JP4708227B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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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係り、詳しくは像担持体上の潜像を現像する現像装置と、この現像装置に補給する画像形成のための紛体を収納した粉体貯留ユニットとを備えた画像形成装置に関するものである。
画像形成システムの一つに、電子写真複写方式に係るシステムがあり、この方式を用いた装置として、多数の複写機、プリンタあるいはファクシミリが存在する。
電子写真複写方式は、一様帯電された像担持体をなす感光体上に露光や光書き込み等によって静電潜像を形成し、この静電潜像を、例えば磁性キャリアとトナーとを混合した二成分系現像剤のトナーあるいは両者を一体化した一成分系現像剤を用いて可視像化処理し、その可視像を転写材に転写して複写物を得るものである。
電子写真複写方式は、一様帯電された像担持体をなす感光体上に露光や光書き込み等によって静電潜像を形成し、この静電潜像を、例えば磁性キャリアとトナーとを混合した二成分系現像剤のトナーあるいは両者を一体化した一成分系現像剤を用いて可視像化処理し、その可視像を転写材に転写して複写物を得るものである。
可視像化処理に用いられる現像剤は、可視像処理を行うことに伴い消費され、その消費量が所定程度を越えると補充を必要とする。例えば、二成分系現像剤の場合には、トナーの量が経時的に減少し、現像装置中の現像剤におけるトナーの濃度が低下し、その結果、所望の画像濃度が得られなくなる。そこで、画像濃度の低下を抑えるために、現像剤中でのトナー濃度が所定値以下になると、現像装置へトナーを補給して現像剤中でのトナー濃度を安定した状態に維持することが行われており、そのためのトナー補給装置が備えられている。
現像装置に付設されているトナー補給部は、一定量の補給用トナーを収容し、現像剤中でのトナー濃度の変化に応じてトナーを現像剤中に補給するようになっている。しかし、現像装置に付設されるトナー補給部は、装置の大型化を防止するために比較的小型化されているのが現状である。一般に、上述の構成の現像装置では、トナー補給部内に収容されていたトナーが消費されて無くなると、現像装置内に装備されているトナー補給部を外部に取り出すことによってトナー補給部の交換が行われるが、このトナー補給部の交換の際には、稼働状態にある画像形成装置を一旦停止させるため、この交換作業および装置の再起動の為に、画像形成動作を妨げる、無駄な時間が必要となる。
このような事態を防止して、画像形成装置の稼働中断時間を短くすることが望まれる。上記した要求を満足させる意図で提案されているものに、比較的大量の補給トナーを収容することが可能なトナー収納部を設け、このトナー収納部と現像装置とを接続し、現像装置に付設されたトナー補給部でのトナーの残量に応じてトナーを補給する現像剤補給装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
しかし、上述したように、容量の大きなトナー貯留部を用いた場合、内部に収納されたトナーが凝集して、現像領域へのトナーの搬送を円滑に行うことができなくなるという不具合がある。
このような問題を解決するための手段として、例えば特許文献２では、下方端部に開口部を備えたトナー収納容器と、該トナー収納容器の画像形成装置本体への装脱により前記開口部から前記トナー収納容器に抜き差しされる軸状の係合子とを有し、前記トナー収納容器内に収納されたトナーが前記係合子を介して現像装置に補給されるトナー補給装置において、前記係合子には前記現像装置に補給されるトナーが通過するトナー通路が設けられ、該トナー通路の途中にエア供給手段に通ずるエア通路が合流されていることを特徴とするトナー補給装置が開示されている。
即ち、特許文献２では、トナー収納容器内にエアポンプから空気を供給して、収容部内のトナーの流動性を確保することができ、また、エア通路を介して供給されるエアが、トナー排出方向下流側に逆流し難く、移送チューブ内でのトナー詰まりの発生を抑えることができると記載されている。
このような問題を解決するための手段として、例えば特許文献２では、下方端部に開口部を備えたトナー収納容器と、該トナー収納容器の画像形成装置本体への装脱により前記開口部から前記トナー収納容器に抜き差しされる軸状の係合子とを有し、前記トナー収納容器内に収納されたトナーが前記係合子を介して現像装置に補給されるトナー補給装置において、前記係合子には前記現像装置に補給されるトナーが通過するトナー通路が設けられ、該トナー通路の途中にエア供給手段に通ずるエア通路が合流されていることを特徴とするトナー補給装置が開示されている。
即ち、特許文献２では、トナー収納容器内にエアポンプから空気を供給して、収容部内のトナーの流動性を確保することができ、また、エア通路を介して供給されるエアが、トナー排出方向下流側に逆流し難く、移送チューブ内でのトナー詰まりの発生を抑えることができると記載されている。
しかしながら、特許文献２に開示の方法では、上記トナー収納容器内においてエア噴出口付近に存在するトナーの流動性は十分に確保されるものの、エア噴出口から離れた位置にあるトナーにはエアが十分に供給されず、その一部が凝集したりする場合がある。
特に、トナー収納容器全体の容量を大きくした場合には、トナー収納容器内に収納されているトナー全体の流動性を、長期間にわたって確保することは困難である。
収納容器内部のトナーが凝集すると、現像装置側にトナーを供給するための搬送路内に、凝集したトナーが堆積して、搬送速度が低下したりするおそれがある。
特に、トナー収納容器全体の容量を大きくした場合には、トナー収納容器内に収納されているトナー全体の流動性を、長期間にわたって確保することは困難である。
収納容器内部のトナーが凝集すると、現像装置側にトナーを供給するための搬送路内に、凝集したトナーが堆積して、搬送速度が低下したりするおそれがある。
また、上記特許文献１に開示の構成では、現像装置内部において現像処理部とトナー補給部とをパイプにより接続し、パイプ内に配設されているコイルスクリューによって現像処理部に向けてトナーを移送するようになっている。このコイルスクリューとは異なる移送形式として、現像装置内に対して、自身の重力を利用してトナーを落下させて、現像処理部に向けてトナーを導入させる構成もある。
しかしながら、上記した各構成は、いずれも画像形成装置に設置されている現像装置に付属させて設けられているために、トナー補給部が現像装置内に組込まれている場合も含めて、現像部が画像形成装置内に占めるスペースが大きくなり、装置の大型化および複雑化が避けられない。
しかしながら、上記した各構成は、いずれも画像形成装置に設置されている現像装置に付属させて設けられているために、トナー補給部が現像装置内に組込まれている場合も含めて、現像部が画像形成装置内に占めるスペースが大きくなり、装置の大型化および複雑化が避けられない。
また、近年では資源の有効利用が求められており、感光体、搬送装置等の表面に残留したトナーを除去するクリーニング装置により取り除かれたトナーを、再利用することが求められている。
この場合、クリーニング装置により回収されたトナーを一度回収トナー収納装置に回収した後、トナー貯留部もしくは現像装置に搬送する構成としたり、クリーニング装置内に回収トナーの排出部を設け、このトナー排出部からトナー貯留部もしくは現像装置内にトナーを搬送する構成とすることが可能である。
この場合、クリーニング装置により回収されたトナーを一度回収トナー収納装置に回収した後、トナー貯留部もしくは現像装置に搬送する構成としたり、クリーニング装置内に回収トナーの排出部を設け、このトナー排出部からトナー貯留部もしくは現像装置内にトナーを搬送する構成とすることが可能である。
しかし、このようにクリーニング装置で回収されたトナーをトナー貯留部や現像装置に移送して再度利用する構成を備えた画像形成装置においては、特に装置の大型化や複雑化が招かれやすい。
これは、回収トナー収納装置とトナー貯留部の間のトナー搬送については、一般に、上述した現像装置とトナー貯留部間の搬送手段と同様、回収トナー収納装置とトナー貯溜部との間をパイプを介して連結し、そのパイプ内に配設された搬送スクリューで移送を行う構成がとられていることに起因する。即ち、このような移送方式にあっては、例えばコイルスクリューが現像装置や回収トナー収納装置のごく近傍まで配置されている必要があり、またコイルスクリューの確実な回転を保証するために、望ましくは直線移送、あるいは大きな曲率半径での曲線移送といったような、かなり制約のある移送路を確保する必要があるためである。
このように、画像形成装置本体内部に多くの部材が配設されると、画像形成装置内のレイアウト上の制約から、各部材の配置の自由度に制限が与えられて、装置の大型化・複雑化が避けられない。
装置が大型化したり複雑化したりすると、画像形成装置の設置スペースにも問題が生じ、また、トナー貯留部の交換などのメンテナンスにおいても、操作性が悪化し、さらには、メンテナンスを行うことに伴う、装置の不稼働時間が多くなるという問題がある。
これは、回収トナー収納装置とトナー貯留部の間のトナー搬送については、一般に、上述した現像装置とトナー貯留部間の搬送手段と同様、回収トナー収納装置とトナー貯溜部との間をパイプを介して連結し、そのパイプ内に配設された搬送スクリューで移送を行う構成がとられていることに起因する。即ち、このような移送方式にあっては、例えばコイルスクリューが現像装置や回収トナー収納装置のごく近傍まで配置されている必要があり、またコイルスクリューの確実な回転を保証するために、望ましくは直線移送、あるいは大きな曲率半径での曲線移送といったような、かなり制約のある移送路を確保する必要があるためである。
このように、画像形成装置本体内部に多くの部材が配設されると、画像形成装置内のレイアウト上の制約から、各部材の配置の自由度に制限が与えられて、装置の大型化・複雑化が避けられない。
装置が大型化したり複雑化したりすると、画像形成装置の設置スペースにも問題が生じ、また、トナー貯留部の交換などのメンテナンスにおいても、操作性が悪化し、さらには、メンテナンスを行うことに伴う、装置の不稼働時間が多くなるという問題がある。
そこで、上記トナー貯留部を、画像形成装置内部ではなく、現像装置と別体で画像形成装置外部に設置し、その両者間を内部に搬送スクリューを配置したパイプなどの連結部材によって接続してトナー貯留部から現像装置に向けトナーを移送する構成もある（例えば、特許文献３）。この場合、トナー貯留部の容量を大きくしてトナー貯留部の交換頻度を減少させつつ、上述した問題を軽減することができる。
しかしながら、特許文献３に開示の発明のように、トナー貯留部を外部に設置した場合には、トナー貯留部から現像ユニットへの搬送経路が長くなる。
トナーの搬送経路が長くなると、搬送路内でトナーが滞留して、トナーの搬送速度が減少するという不具合が生じるおそれがあり、また、現像ホッパや現像装置内部には、微量調整を行いながらトナー供給を行うことが必要となるが、トナーの搬送経路が長くなると、精度の高い調整を行いながらトナー補給を行うことが困難となり、正確なトナー補給を行えなくなる。即ち、トナー貯留部から現像装置内への効率的且つ正確なトナー供給を行えなくなるという問題が生じてくる。
また、トナー貯留部を画像形成装置内部に設置する場合にも、現像装置周辺には、感光体の駆動装置、現像ユニットの駆動装置等の多数の部品が配置されているため、容量の大きいトナー貯留部を使用する場合、このトナー貯留部は現像装置からある程度離間させた位置に設置することが望まれるため、上述したトナー貯留部を外部に設置した場合と同様の問題が生じてくる。
トナーの搬送経路が長くなると、搬送路内でトナーが滞留して、トナーの搬送速度が減少するという不具合が生じるおそれがあり、また、現像ホッパや現像装置内部には、微量調整を行いながらトナー供給を行うことが必要となるが、トナーの搬送経路が長くなると、精度の高い調整を行いながらトナー補給を行うことが困難となり、正確なトナー補給を行えなくなる。即ち、トナー貯留部から現像装置内への効率的且つ正確なトナー供給を行えなくなるという問題が生じてくる。
また、トナー貯留部を画像形成装置内部に設置する場合にも、現像装置周辺には、感光体の駆動装置、現像ユニットの駆動装置等の多数の部品が配置されているため、容量の大きいトナー貯留部を使用する場合、このトナー貯留部は現像装置からある程度離間させた位置に設置することが望まれるため、上述したトナー貯留部を外部に設置した場合と同様の問題が生じてくる。
そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、トナー貯留部の交換頻度を少なくして、稼働中断時間を短くし、またトナー貯留部から現像装置内部へのトナー供給の際に、搬送路内にトナーが滞留したりすることがなく、効率的且つ円滑にトナー補給を行うことができる画像形成装置を提供することである。
上記課題を解決するための手段である本発明の特徴を以下に挙げる。
