JP4675705B2

JP4675705B2 - 粉体搬送装置及び画像形成装置

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Publication number: JP4675705B2
Application number: JP2005209054A
Authority: JP
Inventors: 泰史高橋
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2005-07-19
Filing date: 2005-07-19
Publication date: 2011-04-27
Anticipated expiration: 2025-07-19
Also published as: JP2007025385A

Description

本発明は、粉体収容器から排出される粉体を搬送管に通して搬送先まで搬送する粉体搬送装置、及びこれを備える複写機、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、電子写真方式や直接記録方式により、転写紙等の記録部材にトナー像を形成する画像形成装置が知られている。電子写真方式とは、感光体等の潜像担持体に形成した潜像にトナーを付着させて、潜像担持体上にトナー像を形成する方式である。また、直接記録方式とは、例えば特許文献１に記載の画像形成装置のように、潜像担持体によらず、トナー飛翔装置から飛翔させたトナー群を記録体に直接付着させてトナー像を形成する方式である。これらの方式を採用した画像形成装置においては、トナーを画像形成に伴って現像器やトナー飛翔装置に適宜補給する必要がある。そこで、トナー収容器から排出されるトナーを搬送管に通して現像器等に搬送するトナー搬送装置を駆動することにより、現像器等にトナーを補給するようにした画像形成装置も知られている。

例えば、特許文献２には、かかる構成のトナー搬送装置が開示されている。このトナー搬送装置は、トナーを収容するトナー収容器と、粉体たるトナーを吸引する吸引ポンプと、一端側がトナー収容器に接続され且つ他端側が吸引ポンプの吸引口に接続された搬送管とを有している。吸引ポンプを作動させることで、搬送管内のトナーを吸引ポンプ内に吸い込んで現像器内に排出するとともに、トナー収容器内のトナーを搬送管内に吸い込む。このような仕組みにより、トナー収容器内のトナーを現像器内に補給することができる。また、このトナー搬送装置は、次のような構成により、トナー収容器内のトナー残量を把握している。即ち、搬送管の長さ方向におけるトナー収容器付近の箇所には、管内を介して互いに対向する２つの透明窓が形成されている。搬送管の外部には、光学センサがこれら２つの透明窓を挟み込むような姿勢で配設されている。この光学センサは、発光素子から発した光を、一方の透明窓を通して搬送管内に入射せしめる。そして、搬送管内を横断面方向に透過してもう一方の透明窓から管外に出た透過光の量を受光素子によって検知する。このようにして検知した透過光量は、トナー収容器内のトナー残量と相関がある。トナー残量が少なくなってくると、搬送管内のトナー密度が低くなって透過光量が増加するからである。同トナー搬送装置は、このような透過光量の挙動に基づいて、トナー収容器内のトナー残量を把握する構成になっているのである。

特開２００２−３０７７３７号公報特開２００４−４３９４号公報

しかしながら、このようにしてトナー残量を把握する構成においては、搬送管内のトナーが透明窓の内壁に固着すると、トナー残量にかかわらず透過光量を低下させるので、トナー残量の正確な検知を妨げてしまう。この検知精度の低下は、粉体としてトナーを搬送するトナー搬送装置において生ずる問題であるが、トナーとは異なる粉体を搬送する粉体搬送装置であれば、同様の問題が生じ得る。

本発明は、以上の背景に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、次のような粉体搬送装置やこれを用いる画像形成装置を提供することである。即ち、搬送管における透明窓などといった光透過部の内壁に搬送管内の粉体を固着させることによる粉体残量の検知精度の低下を抑えることができる粉体搬送装置等である。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、粉体を収容する粉体収容器と、該粉体収容器内から排出される粉体を受け入れて搬送先まで導くための搬送管と、該搬送管の長さ方向における少なくとも一部に設けられた光透過部と、該光透過部に対して該搬送管の横断面方向における一端側から他端側に向けて透過した光の量を検知する光学センサと、該搬送管内の粉体に対して該粉体収容器側から該搬送先側に向かう移動力を付与する移動力付与手段とを備え、該粉体収容器内の粉体を該搬送管に通して該搬送先まで搬送する粉体搬送装置において、上記搬送管の上記光透過部の内壁に向けて空気を送り込む管内送気手段を設け、上記搬送管の長さ方向における上記光透過部よりも上記搬送先側に近づいた箇所を、内管とこれを内包する外管とを具備する２重構造管にし、該外管に設けた開口に上記管内送気手段の送気管を接続し、且つ、該２重構造管における該開口よりも上記搬送先側に近づいた箇所にて該内管と該外管との間隙を管周方向の全周に渡って塞いだ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の粉体搬送装置において、上記光透過部として、上記搬送先側から上記粉体収容器側に向けて内径を小さくした構造のものを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、粉体を収容する粉体収容器と、該粉体収容器内から排出される粉体を受け入れて搬送先まで導くための搬送管と、該搬送管の長さ方向における少なくとも一部に設けられた光透過部と、該光透過部に対して該搬送管の横断面方向における一端側から他端側に向けて透過した光の量を検知する光学センサと、該搬送管内の粉体に対して該粉体収容器側から該搬送先側に向かう移動力を付与する移動力付与手段とを備え、該粉体収容器内の粉体を該搬送管に通して該搬送先まで搬送する粉体搬送装置において、上記搬送管の上記光透過部の内壁に向けて空気を送り込む管内送気手段を設け、上記搬送管の長さ方向における上記光透過部よりも上記粉体収容器側に近づいた箇所を、内管とこれを内包する外管とを具備する２重構造管にし、該外管に設けた開口に上記管内送気手段の送気管を接続し、且つ、該２重構造管における該開口よりも上記粉体収容器側に近づいた箇所にて該内管と該外管との間隙を管周方向の全周に渡って塞いだ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３の粉体搬送装置において、上記外管における上記開口よりも上記粉体収容器側に近づいた箇所に第２開口を設け、該開口と該第２開口との間の位置で上記間隙を管周方向の全周に渡って塞ぎ、且つ、上記送気管を複数に分岐して得た複数の分岐管の１つを該開口に接続するとともに、他の１つを該第２開口に接続した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３又は４の粉体搬送装置において、上記光透過部として、上記粉体収容器側から上記搬送先側に向けて内径を小さくした構造のものを用いた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４又は５の粉体搬送装置において、複数の上記分岐管のそれぞれに、電磁弁を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、記録部材に粉体としてのトナーを付着させて画像を形成する画像形成手段と、粉体収容器に収容されているトナーを該画像形成手段まで搬送するトナー搬送装置と、これを制御する搬送制御手段とを備える画像形成装置において、上記トナー搬送装置として請求項１乃至６の何れかの粉体搬送装置を用いるとともに、上記光学センサによる検知結果に基づいて上記粉体収容器内のトナー残量を演算させるように、上記搬送制御手段を構成した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７の画像形成装置において、上記トナー残量の演算に先立って、上記管内送気手段を所定時間駆動させる制御を実施させるように、上記搬送制御手段を構成したことを特徴とするものである。

これらの発明においては、管内送気手段によって光透過部の内壁に空気を送り込むことで光透過部の内壁への粉体固着を抑えるので、光透過部の内壁への粉体固着による粉体残量の検知精度の低下を抑えることができる。

次に、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式のカラーレーザープリンタ（以下、単にプリンタという）の実施形態について説明する。
まず、本実施形態に係るプリンタの基本的な構成について説明する。図１は、本実施形態に係るプリンタを示す概略構成図である。このプリンタは、イエロー（Ｙ），マゼンダ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（Ｋ）の各色の画像を形成するための４組のトナー像形成部１００Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを備えている。また、光書込ユニット１１０、給紙カセット１２０，１３０、レジストローラ対１４０、転写装置１５０、ベルト定着方式の定着装置１７０、スタック部１８０等も備えている。更には、トナー搬送装置や、図示しない廃トナーボトル、電源ユニットなども備えている。なお、以下、各符号の添字Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、それぞれイエロー、マゼンダ、シアン、ブラック用の部材であることを示す。

光書込ユニット１１０は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色に対応する４つのレーザダイオードからなる光源、正六面体のポリゴンミラー、これを回転駆動するためのポリゴンモータ、ｆθレンズ、レンズ、反射ミラー等を有している。レーザダイオードから射出されたレーザー光Ｌは、ポリゴンミラーの何れか１つの面で反射してポリゴンミラーの回転に伴って偏向せしめられながら、感光体表面に到達する。そして、感光体表面をその軸線方向に光走査する。

