内圧が下がり元の状態に近づいたタイミングで、電磁バルブ１０２の開き、粉体ポンプ１７０の作動をおこなうよう制御する。このように、吸引ポンプ７２作動中及び停止後所定時間の間の内圧上昇時には、トナータンク７４とトナー移送チューブ１５９とを遮断状態として、トナー移送チューブ１５９内のトナーに上昇した内圧がかからないようにする。このようなタイミングで吸引ポンプ７２、電磁バルブ１０２、粉体ポンプ１７０の作動を制御することで、さらに効率的にトナータンク７４内圧によるトナー排出性能低下を抑制することができる。
また、フィルタ１００交換後初期と、経時とで、吸引ポンプ７２停止後、異なる時間で、電磁バルブ１０２の開き、粉体ポンプ１７０の作動をおこなうよう制御する。ここで、トナータンク７４の内圧変化の大きさは、吸引ポンプ７２によりトナータンク７４に送り込まれる空気の流量と、トナータンク７４からフィルタ１００を通して排気される空気の流量との差により決まるものであり、フィルタ１００の排出効率に大きく影響される。詳しくは、フィルタ１００交換後初期ではフィルタ１００の排出効率がよいため内圧上昇は小さく、かつ、上昇した内圧は比較的短時間で元の状態に戻る。一方、フィルタ１００交換後経時では、フィルタ１００にトナーの目詰まりが発生するため、内圧上昇は大きくなり、上昇した内圧は元の状態に戻るのに長い時間を要してしまう。そこで、ＭＰＵ１０５で、フィルタ１００の使用時間等を算出し、これより上昇した内圧が元に戻るまでの時間を考慮して、吸引ポンプ７２停止後、電磁バルブ１０２の開き、粉体ポンプ１７０の作動をおこなうまでの時間を決める。このようなタイミングで吸引ポンプ７２、電磁バルブ１０２、粉体ポンプ１７０の作動を制御することで、さらに効率的にトナータンク７４内圧によるトナー排出性能低下を抑制することができる。
また、トナータンク７４の内圧を検知する圧力センサ１０４を設け、圧力センサ１０４により内圧を検知する。そして、ＭＰＵ１０５は、検知された内圧が所定値以下となったことを確認したのち、電磁バルブ１０２を開き、粉体ポンプ１７０の作動を開始するよう制御する。このような検知された内圧に基づく制御では、吸引ポンプ７２停止後の所定時間に基づく制御と比較し、より確実にトナータンク７４の内圧上昇によるトナー排出性能への影響を排除することができる。また、フィルタ交換後初期では粉体ポンプ１７０の作動を早く開始することができるというメリットもある。また、経時でのフィルタ交換サイクルを延ばすように制御することも可能である。
また、検知された内圧に基づく制御では、内圧が所定値以下となるのに時間がかかりすぎると、次の作像開始のタイミングに影響を及ぼす不具合が発生してしまう。このため、吸引ポンプ７２停止後に所定圧力に達するまでの時間が所定値以上となった場合に、フィルタ交換のメッセージを出して即時機械停止、または、所定作動時間後に機械停止という制御を行う。また、検知された内圧に基づく制御として、吸引ポンプ７２停止後の所定時間での圧力検出値が所定値以下かどうかで、電磁バルブ１０２を開き、粉体ポンプ１７０作動を開始するよう制御するものでもよい。
また、トナー排出手段として、粉体ポンプ１７０の代わりに、スクリュウ１５０を用いたものでも、同様の効果が得られる。トナー排出手段としてスクリュウ１５０を使用した場合では、トナー排出量が多くトナー移送路１５１の内径に対してトナーが完全に充填されている箇所がある場合は、粉体ポンプ１７０を用いた場合と同様のトナー詰まりが発生の可能性がある。また、トナー搬送量が少なく、トナー移送路１５１に空間がある場合は、トナータンク７４の内圧により移送先である現像装置１４やサブホッパの内圧を上昇させてしまうこともある。そこで、トナータンク７４とトナー移送路１５１とを接続するノズル１０１に、トナータンク７４とトナー移送路１５１とを連通状態または遮断状態に切替えることが可能な電磁バルブ１０２を設ける。そして、ＭＰＵ１０５で、上述の制御をおこなうことでトナー移送量が多い時でも、トナー移送路１５１内でのトナー詰まりが起こり難くなり、トナー排出性能低下を抑制できる。また、トナー搬送量が少ない時でも、現像装置１４やサブホッパの内圧上昇を防止することができる。
また、第二の本実施形態によれば、現像装置１４内の空気を吸引して貯留部としてのトナータンク７４に送り込む吸気手段として吸引ポンプ１０と、トナータンク７４に送り込まれた空気からトナーを捕集してトナータンク７４内に留めると共にトナーを捕集した空気を排気する分離排気手段としてのフィルタ１００と、トナータンク７４内に留められたトナー排出経路としてのトナー移送チューブ１５９を通してトナーを排出するトナー排出手段としての粉体ポンプ１７０を備える。そして、トナータンク７４の貯留トナー量を検知するトナー量センサ１０６と、粉体ポンプ１７０の作動を制御するトナー排出制御手段を有するＭＰＵ１０５を設ける。ＭＰＵ１０５は、トナー量センサ１０６によるトナー量検出値が所定以下の場合には、粉体ポンプ１７０の作動を停止するよう制御して、トナータンク７４内に一定量のトナー貯留量を確保する。トナータンク７４に貯留された一定量のトナーが、トナータンク７４の内圧が直接トナー移送チューブ１５９内にかからないように緩衝する緩衝手段としての機能を果たす。このように、トナータンク７４の内圧が直接トナー移送チューブ１５９にかかり難くすることにより、トナー移送チューブ１５９内でのトナー詰まりは起こり難くなり、粉体ポンプ１７０による排出性能低下を抑制できる。
また、トナー排出手段が上記粉体ポンプ１７０であり、スクリュウのようにトナー排出経路中に搬送手段を配置しないものでは、トナー排出経路としてのトナー移送チューブ１５９は細くなるため、トナー排出性能低下を抑制するための大きな効果が得られる。