本発明の画像形成装置は、潜像を担持する像担持体と、像担持体表面に形成された静電潜像をトナーで可視像化する現像装置と、を備える画像形成装置において、トナー又はトナーとキャリアとを含む現像剤といった画像形成に用いる粉体を貯留する紛体貯留部と、前記粉体貯留部を収納する収納ユニットとを有する紛体貯留ユニットと、前記紛体貯留ユニットから前記紛体貯留ユニット内部の粉体を前記現像装置側に供給する紛体供給機構とを備え、前記紛体供給機構は、前記紛体貯留部内部に噴出口から気体を噴出させる気体噴出装置と、前記紛体貯留部から前記現像装置に連通する紛体通路とを有し、前記気体噴出装置は、前記噴出口を形成する多孔質部材からなる噴流発生部と、前記噴流発生部に気体を供給する気体供給ポンプとを備え、前記噴流発生部は、前記紛体貯留部に接続して備えられ、前記粉体通路は、前記気体噴出装置から供給された気体により前記粉体貯留部内で攪拌された粉体を吸引する吸引管と、前記吸引管内に負圧を生じせしめて前記粉体貯留部内の紛体を吸引する吸引ポンプとを備え、前記吸引管の吸引口は、前記粉体貯留部の下方に向かって開口しており、前記気体噴出装置から前記吸引口に対して気体を噴出することを特徴とする。
また、前記気体供給ポンプは、前記粉体貯留部に備えられることが好ましい。
また、前記気体供給ポンプ及び／又は前記吸引ポンプは、前記収納ユニットに備えられることが好ましい。
また、前記収納ユニットは、前記画像形成装置と一体で備えられるものとすることができる。
また、前記収納ユニットは、前記画像形成装置と別体で備えられるものとしてもよい。
また、前記画応形成装置は、前記紛体通路内に、前記現像装置内に供給される紛体を貯蔵する現像ホッパを備えることが好ましい。
また、前記画像形成装置は、前記粉体通路内に、前記紛体貯留ユニットから供給された紛体を一時的に貯留する中間貯留部と、前記中間貯留部から前記現像装置側に紛体を搬送する下流側紛体搬送機構を備えることが好ましい。
また、前記中間貯留部及び前記下流側紛体搬送機構は、前記粉体通路内に複数個備えられるものとすることができる。
また、前記画像形成装置は、前記中間貯留部の少なくとも一つに、該中間貯留部内に供給される粉体を収容する粉体収納容器を備え、前記粉体収納容器は、前記中間貯留部に接続して備えられることが好ましい。
また、前記画像形成装置は、像担持体上に残留したトナーを回収する粉体回収装置と、前記粉体回収装置で回収されたトナーを、前記画像形成装置本体内部に還流させる還流装置を備え、前記粉体回収装置で回収されたトナーは、前記還流装置により前記紛体貯留部、前記中間貯留部、前記現像ホッパのうち少なくともいずれか一つに搬送されることが好ましい。
また、前記画像形成装置には、前記紛体貯留ユニットが複数個備えられ、前記粉体貯留部と前記現像装置とを連通させる粉体通路が、それぞれ別々に備えられるものとすることができる。
本発明の画像形成装置は、潜像を担持する像担持体と、像担持体表面に形成された静電潜像をトナーで可視像化する現像装置と、を備える画像形成装置において、トナー又はトナーとキャリアとを含む現像剤といった画像形成に用いる粉体を貯留する紛体貯留部と、前記粉体貯留部を収納する収納ユニットとを有する紛体貯留ユニットと、前記紛体貯留ユニットから前記紛体貯留ユニット内部の粉体を前記現像装置側に供給する紛体供給機構とを備え、前記紛体供給機構は、前記紛体貯留部内部に噴出口から気体を噴出させる気体噴出装置と、前記紛体貯留部から前記現像装置に連通する紛体通路とを有し、前記気体噴出装置は、前記噴出口を形成する多孔質部材からなる噴流発生部と、前記噴流発生部に気体を供給する気体供給ポンプとを備え、前記噴流発生部は、前記紛体貯留部に接続して備えられ、前記粉体通路は、前記気体噴出装置から供給された気体により前記粉体貯留部内で攪拌された粉体を吸引する吸引管と、前記吸引管内に負圧を生じせしめて前記粉体貯留部内の紛体を吸引する吸引ポンプとを備え、前記吸引管の吸引口は、前記粉体貯留部の下方に向かって開口しており、前記気体噴出装置から前記吸引口に対して気体を噴出することを特徴とする。
また、前記気体供給ポンプは、前記粉体貯留部に備えられることが好ましい。
また、前記気体供給ポンプ及び／又は前記吸引ポンプは、前記収納ユニットに備えられることが好ましい。
また、前記収納ユニットは、前記画像形成装置と一体で備えられるものとすることができる。
また、前記収納ユニットは、前記画像形成装置と別体で備えられるものとしてもよい。
また、前記画応形成装置は、前記紛体通路内に、前記現像装置内に供給される紛体を貯蔵する現像ホッパを備えることが好ましい。
また、前記画像形成装置は、前記粉体通路内に、前記紛体貯留ユニットから供給された紛体を一時的に貯留する中間貯留部と、前記中間貯留部から前記現像装置側に紛体を搬送する下流側紛体搬送機構を備えることが好ましい。
また、前記中間貯留部及び前記下流側紛体搬送機構は、前記粉体通路内に複数個備えられるものとすることができる。
また、前記画像形成装置は、前記中間貯留部の少なくとも一つに、該中間貯留部内に供給される粉体を収容する粉体収納容器を備え、前記粉体収納容器は、前記中間貯留部に接続して備えられることが好ましい。
また、前記画像形成装置は、像担持体上に残留したトナーを回収する粉体回収装置と、前記粉体回収装置で回収されたトナーを、前記画像形成装置本体内部に還流させる還流装置を備え、前記粉体回収装置で回収されたトナーは、前記還流装置により前記紛体貯留部、前記中間貯留部、前記現像ホッパのうち少なくともいずれか一つに搬送されることが好ましい。
また、前記画像形成装置には、前記紛体貯留ユニットが複数個備えられ、前記粉体貯留部と前記現像装置とを連通させる粉体通路が、それぞれ別々に備えられるものとすることができる。
本発明によれば、トナー貯留部の交換頻度を少なくして稼働中断時間を大幅に短縮することができ、また、装置本体の大型化を招くことなく、トナー貯留部から現像装置内に円滑にトナーを搬送することができる画像形成装置を提供することができる。
以下に、本発明を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明に係る画像形成装置が備えられる画像形成ユニット全体の外観を示す概略図である。
図１において、画像形成ユニット４００の略中央には、複写ユニット１００が備えられており、複写ユニット１００の図中右側には、給紙ユニット２００が備えられている。本実施形態において複写ユニット１００は、粉体トナーを使用して定着画像を形成する電子写真方式の画像形成装置である。また、給紙ユニット２００には、図中右側に張り出した給紙トレイとしてのウイング２ａが設けられており、このウイング２ａの下側には、複写ユニット１００で使用されるトナーを収納する、トナー貯留ユニット２２０が設けられている。トナー貯留ユニット２００は、図示しない搬送路により複写ユニット１００と接続されており、後に詳述する機構により、トナー貯留ユニット２００内部に収納されているトナーは、下記に詳述する機構により複写ユニット１００に供給される。
なお、画像形成ユニット４００におけるトナー貯留ユニット２２０の設置箇所については任意で設定することができるが、図１に示されている箇所に設置することで、ウイング２ａが張り出した箇所を有効に利用することができる。
また、複写ユニット１００の図中左側には、ソートやホチキス止め等を行うための後処理ユニット３００が備えられている。
図１は、本発明に係る画像形成装置が備えられる画像形成ユニット全体の外観を示す概略図である。
図１において、画像形成ユニット４００の略中央には、複写ユニット１００が備えられており、複写ユニット１００の図中右側には、給紙ユニット２００が備えられている。本実施形態において複写ユニット１００は、粉体トナーを使用して定着画像を形成する電子写真方式の画像形成装置である。また、給紙ユニット２００には、図中右側に張り出した給紙トレイとしてのウイング２ａが設けられており、このウイング２ａの下側には、複写ユニット１００で使用されるトナーを収納する、トナー貯留ユニット２２０が設けられている。トナー貯留ユニット２００は、図示しない搬送路により複写ユニット１００と接続されており、後に詳述する機構により、トナー貯留ユニット２００内部に収納されているトナーは、下記に詳述する機構により複写ユニット１００に供給される。
なお、画像形成ユニット４００におけるトナー貯留ユニット２２０の設置箇所については任意で設定することができるが、図１に示されている箇所に設置することで、ウイング２ａが張り出した箇所を有効に利用することができる。
また、複写ユニット１００の図中左側には、ソートやホチキス止め等を行うための後処理ユニット３００が備えられている。
（第１実施形態）
次に、図２に基づいて、複写ユニット１００とこの複写ユニット１００（以下、画像形成装置と示す。）の近傍に設けられたトナー貯留ユニット２２０の構成について詳細に説明する。
図２は、本発明に係る画像形成装置とこの画像形成装置の近傍に備えられたトナー貯留ユニットの第１実施形態に係る構成を簡略に示す図である。
図２において、この画像形成装置１００の上部には、原稿読取部１と原稿自動供給部２が設けられており、原稿読取部１の下側には、プリンタ部５０及び給紙部６０を有する複写部３が設けられている。また、画像形成装置１００の近傍には、粉体貯留ユニットとしてのトナー貯留ユニット２２０が備えられている。本実施形態では、トナー貯留ユニット２２０は画像形成装置１００本体と別体で設けられているが、このトナー貯留ユニット２２０を、画像形成装置１００内部に設置することも可能である。
次に、図２に基づいて、複写ユニット１００とこの複写ユニット１００（以下、画像形成装置と示す。）の近傍に設けられたトナー貯留ユニット２２０の構成について詳細に説明する。
図２は、本発明に係る画像形成装置とこの画像形成装置の近傍に備えられたトナー貯留ユニットの第１実施形態に係る構成を簡略に示す図である。
図２において、この画像形成装置１００の上部には、原稿読取部１と原稿自動供給部２が設けられており、原稿読取部１の下側には、プリンタ部５０及び給紙部６０を有する複写部３が設けられている。また、画像形成装置１００の近傍には、粉体貯留ユニットとしてのトナー貯留ユニット２２０が備えられている。本実施形態では、トナー貯留ユニット２２０は画像形成装置１００本体と別体で設けられているが、このトナー貯留ユニット２２０を、画像形成装置１００内部に設置することも可能である。
原稿自動供給部２は、その上面に載置された図示しない原稿を後述のコンタクトガラス５上に自動で供給する。
原稿読取部１は、図示しない原稿の画像を読み取るためのものである。ユーザーの手作業により、原稿読取部１の上部に固設されたコンタクトガラス５上に原稿が置かれた状態で、図示しないスタートスイッチが操作されると、原稿読取部１による原稿読取が直ちに開始される。また、原稿自動供給部２上に原稿が置かれた状態でスタートスイッチが操作されると、その原稿がコンタクトガラス５上に自動給紙された後、原稿読取部１による原稿読取が開始される。読取開始により、コンタクトガラス５上に置かれた原稿は図中右方向へ移動する光源６によって光照明される。原稿からの反射光像は、第１ミラー７、第２ミラー８で順次反射する。そして、結像レンズ９を経た後、反射光像を読み取るためのＣＣＤ等からなるイメージセンサ１０に検知されて画像情報が読み取られる。
原稿読取部１は、図示しない原稿の画像を読み取るためのものである。ユーザーの手作業により、原稿読取部１の上部に固設されたコンタクトガラス５上に原稿が置かれた状態で、図示しないスタートスイッチが操作されると、原稿読取部１による原稿読取が直ちに開始される。また、原稿自動供給部２上に原稿が置かれた状態でスタートスイッチが操作されると、その原稿がコンタクトガラス５上に自動給紙された後、原稿読取部１による原稿読取が開始される。読取開始により、コンタクトガラス５上に置かれた原稿は図中右方向へ移動する光源６によって光照明される。原稿からの反射光像は、第１ミラー７、第２ミラー８で順次反射する。そして、結像レンズ９を経た後、反射光像を読み取るためのＣＣＤ等からなるイメージセンサ１０に検知されて画像情報が読み取られる。
プリンタ部５０は、被画像形成体としての転写紙Ｐ上に画像としてのトナー像を形成するためのもので、露光手段たる光書込ユニット１１、潜像担持体たるドラム状感光体（以下、単に感光体と示す。）１２が備えられている。
また、感光体１２の周囲には、帯電装置１３、現像装置４０、転写搬送ユニット１４、ドラムクリーニング装置１５、除電器１６などが設けられている。現像装置４０の上部には、現像ホッパ４５が現像装置４０と一体として設けられている。
更に、転写搬送ユニット１４の近傍にはベルトクリーニング装置１０が備えられており、転写搬送ユニット１４の図中左側には、定着装置１７、反転排紙ユニット１８（不図示）、等が備えられている。
スタートスイッチが操作されると、図示しない駆動手段により感光体１２の回転駆動が開始される。
また、感光体１２の周囲には、帯電装置１３、現像装置４０、転写搬送ユニット１４、ドラムクリーニング装置１５、除電器１６などが設けられている。現像装置４０の上部には、現像ホッパ４５が現像装置４０と一体として設けられている。
更に、転写搬送ユニット１４の近傍にはベルトクリーニング装置１０が備えられており、転写搬送ユニット１４の図中左側には、定着装置１７、反転排紙ユニット１８（不図示）、等が備えられている。
スタートスイッチが操作されると、図示しない駆動手段により感光体１２の回転駆動が開始される。
露光手段たる光書込ユニット１１は、原稿読取部１で読み取られた画像信号に基づいてレーザ光Ｌを光変調して、潜像担持体としての感光体１２を露光する。
具体的には、図中省略するが、レーザダイオード等からなる光源からレーザ光Ｌが発せられ、このレーザ光Ｌは、ポリゴンモータによって回転駆動される回転多面鏡上で主走査方向（感光体１２の軸線方向）に偏向せしめられながら、ｆθレンズなどからなる走査結像用のレンズ系（不図示）を通る。そして、ミラー、レンズを経て、回転駆動されている感光体１２上に到達して、その表面に静電潜像を走査する。