トナー像形成部１００Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、潜像担持体としてのドラム状の感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを有している。これら感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、アルミ等の素管に有機感光層が被覆された直径３０［ｍｍ］程度のドラムであり、図示しない駆動手段によって１２５［ｍｍ／ｓｅｃ］程度の線速で図中時計回りに回転駆動せしめられる。そして、図示しないパーソナルコンピュータ等から送られてくる画像情報に基づいて変調したレーザー光Ｌを発する上述の光書込ユニット１１０によって暗中にて光走査されて、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の静電潜像を担持する。

図２は、４つのトナー像形成部１００Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのうち、Ｙ用のトナー像形成部１００Ｙを転写装置１５０の一部とともに示す拡大構成図である。なお、他のトナー像形成部（１００Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、それぞれ使用するトナーの色が異なる点の他がＹ用のものと同様の構成になっているので、これらの説明については省略する。同図において、トナー像形成部１００Ｙは、プロセスユニット１Ｙと現像器５０Ｙとを備えている。プロセスユニット１Ｙは、感光体２Ｙの他、これの表面に対し、潤滑剤を塗布するブラシローラ３Ｙ、クリーニング処理を施す揺動可能なカウンタブレード４Ｙ、除電処理を施す除電ランプ５Ｙなどを有している。また、感光体２Ｙを一様帯電せしめる帯電ローラ１０Ｙや、これの表面をクリーニングするローラクリーニング装置２０Ｙなども有している。

プロセスユニット１Ｙにおいて、図示しない電源によって交流の帯電バイアスが印加される帯電ローラ１０Ｙは、軸部材１１Ｙ、突き当てコロ１２Ｙ、放電部材１３Ｙなどから構成されている。軸部材１１Ｙは、帯電ローラ１０Ｙの芯金となっており、これの両端部がそれぞれ図示しない軸受けによって回転自在に支持されている。軸部材１１Ｙには、図示しない電源によってＤＣバイアスにＡＣバイアスを重畳した帯電バイアスが印加される。軸部材１１Ｙの軸線方向の中央部表面には、導電性材料の被覆による放電部材１３Ｙが軸周方向の全周に渡って被覆されている。この帯電ローラ部材１３Ｙを間に挟み込むように、軸部材１１Ｙの両端付近にはそれぞれ絶縁性材料からなるリング状の突き当てコロ１２Ｙが、圧入と接着とによって固定されている。これら突き当てコロ１２Ｙの外径は、放電部材１３Ｙの外径よりも数十〜１００［μｍ］大きくなっている。帯電ローラ１０Ｙは、かかる突き当てコロ１２Ｙを感光体２Ｙに当接させながら、放電部材１３Ｙを感光体２Ｙに対して所定の帯電ギャップを介して対向させている。そして、図示しない駆動手段により、その表面を感光体２Ｙの表面移動とは逆方向に移動させるように回転せしめられながら、放電部材１３Ｙからの放電によって感光体２Ｙの表面を一様帯電せしめる。このように一様帯電せしめられた感光体２Ｙの表面に、上述の光書込ユニット（図１の符号１１０）で変調及び偏向されたレーザー光Ｌが走査されると、その表面に静電潜像が形成される。

現像器５０Ｙは、ケーシング５１Ｙに設けられた開口から周面の一部を露出させる現像ロール５２Ｙを有している。また、第１搬送スクリュウ５３Ｙ、第２搬送スクリュウ５４Ｙ、現像ドクタ５５Ｙ、トナー濃度センサ（以下、Ｔセンサという）５６Ｙ等も有している。

ケーシング５１Ｙには、磁性キャリアとマイナス帯電性のＹトナーとを含むＹ現像剤が内包されている。このＹ現像剤は第１搬送スクリュウ５３Ｙ、第２搬送スクリュウ５４Ｙによって撹拌搬送されながら摩擦帯電せしめられた後、現像剤担持体たる現像ロール５２Ｙの表面に担持される。そして、現像ドクタ５５Ｙによってその層厚が規制されてから感光体２Ｙと対向する現像領域に搬送され、ここで感光体２Ｙ上の静電潜像にＹトナーを付着させる。この付着により、感光体２Ｙ上にＹトナー像が形成される。現像によってＹトナーを消費したＹ現像剤は、現像ロール５２Ｙの表面（現像スリーブ）の回転に伴ってケーシング５１Ｙ内に戻される。一方、現像に寄与したＹトナー像は、紙搬送ベルト１５１によって搬送される転写紙Ｐに転写される。なお、現像ロール５２Ｙは、図示しない駆動手段によって回転駆動せしめられる非磁性パイプからなる現像スリーブと、これに連れ回らないように内包される図示しないマグネットローラとを有している。そして、マグネットローラの発する磁力により、現像スリーブ表面にＹ現像剤を引き付けて担持する。

透磁率センサからなるＴセンサ５６Ｙは、ケーシング５１Ｙの底板に取り付けられ、第１搬送スクリュウ５３Ｙによって搬送されるＹ現像剤の透磁率に応じた値の電圧を出力する。現像剤の透磁率は、現像剤のトナー濃度と良好な相関を示すため、Ｔセンサ５６ＹはＹトナー濃度に応じた値の電圧を出力することになる。この出力電圧の値は、図示しないトナー補給制御部に送られる。このトナー補給制御部は、ＲＡＭ等の記憶手段を備えており、この中にＴセンサ５６Ｙからの出力電圧の目標値であるＹ用Ｖｔｒｅｆや、他の現像器に搭載されたＴセンサからの出力電圧の目標値であるＭ，Ｃ，Ｋ用Ｖｔｒｅｆのデータを格納している。Ｙ用の現像器５０Ｙについては、Ｔセンサ５６Ｙからの出力電圧の値とＹ用Ｖｔｒｅｆを比較し、後述するＹ用の吸引ポンプ２１０Ｙを比較結果に応じた時間だけ駆動させる。そして、これにより、Ｙトナーを介して現像器５０Ｙ内に補給する。このようにして吸引ポンプの駆動が制御（トナー補給制御）されることで、現像に伴ってＹトナー濃度を低下させたＹ現像剤に適量のＹトナーが補給され、現像器５０Ｙ内の現像剤のＹトナー濃度が所定の範囲内に維持される。なお、他の現像器についても、同様のトナー補給制御が実施される。また、吸引ポンプ２１０Ｙは、図示のように現像器５０Ｙの真上に配設されているが、トナー像形成部１００Ｙの構成要素ではなく、後述するＹ用のトナー搬送装置の構成要素であるので、同図では吸引ポンプ２１０Ｙを点線で示している。

プリンタ本体の下部には、２つの給紙カセット１２０，１３０が配設されている。これら給紙カセット１２０，１３０は、転写紙Ｐを複数枚重ねた転写紙束の状態で収容しており、一番上の転写紙Ｐに給紙ローラ１２１，１３１を押し当てている。そして、所定のタイミングで給紙ローラ１２１，１３１を回転させて、転写紙Ｐを給紙路に送り出す。この給紙路の末端には、レジストローラ対１４０が配設されており、送られてきた転写紙Ｐを、Ｙトナー像形成部１００Ｙの感光体２Ｙ上に形成されたＹトナー像に同期させ得るタイミングで、後述の転写装置１５０に向けて送り出す。

図３は、転写装置１５０の要部構成を示す拡大構成図である。同図において、転写装置１５０は、紙搬送ベルト１５１と、複数の張架ローラとを有するベルト装置を有している。このベルト装置に搭載された張架ローラとは、具体的には、入口ローラ１５２、分離ローラ１５３、駆動ローラ１５４、テンションローラ１５５、下部ローラ１５６の５つである。転写装置１５０は、かかる構成のベルト装置の他、静電吸着ローラ１５７、４つの転写バイアスローラ１５８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ、４つの搬送支持ローラ１５９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ、ベルトクリーニング装置１６０、押圧ローラ１６１等を有している。また、入口ブラケット１６２、揺動ブラケット１６３、出口ブラケット１６４、カム１６５等も有している。

紙搬送ベルト１５１は、複数の張架ローラに張架されながら、図示しない駆動手段によって図中反時計回りに回転駆動される駆動ローラ１５４により、図中反時計回りに無端移動せしめられる。

入口ローラ１５２、転写バイアスローラ１５８Ｙ〜Ｋ、搬送支持ローラ１５９Ｙ〜Ｋ、分離ローラ１５３、駆動ローラ１５４、テンションローラ１５５、下部ローラ１５６は、何れも紙搬送ベルト１５１の裏面に接触している。これらローラのうち、図中最も右側に配設された入口ローラ１５２は、その近傍に配設された静電吸着ローラ１５７との間に紙搬送ベルト１５１を挟み込むようになっている。この静電吸着ローラ１５７は、図示しない電源から印加される静電吸着バイアスによってベルトおもて面に電荷を付与することで、後述のレジストローラ対（１４０）から送り出されてくる転写紙Ｐを静電吸着させるようにする。