第一および第二の実施形態に係る複写機の全体の概略構成図。 複写機の画像形成部の要部拡大図である。 吸引ダクトの斜視図。 吸引ダクトを下面側からみた斜視図。 第一の実施形態に係るトナー飛散防止装置とトナーリサイクル手段の概略構成説明図。 トナー飛散防止装置と、トナーリサイクル手段の変形例の概略構成説明図。 トナー飛散防止装置と、トナーリサイクル手段の他の変形例の概略構成説明図。 第二の実施形態に係るトナー飛散防止装置とトナーリサイクル手段の概略構成説明図。 第一の実施形態に係るトナーリサイクル手段に関するものであり、（ａ）は吸引ポンプ作動によるトナータンク内圧変化を示すグラフであり、（ｂ）、（ｃ）は作動タイミングチャート。 吸引ポンプ、電磁バルブ、粉体ポンプの作動タイミングチャートの変形例。 第二の実施形態に係るトナーリサイクル手段に関する作動タイミングチャート。

符号の説明

１０ 画像形成部
１２ 像担持体
１４ 現像装置
７０ トナー飛散防止装置
７１ 吸気チューブ
７２ 吸引ポンプ
７３ 排気チューブ
７４ トナータンク
７５ 吸引ダクト
７９ 吸込み口
８６ 吸引ポンプ
９１ ポンプ本体
９１ａ 吸気口
９１ｂ 排気口
９２ 吸気弁
９３ 排気弁
９５ ダイヤフラム
９６ 駆動モータ
９７ クランク軸
９８ 回転板
１００ フィルタ
１０１ ノズル
１０２ 電磁バルブ
１０３ 排出孔
１０４ 圧力センサ
１０５ ＭＰＵ
１０６ トナー量センサ
１１０ トナーリサイクル手段
１５９ トナー移送チューブ
１６１ サブホッパ
１７０ 粉体ポンプ
１７６ 粉体ポンプの駆動装置