具体的には、図中省略するが、レーザダイオード等からなる光源からレーザ光Ｌが発せられ、このレーザ光Ｌは、ポリゴンモータによって回転駆動される回転多面鏡上で主走査方向（感光体１２の軸線方向）に偏向せしめられながら、ｆθレンズなどからなる走査結像用のレンズ系（不図示）を通る。そして、ミラー、レンズを経て、回転駆動されている感光体１２上に到達して、その表面に静電潜像を走査する。
転写搬送ユニット１４は、転写搬送ベルト１４１が複数の張架ローラ１４２、１４３によりテンション張架されて構成されている。この転写搬送ベルト１４１は、張架ローラ１４２、１４３により無端移動されながら感光体１２の周面に当接して転写ニップ部を形成している。また、転写ニップ部における転写搬送ベルト裏面（フープ内周面）には、図示しない転写バイアスローラが当接されている。この転写バイアスローラには、図示しない電源によって転写バイアスが印加されており、このバイアス印加によって転写ニップに転写電界が形成される。
光書込ユニット１１の露光によって感光体１２上に形成された静電潜像は、現像装置４０により現像されてトナー像とされた後、上記転写ニップ部に進入する。一方、感光体１２の図中右下の位置に設けられているレジストローラ対１９は、上記スタートスイッチの操作に基づいて、給紙部６０から送られてくる転写紙Ｐをローラ間に挟み込む。そして、転写紙Ｐを転写ニップ部にて感光体１２上のトナー像に重ね合わせ得るタイミングで送り出す。この転写紙Ｐの送り出しにより、転写ニップ部では感光体１２上に形成されたトナー像が転写紙Ｐ上に密着せしめられる。そして、上記転写バイアスローラによる転写電界や転写ニップ部におけるニップ圧により、感光体１２表面のトナー像が転写紙Ｐ表面に転写される。転写ニップ部を通過した転写紙Ｐは、転写搬送ユニット１４の転写搬送ベルト１４１によって定着装置１７内に送られる。定着装置１７は、転写搬送ベルト１４１によって送られてきた転写紙Ｐを、加熱ローラ１７ａと加圧ローラ１７ｂとの間に挟み込む。そして、各ローラの熱又は圧力の影響によって、トナー像を転写紙Ｐ上に定着せしめながら、排紙ユニット１８に向けて排紙する。
排紙ユニット１８は、送られてきた転写紙Ｐを、排出路１８ａを通して画像形成装置１００の外部に設置された図示しない排紙トレイに排紙する。
なお、この排紙ユニット１８を、反転排紙ユニットとすることも可能である。反転排紙ユニットが設けられた場合は、ユーザーによって両面コピーモードが選択されると、転写紙Ｐを反転部に通して裏表反転させた後、レジストローラ対１９に向けて再び搬送する。
これにより、その転写紙Ｐはレジストローラ対１９から上記転写ニップ部に向けて再び搬送され、先にトナー像が転写された面とは反対側の面に、新たなトナー像が転写される。
なお、この排紙ユニット１８を、反転排紙ユニットとすることも可能である。反転排紙ユニットが設けられた場合は、ユーザーによって両面コピーモードが選択されると、転写紙Ｐを反転部に通して裏表反転させた後、レジストローラ対１９に向けて再び搬送する。
これにより、その転写紙Ｐはレジストローラ対１９から上記転写ニップ部に向けて再び搬送され、先にトナー像が転写された面とは反対側の面に、新たなトナー像が転写される。
上記転写ニップ部を通過した後の感光体１２表面に付着している転写残トナーは、ドラムクリーニング装置１５によりクリーニングされた後、搬送路１５３内を通って粉体回収容器たる回収タンク９０に収容される。クリーニング後の感光体１２表面は、除電器１６によって除電された後、帯電装置１３によって一様に帯電せしめられて次の画像形成に備える。
給紙部７０は、多段配設された３つの給紙カセット２６、２７、２８を備えており、それぞれに複数枚の転写紙Ｐを収容している。
また、給紙部７０の図中右側には、複数組の搬送ローラ対（不図示）を有する給紙路３３が設けられている。
給紙カセット２６、２７、２８は、内部に収容されている転写紙Ｐの最上紙に図示しない給紙ローラを押し当てており、その回転駆動によって最上紙を給紙路３３に向けて送り出す。上記スタートスイッチが操作されると、給紙カセット２６、２７、２８の何れか１つから、給紙路３３に転写紙Ｐが送り出される。
給紙路３３に送り出された転写紙Ｐは、給紙路３３に備えられた図示しない搬送ローラ対によって、プリンタ部５０のレジストローラ１９に向けて搬送される。
また、給紙部７０の図中右側には、複数組の搬送ローラ対（不図示）を有する給紙路３３が設けられている。
給紙カセット２６、２７、２８は、内部に収容されている転写紙Ｐの最上紙に図示しない給紙ローラを押し当てており、その回転駆動によって最上紙を給紙路３３に向けて送り出す。上記スタートスイッチが操作されると、給紙カセット２６、２７、２８の何れか１つから、給紙路３３に転写紙Ｐが送り出される。
給紙路３３に送り出された転写紙Ｐは、給紙路３３に備えられた図示しない搬送ローラ対によって、プリンタ部５０のレジストローラ１９に向けて搬送される。
また、トナー貯留ユニット２２０は、トナーを収容するトナー貯留部２２１と、トナー貯留部２２１を収納する収納ユニット２２２とから主として構成されている。図１において、収納ユニット２２２は画像形成ユニット４００（図１参照。）に固設されており、画像形成ユニット４００と一体として構成されている。
また、収納ユニット２２２の設置態様としては、図１に示される構成に限られるものではなく、画像形成装置１００に直接固定して設けることも可能であり、また画像形成装置１００にも複写ユニット４００全体に対しても固定せず、これらと別体で設けることも可能である。また、図３に示すように、トナー貯留部２２１は、上記収納ユニット２２２に対して着脱可能に構成されている。
また、収納ユニット２２２の設置態様としては、図１に示される構成に限られるものではなく、画像形成装置１００に直接固定して設けることも可能であり、また画像形成装置１００にも複写ユニット４００全体に対しても固定せず、これらと別体で設けることも可能である。また、図３に示すように、トナー貯留部２２１は、上記収納ユニット２２２に対して着脱可能に構成されている。
感光体１２の側方に配設された現像装置４０は、搬送チューブ１２０、第２搬送チューブ１６０及び搬送通路１７０から構成される粉体通路１８０により、現像装置４０と一体に備えられた現像ホッパ４５とサブタンク１１０を介してトナー貯留部２２１と連通されている。
トナー貯留部２２１内のトナーは、気体噴出装置３０と粉体通路１８０から構成される粉体供給機構により、現像装置４０側に搬送されてサブタンク１１０内に一旦溜められた後、現像ホッパ４５内に供給される。
なお、本発明において粉体供給機構とは、トナー貯留部２２１内のトナーを現像装置４０側に搬送するためのものであり、その詳細については後述する。
また、現像装置４０の現像タンク４６内には、トナーと磁性キャリアとを含有する図示しない二成分現像剤が収容されている。上記粉体供給機構によって現像装置４０内に補給されたトナーは、内部の二成分現像剤と混合攪拌されて現像に使用される。現像装置４５の現像タンク４６の底面には、図示しないＴセンサが配設されている。このＴセンサは、現像タンク４６内の二成分現像剤の透磁率に応じた信号を図示しない制御部に出力する。二成分現像剤のトナー濃度は、透磁率と相関するため、Ｔセンサは二成分現像剤のトナー濃度を検知していることになる。
上記制御部は、Ｔセンサからの出力信号を、所定の目標値に近づけるように粉体通路１８０の途中に設けられたポンプ等を図示しない駆動モータにより適宜動作させることで、現像に伴ってトナー濃度を低下させた二成分現像剤のトナー濃度を回復させる。但し、二成分現像剤の透磁率が湿度等の環境変化や二成分現像剤の嵩変化などによって変動するため、制御部は上記目標値を適宜補正する。具体的には、所定のタイミングで感光体１２上に形成せしめた基準トナー像の画像濃度に応じて、上記目標値を補正する。この画像濃度については、例えば基準トナー像の光反射率を検知する反射型フォトセンサ（以下、Ｐセンサという）からの出力などによって把握される。
トナー貯留部２２１内のトナーは、気体噴出装置３０と粉体通路１８０から構成される粉体供給機構により、現像装置４０側に搬送されてサブタンク１１０内に一旦溜められた後、現像ホッパ４５内に供給される。
なお、本発明において粉体供給機構とは、トナー貯留部２２１内のトナーを現像装置４０側に搬送するためのものであり、その詳細については後述する。
また、現像装置４０の現像タンク４６内には、トナーと磁性キャリアとを含有する図示しない二成分現像剤が収容されている。上記粉体供給機構によって現像装置４０内に補給されたトナーは、内部の二成分現像剤と混合攪拌されて現像に使用される。現像装置４５の現像タンク４６の底面には、図示しないＴセンサが配設されている。このＴセンサは、現像タンク４６内の二成分現像剤の透磁率に応じた信号を図示しない制御部に出力する。二成分現像剤のトナー濃度は、透磁率と相関するため、Ｔセンサは二成分現像剤のトナー濃度を検知していることになる。
上記制御部は、Ｔセンサからの出力信号を、所定の目標値に近づけるように粉体通路１８０の途中に設けられたポンプ等を図示しない駆動モータにより適宜動作させることで、現像に伴ってトナー濃度を低下させた二成分現像剤のトナー濃度を回復させる。但し、二成分現像剤の透磁率が湿度等の環境変化や二成分現像剤の嵩変化などによって変動するため、制御部は上記目標値を適宜補正する。具体的には、所定のタイミングで感光体１２上に形成せしめた基準トナー像の画像濃度に応じて、上記目標値を補正する。この画像濃度については、例えば基準トナー像の光反射率を検知する反射型フォトセンサ（以下、Ｐセンサという）からの出力などによって把握される。
上記転写ニップ部を通過した感光体１２の表面には、転写紙Ｐに転写されなかった転写残トナーが付着している。この転写残トナーは、ドラムクリーニング装置１５によって掻き取られて搬送路１５３を介して回収タンク９０に回収される。
また、転写紙Ｐが転写ニップ部を通過した後の転写搬送ベルト１４１表面に付着している転写残トナーも、転写搬送ベルト１４１に接触させて設けられたベルトクリーニング装置１０によりクリーニングされた後、搬送路１５４内を通って回収タンク９０に収容される。
次に、本発明の特徴部であるトナー貯留ユニット２２０と現像装置４０間の構成について詳細に説明する。
本発明に係る画像形成装置では、トナー収納ユニット２２０内のトナーは、上述した粉体供給機構により現像装置４０側に搬送される。粉体供給機構は、トナー貯留部２２１内部のトナーを流動化する気体噴出装置３０と、トナー貯留部２２１内のトナーを現像装置４０側に搬送する粉体通路１８０とを有している。
図２において、感光体１２の側方に配設された現像装置４０とトナー貯留部２２１とは、現像装置４０と一体に備えられた現像ホッパ４５、粉体ポンプ１３０、第１中間貯留部としてのサブタンク１１０を介して、搬送チューブ１２０、第２搬送チューブ１６０及び搬送通路１７０によって接続されている。本実施形態では、上記搬送チューブ１２０、第２搬送チューブ１６０及び搬送通路１７０によって粉体通路１８０が形成される。
粉体通路１８０としての搬送通路１７０の先端には吸引管３７が備えられており、トナー貯留部２２１内部と現像装置４０の現像タンク４６内部は、吸引管３７と粉体通路１８０により連通されて、互いにトナーが流通可能な構成となっている。
気体噴出装置３０は、トナー貯留部２２１内のトナーを流動化させるためのものであり、気体供給ポンプ３１と噴流発生部３２とを有している。トナー貯留部２２１内に収容されたトナーは、気体供給ポンプ３１により噴流発生部３２から噴出される空気により攪拌されて流動化する。
また、粉体通路１８０内には、収納ユニット２２１の位置に吸引ポンプ１６２が設けられており、この吸引ポンプ１６２により吸引管３７内に負圧が生じせしめられることによって、上記気体噴出装置３０の動作によりトナー貯留部２２１内で流動化されたトナーが、吸引管３７から吸引されて粉体通路１８０内に導かれる。また、現像ホッパ４５の上面に粉体ポンプ１３０を設けることによって、トナー貯留ユニット２２０から搬送されてきたトナーが、搬送チューブ１２０内部で滞留したりすることなく、円滑に現像ホッパ４５内に導入される。
また、本発明の画像形成装置は、図２に示される構成に限られるものではなく、例えば上記粉体ポンプ１３０を設けずに、搬送チューブ１２０を直接現像ホッパ４５の開口部と接続する構成とすることも可能である。
本発明に係る画像形成装置では、トナー収納ユニット２２０内のトナーは、上述した粉体供給機構により現像装置４０側に搬送される。粉体供給機構は、トナー貯留部２２１内部のトナーを流動化する気体噴出装置３０と、トナー貯留部２２１内のトナーを現像装置４０側に搬送する粉体通路１８０とを有している。
図２において、感光体１２の側方に配設された現像装置４０とトナー貯留部２２１とは、現像装置４０と一体に備えられた現像ホッパ４５、粉体ポンプ１３０、第１中間貯留部としてのサブタンク１１０を介して、搬送チューブ１２０、第２搬送チューブ１６０及び搬送通路１７０によって接続されている。本実施形態では、上記搬送チューブ１２０、第２搬送チューブ１６０及び搬送通路１７０によって粉体通路１８０が形成される。
粉体通路１８０としての搬送通路１７０の先端には吸引管３７が備えられており、トナー貯留部２２１内部と現像装置４０の現像タンク４６内部は、吸引管３７と粉体通路１８０により連通されて、互いにトナーが流通可能な構成となっている。