４つの転写バイアスローラ１５８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、金属製の芯金にスポンジ等の弾性体が被覆されたローラであり、それぞれ、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに向けて押圧されて、紙搬送ベルト１５１を挟み込むようになっている。この押圧により、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋと紙搬送ベルト１５１とがベルト移動方向において所定の長さで接触するＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の４つの転写ニップが形成されている。また、転写バイアスローラ１５８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの芯金には、それぞれ転写バイアス電源によって定電流制御される転写バイアスが印加されている。これにより、転写バイアスローラ１５８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを介して紙搬送ベルト１５１の裏面に転写電荷が付与され、各転写ニップにおいて紙搬送ベルト１５１と感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとの間に転写電界が形成される。なお、本プリンタにおいては、転写手段として転写バイアスローラ１５８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを設けているが、ローラに代えて、ブラシやブレード等のものを用いてもよい。また、転写チャージャなどを用いてもよい。

４つの転写バイアスローラ１５８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのうち、Ｙ，Ｍ，Ｃ用の３つは、それぞれ、図示しない軸受け部材を介して揺動ブラケット１６３に支持されている。この揺動ブラケット１６３は、紙搬送ベルト１５１のループ内側に配設され、回動軸１６２ａを中心に揺動可能に構成されている。４つの搬送支持ローラ１５９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのうち、Ｙ，Ｍ，Ｃ用の３つも、この揺動ブラケット１６３に支持されている。揺動ブラケット１６３の図中下方には、図示しない駆動手段によって回転軸１６５ａを中心に回転駆動されるカム１６５が配設されている。これがそのカム面を揺動ブラケット１６３に突き当てる位置で回転停止されると、揺動ブラケット１６３が回動軸１６３ａを中心に図中反時計回りに揺動せしめられる。そして、Ｙ，Ｍ，Ｃ用の転写バイアスローラ１５８Ｙ，Ｍ，Ｃが、紙搬送ベルト１５１を介して感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃに当接して、Ｙ，Ｍ，Ｃ用の転写ニップが形成される。これに対し、カム１６５がそのカム面を揺動ブラケット１６３に突き当てない位置で回転停止されると、揺動ブラケット１６３が回動軸１６３ａを中心に図中時計回りに揺動せしめられる。そして、Ｙ，Ｍ，Ｃ用の転写バイアスローラ１５８Ｙ，Ｍ，Ｃが、紙搬送ベルト１５１を感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃに押し当てない位置まで移動して、Ｙ，Ｍ，Ｃ用の転写ニップが形成されなくなる。このように、転写装置１５０は、揺動ブラケット１６３の揺動によって紙搬送ベルト１５１を感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃに当接させてＹ，Ｍ，Ｃ用の転写ニップを形成したり、紙搬送ベルト１５１を感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃから離間させたりする。

入口ローラ１５２、静電吸着ローラ１５７及び下部ローラ１５６は、それぞれ図示しない軸受け部材を介して、入口ブラケット１６２に支持されている。この入口ブラケット１６２は、紙搬送ベルト１５１のループ内側に配設され、下部ローラ１５６の軸を中心にして揺動可能に構成されている。

揺動ブラケット１６３は、その図中左端付近にガイド穴１６３ｂを有しており、これの内部に入口ブラケット１６２から延びるピン１６２ａを遊動可能に位置させている。そして、上述のカム１６５の回転によって図中反時計回りに揺動すると、ガイド穴１６２ｂ内のピン１６２ａを押し上げる。すると、入口ブラケット１５１が、揺動ブラケット１６３の揺動にリンクして、下部ローラ１５６の軸を中心にして図中反時計回りに揺動せしめられて、入口ローラ１５２、静電吸着ローラ１５７及び下部ローラ１５６を押し上げる。また、揺動ブラケット１６３が図中時計回りに揺動せしめられると、入口ブラケット１５１がそれにリンクして図中時計回りに揺動して、入口ローラ１５２、静電吸着ローラ１５７及び下部ローラ１５６を下方に移動させる。このような揺動ブラケット１６３の揺動に伴う入口ローラ６１、静電吸着ローラ１５７及び下部ローラ１５６の移動により、紙搬送ベルト１５１による紙搬送面が一直線状に維持される。

転写装置１５０は、転写紙Ｐに黒単色のトナー像を転写する場合には、揺動ブラケット１６３を図中時計回りに回転させて、紙搬送ベルト１５１をＹ，Ｍ，Ｃ用の感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃから離間させる。黒単色のトナー像を転写する場合には、Ｙ，Ｍ，Ｃ用の転写ニップでのトナー像転写が行われないので、それらの転写ニップを形成しないで黒色単色のトナー像の転写を行うのである。これにより、紙搬送ベルト１５１やこれの駆動系に余計な負荷をかけることなく、黒単色のトナー像を転写することができる。

４つの転写バイアスローラ１５８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのうち、Ｋ用の転写バイアスローラ１５８Ｋは、図示しない軸受け部材を介して出口ブラケット１６４に支持されている。この出口ブラケット１６４は、紙搬送ベルト１５１のループ内側に配設され、出口ローラ１６５の軸を中心に揺動可能に構成されている。４つの搬送支持ローラ１５９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのうち、Ｋ用の搬送支持ローラ１５９Ｋも、この出口ブラケット１６４に支持されている。Ｋ用の転写バイアスローラ１５８Ｋは、出口ブラケット１６４の図中時計回りの揺動により、紙搬送ベルト１５１をＫ用の感光体２Ｋに押し当てない位置に移動する。この状態で上述の揺動ブラケット１６３が図中時計回りに揺動すると、紙搬送ベルト１５１が全ての感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋから離間する。転写装置１５０は、このように紙搬送ベルト１５１を全ての感光体から離間させた状態で、プリンタ本体に対して着脱されるようになっている。

転写装置１５０は、後述のフルカラー画像を転写紙Ｐに転写する場合には、紙搬送ベルト１５１を全ての感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに接触させて、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の転写ニップを形成する。後述のレジストローラ対（１４０）から送り出された転写紙Ｐは、上述の静電吸着ローラ１５７と紙搬送ベルト１５１との間に挟まれる。そして、紙搬送ベルト１５１のおもて面に吸着されながら、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の転写ニップを順次通過していく。これにより、各感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー像が、それぞれ転写ニップで転写紙Ｐに重ね合わされ、上記転写電界やニップ圧の作用を受けて転写紙Ｐ上に重ね合わせて転写される。この重ね合わせの転写により、転写紙Ｐ上にはフルカラー画像が形成される。

フルカラー画像が形成された転写紙Ｐは、紙搬送ベルト１５１の無端移動に伴って、分離ローラ１５３によるベルト張架位置にさしかかる。このベルト張架位置では、分離ローラ１５３が紙搬送ベルト１５１の無端移動方向をほぼ反転させるような急激な巻き付け角で紙搬送ベルト１５１を巻き付けている。紙搬送ベルト１５１上に吸着している転写紙Ｐは、このような急激なベルトの移動方向の変化に追従することができず、紙搬送ベルト１５１から分離される。そして、図示しない定着装置に受け渡される。

テンションローラ１５５は、スプリングによって紙搬送ベルト１５１に向けて付勢されることで、紙搬送ベルト１５１に対して所定のテンションを付与している。このテンションローラ１５５と、駆動ローラ１５４との間におけるベルト展張箇所のおもて面には、押圧ローラ１６１が押し当てられている。この押し当てにより、紙搬送ベルト１５１がループ内側に向けて湾曲している。紙搬送ベルト１５１がこのように大きく湾曲することにより、駆動ローラ１５４に対する紙搬送ベルト１５１の巻き付き箇所がより大きく確保されている。そして、この巻き付き箇所のおもて面には、ベルトクリーニング装置１６０が当接している。分離ローラ１５３による張架位置で転写紙Ｐを定着装置に受け渡した紙搬送ベルト１５１のおもて面には、各感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋから転移してしまった汚れトナーが付着している。ベルトクリーニング装置１６０は、この汚れトナーを紙搬送ベルト１５１から除去するためのものである。