Claims (10)

1. 現像剤を収容する現像装置と、該現像装置内の空気を吸引して貯留部に送り込む吸気手段と、該貯留部内に送り込まれた空気からトナーを分離して該貯留部内に留めると共にトナー分離後の空気を排出する分離排気手段と、該分離排気手段により該貯留部内に留められたトナーを該貯留部からトナー排出経路を通して排出するトナー排出手段とを備えた画像形成装置において、
   上記貯留部と上記トナー排出経路との間に、両者を連通状態にするか遮断状態にするかを切替える開閉手段と、該開閉手段及び上記トナー排出手段の作動を制御するトナー排出制御手段とを設け、該トナー排出制御手段は、該トナー排出手段の作動、不作動に応じて、該開閉手段による該貯留部と該トナー排出経路との連通、遮断を切替えるよう制御することを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１の画像形成装置において、上記トナー排出制御手段は、上記吸気手段が停止した時のみ、該開閉手段により上記貯留部と上記トナー排出経路とを連通状態とするよう制御することを特徴とする画像形成装置。
3. 現像剤を収容する現像装置と、該現像装置内の空気を吸引して貯留部に送り込む吸気手段と、該貯留部内に送り込まれた空気からトナーを分離して該貯留部内に留めると共にトナー分離後の空気を排出する分離排気手段と、該分離排気手段により該貯留部内に留められたトナーを該貯留部からトナー排出経路を通して排出するトナー排出手段とを備えた画像形成装置において、
   上記貯留部と上記トナー排出経路との間に、両者を連通状態にするか遮断状態にするかを切替える開閉手段と、該開閉手段及び上記トナー排出手段の作動を制御するトナー排出制御手段とを設け、該トナー排出制御手段は、上記吸気手段が停止した時のみ、該開閉手段により上記貯留部と上記トナー排出経路とを連通状態とし、該トナー排出手段を作動させるよう制御することを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項２または３の画像形成装置において、上記トナー排出制御手段は、上記吸気手段の停止後所定時間は、上記開閉手段により上記貯留部と上記トナー排出経路とを遮断状態とするよう制御することを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項４の画像形成装置において、上記トナー排出制御手段は、上記分離排気手段の使用時間に基づき、上記吸気手段の停止後、上記開閉手段により上記貯留部と上記トナー排出経路とを遮断状態とする時間を変更するよう制御することを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項１、２または３の何れかの画像形成装置において、上記貯留部の圧力を検知する圧力検知手段を設け、上記トナー排出制御手段は、該圧力検知手段による圧力検出値が所定値以上の間は、上記開閉手段により上記貯留部と上記トナー排出経路とを遮断状態とするよう制御することを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項６の画像形成装置において、上記吸気手段の停止後、上記圧力検知手段による圧力検出値が所定値に達するまでの時間が所定時間以上である場合、画像形成装置本体の作動を停止することを特徴とする画像形成装置。
8. 請求項６の画像形成装置において、上記吸気手段の停止後、所定時間経過後の上記圧力検知手段による圧力検出値が所定値以上である場合、画像形成装置本体の作動を停止することを特徴とする画像形成装置。
9. 現像剤を収容する現像装置と、該現像装置内の空気を吸引して貯留部に送り込む吸気手段と、該貯留部内に送り込まれた空気からトナーを分離して該貯留部内に留めると共にトナー分離後の空気を排出する分離排気手段と、該分離排気手段により該貯留部内に留められたトナーを該貯留部からトナー排出経路を通して排出するトナー排出手段とを備えた画像形成装置において、
   上記貯留部のトナー量を検知するトナー量検知手段と、上記トナー排出手段の作動を制御するトナー排出制御手段とを設け、該トナー排出制御手段は、該トナー量検知手段によるトナー量検出値が所定以下の場合には、上記トナー排出手段を不作動とするよう制御することを特徴とする画像形成装置。
10. 請求項１、２、３、４、５、６、７、８または９の画像形成装置において、上記トナー排出手段は吸引型粉体ポンプであることを特徴とする画像形成装置。

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