気体噴出装置３０は、トナー貯留部２２１内のトナーを流動化させるためのものであり、気体供給ポンプ３１と噴流発生部３２とを有している。トナー貯留部２２１内に収容されたトナーは、気体供給ポンプ３１により噴流発生部３２から噴出される空気により攪拌されて流動化する。
また、粉体通路１８０内には、収納ユニット２２１の位置に吸引ポンプ１６２が設けられており、この吸引ポンプ１６２により吸引管３７内に負圧が生じせしめられることによって、上記気体噴出装置３０の動作によりトナー貯留部２２１内で流動化されたトナーが、吸引管３７から吸引されて粉体通路１８０内に導かれる。また、現像ホッパ４５の上面に粉体ポンプ１３０を設けることによって、トナー貯留ユニット２２０から搬送されてきたトナーが、搬送チューブ１２０内部で滞留したりすることなく、円滑に現像ホッパ４５内に導入される。
また、本発明の画像形成装置は、図２に示される構成に限られるものではなく、例えば上記粉体ポンプ１３０を設けずに、搬送チューブ１２０を直接現像ホッパ４５の開口部と接続する構成とすることも可能である。
図４を用いて、第１実施形態におけるトナー貯留ユニット２２０と現像装置４０間の構成について、更に詳細に説明する。図４は、第１の実施形態に係る画像形成装置におけるトナー貯留ユニットと現像ホッパ間の構造を示す斜視図である。
図４において、トナー貯留ユニット２２０とサブタンク１１０とは、第２搬送チューブ１６０により接続されており、サブタンク１１０と粉体ポンプ１３０とは、搬送チューブ１２０により接続されている。また、第２搬送チューブ１６０のトナー貯留ユニット２２０に対する接合部Ｑからトナー貯留部２２１の内部までの間は、搬送通路１７０により接続されている。
粉体ポンプ１３０と現像ホッパ４５とは、粉体ポンプ１３０の下面の設けられている開口部１３７が現像ホッパ４５上面に設けられた開口部１４７と接続されることによって、直接連結されている。
図４において、トナー貯留ユニット２２０とサブタンク１１０とは、第２搬送チューブ１６０により接続されており、サブタンク１１０と粉体ポンプ１３０とは、搬送チューブ１２０により接続されている。また、第２搬送チューブ１６０のトナー貯留ユニット２２０に対する接合部Ｑからトナー貯留部２２１の内部までの間は、搬送通路１７０により接続されている。
粉体ポンプ１３０と現像ホッパ４５とは、粉体ポンプ１３０の下面の設けられている開口部１３７が現像ホッパ４５上面に設けられた開口部１４７と接続されることによって、直接連結されている。
第２搬送チューブ１６０の一端は、トナー貯留ユニット２２０の底部側面の接合部Ｑに接続されており、他端は、サブタンク１１０の上部側面に接続されている。図２では、トナー貯留ユニット２２０とサブタンクが第２搬送チューブ１６０によって直接接続されているが、サブタンク１１０のトナー貯留ユニット２２０側手前の位置に、粉体ポンプ１３０を設ける構成とすることも可能である。この場合、第２搬送チューブの一端は、この吸引ポンプの吸引口に接続される。
搬送チューブ１２０は、フレキシブルな材質で構成されており、搬送チューブ１２０の一端は、サブタンク１１０の底部側面に接続されており、他端は、粉体ポンプ１３０の吸引口に接続されている。搬送チューブ１２０は、サブタンク１１０と装置側面との間の僅かな隙間に配置されており、サブタンク１１０との接続部分近傍および粉体ポンプ１３０との接続部分近傍が湾曲している。
搬送通路１７０は、トナー貯留ユニット２２０内部におけるトナーの搬送通路であり、搬送チューブ１２０と同様、フレキシブルな材質で構成されている。
搬送路１７０の一端は、トナー貯留部２２１内部に設けられている吸引管３７上端部と接続されており、他端は収納ユニット２２２における搬送チューブ１２０の接合部Ｑと接続されて、トナー貯留部２２１内部及び収納ユニット２２２壁面の空隙部分に配設されている。
搬送路１７０の一端は、トナー貯留部２２１内部に設けられている吸引管３７上端部と接続されており、他端は収納ユニット２２２における搬送チューブ１２０の接合部Ｑと接続されて、トナー貯留部２２１内部及び収納ユニット２２２壁面の空隙部分に配設されている。
また、図４では省略しているが、サブタンク１１０内には、サブタンク１１０内に溜まったトナーを攪拌するための攪拌手段たるサブタンク用攪拌アジテータ１１３と、サブタンク内のトナー量を検知するトナー貯留部内トナー量検知手段たるサブタンク用トナー量検知センサ１１２が設けられている。サブタンク１１０内の詳細な構成及び動作については、後に図１２を用いて詳述する。
図５は、現像装置周辺の構造を拡大して示す図である。
現像装置４０は、主に現像ホッパ４５と現像タンク４６とで構成されている。現像ホッパ４５は、主に歯車状のトナー補給部材４１５、トナー補給部材４１５に当接させて備えられる補給規制板４１７、現像ホッパ４５内のトナーを搬送するアジテータ４１９、トナー補給部材４１５やアジテータ４１９を駆動させる駆動部（不図示）等により構成されている。
補給規制板４１７は、長手方向に複数の小径穴を有している。また、トナー補給部材４１５は、その表面に鋸形状の歯車を有しており、この歯車の歯を軸方向にずれるように円周向きへと変位させている。
現像装置４０は、主に現像ホッパ４５と現像タンク４６とで構成されている。現像ホッパ４５は、主に歯車状のトナー補給部材４１５、トナー補給部材４１５に当接させて備えられる補給規制板４１７、現像ホッパ４５内のトナーを搬送するアジテータ４１９、トナー補給部材４１５やアジテータ４１９を駆動させる駆動部（不図示）等により構成されている。
補給規制板４１７は、長手方向に複数の小径穴を有している。また、トナー補給部材４１５は、その表面に鋸形状の歯車を有しており、この歯車の歯を軸方向にずれるように円周向きへと変位させている。
現像ホッパ４５内には、トナー貯留ユニット２２０から搬送されてきたトナーが、粉体ポンプ１３０により吸引されて、開口部１４７から供給される。粉体ポンプ１３０の詳細な構成については後述する。現像ホッパ４５内に供給されたトナーは、アジテータ４１９の図中の矢印方向の回転によってトナー補給部材４１５に向けて搬送される。トナー補給部材４１５に向けて搬送されたトナーは、その歯車の歯と歯の間に入り込み、これらトナーは、トナー補給部材４１５の図中の矢印方向の回転によって、補給規制板４１７に向けて搬送される。補給規制板４１７に搬送されたトナーは、補給規制板４１７の長手方向に複数設けられた小径穴を通過して、その下方に設けられた現像タンク４６内に落下する。
＜気体噴出装置＞
次に、気体噴出装置３０の詳細な構成について説明する。気体噴出装置３０は、収納ユニット２２２に設けられた気体供給ポンプ３１と、トナー貯留部２２１の下面に設けられた噴流発生部３２から構成される。
図６は、トナー貯留部２２１内部の構成を示す説明図であり、図７は、トナー貯留部と収納ユニットの内部構成を説明するための図である。
図６において、噴流発生部３２は、トナー貯留部２２１の内部下面に設けられており、流動床としての多孔質部材３３、３４、３５、３６と、多孔質部材３３、３４、３５、３６の下側に設けられた、エアチャンバ３３ａ、３４ａ、３５ａ、３６ａとから構成されている。
次に、気体噴出装置３０の詳細な構成について説明する。気体噴出装置３０は、収納ユニット２２２に設けられた気体供給ポンプ３１と、トナー貯留部２２１の下面に設けられた噴流発生部３２から構成される。
図６は、トナー貯留部２２１内部の構成を示す説明図であり、図７は、トナー貯留部と収納ユニットの内部構成を説明するための図である。
図６において、噴流発生部３２は、トナー貯留部２２１の内部下面に設けられており、流動床としての多孔質部材３３、３４、３５、３６と、多孔質部材３３、３４、３５、３６の下側に設けられた、エアチャンバ３３ａ、３４ａ、３５ａ、３６ａとから構成されている。
多孔質部材３３、３４、３５、３６のうち、トナー貯留部２２１内部下面の中央側に設置される多孔質部材３３、３４は、トナー貯留部２２１下面の側面側に設置される多孔質部材３５、３６より面積の小さいものが用いられる。
同様に、エアチャンバ３３ａ、３４ａ、３５ａ、３６ａについても、トナー貯留部２２１下面の中央側に設けられるチャンバ３３ａ、３４ａは、トナー貯留部２２２下面の側面側に設置されるチャンバ３５ａ、３６ａより、空気室としての内部容量が小さくなるように設けられている。
同様に、エアチャンバ３３ａ、３４ａ、３５ａ、３６ａについても、トナー貯留部２２１下面の中央側に設けられるチャンバ３３ａ、３４ａは、トナー貯留部２２２下面の側面側に設置されるチャンバ３５ａ、３６ａより、空気室としての内部容量が小さくなるように設けられている。
噴流発生部３２が装着されるトナー貯留部２２１は、その底面がＶの字状に傾斜されている。この傾斜角度θは、収納されるトナーの安息角より小さい角度であることが好ましい。
本実施形態では、収納されるトナーの安息角度が４０度前後であるのに対して、トナー貯留部２２１の底面の傾斜角度を、２０度前後となるように設定している。なお、安息角とは、粉体を上方から落下堆積させた際に形成される、粉体の山の傾斜角のことを示す。トナー貯留部２２１の床面の傾斜角度θを、トナーの安息角より緩やかに設定することで、床面の傾斜によるデッドスペースを小さくすることが可能となる。
なお、トナー貯留部２２１の横断面形状は、直方体に形成されている。これにより、収納されるスペースを有効に利用して、最大の収納量を確保することができる。
本実施形態では、収納されるトナーの安息角度が４０度前後であるのに対して、トナー貯留部２２１の底面の傾斜角度を、２０度前後となるように設定している。なお、安息角とは、粉体を上方から落下堆積させた際に形成される、粉体の山の傾斜角のことを示す。トナー貯留部２２１の床面の傾斜角度θを、トナーの安息角より緩やかに設定することで、床面の傾斜によるデッドスペースを小さくすることが可能となる。
なお、トナー貯留部２２１の横断面形状は、直方体に形成されている。これにより、収納されるスペースを有効に利用して、最大の収納量を確保することができる。
多孔質部材３３〜３６は、気体の通過が可能である、微細な多孔質を有する部材であり、この多孔質部材３３〜３６の開口率は、５〜４０％であることが好ましく、１０〜２０％であることがより好ましい。
また、多孔質部材３３〜３６の平均開口径は、０．３〜２０μｍであることが好ましく、５〜１５μｍがより好ましい。これは、一般に使用されるトナーの体積平均粒径が、３〜１５μｍであることが多いためである。
また、多孔質部材３３〜３６の空孔部分の平均空孔径は、搬送対象であるトナーの体積平均粒径の０．１〜５倍であることが好ましく、０．５〜３倍であることがより好ましい。
また、多孔質部材３３〜３６の平均開口径は、０．３〜２０μｍであることが好ましく、５〜１５μｍがより好ましい。これは、一般に使用されるトナーの体積平均粒径が、３〜１５μｍであることが多いためである。
また、多孔質部材３３〜３６の空孔部分の平均空孔径は、搬送対象であるトナーの体積平均粒径の０．１〜５倍であることが好ましく、０．５〜３倍であることがより好ましい。
多孔質部材３３〜３６として使用されるものとしては、特に制限はないが、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ガラス、樹脂粒子等の焼結体、フォトエッチングされた樹脂、樹脂等を熱的に穿孔して得られる多孔質樹脂材料、金属製の焼結体、穿孔処理された金属板状材料、網積層体、易熔融性金属糸束の周囲に電気化学的方法により金属銅を析出させて易熔融性金属糸束が貫通植設された形に作製した銅版を加熱することにより、該易熔融性金属糸部分が選択的に除去された跡の孔部分を有する選択的熔融跡孔を有する金属材料、などが挙げられる。
図７において、エアチャンバ３３ａ、３４ａ、３５ａ、３６ａは、収納ユニット２２２に設けられた気体供給ポンプ３１に接続されている。
気体供給ポンプ３１が作動すると、エアチャンバ３３ａ〜３６ａを介して、多孔質部材３３、３４、３５、３６の空孔からトナー貯留部２２１内にエアが噴出して供給される。図７では、気体供給ポンプ３１は収納ユニット２２２に設けられる構成としたが、この気体供給ポンプ３１をトナー貯留部２２１に設ける構成としてもよい。
上述したように、多孔質部材３３〜３６の空孔の開口径は、使用されるトナーの平均粒径に対して、上述した範囲に設定されており、トナー貯留部２２２内に収容されているトナーには、上記空孔から非常に細かい気泡が供給される。これにより、粉体であるトナーが攪拌されて流動化し、あたかも液体であるような挙動を示す。
また、多孔質部材３３〜３６の空孔部に微粉トナーが入り込んだり、粒径の大きなトナーが多孔質部材３３〜３６の表面に付着して空孔の排出孔を塞いだりした場合でも、次に行われる気体噴出時において、これら空孔の内部に入り込んだり表面に付着したりしたトナーを、気体供給ポンプ３１により供給されるエアの圧力により吹き飛ばすことができる。これは、トナー粒子１個あたりの重量に対して、気体供給ポンプ３１により供給されるエアの圧力が強いためである。
気体供給ポンプ３１が作動すると、エアチャンバ３３ａ〜３６ａを介して、多孔質部材３３、３４、３５、３６の空孔からトナー貯留部２２１内にエアが噴出して供給される。図７では、気体供給ポンプ３１は収納ユニット２２２に設けられる構成としたが、この気体供給ポンプ３１をトナー貯留部２２１に設ける構成としてもよい。