先に示した図１において、定着装置１７０は、加圧ローラ１７１、定着ベルト１７２、加熱ローラ１７３、駆動ローラ１７４等を有している。定着ベルト１７２は、加熱ローラ１７２と駆動ローラ１７４とによって張架されながら、図示しない駆動手段によって回転駆動せしめられる駆動ローラ１７４によって図中時計回りに無端移動せしめられる。加熱手段たる加熱ローラ１７２は、ハロゲンランプ等の熱源を内包しており、これによって定着ベルト１７２を裏面から加熱する。一方、当接ローラたる加圧ローラ１７１は、無端移動せしめられる定着ベルト１７２に接触しながら、接触部で表面をベルトと同様に移動させるように回転して定着ニップを形成している。転写装置１５０の紙搬送ベルト１５１から定着装置１７０に受け渡された転写紙Ｐは、その像転写面を定着ベルト１７２に接触させる姿勢で、定着ニップに挟まれる。そして、加熱や加圧によって像転写面にフルカラー画像が定着せしめられながら、定着装置１７０を通過する。

定着装置１７０を通過した転写紙Ｐは、搬送ローラ対や反転ガイド板などを経由した後、更に搬送ローラ対を経て、プリンタ筺体の上面に設けられたスタック部１８０に向けて排出される。

先に示した図２において、Ｙ用の転写ニップを通過した後の感光体２Ｙ表面は、する。図中反時計回りに回転駆動せしめられるブラシローラ３Ｙで所定量の潤滑剤が塗布された後、カウンタブレード４Ｙでクリーニングされる。そして、除電ランプ５Ｙから照射された光によって除電されて次の静電潜像の形成に備えられる。

帯電ローラ１０Ｙの放電部材１３Ｙは、感光体２Ｙに対して非接触になっているが、感光体２Ｙのトナーが静電気力によって付着することがある。付着したトナーは、放電部材１３Ｙに接触しながら回転するローラクリーニング装置２０Ｙによって放電部材１３Ｙ表面からクリーニングされる。

プロセスユニット１Ｙは、感光体２Ｙ、帯電装置、ブラシローラ３Ｙ、カウンタブレード４Ｙ、除電ランプ５Ｙ等が、１つのユニットとして、プリンタ本体に対して着脱可能となるように、共通の支持体に支持されたものである。

４つのトナー像形成部１００Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのうち、Ｙ用のトナー像形成部１００Ｙについて説明してきたが、他色のトナー像形成部１００Ｍ，Ｃ，Ｋも同様の構成になっているので説明を省略する。

本プリンタのように、各色にそれぞれ個別に対応する複数のトナー像形成部１００Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを、紙搬送ベルト１５１等のベルトの張架面に沿って並べ、これらによって形成した各色トナー像を転写体に重ね合わせて転写する方式はタンデム方式と呼ばれている。タンデム方式によらずにカラー画像を形成する方法としては、１つの感光体と、複数の現像器とを搭載したトナー像形成部内で、互いに異なる色のトナー像を感光体に順次形成していき、これらを中間転写体に順次重ね合わせて転写する方法がある。この方法でフルカラー画像を得るには、互いに時間を分けて４色のトナー像をそれぞれ形成しなければならないため、高速な画像形成を行うのが困難である。これに対し、タンデム方式では、４色のトナー像をそれぞれ並行して形成することが可能なので、画像形成速度の高速化に有利である。

カラー画像のプリント速度の高速化が求められる近年においては、タンデム方式が主流となりつつある。そして、タンデム方式においては、省スペース化の目的から、装置内のレイアウトに厳しい制限を課すことが多い。例えば、本プリンタでは、図１に示したように、紙搬送ベルト１５１を斜め横長の姿勢で張架し、且つ、４つのトナー像形成部１００Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋをこの紙搬送ベルト１５１の斜め張架面に沿って斜めに並べることで装置の小型化を図っている。このような構成では、補給用のトナーを収容したトナー収容器をトナー像形成部の近くに配設することが困難になる。すると、トナー収容器をトナー像形成部から比較的離れた位置に配設するレイアウトを採用せざるを得ず、トナーを長距離搬送するための機構が必要になる。トナーを搬送する機構としては、搬送管内にスクリューを配設したスクリュー管が古くから知られているが、これはトナーを長距離搬送するのに向いていない。特に、搬送方向が昇り勾配であったり、搬送路が複雑に折れ曲がったりしていると、搬送管内でトナーを詰まらせ易くなる。これに対し、モーノポンプ等の吸引ポンプによって搬送管内のトナーを吸引搬送する吸引方式のトナー搬送装置では、吸引ポンプの優れた吸引力により、昇り勾配や折れ曲がりのある搬送路でもトナーを確実に搬送することができる。

そこで、本プリンタでは、図１に示したように、４つのトナー収容器２６０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋをそれぞれ４つのトナー像形成部１００Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋから比較的離れた位置に配設してレイアウト上の制約をクリアするとともに、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の吸引方式のトナー搬送装置を採用している。なお、図１においては、１つのトナー収容器に対して２６０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋという４つの添字を付しているが、これは、４つのトナー収容器が図中紙面に直交する方向に並べて配設されているため、トナー収容器の輪郭が１つしか描けないからである。

図４は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の４つのトナー搬送装置のうち、１つを示す概略構成図である。なお、４つのトナー搬送装置は、互いに異なる色のトナーを用いる点の他が同様の構成になっているため、以下、１つのトナー搬送装置だけについて説明する。また、トナー搬送装置については、説明文中や図において、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋという添字を省略する。

トナー搬送装置２００は、吸引ポンプ２１０、収容器ホルダ２３０、トナー収容器２６０、送気部２８０などを備えている。吸引ポンプ２１０は、一軸偏心スクリューポンプやモーノポンプなどと言われるタイプのもので、ステータ２１１内のロータ２１２を吸引モータ２１３によって回転させることで、吸引口２１４内に負圧を発生させる。この吸引口２１４には、可撓性の搬送チューブ２２０の先端が接続されている。

収容器ホルダ２３０は、図中上側を開口させたホルダ部２３１や、これの底面に挿入されたノズル２３５などを備えている。ホルダ部２３１は、トナー収容器２６０を保持するためのものである。粉体収容器たるトナー収容器２６０は、ある程度の剛性を発揮する紙、段ボール、プラスチック等の材料で構成された厚み数十〜数百［μｍ］の袋部２６１内にトナーを内包している。袋部のトナー排出側には口金部２６２が固定されている。そして、この口金部２６２は、袋部２６１の開口内に係合するように樹脂や紙等の剛性材料からなる係合部２６３と、スポンジ等の弾性材料からなる開口シール部２６４とを有している。かかる構成のトナー収容器２６０は、口金部２６２側を鉛直方向下側にして収容器ホルダ２３０のホルダ部２３１に装着される。このとき、ホルダ部２３１の底面に固定されたノズル２３５の先端が、トナー収容器２６０の口金部２６２の開口シール部２４４を貫通して袋部２６１内に進入する。開口シール部２６４がノズル２３５の周囲に密着することで、トナー収容器２６０内から外部へのトナー漏れが防がれている。ノズル２３５の先端側には、トナー吸引口２３６が形成されている。また、後端側は、搬送チューブ２２０に接続されている。

吸引ポンプ２１０とノズル２３５とを接続する搬送チューブ２２０は、３〜７［ｍｍ］の内径に成形されており、可撓性と耐トナー性とに優れたゴム材料やプラスチック材料が使用されている。かかるゴム材料としては、ポリウレタンゴム、ニトリルゴム、ＥＰＤＭゴム、シリコンゴムなどが挙げられる。また、プラスチック材料としては、ポリエチレン、ナイロンなどが挙げられる。可撓性に優れたフレキシブルな搬送チューブ５１を使用することで、複写機内部においてトナー移送経路を自由に配設することが可能となり、装置内部のレイアウト自由度が極めて良好になっている。

図５は、吸引ポンプ２１０のポンプ部を示す分解斜視図である。図において、吸引ポンプ２１０のポンプ部（吸引モータ等を除いた部分）は、ステータ２１１、ロータ２１２、これらを内包するホルダ２１５などを有している。ステータ２１１は、ゴム等の弾性部材にダブルピッチの螺旋溝が形成された雌ねじ状の形状になっている。また、ロータ２１２は、金属や樹脂等の材料が雄ねじ状に成形されたもので、ステータ２１１の螺旋溝内に回動自在に嵌挿されている。このロータ２１２の後端には、スプリングピン２１６によって固定される回転駆動軸２１７が連結している。ステータ２１１を内包するホルダ２１５は、その内周面にステータ２１１の端部に設けられたフランジ部を接触させることで、ステータ２１１を図中矢印Ａ方向に揺動可能に支持する。この揺動のために、ホルダ２１５の内面と、ステータ２１１の外面との間にはギャップＧが形成されている。回転駆動軸２１７の先には、図示しない吸引モータが連結しており、これの回転に伴ってロータ２１２がステータ２１１内で回転する。このとき、ロータ２１２がその複雑な形状に起因して偏心回転する。このことが、吸引ポンプ２１０を一軸偏心スクリューポンプと称する所以である。ロータ２１２が偏心回転すると、ステータ２１１が図中矢印Ａ方向に揺動するのである。ロータ２１２が回転すると、ステータ２１１内に形成される閉空間が吸引口２１４側から回転駆動軸２１７側に移動し、吸引口２１４に１０〜２０［ｋＰａ］の吸引力Ｐ２が発生する。そして、搬送チューブ内のトナーが吸引口２１４からポンプ部内に吸い込まれる。吸い込まれたトナーは、ポンプ部内部を通った後、回転駆動軸２１７の下側に設けられた図示しない排出口から排出される。

トナー収容器２６０の袋部２６１内から、ノズル２３５内と、搬送チューブ２２０内とを介して、吸引ポンプ２１０内に至るまでの空間は、密閉環境になっている。このため、吸引ポンプ２１０が作動して搬送チューブ２２０内に負圧が発生すると、ノズル２３５のトナー吸引口２３６に吸引力が発生する。そして、袋部２６１内のトナーがトナー吸引口２３６から吸引され、ノズル２３５内と、搬送チューブ２２０内と、吸引ポンプ２１０内とを順次通過して、吸引ポンプ２１０の吐出側に接続されている現像器５０内に補給される。

本プリンタのトナー搬送装置２００は、このようにして、吸引ポンプ２１０での吸引により、図４に示したトナー収容器２６０内のトナーを搬送する。かかる構成では、トナー収容器２６０内のトナーを現像器５０まで搬送するための搬送管内にスクリュー状のオーガなどといった可動部材を設ける必要がない。よって、構成を簡素化してコスト上昇を抑えることができる。また、搬送管として、変形自在な搬送チューブ２２０を用いてプリンタ内に自由に排回すことが可能になる。これにより、搬送経路のレイアウト自由度を大幅に向上させることができる。

なお、吸引ポンプ２１０として、モーノポンプを用いた例について説明したが、大気圧よりも低い圧力を作り、その圧力差によってトナーを吸引するポンプであれば他の方式のものを用いてもよい。

図６は、ノズル２３５の長手方向における中央付近を示す部分斜視図である。同図において、ノズル２３５は、黒色ＡＢＳなどといった有色の樹脂材料から構成され、その長手方向の中央付近には、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）やガラスなどの透明材料からなる透明管２３５ｃが嵌め込まれている。ノズル２３５には、この透明管２３５ｃと管内トナー流路とを挟んで相対向する２つの窓用開口２３５ａ，ｂが設けられている。ノズル２３５の外部には、透過型光学センサ２５０がノズル２３５の透明窓形成箇所を挟み込む姿勢で配設されている。この透過型光学センサ２５０は、発光素子２５０ａと受光素子２５０ｂとを有している。発光素子２５０ａから発せられた光は、ノズル２３５の一方の窓用開口２３５ａ→透明管２３５ｃの横断面方向の一端部→管内トナー流路→他方の窓用開口２３５ｂという経路を経て、受光素子２５０ｂに受光される。そして、受光素子２５０ｂは、受光量に応じた量の電圧を出力する。

受光素子２５０ｂの受光量が多くなるほど、受光素子２５０ｂからの出力で夏値が大きくなる。この一方で、ノズル２３５の管内トナー流路を流れるトナーの量が多くなるほど、受光素子２５０ｂによる受光量が減少する。よって、透過型光学センサ２５０（受光素子）からの出力電圧が大きくなるほど、ノズル２３５内におけるトナー流量が減少していることを示すことになる。そして、トナー流量が所定量を下回るといった事態が継続して起こる場合には、トナー収容器２６０内のトナー残量が空に近くなっていることになる。図示しないトナー補給制御部は、この現象を利用して、透過型光学センサ２５０からの出力電圧が所定の閾値を上回るといった現象を監視し、この現象がある程度の頻度で発生した場合に、トナー収容器２６０内のトナーが無くなったと判断する。そして、ユーザーに対して収容器交換要求を通知する。

なお、図示の例では、ノズル２３５に２つの窓用開口２３５ａ，ｂを設けるとともに、この箇所に透明管２３５ｃを嵌め込んで光透過部を形成したが、ノズル２３５全体を透明な材料で構成してもよい。また、窓用開口を１つだけ設けるとともにノズル内壁を鏡面仕上げし、窓用開口から透明管を介して管内トナー流路に入射した光をノズル内壁で反射させるようにすれば、反射型光学センサを用いることもできる。

以上の基本的な構成を備える本プリンタにおいては、４つのトナー像形成部１００Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ、光書込ユニット１１０、転写装置１５０、これらを制御するメイン制御部などにより、記録部材たる転写紙Ｐに粉体としてのトナーを付着させて画像を形成する画像形成手段が構成されている。

次に、本プリンタの特徴的な構成について説明する。
電子写真方式や直接記録方式では、トナーを帯電させて画像形成に用いることから、トナーとしては帯電し易いものを用いる。トナー搬送装置２００のノズル２３５内では、トナーに対してある程度の圧力をかけるため、トナーが帯電し易くなる。ノズル２３５内で帯電したトナーが、ガラスや樹脂からなる透明管２３５ｃの内壁に接触すると、透明管２３５に分極による鏡像力を発生させて、内壁に良好に付着することがある。そして、この状態で更に圧力がかかると、トナーがやがて透明管２３５に固着してトナー汚れとなる。かかるトナー汚れが起こると、ノズル２３５の管内トナー流路におけるトナー流量にかかわらず、透過型光学センサ２５０による透過光量が減少してしまうため、「トナー流量にまだ十分に多い状態である」といった誤検知が生じてしまう。そして、トナー収容器２６０内のトナーエンドを正確に検知することができなくなってしまう。そこで、本プリンタでは、透明管２３５の内壁に対するトナー固着を抑えるべく、透明管２３５の内壁を定期的に清掃するようになっている。

先に示した図４において、搬送管２３５たるノズル２３５には、管内送気手段たる送気部２８０が接続されている。この送気部２８０は、周知の技術によって送気口２８１ａからエアーを吹き出すエアーポンプ２８１、この送気口２８１ａとノズル２３５とを接続する可撓性の送気チューブ２８２などから構成されている。

図７は、ノズル２３５を拡大して示す拡大構成図である。ノズル２３５は、全体として日本語ひらがな「し」の字のような形状をしており、「し」の字の上端が先端となっている。ノズル２３５の先端部には、上述したように、トナー収容器内のトナーをノズル２３５内に受け入れるためのトナー吸引孔２３６が形成されている。また、ノズル２３５の長手方向の中央付近には、上述した透明管２３５ｃが嵌め込まれており、これの両脇のノズル外壁には２つの窓用開口２３５ａ，ｂが形成されている。ノズル２３５の長手方向において、透過光部の一部を構成する透明管２３５ｃよりもノズル後端側（搬送先側）に近づいた箇所は、内管２３５ｅと、これを内包する外管２３５ｄとを具備する２重構造管になっている。この２重構造管の箇所では、外管２３５ｄに、開口としての送気受入口２３５ｆが形成されている。そして、この送気受入口２３５ｆには、送気部（２８０）の送気管たる送気チューブ２８２が接続されている。送気受入口２３５ｆよりもノズル後端側（搬送先側）に近づいた箇所では、内管２３５ｅと外管２３５ｄとの間隙が管周方向の全周に渡って塞がれている。

エアーポンプ２８１から吹き出されたエアーは、送気チューブ２８２を経由して、ノズル２３５の２重構造管における内管２３５ｅと外管２３５ｄとの間隙に進入する。この間隙は、上述したように、ノズル後端側で塞がれているため、間隙に進入したエアーは、図中矢印で示すように、ノズル先端側に向かって内管２３５ｅと外管２３５ｄとの間隙を出る。

詳しい制御フローは後述するが、エアーポンプ２８１による送気は吸引ポンプ２１０が作動していないときに行われる。内管２３５ｅと外管２３５ｄとの間隙を出たエアーは、吸引ポンプ２１０が停止していることで密閉空間となっているノズル２３５後端側に進むことができないため、そのままノズル先端側に向かう。そして、２重構造管のすぐ上に位置する透明管２３５ｃの内壁を擦りながら、水中で移動する泡のようにして、トナー粉体の中をノズル先端に向けて移動する。この際、透明管２３５ｃの内壁に付着しているトナーを内壁から吹き飛ばすことで、内壁を清掃する。ノズル先端まで移動したエアーは、トナー吸引孔２３６からノズル２３５外に出て、トナー収容器内に進入する。