上述したように、多孔質部材３３〜３６の空孔の開口径は、使用されるトナーの平均粒径に対して、上述した範囲に設定されており、トナー貯留部２２２内に収容されているトナーには、上記空孔から非常に細かい気泡が供給される。これにより、粉体であるトナーが攪拌されて流動化し、あたかも液体であるような挙動を示す。
また、多孔質部材３３〜３６の空孔部に微粉トナーが入り込んだり、粒径の大きなトナーが多孔質部材３３〜３６の表面に付着して空孔の排出孔を塞いだりした場合でも、次に行われる気体噴出時において、これら空孔の内部に入り込んだり表面に付着したりしたトナーを、気体供給ポンプ３１により供給されるエアの圧力により吹き飛ばすことができる。これは、トナー粒子１個あたりの重量に対して、気体供給ポンプ３１により供給されるエアの圧力が強いためである。
また、上述したように、トナー貯留部２２１の内側底面に設けられた中央側のチャンバ３３ａ、３４ａが、側面側のチャンバ３５ａ、３６ａより容量が小さく構成されており、また、トナー貯留部２２１内側底面の中央部に近い側に載置される多孔質部材３３、３４は、側面に近い側に載置される多孔質部材３５、３６より面積の小さいものが用いられているため、各エアチャンバ３３ａ、３４ａ、３５ａ、３６ａ内にそれぞれ同量の空気が供給されたとき、底面の中央部に近い側の多孔質部材３３、３４から噴出されるエアが、側面に近い側の多孔質部材３５、３６から噴出されるエアにより均一化される。このため、トナー貯留部２２１内に収納されているトナー全体を、均等に流動化させることができる。
また、図７に示すように、トナー貯留部２２１内部には、第２搬送チューブ１６０の一端に、トナー貯留部２２１内に収納されたトナーを吸引する吸引管３７が接続されており、更に第２搬送チューブ１６０の途中には、この吸引管３７に負圧を生じせしめてトナー貯留部２２１内のトナーを吸引する吸引ポンプ１６２が収納ユニット２２２内に設けられている。
また、トナー吸引管３７の吸引口近くには、トナー貯留部２２１内のトナーの有無を検知する検知手段として、トナー残量センサ３３９が設けられている。
また、トナー吸引管３７の吸引口近くには、トナー貯留部２２１内のトナーの有無を検知する検知手段として、トナー残量センサ３３９が設けられている。
図６−２は、図６における吸引管３７周辺の構造を、拡大して示す図である。
図６−２において、吸引管３７は、支柱６１に支持された保持部材６５に固設されている。さらに、吸引管３７の下方には、保持部材６５に保持された第２気体噴出部６２が配設されている。保持部材６５及び支柱６１は、トナー貯留部２２１における吸引管３７の位置を定めるとともに、吸引管３７に対する第２気体噴出部６２の位置を定める。
図６−２において、吸引管３７は、支柱６１に支持された保持部材６５に固設されている。さらに、吸引管３７の下方には、保持部材６５に保持された第２気体噴出部６２が配設されている。保持部材６５及び支柱６１は、トナー貯留部２２１における吸引管３７の位置を定めるとともに、吸引管３７に対する第２気体噴出部６２の位置を定める。
ここで、第２気体噴出部６２は、気体供給ポンプ３１から送出された空気を図示しない接続端子、第３チューブを介して、吸引管３７の吸引口３７ａ、さらには、トナー残量センサ３３９の近傍に向けて直接的に噴出するものであって、多孔質部材で形成されている。なお、第２気体噴出部６２は、上記エアチャンバを介して設けることもできる。
第２気体噴出部６２の多孔質部材は、上述した噴流発生部３２の多孔質部材３３〜３６と同様の材料で形成されている。これにより、吸引管３７の吸引口３７ａ近傍のトナーの嵩密度が低下するとともにトナーが流動化されて、吸引管３７、吸引ポンプ１６２、搬送通路１７０、第２搬送チューブ１６０で詰まりが生じることなくトナー搬送性が向上する。さらには、トナー残量センサ３３９近傍のトナーが流動化されて、トナー残量センサ３３９による検知性能が安定化することになる。
なお、上述の実施形態では、第２気体噴出部６２を用いて、吸引管３７の吸引口３７ａの近傍と、トナー残量センサ３３９の近傍と、に向けて空気を噴出した。これに対して、吸引管３７の吸引口３７ａの近傍に向けて空気を噴出する気体噴出部と、トナー残量センサ３３９の近傍に向けて空気を噴出する気体噴出部と、を別々に独立して設けることもできる。さらには、第２気体噴出部６２を、トナー貯留部２２１の底部に設けられた噴流発生部３２と一体的に設けることもできる。
第２気体噴出部６２の多孔質部材は、上述した噴流発生部３２の多孔質部材３３〜３６と同様の材料で形成されている。これにより、吸引管３７の吸引口３７ａ近傍のトナーの嵩密度が低下するとともにトナーが流動化されて、吸引管３７、吸引ポンプ１６２、搬送通路１７０、第２搬送チューブ１６０で詰まりが生じることなくトナー搬送性が向上する。さらには、トナー残量センサ３３９近傍のトナーが流動化されて、トナー残量センサ３３９による検知性能が安定化することになる。
なお、上述の実施形態では、第２気体噴出部６２を用いて、吸引管３７の吸引口３７ａの近傍と、トナー残量センサ３３９の近傍と、に向けて空気を噴出した。これに対して、吸引管３７の吸引口３７ａの近傍に向けて空気を噴出する気体噴出部と、トナー残量センサ３３９の近傍に向けて空気を噴出する気体噴出部と、を別々に独立して設けることもできる。さらには、第２気体噴出部６２を、トナー貯留部２２１の底部に設けられた噴流発生部３２と一体的に設けることもできる。
また、図６−２において、吸引管３７の吸引口３７ａには、整流部材３９が設けられている。この整流部材３９は、吸引口の開口面積が大きくなるように形成された漏斗状部材であって、吸引口３７ａにおける吸引力を増加させる。
図６−２に示すように、吸引管３７は、トナー貯留部２２１の底面近くの位置に設置されているため、トナー貯留部２２１の底面に近い位置からトナーを吸引することができ、トナー貯留部２２２内に収納されているトナーのほぼ全量を、粉体通路１８０内に導入することができる。
図６に示すように、トナー貯留部２２１の上面には、気体噴出装置３０により供給されるエアによって、トナー貯留部２２１内の内部圧が高まることを防止するためのフィルタ３５０が設けられている。このフィルタ３５０の設けられる位置としては、トナー貯留部２２１内部が満杯状態である時におけるトナーの喫水線より上方であれば、トナー貯留部２２１の上面に限らず、側面に設けることも可能である。なお、フィルタ３５０としては、多孔質部材３３〜３６と同一の部材を用いることも可能であり、例えば、フッ素樹脂製の連続多孔質構造体であるゴアテックス（商品名、登録商標、ジャパンゴアテックス社製）のシートにより構成することができる。
また、上述したように、トナー貯留部２２１は、上記収納ユニット２２２に対して着脱可能に構成されており、トナー貯留部２２１内のトナーが消費されて交換が必要となった時には、新たなトナーが収納されたトナー貯留部２２１が装着される。このため、トナー貯留部２２１は、移動させ易い構成とされていることが好ましく、例えば図６で示すように、トナー貯留部２２１の外部底面に、キャスター等の可動部材２２１ａを設けることで、収納ユニット２２２に対し、着脱を容易に行える構成とすることができる。
上述したように、図４において、トナー貯留部２２１内から吸引管３７によって吸引されたトナーは、搬送通路１７０、第２搬送チューブ１６０を通って、サブタンク１１０内に一旦溜められた後、搬送チューブ１２０を通り、粉体ポンプ１３０の吸引によって現像ホッパ４５内に搬送される（図２、４参照。）。現像ホッパ４５内に搬送されたトナーは、現像タンク４６内に配設されたＴセンサの出力信号に基づいて適宜現像タンク４６内に供給されて、現像に供される。
現像タンク４６と連結して設けられている現像ホッパ４５は、現像タンク４６内へのトナーの供給量を、最終的に微量の範囲で調整するためのものであり、内部にトナーを収納することができる最大容量は限られている。
このため、現像ホッパ４５内にトナー供給を行う際には、その供給量が適切な範囲内のものとなるよう、精度の高い制御を行うことが望まれる。しかし、トナー貯留ユニット２２０と現像ホッパ４５とを、搬送チューブ１２０によって直接接続した場合には、現像ホッパ４５内へのトナーの供給量を、細かい範囲で調整することは、現実的に困難である。
本実施形態では、現像ホッパ４５の手前に、中間貯留部としてのサブタンク１１０が設けられているため、大量のトナーを収容しているトナー貯留部２２１からサブタンク１１０の間に関しては、その供給量を大まかな範囲で制御してトナーの搬送を行い、サブタンク１１０から現像ホッパ４５内に関しては、その供給量を微量の範囲で制御しながら、トナー供給を行うことができる。このため、効率的に、且つ各時点において適切な量のトナーを現像ホッパ４５内に供給することができる。
このため、現像ホッパ４５内にトナー供給を行う際には、その供給量が適切な範囲内のものとなるよう、精度の高い制御を行うことが望まれる。しかし、トナー貯留ユニット２２０と現像ホッパ４５とを、搬送チューブ１２０によって直接接続した場合には、現像ホッパ４５内へのトナーの供給量を、細かい範囲で調整することは、現実的に困難である。
本実施形態では、現像ホッパ４５の手前に、中間貯留部としてのサブタンク１１０が設けられているため、大量のトナーを収容しているトナー貯留部２２１からサブタンク１１０の間に関しては、その供給量を大まかな範囲で制御してトナーの搬送を行い、サブタンク１１０から現像ホッパ４５内に関しては、その供給量を微量の範囲で制御しながら、トナー供給を行うことができる。このため、効率的に、且つ各時点において適切な量のトナーを現像ホッパ４５内に供給することができる。
また、図２において、回収タンク９０に回収されたトナーは、回収路９１を介して、収納ユニット２２２内に設けられた吸引ポンプ２４０の吸引によりトナー貯留部２２１に接続されている廃トナーボトル１０２ａ内に搬送される。ここで、回収タンク９０の内部には、図中省略したアジテータを設けることで、このアジテータの回転により、回収タンク９０内に回収されたトナーを攪拌、流動化させることが可能である。この他の方法としては、回収タンク９０内に、トナー貯留部２２１と同様に噴流発生部を設置して、この噴流発生部に気体供給ポンプを接続させて、図６、７で示したのと同様の機構により回収トナーを流動化させることも可能である。
廃トナーボトル１０２ａ内のトナーは、トナー貯留部２２１の交換と共に回収されて、新たにリサイクルトナーとして使用される。
廃トナーボトル１０２ａ内のトナーは、トナー貯留部２２１の交換と共に回収されて、新たにリサイクルトナーとして使用される。
また、図２では、粉体貯留ユニット２２０を画像形成装置１００本体外部に備える構成としたが、この粉体貯留ユニット２２０を、図１８に示すように、画像形成装置１００本体の内部に備える構成とすることも可能である。図１８は、複写機内部に、トナー貯留部を備えた画像形成装置の構成を示す概略構成図である。図１８において、現像装置４０と、トナー貯留ユニット２２０とは、図中対角線上に配置されている。
（第２実施形態）
また、本発明に係る画像形成装置では、粉体通路内１８０内に中間貯留部としてのサブタンク１１０を設けず、トナー貯留ユニット２２０と現像ホッパ４５とを搬送チューブ１２０によって直接接続する構成とすることもできる。
図８は、本発明に係る画像形成装置とこの画像形成装置の近傍に備えられたトナー貯留ユニットの第２の実施形態に係る構成を簡略に示す図であり、図９は、第２の実施形態におけるトナー貯留部と現像ホッパとの間の構成を示す斜視図である。
図８において、感光体１２の側方に配設された現像装置４０の現像タンク４６とトナー貯留部２２１とは、現像装置４０と一体に備えられた現像ホッパ４５、粉体ポンプ１３０を介して、搬送通路１７０、搬送チューブ１２０により接続されている。
本実施形態では、上記搬送通路１７０、搬送チューブ１２０により粉体通路１８０が形成される。
粉体通路１８０のトナー貯留部２２１側の先端には吸引管３７が備えられており、トナー貯留部２２１の内部と現像装置４０の現像タンク４６の内部は、吸引管３７と粉体通路１８０により連通されて、互いにトナーが流通可能な構成となっている。
トナー貯留部２２１内のトナーは、気体供給ポンプ３１と噴流発生部３２とからなる気体噴出装置３０によって流動化された後、粉体通路１８０内に設けられた吸引ポンプ１６２により吸引管３７から吸引されて、粉体通路１８０内に導かれる。ここで、第２実施形態の画像形成装置は、トナー貯留ユニット２２０と現像装置４０との間の粉体通路１８０内の構成以外の構成については、第１実施形態と同様のものである。
また、本発明に係る画像形成装置では、粉体通路内１８０内に中間貯留部としてのサブタンク１１０を設けず、トナー貯留ユニット２２０と現像ホッパ４５とを搬送チューブ１２０によって直接接続する構成とすることもできる。
図８は、本発明に係る画像形成装置とこの画像形成装置の近傍に備えられたトナー貯留ユニットの第２の実施形態に係る構成を簡略に示す図であり、図９は、第２の実施形態におけるトナー貯留部と現像ホッパとの間の構成を示す斜視図である。
図８において、感光体１２の側方に配設された現像装置４０の現像タンク４６とトナー貯留部２２１とは、現像装置４０と一体に備えられた現像ホッパ４５、粉体ポンプ１３０を介して、搬送通路１７０、搬送チューブ１２０により接続されている。
本実施形態では、上記搬送通路１７０、搬送チューブ１２０により粉体通路１８０が形成される。
粉体通路１８０のトナー貯留部２２１側の先端には吸引管３７が備えられており、トナー貯留部２２１の内部と現像装置４０の現像タンク４６の内部は、吸引管３７と粉体通路１８０により連通されて、互いにトナーが流通可能な構成となっている。
トナー貯留部２２１内のトナーは、気体供給ポンプ３１と噴流発生部３２とからなる気体噴出装置３０によって流動化された後、粉体通路１８０内に設けられた吸引ポンプ１６２により吸引管３７から吸引されて、粉体通路１８０内に導かれる。ここで、第２実施形態の画像形成装置は、トナー貯留ユニット２２０と現像装置４０との間の粉体通路１８０内の構成以外の構成については、第１実施形態と同様のものである。
図９において、トナー貯留ユニット２２０と粉体ポンプ１３０とは、搬送チューブ１２０により接続されている。また、搬送チューブ１２０のトナー貯留ユニット２２０に対する接合部Ｑからトナー貯留部２２１内部までの間は、搬送通路１７０により接続されている。
粉体ポンプ１３０と現像ホッパ４５とは、粉体ポンプ１３０の下面の設けられている開口部１３７が現像ホッパ４５上面の開口部１４７と接続されることによって、直接連結されている。
粉体ポンプ１３０と現像ホッパ４５とは、粉体ポンプ１３０の下面の設けられている開口部１３７が現像ホッパ４５上面の開口部１４７と接続されることによって、直接連結されている。
搬送チューブ１２０は、フレキシブルな材質で構成されており、搬送チューブ１２０の一端は、収納ユニット２２２の底部側面に接続部Ｑで接続されており、他端は、粉体ポンプ１３０の吸引口に接続されている。
搬送チューブ１２０は、現像装置４０と画像形成装置１００側面との間の僅かな隙間に配置されており、粉体ポンプ１３０との接続部分近傍が湾曲している。
搬送チューブ１２０は、現像装置４０と画像形成装置１００側面との間の僅かな隙間に配置されており、粉体ポンプ１３０との接続部分近傍が湾曲している。
搬送路１７０は、トナー貯留ユニット２２０内部におけるトナーの搬送通路であり、搬送チューブ１２０と同様、フレキシブルな材質で構成されている。搬送路１７０の一端は、トナー貯留部２２１内部に備えられている吸引管３７の上端部と接続されており、他端は収納ユニット２２２における搬送チューブ１２０の接合部Ｑと接続されて、トナー貯留部２２１内及び収納ユニット２２２壁面の空隙部分に配設されている（図１参照）。
上述したように、図９において、トナー貯留部２２１内から吸引管３７によって吸引されたトナーは、搬送通路１７０、搬送チューブ１２０を通り、粉体ポンプ１３０の吸引力によって現像ホッパ４５内に搬送される。現像ホッパ４５内に搬送されたトナーは、現像タンク４６内に配設されたＴセンサの出力信号に基づいて適宜現像タンク４６内に供給されて、現像に供される。
第２の実施形態では、トナー貯留部２２１と現像装置４０の現像ホッパ４５とを搬送チューブ１２０により直接接続する構成とすることで、画像形成装置１００本体の省スペース化を図ることができる。
また更に、現像装置４０に現像ホッパ４５を設けず、現像タンク４６とトナー貯留部２２１とを搬送チューブ１２０によって直接接続する構成とすることも可能である。この場合、搬送チューブ１２０の一端は、収納ユニット２２１の底部側面Ｑに接続され、他端は、現像タンク４６の上面に設けられた吸引ポンプ１３０の吸引口と接続される。この場合、トナー貯留部２２１内から吸引管３７によって吸引されたトナーは、搬送路１７０、搬送チューブ１２０内を通り、粉体ポンプ１３０の吸引によって、直接現像タンク４６内に供給される。この実施形態においても、現像タンク４６内に配設されたＴセンサの出力信号に基づいて、適宜供給量を調整することが好ましい。
また更に、現像装置４０に現像ホッパ４５を設けず、現像タンク４６とトナー貯留部２２１とを搬送チューブ１２０によって直接接続する構成とすることも可能である。この場合、搬送チューブ１２０の一端は、収納ユニット２２１の底部側面Ｑに接続され、他端は、現像タンク４６の上面に設けられた吸引ポンプ１３０の吸引口と接続される。この場合、トナー貯留部２２１内から吸引管３７によって吸引されたトナーは、搬送路１７０、搬送チューブ１２０内を通り、粉体ポンプ１３０の吸引によって、直接現像タンク４６内に供給される。この実施形態においても、現像タンク４６内に配設されたＴセンサの出力信号に基づいて、適宜供給量を調整することが好ましい。
また、図８において、回収タンク９０内に回収されたトナーは、回収路９１を介して、トナー貯留部２２１に接続されている廃トナーボトル１０２ａ内に搬送される。廃トナーボトル１０２ａ内に回収されたトナーは、トナー貯留部２２１の交換と共に回収されて、新たにリサイクルトナーとして再び使用される。
（第３実施形態）
また、本発明の画像形成装置の粉体通路１８０内には、トナー貯留ユニット２２０と現像装置４０との間に、中間貯留部としてのサブタンク１１０と、第２中間貯留部としてのトナーバンク３１０を設けることも可能である。
以下に、本発明の第３の実施形態に係る粉体供給機構の構成について説明する。
図１０は、本発明に係る画像形成装置とこの画像形成装置の近傍に備えられたトナー貯留ユニットの第３実施形態に係る構成を簡略に示す図である。なお、図１０においては、複写部３の上部に設けられる原稿読取部１と原稿自動供給部２は省略した。
図１０において、感光体１２の側方に配設された現像装置４０の現像タンク４６とトナー貯留部２２１とは、現像装置４０と一体に備えられた現像ホッパ４５、粉体ポンプ１３０、中間貯留部としてのサブタンク１１０、第２中間貯留部としてのトナーバンク３１０を介して、搬送通路１７０、第２搬送チューブ１６０、搬送路１５０及び搬送チューブ１２０によってトナー貯留部２２１と接続されている。
本実施形態では、上記搬送通路１７０、第２搬送チューブ１６０、搬送路１５０及び搬送チューブ１２０によって粉体通路１８０が形成される。
粉体通路１８０のトナー貯留部２２１側の先端には吸引管３７が備えられており、トナー貯留部２２１内部と現像装置４０の現像タンク４６内部とは、吸引管３７と粉体通路１８０により連通されて、互いにトナーが流通可能な構成となっている。
トナー貯留部２２１内に収容されたトナーは、気体供給ポンプ３１と噴流発生部３２とからなる気体噴出装置３０によって流動化された後、粉体通路１８０内に設けられた吸引ポンプ１６２により吸引管３７から吸引されて、粉体通路１８０内に導かれる。ここで、第２実施形態の画像形成装置は、トナー貯留ユニット２２０と現像装置４０との間の粉体通路１８０内の構成以外の構成については、第１実施形態と同様のものである。
また、本発明の画像形成装置の粉体通路１８０内には、トナー貯留ユニット２２０と現像装置４０との間に、中間貯留部としてのサブタンク１１０と、第２中間貯留部としてのトナーバンク３１０を設けることも可能である。
以下に、本発明の第３の実施形態に係る粉体供給機構の構成について説明する。
図１０は、本発明に係る画像形成装置とこの画像形成装置の近傍に備えられたトナー貯留ユニットの第３実施形態に係る構成を簡略に示す図である。なお、図１０においては、複写部３の上部に設けられる原稿読取部１と原稿自動供給部２は省略した。
図１０において、感光体１２の側方に配設された現像装置４０の現像タンク４６とトナー貯留部２２１とは、現像装置４０と一体に備えられた現像ホッパ４５、粉体ポンプ１３０、中間貯留部としてのサブタンク１１０、第２中間貯留部としてのトナーバンク３１０を介して、搬送通路１７０、第２搬送チューブ１６０、搬送路１５０及び搬送チューブ１２０によってトナー貯留部２２１と接続されている。
本実施形態では、上記搬送通路１７０、第２搬送チューブ１６０、搬送路１５０及び搬送チューブ１２０によって粉体通路１８０が形成される。
粉体通路１８０のトナー貯留部２２１側の先端には吸引管３７が備えられており、トナー貯留部２２１内部と現像装置４０の現像タンク４６内部とは、吸引管３７と粉体通路１８０により連通されて、互いにトナーが流通可能な構成となっている。
トナー貯留部２２１内に収容されたトナーは、気体供給ポンプ３１と噴流発生部３２とからなる気体噴出装置３０によって流動化された後、粉体通路１８０内に設けられた吸引ポンプ１６２により吸引管３７から吸引されて、粉体通路１８０内に導かれる。ここで、第２実施形態の画像形成装置は、トナー貯留ユニット２２０と現像装置４０との間の粉体通路１８０内の構成以外の構成については、第１実施形態と同様のものである。
次に、第３実施形態に係る画像形成装置におけるトナー貯留ユニット２２０と現像装置４０間の構成について、更に詳細に説明する。
図１１は、第３の実施形態に係る画像形成装置におけるトナー貯留ユニットと現像ホッパ間の構造を示す斜視図である。
図１１において、トナー貯留ユニット２２０とトナーバンク３１０とは、第２搬送チューブ１６０により接続されている。また、トナーバンク３１０とサブタンク１１０とは、搬送路１５０により接続されており、サブタンク１１０と粉体ポンプ１３０とは、搬送チューブ１２０により接続されている。また、第２搬送チューブ１６０のトナー貯留ユニット２２０に対する接合部Ｑからトナー貯留部２２１の内部までの間は、搬送通路１７０により接続されている。
粉体ポンプ１３０と現像ホッパ４５とは、粉体ポンプ１３０の下面の設けられている開口部１３７が現像ホッパ４５上面に設けられた開口部１４７と接続されることによって、直接連結されている。
図１１は、第３の実施形態に係る画像形成装置におけるトナー貯留ユニットと現像ホッパ間の構造を示す斜視図である。
図１１において、トナー貯留ユニット２２０とトナーバンク３１０とは、第２搬送チューブ１６０により接続されている。また、トナーバンク３１０とサブタンク１１０とは、搬送路１５０により接続されており、サブタンク１１０と粉体ポンプ１３０とは、搬送チューブ１２０により接続されている。また、第２搬送チューブ１６０のトナー貯留ユニット２２０に対する接合部Ｑからトナー貯留部２２１の内部までの間は、搬送通路１７０により接続されている。
粉体ポンプ１３０と現像ホッパ４５とは、粉体ポンプ１３０の下面の設けられている開口部１３７が現像ホッパ４５上面に設けられた開口部１４７と接続されることによって、直接連結されている。
第２搬送チューブ１６０は、フレキシブルな材質で構成されており、その一端は、トナー貯留ユニット２２０の底部側面の接合部Ｑに接続されており、他端は、トナーバンク３１０の上部側面に接続されている。
下流側紛体搬送機構たる搬送管１５０の一端は、トナーバンク３１０の底部側面に接続されており、他端は、サブタンク１１０の上部側面に接続されており、トナーバンク３１０からサブタンク１１０に向かってほぼ直線上に延びている。搬送管１５０内には、供給手段たる搬送コイル１５１が設けられており、この搬送コイル１５１を図示しない搬送コイル駆動モータによって回転せしめることで、トナー貯留ユニット２２０内のトナーをサブタンク１１０へ搬送する。
搬送チューブ１２０は、第２搬送チューブ１６０と同様フレキシブルな材質で構成されており、搬送チューブ１２０の一端は、サブタンク１１０の底部側面に接続されており、他端は、粉体ポンプ１３０の吸引口に接続されている。搬送チューブ１２０は、サブタンク１１０と装置側面との間の僅かな隙間に配置されており、サブタンク１１０との接続部分近傍および粉体ポンプ１３０との接続部分近傍が湾曲している。
搬送通路１７０は、トナー貯留ユニット２２０内部におけるトナーの搬送通路であり、搬送チューブ１２０と同様、フレキシブルな材質で構成されている。
搬送通路１７０の一端は、トナー貯留部２２１内部に設けられている吸引管３７上端部と接続されており、他端は収納ユニット２２２における第２搬送チューブ１６０の接合部Ｑと接続されて、トナー貯留部２２１内部及び収納ユニット２２２壁面の空隙部分に配設されている。
搬送通路１７０の一端は、トナー貯留部２２１内部に設けられている吸引管３７上端部と接続されており、他端は収納ユニット２２２における第２搬送チューブ１６０の接合部Ｑと接続されて、トナー貯留部２２１内部及び収納ユニット２２２壁面の空隙部分に配設されている。
図１２に基づき、サブタンク１１０の構成について説明する。図１２は、第３実施形態の画像形成装置におけるトナーバンク３１０から現像ホッパ４５間の構成を示す概略図である。
図１２において、サブタンク１１０内には、サブタンク１１０内に溜まったトナーを攪拌するための攪拌手段たるサブタンク用攪拌アジテータ１１３が設けられている。サブタンク用攪拌アジテータ１１３は、図１３に示すように、回転軸１１３ａと、この回転軸１１３ａから延びる突状部に固定される攪拌部材１１３ｂとで構成されている。攪拌部材１１３ｂは、樹脂性のフィルムなど変形可能な薄板状の部材で構成されており、開口部を有している。また、サブタンク内のトナー量を検知するトナー貯留部内トナー量検知手段たるサブタンク用トナー量検知センサ１１２を有している。サブタンク用トナー量検知センサ１１２は、搬送チューブ１２０との接続部１１０ａよりも上方、かつ、搬送管１５０との接続部１１０ｂよりも下方に配置されている。搬送チューブ１２０との接続部１１０ａよりも上方に配置することで、サブタンク用トナー量検知センサ１１２がトナーありを検知したとき、搬送チューブ１２０との接続部１１０ａをトナーで覆うことができる。よって、粉体ポンプでサブタンク内のトナーを吸引するときに、空気をトナーとともに吸引してしまうことがなくなり、搬送効率の低下を抑制することができる。また、搬送管１５０との接続部１１０ｂよりも上方にトナーを溜めると、サブタンク１１０内に貯留させるトナー量が多くなりすぎて、サブタンク用攪拌アジテータ１１３を回転駆動させるのに大きな駆動トルクが必要となってくる。このため、サブタンク用攪拌アジテータ駆動モータが大型化してしまうなどの不具合が生じてしまう。また、このトナー量検知センサ１１２の表面を清掃するサブタンク用センサ面清掃部材１１１が設けられている。サブタンク用センサ面清掃部材１１１は、図１４に示すように、回転軸１１１ａと、この回転軸に取り付けられた線材で形成した掻き取り部材１１１ｂとからなっている。