図８は、トナー収容器２６０を示す斜視図である。図示のように、トナー収容器２６０の袋部２６１の底部（トナー排出側とは反対側）には、通気フィルター２６３が設けられている。エアーポンプ（２８１）から、送気チューブ（２８２）と、ノズル（２３５）とを経由して袋部２６１内に送られたエアーは、最終的にはこの通気フィルター２６３を通って収容器外に排出される。通気フィルター２６３のメッシュはトナー粒子を通過させない程度に細かくなっている。

透明管２３５ｃとしては、図９や図１０に示すように、トナーの搬送先側であるノズル後端側から、粉体収容器側であるノズル先端側に向けて内径を小さくした構造のものが用いられている。かかる構成では、透明管２３５ｃよりもノズル後端側に位置する２重構造管の内管２３５ｅと外管２３５ｄとの間隙から、ノズル先端側に向けて外管２３５ｄ内壁に沿うように吹き出されたエアーを、エアー移動方向に先細になっている透明管２３５ｃの内壁に確実に吹き付ける。これにより、透明管２３５ｃの内壁を効率良くエアークリーニングすることができる。

図１１は、本プリンタの電気回路の一部を示すブロック図である。同図において、トナー補給制御部３００は、ＣＰＵ（セントラル・プロセシング・ユニット）、ＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリー）、ＲＯＭ（リード・オンリー・メモリー）などから構成されている。このトナー補給制御部３００には、光書込制御回路３０１、現像器内の二成分現像剤のトナー濃度を検知する上述のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用のＴセンサ５６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋなどが接続されている。また、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用のトナー搬送装置（２００）に設けられた吸引モータ２１３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ、エアーポンプ２８１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ、透過型光学センサ２５０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋなども接続されている。

光書込制御回路３０１は、パーソナルコンピュータ等から送られてくる画像情報に基づいて上述の光書込ユニット１１０を制御するための回路である。

トナー補給制御部３００は、Ｔセンサ５６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋからの出力電圧値と、ＲＡＭ内に記憶している。Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用Ｖｔｒｅｆとの比較に基づいて吸引モータ２１３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋによるトナー補給動作時間（駆動量）を決定する。

具体的には、まず、「過不足用動作時間Ｔａ＝（Ｖｔｒｅｆ−Ｔセンサ出力電圧値）×係数Ｋ１」という演算式により、現時点でのトナー濃度の過不足に基づく過不足用動作時間Ｔａを算出する。この演算式において、係数Ｋ１は、ＶｔｒｅｆとＴセンサ出力電圧値との差分を、それに相当する量のトナー補給に必要な吸引ポンプ動作時間に換算するための係数である。現像器（５０）内の二成分現像剤のトナー濃度が基準濃度を上回っている場合には、過不足用動作時間Ｔａはマイナス値になる。

次に、トナー補給制御部３００は、光書込制御回路３０１から送られてくる画像情報に基づいて、プリントアウト画像の画像面積を演算する。そして、「消費予定用動作時間Ｔｂ＝画像面積×係数Ｋ２」という演算式により、消費予定用動作時間Ｔｂを算出する。この演算式において、係数Ｋ２は、画像面積に対応するトナー消費量を、それの補給に必要な吸引ポンプ動作時間に換算するための係数である。トナー補給制御部３００は、演算した過不足用動作時間Ｔａと消費予定用動作時間Ｔｂとの和をトナー補給動作時間とし、その時間分だけ吸引モータを駆動させる。このような吸引モータの駆動制御を、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色について行う。

図１２は、搬送制御手段たるトナー補給制御部３００によるトナー補給制御のフローを示すフローチャートである。トナー補給制御部３００は、プリント開始命令があるまで待機し（ステップ１、以下「ステップ」をＳと記す）、プリント開始命令がなされた場合（Ｓ１でＹ）には、各色のエアーポンプを所定時間だけ駆動して（Ｓ２）、各色のノズルにおける透明窓をエアークリーニングする。エアークリーニングが終了したら（Ｓ３でＹ）、各色のＴセンサ出力電圧値を読み込んだ後（Ｓ４）、読み込んだ値とＶｔｒｅｆとに基づいて各色の過不足用動作時間Ｔａを算出する（Ｓ５）。そして、各色の画像面積を算出し、算出結果に基づいて、各色の消費予定用動作時間Ｔｂを算出する（Ｓ６）。次に、過不足用動作時間Ｔａと消費予定用動作時間Ｔｂとの和であるトナー補給動作時間Ｔｃを各色毎に算出した後（Ｓ７）、各色の吸引モータをそれぞれ対応するトナー補給動作時間Ｔｃだけ駆動してトナーを現像器に補給する（Ｓ８）。同時に、各色のトナー収容器についてトナーエンドの判定処理を行う（Ｓ９）。このトナーエンド判定処理では、各色について、それぞれ透過型光学センサからの出力電圧値を２０［ｍｓ］の間隔で４０回サンプリングしながら光透過率に変換する。そして、８０［％］以上の光透過率が６回以上連続した場合を、トナーエンドと判定する。トナーエンドが発生した場合には（Ｓ１０でＹ）、それに対応する色のトナー収容器がトナーエンドである旨を図示しない表示部での表示などによってユーザーに通報した後（Ｓ１１）、プリント動作を強制中断する（Ｓ１２）。これに対し、トナーエンドが発生しなかった場合には（Ｓ１０でＮ）、次のプリント開始命令の有無を判断し（Ｓ１３）、有る場合には制御フローをＳ２にループさせる。また、無い場合には一連の制御フローを終了する。

このようなトナー補給制御では、トナーエンド判定処理に先立って、即ち、トナー収容器内のトナー残量の演算に先立って、送気部２８０のエアーポンプを所定時間駆動して、透明管の内壁をエアークリーニングしている。これにより、エアークリーニング直後に透過型光学センサによるトナー流量の検知を行って、トナー流量の検知制御を高めることができる。

なお、各色にそれぞれ対応させて４台のエアーポンプ２８１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを設けた例について説明したが、エアーポンプについては、各色を１台で供給してもよい。この場合、４つの分岐路を有する４分岐継手をエアーポンプの送気口に接続し、それぞれの分岐路を対応する色のノズルに接続すればよい。

図１３は、本プリンタの変形例装置におけるノズル２３５を示す拡大構成図である。この変形例装置では、ノズルの先端側が２重構造管になっており、先端は内管２３５ｅだけからなっている。この２重構造管は、光透過部を構成する透明管２３５ｃよりもノズル先端側（トナー収容器側）に近づいた箇所に形成されている。２重構造管の外管２３５ｄにおける搬送先側の端部付近には、開口としての第１送気受入口２３５ｆが形成されている。また、２重構造管の外管２３５ｄにおける第１送気受入口２３５ｆよりもノズル先端側（トナー収容器側）に近づいた箇所には、第２開口としての第２送気受入口２３５ｈが形成されている。第１送気受入口２３５ｆと第２送気受入口２３５ｈとの間においては、ゴムパッキンや樹脂コーキング材などからなるシーリング材２３５ｇにより、内管２３５ｅと外管２３５ｄとの間隙が管周方向の全周に渡って塞がれている。そして、透明管２３５ｃは、２重構造管のすぐ下に位置している。

外管２３５ｄに設けられた第１送気受入口２３５ｆには、清掃用送気チューブ２８５の一端側が接続されており、この清掃用送気チューブ２８５の他端側は清掃用電磁弁２８４に接続されている。また、外管２３５ｄに設けられた第２送気受入口２３５ｈには、攪拌用送気チューブ２８７が接続されており、この攪拌用送気チューブ２８７の他端側は攪拌用電磁弁２８６に接続されている。同図においては、１色分のトナー収容器の周囲構成しか示していないが、本プリンタでは、４色分のトナー収容器を設けている。よって、トナー収容器２６０、ノズル２３５、清掃用送気チューブ２８５、清掃用電磁弁２８４、攪拌送送気チューブ２８７、攪拌用電磁弁２８６は、それぞれ４つずつ存在する。

一方、エアーポンプ２８１から延びてくる送気チューブ２８２は、８分岐継手２８３に接続されている。この８分岐継手２８３は、入力側の流路を出力側に８つに分岐するものである。８つの分岐路は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の清掃用電磁弁２８４、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の攪拌用電磁弁２８６に接続されるが、同図においては、そのうちの１つの清掃用電磁弁２８４、及び１つの攪拌用電磁弁２８６だけを示している。