図１２において、サブタンク１１０内には、サブタンク１１０内に溜まったトナーを攪拌するための攪拌手段たるサブタンク用攪拌アジテータ１１３が設けられている。サブタンク用攪拌アジテータ１１３は、図１３に示すように、回転軸１１３ａと、この回転軸１１３ａから延びる突状部に固定される攪拌部材１１３ｂとで構成されている。攪拌部材１１３ｂは、樹脂性のフィルムなど変形可能な薄板状の部材で構成されており、開口部を有している。また、サブタンク内のトナー量を検知するトナー貯留部内トナー量検知手段たるサブタンク用トナー量検知センサ１１２を有している。サブタンク用トナー量検知センサ１１２は、搬送チューブ１２０との接続部１１０ａよりも上方、かつ、搬送管１５０との接続部１１０ｂよりも下方に配置されている。搬送チューブ１２０との接続部１１０ａよりも上方に配置することで、サブタンク用トナー量検知センサ１１２がトナーありを検知したとき、搬送チューブ１２０との接続部１１０ａをトナーで覆うことができる。よって、粉体ポンプでサブタンク内のトナーを吸引するときに、空気をトナーとともに吸引してしまうことがなくなり、搬送効率の低下を抑制することができる。また、搬送管１５０との接続部１１０ｂよりも上方にトナーを溜めると、サブタンク１１０内に貯留させるトナー量が多くなりすぎて、サブタンク用攪拌アジテータ１１３を回転駆動させるのに大きな駆動トルクが必要となってくる。このため、サブタンク用攪拌アジテータ駆動モータが大型化してしまうなどの不具合が生じてしまう。また、このトナー量検知センサ１１２の表面を清掃するサブタンク用センサ面清掃部材１１１が設けられている。サブタンク用センサ面清掃部材１１１は、図１４に示すように、回転軸１１１ａと、この回転軸に取り付けられた線材で形成した掻き取り部材１１１ｂとからなっている。
次に、粉体ポンプ１３０について、図１２および図１５に基づき説明する。図１５は、粉体ポンプ１３０の分解図である。本実施形態において、粉体ポンプ１３０は、サブタンク１１０内のトナーを吸引して、現像装置４０の現像ホッパ４５へトナーを供給するために設けられているが、粉体ポンプの設置態様としては、これに限られるものではなく、必要に応じて、他の箇所に適宜設置して使用することが可能である。
粉体ポンプ１３０としては、回転容積式の１軸偏心ネジポンプ（モーノポンプ）を用いている。回転容積式の１軸偏心ネジポンプ（モーノポンプ）は、エアーポンプ式のように空気と共に粉体を搬送するものではないので、サブタンク１１０や粉体ポンプに大掛かりな圧抜き手段を設ける必要がなく、装置をコンパクト化することができる。また、吸引／吐出力が強いため、トナーが詰まりにくく、経時にわたり安定したトナー搬送性を維持することができる。
粉体ポンプ１３０としては、回転容積式の１軸偏心ネジポンプ（モーノポンプ）を用いている。回転容積式の１軸偏心ネジポンプ（モーノポンプ）は、エアーポンプ式のように空気と共に粉体を搬送するものではないので、サブタンク１１０や粉体ポンプに大掛かりな圧抜き手段を設ける必要がなく、装置をコンパクト化することができる。また、吸引／吐出力が強いため、トナーが詰まりにくく、経時にわたり安定したトナー搬送性を維持することができる。
粉体ポンプ（モーノポンプ）１３０は、二条螺旋の雌ねじ状の形状の貫通孔を有するゴム等の弾性体からなるステータ１３２と、１軸偏心スクリュー部１３４ａが設けられたロータ１３４とを有している。ロータ１３４のスクリュー部１３４ａは、回転可能にステータ１３２の貫通孔に挿入されている。トナーや１軸偏心スクリュー部１３４ａとの摩擦により摩耗しないようにステータ１３２の貫通孔の内周面には、ニッケルメッキが施されている。上記ステータ１３２は、キャップ１３１の内周面と嵌合している。キャップ１３１の図中左側には吸引口１３１ａが設けられており、この吸引口１３１ａに搬送チューブ１２０が接続されている。ロータ１３４は、スクリュー部１３４ａの図中右側端部にジョイント部１３４ｂを有している。図１５に示すように、このジョイント部１３４ｂの軸端部にスプリングピン１３４ｅによって回転軸１３４ｄが取り付けられている。ロータ１３４の回転軸１３４ｄの図中右側端部には、軸受１３３、クラッチ１３６が取り付けられる。クラッチ１３６には、図示しない粉体ポンプ駆動モータに接続されており、ロータ１３４を回転駆動させる。キャップ１３１のトナー排出側端部には、ケース１３５が取り付けられる。ケース１３５は、図１５に示すように、上面と奥側側面とが形成された上ケース１３５ａと手前側側面が形成された下ケース１３５ｂとからなっている。上ケース１３５ａの左側端部と下ケース１３５ｂの左側端部とをそれぞれキャップ１３１のトナー排出側端部に当接させ、上ケース１３５ａの右側端部と下ケース１３５ｂの右側端部とをそれぞれ軸受１３３に当接させて、上ケース１３５ａと下ケース１３５ｂとを合わせる。上ケース１３５ａと下ケース１３５ｂとが合った状態で、カバー部材１３６で上ケース１３５ａと下ケース１３５ｂとを狭持して固定する。ケース１３５の下面には、開口部１３７が設けられており、この開口部１３７が現像ホッパ４５の開口部１４７に取り付けられる。
次に、トナーバンク３１０の内部構造について説明する。図１６は、トナーバンク３１１内部の構成を拡大して示す図である。トナーバンクケース３１１の側面には、図１２で示すように、トナーが充填されたトナーボトル３０２ａ、３０２ｂが回転自在に装着されており、トナーボトル３０２ａ、３０２ｂは、同一の機構によりトナーバンクケース３１１に装着されている。図１６では、トナーバンクケース３１１の下部側面に装着された、トナーボトル３０２ａの部分を拡大して示している。
このトナーボトル３０２ａの上部には、トナーボトル３０２を回転させるためのボトル駆動装置３０４が設けられている。ボトル駆動装置３０４は、ボトル駆動モータ３０４ａと、モータギヤ３０４ｂと噛み合うアイドラギヤ３０４ｃと、トナーボトル３０２の開口部が装着されるための装着口３０４ｅが設けられ、アイドラギヤ３０４ｃと噛み合う駆動ギヤ３０４ｄとからなっている。また、トナーボトル開口部と対向する位置には、ボトル開口部開閉装置３０５が設けられている。ボトル開口部開閉装置３０５は、ボトル開閉駆動モータ３０５ａと、モータギヤ３０５ｂと噛み合う開閉ギヤ３０５ｃと、開閉ギヤ３０５ｃと噛み合いその先端にボトル開口部に蓋をするキャップ部３０５ｅが取り付けられたピニオン３０５ｄとかなっている。トナーボトル内のトナーを供給しないときは、キャップ部３０５ｅによりボトル開口部に蓋がされている。
このトナーボトル３０２ａの上部には、トナーボトル３０２を回転させるためのボトル駆動装置３０４が設けられている。ボトル駆動装置３０４は、ボトル駆動モータ３０４ａと、モータギヤ３０４ｂと噛み合うアイドラギヤ３０４ｃと、トナーボトル３０２の開口部が装着されるための装着口３０４ｅが設けられ、アイドラギヤ３０４ｃと噛み合う駆動ギヤ３０４ｄとからなっている。また、トナーボトル開口部と対向する位置には、ボトル開口部開閉装置３０５が設けられている。ボトル開口部開閉装置３０５は、ボトル開閉駆動モータ３０５ａと、モータギヤ３０５ｂと噛み合う開閉ギヤ３０５ｃと、開閉ギヤ３０５ｃと噛み合いその先端にボトル開口部に蓋をするキャップ部３０５ｅが取り付けられたピニオン３０５ｄとかなっている。トナーボトル内のトナーを供給しないときは、キャップ部３０５ｅによりボトル開口部に蓋がされている。
トナーバンクケース３１１の下方には、トナーが貯留されており、この貯留されたトナーの量を検知するトナーバンク用トナー量検知センサ３０３が設けられている。このトナーバンク用トナー量検知センサ３０３が所定の高さにトナーがないことを検知したら、ボトル開閉駆動モータ３０５ａが駆動して、キャップ部３０５ｅをボトル開口部から離間する方向へ移動させる。これにより、ボトル開口部が開口する。ボトル開口部が開口したら、ボトル開閉駆動モータ３０５ａを駆動させて、トナーボトル３０２を回転させる。トナーボトル３０２のトナー収容部には、螺旋状の突起３０６が設けられており、トナーボトル３０２の回転で、収容部内のトナーが螺旋状の突起３０６に案内されて、ボトル開口部へ移動していき、ボトル開口部からトナーバンクケース３１１へ落下する。トナーバンク用トナー量検知センサ３０３が、所定の高さにトナーがあることを検知したら、トナーボトル３０２の回転を停止し、キャップ部３０５ｅを移動させて、ボトル開口部に蓋をする。
また、図１６に示すようにトナーバンク用トナー量検知センサ３０３の表面を清掃するトナーバンク用センサ面清掃部材３０７を設けても良い。このトナーバンク用センサ面清掃部材３０７は、先に図１４で示したサブタンク用センサ面清掃部材１１１と同様の構成を有している。これにより、トナーバンク用トナー量検知センサ３０３の表面がトナーによって汚れて、所定の機能を果たさなくなるのを抑制することができる。
上述した機構により、第１実施形態で示したのと同様にしてトナー貯留部２２１内から吸引管３７によって吸引されたトナーは、搬送通路１７０、第２搬送チューブ１６０を通ってトナーバンク３１０のトナーバンクケース３１１に収納される。トナーバンク３１０内のトナーは、下流側紛体搬送機構たる搬送路１５０によってサブタンク１１０内に一旦溜められた後、搬送チューブ１２０を通り、粉体ポンプ１３０の吸引によって現像ホッパ４５内に搬送される（図１０、１１参照。）。現像ホッパ４５内に搬送されたトナーは、現像タンク４６内に配設されたＴセンサの出力信号に基づいて適宜現像タンク４６内に供給されて、現像に供される。
粉体通路１８０内に配設される中間貯留部として、現像ホッパ４５とトナー貯留ユニット２１０との間に設置されているサブタンク１１０は、現像ホッパ４５内に供給するトナーを一時的に溜めるためのものであり、内部に収納することができるトナーの最大容量は限られている。また、サブタンク１１０内のトナー量は、現像の際に現像装置４０でトナーが消費されることに伴って、経時で変化する。このため、サブタンク１１０内に供給されるトナーの量は、サブタンク用トナー量検知センサ１１２の検知結果に基づき、各時点において適切な量に制御されることが望まれる。
第１実施形態で示したように、サブタンク１１０とトナー貯留ユニット２２０を、搬送チューブ１２０によって直接接続した場合には、サブタンク１１０内へのトナーの供給量を、細かい範囲で調整することは、現実的に困難である。
本実施形態では、トナー貯留ユニット２１０とサブタンク１１０との間の位置に、第２中間貯留部としてのトナーバンク３１０が設けられている。
このため、大量のトナーを収容しているトナー貯留ユニット２２０からトナーバンク３１０間のトナーの搬送に関しては、その供給量を大まかな範囲で制御して行い、トナーバンク３１０からサブタンク１１０間のトナーの搬送に関しては、その供給量を、サブタンク用トナー量検知センサ１１２の検知結果に基づき、微量の範囲で制御しながら行うことができる。
第１実施形態で示したように、サブタンク１１０とトナー貯留ユニット２２０を、搬送チューブ１２０によって直接接続した場合には、サブタンク１１０内へのトナーの供給量を、細かい範囲で調整することは、現実的に困難である。
本実施形態では、トナー貯留ユニット２１０とサブタンク１１０との間の位置に、第２中間貯留部としてのトナーバンク３１０が設けられている。
このため、大量のトナーを収容しているトナー貯留ユニット２２０からトナーバンク３１０間のトナーの搬送に関しては、その供給量を大まかな範囲で制御して行い、トナーバンク３１０からサブタンク１１０間のトナーの搬送に関しては、その供給量を、サブタンク用トナー量検知センサ１１２の検知結果に基づき、微量の範囲で制御しながら行うことができる。
また、図１０で示すように、回収タンク９０とトナーバンク３１０内のトナーボトル３０２とは、回収路９２によって接続されている。回収タンク９０内に回収されたトナーは、この回収路９２を介してトナーボトル３０２内に搬送され、再び画像形成装置１００において使用される。
このように、本実施形態では、中間貯留部としてサブタンク１１０の他にトナーバンク３１０を設けることによって、クリーニング装置１５、ベルトクリーニング装置１０から回収タンク９０内に回収されたトナーを、還流装置たる回収路９２によって画像形成装置１００のプリンタ部５０に還流させて、回収トナーを有効に利用することができる。
また更に、図９において、回収タンク９０とサブタンク１１０とを接続する回収路９５（不図示）を設けて、回収部９０内に回収されたトナーをサブタンク１１０内に搬送する構成とすることも可能であり、回収タンク９０と現像ホッパ４５とを接続する回収路９６（不図示）を設けて、回収タンク９０内に回収されたトナーを現像ホッパ４５内に搬送する構成とすることも可能である。
なお、上記回収路９５は、第１実施形態においても設けることが可能であり、上記回収路９６は、第１、第２実施形態においても設けることが可能である。
このように、本実施形態では、中間貯留部としてサブタンク１１０の他にトナーバンク３１０を設けることによって、クリーニング装置１５、ベルトクリーニング装置１０から回収タンク９０内に回収されたトナーを、還流装置たる回収路９２によって画像形成装置１００のプリンタ部５０に還流させて、回収トナーを有効に利用することができる。
また更に、図９において、回収タンク９０とサブタンク１１０とを接続する回収路９５（不図示）を設けて、回収部９０内に回収されたトナーをサブタンク１１０内に搬送する構成とすることも可能であり、回収タンク９０と現像ホッパ４５とを接続する回収路９６（不図示）を設けて、回収タンク９０内に回収されたトナーを現像ホッパ４５内に搬送する構成とすることも可能である。
なお、上記回収路９５は、第１実施形態においても設けることが可能であり、上記回収路９６は、第１、第２実施形態においても設けることが可能である。
また、トナー貯留部２２１から現像装置４０へのトナー搬送経路のうち、現像装置４０周辺は、感光体１２の駆動装置、現像装置４０の駆動装置等、多数の部品が配置されており、トナーの搬送経路を一直線状に形成するのが難しい。このため、搬送チューブ内にコイルを備えたような、安価なトナー搬送手段を設けることができない。このため、サブタンク１１０から現像ホッパ４５の間は、トナー搬送経路が複雑であっても、トナーを搬送することのできる、下流側搬送機構としての粉体ポンプ１３０を用いている。
しかし、粉体ポンプ１３０でトナー貯留部２２１内のトナーを吸引しようと思えば、吸引力が強い粉体ポンプを用いる必要があり、装置が大型したり、コスト高となったりしてしまう。本実施形態においては、トナー貯留部２２１と粉体ポンプ１３０との間にサブタンク１１０が設けられているため、粉体ポンプ１３０は、サブタンク１１０内に貯留されているトナーを吸引する。このため、粉体ポンプ１３０でトナーを搬送する搬送距離を短くすることができ、吸引力の強い粉体ポンプ１３０を設けなくても、トナーを現像ユニットへ搬送することができる。
また、トナー貯留部２２１内のトナーをサブタンク１１０内へ搬送する手段を、コイル１５１を備えた搬送管１５０とすることで、安価な手段で、トナー貯留部内のトナーをサブタンク１１０へ搬送することができる。
しかし、粉体ポンプ１３０でトナー貯留部２２１内のトナーを吸引しようと思えば、吸引力が強い粉体ポンプを用いる必要があり、装置が大型したり、コスト高となったりしてしまう。本実施形態においては、トナー貯留部２２１と粉体ポンプ１３０との間にサブタンク１１０が設けられているため、粉体ポンプ１３０は、サブタンク１１０内に貯留されているトナーを吸引する。このため、粉体ポンプ１３０でトナーを搬送する搬送距離を短くすることができ、吸引力の強い粉体ポンプ１３０を設けなくても、トナーを現像ユニットへ搬送することができる。
また、トナー貯留部２２１内のトナーをサブタンク１１０内へ搬送する手段を、コイル１５１を備えた搬送管１５０とすることで、安価な手段で、トナー貯留部内のトナーをサブタンク１１０へ搬送することができる。
なお、本実施形態では、第１、第２実施形態と同様に、回収タンク９０とトナー貯留ユニット２２０内の廃トナーボトル１０２ａとを回収路９１によって接続して、回収タンク９０内に回収されたトナーを廃トナーボトル１０２ａ内に回収する構成とすることもできる。
また、本実施形態では、例えば図１７で示すように、画像形成装置１００内にトナーバンク３１０を２つ以上設けることもできる。
この場合、それぞれのトナーバンク３１０には、それぞれ別個に第２搬送チューブが設けられて、トナー貯留ユニット２２０と接続されると共に、各トナーバンク３１０に、搬送路１５０、サブタンク１１０、搬送チューブ１２０が、それぞれ別個に設けられて、現像ホッパ４５と接続される。
これら各トナーバンク３１０の内部には、上述した機構によりトナーボトル３０２がそれぞれ設けられている。これら各トナーボトル３０２には、回収タンク９０と接続するための回収路９２がそれぞれ別個に設けられて、回収タンク９０と接続される。これにより、回収タンク９０内に回収されたトナーを、複数のトナーボトル３０２内に搬送することができるため、回収トナーをより効率的にプリンタ部５０内に還流させることができる。
この場合、それぞれのトナーバンク３１０には、それぞれ別個に第２搬送チューブが設けられて、トナー貯留ユニット２２０と接続されると共に、各トナーバンク３１０に、搬送路１５０、サブタンク１１０、搬送チューブ１２０が、それぞれ別個に設けられて、現像ホッパ４５と接続される。
これら各トナーバンク３１０の内部には、上述した機構によりトナーボトル３０２がそれぞれ設けられている。これら各トナーボトル３０２には、回収タンク９０と接続するための回収路９２がそれぞれ別個に設けられて、回収タンク９０と接続される。これにより、回収タンク９０内に回収されたトナーを、複数のトナーボトル３０２内に搬送することができるため、回収トナーをより効率的にプリンタ部５０内に還流させることができる。
なお、上述の実施形態においては、トナー貯留部２２１内にトナーを単独で収納しているが、例えば、このトナー貯留部２２１内部に、トナーとキャリアとを混合させて収納することも可能である。これにより、現像ユニットの現像装置４０内部に、トナーとキャリアからなる二成分現像剤を供給することができる。
これにより、例えば現像タンク４６内にトナーとキャリアからなる二成分現像剤を供給する共に、現像タンク４６内で過剰となった二成分現像剤を回収する、トリクル現像方式の画像形成装置においても適用することができる。
これにより、例えば現像タンク４６内にトナーとキャリアからなる二成分現像剤を供給する共に、現像タンク４６内で過剰となった二成分現像剤を回収する、トリクル現像方式の画像形成装置においても適用することができる。
また、本発明においてに使用される、粉体供給ユニットとしてのトナー貯留ユニット２２０は、画像形成装置１００と一体で使用されることに限定される物ではなく、画像形成装置１００と別体で使用することも可能である。
この場合、例えば粉体貯留ユニット２２０の粉体貯留部２２１内に、小麦粉、肥料等の粉体物や、粉体状の薬品、ガラスビーズ等の物質を収容することも可能であり、また更に、セメント等の比較的比重の高い物質や、塗料、液状の薬品等の、粘性を有する物質を収容することも可能である。
これらの物質は、容器内部に収納された状態が長期間継続されると、内部で凝集したり凝固したりして、容器外部に取り出すことが困難となる。また、例えば容器内部に攪拌部材を設置して、この攪拌部材の回転等により収納物を攪拌する構成とした場合は、収容物が攪拌の際の摩擦等により劣化して、良好な保存状態を保つことができない。
本発明において使用される粉体貯留部２２１は、上述した構成により貯留部２２１内部に気体を噴出させることによって、収納物を劣化させることなく、且つその全体を均一に流動化させることができ、収納物の外部への取り出しを円滑に行うことを可能とすることができる。
この場合、例えば粉体貯留ユニット２２０の粉体貯留部２２１内に、小麦粉、肥料等の粉体物や、粉体状の薬品、ガラスビーズ等の物質を収容することも可能であり、また更に、セメント等の比較的比重の高い物質や、塗料、液状の薬品等の、粘性を有する物質を収容することも可能である。
これらの物質は、容器内部に収納された状態が長期間継続されると、内部で凝集したり凝固したりして、容器外部に取り出すことが困難となる。また、例えば容器内部に攪拌部材を設置して、この攪拌部材の回転等により収納物を攪拌する構成とした場合は、収容物が攪拌の際の摩擦等により劣化して、良好な保存状態を保つことができない。
本発明において使用される粉体貯留部２２１は、上述した構成により貯留部２２１内部に気体を噴出させることによって、収納物を劣化させることなく、且つその全体を均一に流動化させることができ、収納物の外部への取り出しを円滑に行うことを可能とすることができる。
１００ 複写ユニット
２００ 給紙ユニット
３００ 後処理ユニット
４００ 画像形成ユニット
１０ ベルトクリーニング装置
１２ 感光体
１５ ドラムクリーニング装置
４０ 現像装置
４５ 現像ホッパ
４６ 現像タンク
９０ 回収タンク
２２０ トナー貯留ユニット
２２１ トナー貯留部
３０ 気体噴出装置
３１ 気体供給ポンプ
３２ 噴流発生部
３３、３４、３５、３６ 多孔質部材
３３ａ、３４ａ、３５ａ、３６ａ エアチャンバ
３７ 吸引管
１０２ａ、１０２ｂ トナーボトル
２２２ 収納ユニット
１３０ 粉体ポンプ
１８０ 粉体通路
１２０ 搬送チューブ
１６０ 第２搬送チューブ
１５０ 搬送管
１７０ 搬送通路
３１０ トナーバンク
３１１ トナーバンクケース
３０２ａ、３０２ｂ トナーボトル
３０３ トナーバンク用トナー量検知センサ
２００ 給紙ユニット
３００ 後処理ユニット
４００ 画像形成ユニット
１０ ベルトクリーニング装置
１２ 感光体
１５ ドラムクリーニング装置
４０ 現像装置
４５ 現像ホッパ
４６ 現像タンク
９０ 回収タンク
２２０ トナー貯留ユニット
２２１ トナー貯留部
３０ 気体噴出装置
３１ 気体供給ポンプ
３２ 噴流発生部
３３、３４、３５、３６ 多孔質部材
３３ａ、３４ａ、３５ａ、３６ａ エアチャンバ
３７ 吸引管
１０２ａ、１０２ｂ トナーボトル
２２２ 収納ユニット
１３０ 粉体ポンプ
１８０ 粉体通路
１２０ 搬送チューブ
１６０ 第２搬送チューブ
１５０ 搬送管
１７０ 搬送通路
３１０ トナーバンク
３１１ トナーバンクケース
３０２ａ、３０２ｂ トナーボトル
３０３ トナーバンク用トナー量検知センサ
Claims (11)
- 潜像を担持する像担持体と、
像担持体表面に形成された静電潜像をトナーで可視像化する現像装置と、を備える画像形成装置において、
トナー又はトナーとキャリアとを含む現像剤といった画像形成に用いる粉体を貯留する紛体貯留部と、前記粉体貯留部を収納する収納ユニットとを有する紛体貯留ユニットと、
前記紛体貯留ユニットから前記紛体貯留ユニット内部の粉体を前記現像装置側に供給する紛体供給機構とを備え、
前記紛体供給機構は、前記紛体貯留部内部に噴出口から気体を噴出させる気体噴出装置と、前記紛体貯留部から前記現像装置に連通する紛体通路とを有し、
前記気体噴出装置は、前記噴出口を形成する多孔質部材からなる噴流発生部と、前記噴流発生部に気体を供給する気体供給ポンプとを備え、
前記噴流発生部は、前記紛体貯留部に接続して備えられ、
前記粉体通路は、前記気体噴出装置から供給された気体により前記粉体貯留部内で攪拌された粉体を吸引する吸引管と、前記吸引管内に負圧を生じせしめて前記粉体貯留部内の紛体を吸引する吸引ポンプとを備え、
前記吸引管の吸引口は、前記粉体貯留部の下方に向かって開口しており、前記気体噴出装置から前記吸引口に対して気体を噴出する
ことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項１に記載の画像形成装置において、
前記気体供給ポンプは、前記粉体貯留部に備えられる
ことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項１に記載の画像形成装置において、
前記気体供給ポンプ及び／又は前記吸引ポンプは、前記収納ユニットに備えられる
ことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記収納ユニットは、前記画像形成装置と一体で備えられる
ことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記収納ユニットは、前記画像形成装置と別体で備えられる
ことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項１ないし５のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記紛体通路内に、前記現像装置内に供給される紛体を貯蔵する現像ホッパを備える
ことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項１ないし６のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記粉体通路内に、前記紛体貯留ユニットから供給された紛体を一時的に貯留する中間貯留部と、前記中間貯留部から前記現像装置側に紛体を搬送する下流側紛体搬送機構を備える
ことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項７に記載の画像形成装置において、
前記中間貯留部及び前記下流側紛体搬送機構は、前記粉体通路内に複数個備えられる
ことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項７又は８に記載の画像形成装置において、
前記中間貯留部の少なくとも一つに、該中間貯留部内に供給される粉体を収容する粉体収納容器を備え、
前記粉体収納容器は、前記中間貯留部に接続して備えられる
ことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項１ないし７のいずれかに記載の画像形成装置において、
像担持体上に残留したトナーを回収する粉体回収装置と、
前記粉体回収装置で回収されたトナーを、前記画像形成装置本体内部に還流させる還流装置を備え、
前記粉体回収装置で回収されたトナーは、前記還流装置により前記紛体貯留部、前記中間貯留部、前記現像ホッパのうち少なくともいずれか一つに搬送される
ことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項１ないし１０のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記紛体貯留ユニットが複数個備えられ、
前記粉体貯留部と前記現像装置とを連通させる粉体通路が、それぞれ別々に備えられる
ことを特徴とする画像形成装置。
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