エアーポンプ２８１から吹き出されたエアーは、送気チューブ２８２と、８分岐継手２８３とを経由して８つに分流した後、それぞれ、８つの電磁弁の何れかに向けて流れていく。清掃用電磁弁２８４が開かれていると、エアーは清掃用送気チューブ２８５を経由した後、ノズル２３５の第１送気受入口２３５ｆを通って外管２３５ｄと内管２３５ｅとの間隙に進入する。エアーが進入した箇所よりもノズル先端側では、シーリング材２３５ｇによって前述の間隙が塞がれているため、エアーはノズル後端側に向けて間隙内を移動する。そして、間隙から出ると、しばらくの間、２重構造管のすぐ下にある透明管２３５ｃの内壁に沿って移動する。これにより、透明管２３５ｃの内壁がエアークリーニングされる。但し、吸引ポンプ２１０に向かうノズル後端側は、密閉空間になっているので、図中矢印で示すように、エアーはやがて開放空間となっているノズル先端側に向けて方向転換する。そして、トナーをかき混ぜながら内管２３５ｅ内を進んでいき、トナー吸引口２３６からノズル外に出る。

一方、攪拌用電磁弁２８６が開かれていると、８分岐継手２８３内のエアーは攪拌用電磁弁２８６と攪拌用送気チューブ２８７とを経由した後、ノズル２３５の第２送気受入口２３５ｈを通って外管２３５ｄと内管２３５ｅとの間隙に進入する。エアーが進入した箇所よりもノズル後端側では、シーリング材２３５ｇによって前述の間隙が塞がれているため、エアーはノズル先端側に向けて間隙内を移動する。そして、間隙から出てトナー収容器２６０内に進入し、ノズル２３５の先端部の周囲に存在するトナーをエアー攪拌する。これにより、ノズル２３５周囲におけるトナー凝集が抑えられる。

透明窓２３５ｃのエアークリーニングと、トナー収容器２６０内におけるノズル周囲のトナー攪拌とについては、同時に行ってもよいが、別々のタイミングで行うことがより望ましい。これは次に説明する理由による。即ち、透明窓２３５ｃのエアークリーニングについては、上述したように、吸引ポンプ２８１の駆動によるトナー補給や、トナーエンド判定処理を行う直前に実施することが望ましい。一方、ノズル周囲のトナー密度は、トナー補給動作に伴って高くなるため、ノズル周囲のトナー攪拌については、トナー補給の直後に行うことが望ましいのである。そこで、本変形例装置では、複数の分岐管である上述の分岐路にそれぞれ、電磁弁を設けている。そして、各色についてそれぞれ、トナー補給やトナーエンド判定処理に先立って透明窓２３５ｃのエアークリーニングを行う一方で、トナー補給やトナーエンド判定処理を行った後に、ノズル周囲のエアー攪拌を行うようになっている。

本変形例装置では、透明管２３５ｃとして、図１４や図１５に示すように、ノズル先端側からノズル後端側に向けて内径を小さくした構造のものが用いられており、先に図７に示した構成で用いた透明管とはテーパーの向きが逆になっている。これは、先に図７に示した構成では、透明管２３５ｃ内にてエアーがノズル後端側から先端側に向かって流れるのに対し、本変形例装置ではノズル先端側から後端側に向かって流れるからである。エアーが流れる方向に向かって透明管２３５ｃ内を先細にすることで、エアーを確実に透明管２３５ｃの内壁に吹き付けることが可能になる。

トナーとしては、良好な円形度と小粒径化とを両立し得る重合法によって製造されたものを用いることが望ましい。かかるトナーを用いることで、解像度が非常に高いプリントアウトでも高品質の画像を得ることができるからである。但し、この一方で、重合法によるトナーは、表面形状が滑らかであたり、小粒径であったりすることによって接触帯電し易いため、透明管２３５ｃの内壁に固着し易くなる。本発明は高画像品質を実現し得る重合トナーを用いる場合に特に生じ易くなる透明管２３５ｃの内壁のトナー汚れを抑えて、高画像品質化と、トナーエンド判定の高精度化とを実現することができる。そこで、本プリンタや変形例装置においては、トナーとして、重合法によって製造された重合トナーを用いるように、ユーザーに指定している。ユーザーに指定する方法としては、例えば、重合トナーを、プリンタ本体とともに梱包して出荷することが挙げられる。また例えば、重合トナーの製品番号や商品名などを、プリンタ本体やこの取扱説明書などに明記することによって行ってもよい。また例えば、ユーザーに対して書面や電子データ等をもって上記製品番号や商品名などを通知することによって行ってもよい。また例えば、重合トナーを収容しているトナー収容器２６０をプリンタ本体にセットした状態で出荷することによって行うこともできる。本プリンタや変形例装置では、これら全ての方法を採用しているが、少なくとも何れか１つの方法を採用すれば足りる。

参考までに、重合トナーの製造方法について簡単に説明する。
（１）トナー組成物の準備
酢酸エチル等の有機溶媒に、樹脂、着色剤、ワックス、帯電制御剤、イソシアネート基を有するポリエステル樹脂（プレポリマー）からなるトナー原材料を溶解させ、それをトナー組成物とした。なお、プレポリマーとは、ベースとなるポリマー１分子中に２以上の反応基を有するポリマーのことである。
（２）乳化
界面活性剤、粘度調整剤、樹脂微粒子を含有する水系媒体に、上記トナー組成物とアミン類とを加えて、せん断力により分散させ、乳化状態を形成する。
（３）熟成
イソシアネート基とアミン類との反応による伸長や架橋反応を促進させるため、反応系に対して加熱を行う。
（４）脱溶剤
一例として、系全体を徐々に昇温し、液滴中の有機溶媒を蒸発除去する方法をとることができる。
（５）アルカリ洗浄、水洗
得られたトナー粒子表面に残存している異物（界面活性剤、粘度調整剤、等）を除去するための工程である。
（６）乾燥
得られたトナー粒子をろ過により回収し、乾燥する。
（７）外添剤処理
必要に応じて、外添剤微粒子（シリカ、チタニア、アルミナ、等）を０．１〜５．０重量部ミキサーにより外添する。

これまで、トナーと磁性キャリアとを含有する二成分現像剤を用いる二成分現像方式の複写機について説明したが、磁性キャリアを含まない一成分現像剤を用いる一成分現像方式にも本発明の適用が可能である。また、粉体としてトナーを搬送するのではなく、磁性キャリアや二成分現像剤を搬送する画像形成装置にも本発明の適用が可能である。また、複写機に限らず、プリンタやファクシミリなどの他の画像形成装置でもよい。また、レーザー光による露光を行う方式ではなく、ＬＥＤによる露光や、イオン付与などによって静電潜像を形成する方式でもよい。また、電子写真方式ではなく、直接記録方式によってトナー像を形成する画像形成装置にも本発明の適用が可能である。

以上、実施形態に係るプリンタにおいては、搬送管たるノズル２３５の長さ方向における透明管２３５ｃ（光透過部の一部）よりも搬送先側（ノズル後端側）に近づいた箇所を、内管２３５ｅとこれを内包する外管２３５ｄとを具備する２重構造管にしている。そして、外管２３５ｄに設けた開口たる送気受入口２３５ｆに、管内送気手段たる送気部２８０の送気管たる送気チューブ２８２を接続し、２重構造管における送気受入口２３５ｆよりも搬送先側（ノズル後端側）に近づいた箇所にて内管２３５ｅと外管２３５ｄとの間隙を管周方向の全周に渡って塞いでいる。かかる構成では、先に図７に示したように、ノズル２３５内に送ったエアーを内管２３５ｅに当てた後、透明管２３５ｃの内壁に向けて方向転換させる。これにより、ノズル２３５内に送り込んだエアーを透明管２３５ｃの内壁に集中的に吹き付けて、クリーニング効果を向上させることができる。

また、実施形態に係るプリンタにおいては、光透過部たる透明管２３５ｃとして、搬送先側（ノズル後端側）からトナー収容器側（ノズル先端側）に向けて内径を小さくした構造のものを用いているので、上述した理由により、ノズル２３５内に送り込んだエアーを確実に透明管２３５ｃの内壁に吹き付けることができる。

また、変形例装置においては、図１３に示したように、ノズル２３５の長さ方向における透明管２３５ｃよりもトナー収容器側（ノズル先端側）に近づいた箇所を、内管２３５ｅとこれを内包する外管２３５ｄとを具備する２重構造管にしている。そして、外管２３５ｄに設けた開口たる第１送気受入口２３５ｆに送気管たる清掃用送気チューブ２８５を接続し、２重構造管における第１送気受入口２３５ｆよりもトナー収容器側に近づいた箇所にて内管２３５ｅと外管２３５ｄとの間隙を管周方向の全周に渡って塞いでいる。かかる構成においても、ノズル２３５内に送ったエアーを内管２３５ｅに当てた後、透明管２３５ｃの内壁に向けて方向転換させる。これにより、ノズル２３５内に送り込んだエアーを透明管２３５ｃの内壁に集中的に吹き付けて、クリーニング効果を向上させることができる。

また、変形例装置においては、外管２３５ｄにおける第１送気受入口２３５ｄよりもトナー収容器側に近づいた箇所に第２開口たる第２送気受入口２３５ｈを設けている。そして、第１送気受入口２３５ｆと第２送気受入口２３５ｈとの間の位置で、内管２３５ｅと外管２３５ｄとの間隙を管周方向の全周に渡って塞いでいる。更に、送気チューブ２８２を複数に分岐して得た複数の分岐路の１つを第１送気受入口２３５ｆに接続するとともに、他の１つを第２送気受入口２３５ｈに接続している。かかる構成では、図１３に示したように、ノズル周囲のトナー攪拌用の送気手段と、エアークリーニング用の送気手段とを、１つのエアーポンプ２８１によって兼用することができる。

また、変形例装置においては、光透過部の一部たる透明管２３５ｃとして、トナー収容器側から搬送先側に向けて内径を小さくした構造のものを用いている。かかる構成においても、上述した理由により、ノズル２３５内に送り込んだエアーを確実に透明管２３５ｃの内壁に吹き付けることができる。

また、変形例装置においては、複数の分岐管たる８つの分岐路のそれぞれに、電磁弁を設けているので、上述した理由により、ノズル周囲のトナー攪拌用と、透明管２３５ｃのエアークリーニング用とで、１つのエアーポンプを兼用しても、トナー攪拌用のエアー吹き付けと、エアークリーニング用のエアー吹き付けとを別々のタイミングで行うことを可能にしている。これにより、それぞれを上述したような適切なタイミングで個別に行って、それぞれ効率の良いトナー攪拌やエアークリーニングを行うことができる。

また、実施形態に係るプリンタや変形例装置においては、光学センサたる透過型光学センサ２５０による検知結果に基づいてトナー収容器２６０内のトナー残量を演算させるように、搬送制御手段たるトナー補給制御部３００を構成しているので、使い捨てのトナー収容器２６０内にトナー残量センサを配設することによるコストアップを回避することができる。

また、実施形態に係るプリンタや変形例装置においては、トナー残量の演算処理たるトナーエンド判定処理を行うのに先立って、エアーポンプ２８１を所定時間駆動させる制御を実施させるように、トナー補給制御部３００を構成しているので、ノズル２３５内のトナー流路を透過型光学センサ２５０によって検知する直前に透明管２３５ｃをエアークリーニングして、トナーエンドの判定精度（トナー残量の検知精度）を高めることができる。

実施形態に係るプリンタを示す概略構成図。同プリンタにおけるＹ用のトナー像形成部を転写装置の一部とともに示す拡大構成図。同転写装置の要部構成を示す拡大構成図。同プリンタにおける４つのトナー搬送装置のうち、１つを示す概略構成図。同トナー搬送装置の吸引ポンプのポンプ部を示す分解斜視図。同トナー搬送装置のノズルの長手方向における中央付近を示す部分斜視図。同ノズルを拡大して示す拡大構成図。同トナー搬送装置のトナー収容器を示す斜視図。同ノズルの透明管の一例を示す斜視図。同透明管の他の一例を示す斜視図。同プリンタの電気回路の一部を示すブロック図。同プリンタのトナー補給制御部によって実施されるトナー補給制御のフローを示すフローチャート。同プリンタの変形例装置におけるノズルを示す拡大構成図。同変形例装置のトナー搬送装置における透明管の一例を示す斜視図。同透明管の他の一例を示す斜視図。

符号の説明

５０：現像器（搬送先）
１００Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ：トナー像形成部（画像形成手段の一部）
１１０：光書込ユニット（画像形成手段の一部）
１５０：転写装置（画像形成手段の一部）
２００：トナー搬送装置
２１０：吸引ポンプ（移動力付与手段）
２２０：搬送チューブ（搬送管）
２３５：ノズル（搬送管）
２３５ａ，ｂ：窓用開口（光透過部の一部）
２３５ｃ：透明管（光透過部の一部）
２３５ｄ：外管
２３５ｅ：内管
２３５ｆ：送気受入口（開口）
２３５ｈ：第２送気受入口（第２開口）
２５０：透過型光学センサ
２６０：トナー収容器（粉体収容器）
２８０：送気部（管内送気手段）
２８２：送気チューブ（送気管）
２８４：清掃用電磁弁
２８５：清掃用送気チューブ（送気管、分岐管）
２８６：攪拌用電磁弁
２８７：攪拌用送気チューブ（送気管、分岐管）
３００：トナー補給制御部（搬送制御手段）

Claims

粉体を収容する粉体収容器と、該粉体収容器内から排出される粉体を受け入れて搬送先まで導くための搬送管と、該搬送管の長さ方向における少なくとも一部に設けられた光透過部と、該光透過部に対して該搬送管の横断面方向における一端側から他端側に向けて透過した光の量を検知する光学センサと、該搬送管内の粉体に対して該粉体収容器側から該搬送先側に向かう移動力を付与する移動力付与手段とを備え、該粉体収容器内の粉体を該搬送管に通して該搬送先まで搬送する粉体搬送装置において、
上記搬送管の上記光透過部の内壁に向けて空気を送り込む管内送気手段を設け、
上記搬送管の長さ方向における上記光透過部よりも上記搬送先側に近づいた箇所を、内管とこれを内包する外管とを具備する２重構造管にし、
該外管に設けた開口に上記管内送気手段の送気管を接続し、
且つ、該２重構造管における該開口よりも上記搬送先側に近づいた箇所にて該内管と該外管との間隙を管周方向の全周に渡って塞いだことを特徴とする粉体搬送装置。
請求項１の粉体搬送装置において、
上記光透過部として、上記搬送先側から上記粉体収容器側に向けて内径を小さくした構造のものを用いたことを特徴とする粉体搬送装置。
粉体を収容する粉体収容器と、該粉体収容器内から排出される粉体を受け入れて搬送先まで導くための搬送管と、該搬送管の長さ方向における少なくとも一部に設けられた光透過部と、該光透過部に対して該搬送管の横断面方向における一端側から他端側に向けて透過した光の量を検知する光学センサと、該搬送管内の粉体に対して該粉体収容器側から該搬送先側に向かう移動力を付与する移動力付与手段とを備え、該粉体収容器内の粉体を該搬送管に通して該搬送先まで搬送する粉体搬送装置において、
上記搬送管の上記光透過部の内壁に向けて空気を送り込む管内送気手段を設け、
上記搬送管の長さ方向における上記光透過部よりも上記粉体収容器側に近づいた箇所を、内管とこれを内包する外管とを具備する２重構造管にし、
該外管に設けた開口に上記管内送気手段の送気管を接続し、
且つ、該２重構造管における該開口よりも上記粉体収容器側に近づいた箇所にて該内管と該外管との間隙を管周方向の全周に渡って塞いだことを特徴とする粉体搬送装置。
請求項３の粉体搬送装置において、
上記外管における上記開口よりも上記粉体収容器側に近づいた箇所に第２開口を設け、該開口と該第２開口との間の位置で上記間隙を管周方向の全周に渡って塞ぎ、且つ、上記送気管を複数に分岐して得た複数の分岐管の１つを該開口に接続するとともに、他の１つを該第２開口に接続したことを特徴とする粉体搬送装置。
請求項３又は４の粉体搬送装置において、
上記光透過部として、上記粉体収容器側から上記搬送先側に向けて内径を小さくした構造のものを用いたことを特徴とする粉体搬送装置。
請求項４又は５の粉体搬送装置において、
複数の上記分岐管のそれぞれに、電磁弁を設けたことを特徴とする粉体搬送装置。
記録部材に粉体としてのトナーを付着させて画像を形成する画像形成手段と、粉体収容器に収容されているトナーを該画像形成手段まで搬送するトナー搬送装置と、これを制御する搬送制御手段とを備える画像形成装置において、
上記トナー搬送装置として請求項１乃至６の何れかの粉体搬送装置を用いるとともに、上記光学センサによる検知結果に基づいて上記粉体収容器内のトナー残量を演算させるように、上記搬送制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
請求項７の画像形成装置において、
上記トナー残量の演算に先立って、上記管内送気手段を所定時間駆動させる制御を実施させるように、上記搬送制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。