(57)【要約】【課題】  ポンプを用いて、トナーと空気の混合流体を搬送することにより、し、トナー補給を行うトナー補給装置において、トナー補給不良を早期に検知する。【解決手段】  ポンプを駆動するモータの回転異常を検知する第１異常検知手段、トナー送り出し部におけるトナーの満タンを検知する第２異常検知手段又はトナー受け取り部におけるトナー無しを検知する第３異常検知手段のいずれかによりトナーの搬送不良を検知する。【選択図】        図２
2005062648.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー送り出し部、
トナー受け取り部、
前記トナー送り出し部と前記トナー受け取り部とを連結し、トナーを前記トナー送り出し部から前記トナー受け取り部へ搬送するための輸送管及び、
前記輸送管において流体を搬送することにより、前記トナー送り出し部から前記トナー受け取り部にトナーを補給する補給用流体搬送手段を有する画像形成装置において、
前記補給用流体搬送手段は駆動モータを有するとともに、該駆動モータの回転異常を検知し、トナーの補給異常を検知する第１異常検知手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
トナー送り出し部、
トナー受け取り部、
前記トナー送り出し部と前記トナー受け取り部とを連結し、トナーを前記トナー送り出し部から前記トナー受け取り部へ搬送するための輸送管及び、
前記輸送管において流体を搬送することにより、前記トナー送り出し部から前記トナー受け取り部にトナーを補給する補給用流体搬送手段を有する画像形成装置において、
前記トナー送り出し部にトナーと空気を混合する混合室及び該混合室内に所定レベル以上のトナーが蓄積されたことを検知し、トナーの補給異常を検知する第２異常検知手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
トナー送り出し部、
トナー受け取り部、
前記トナー送り出し部と前記トナー受け取り部とを連結し、トナーを前記トナー送り出し部から前記トナー受け取り部へ搬送するための輸送管及び、
前記輸送管において流体を搬送することにより、前記トナー送り出し部から前記トナー受け取り部にトナーを補給する補給用流体搬送手段を有する画像形成装置において、
前記トナー受け取り部にトナーを一時的に貯留するトナーホッパ及び該トナーホッパ内にトナー量が所定レベル以下になったことを検知し、トナーの補給異常を検知する第３異常検知手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関し、特に、電子写真方式により記録材に画像を形成する画像形成装置におけるトナーの補給技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ファクシミリ及びこれらの複合機等の画像形成装置、特に、電子写真方式の画像形成装置では、高速化が進むとともに、カラー化が進んでいる。
【０００３】
高速画像形成装置では、多量にトナーが消費されるために、装置の高速性能に対応した大容量のトナー貯留部が必要になり、装置においてトナー貯留部が占めるスペースが大きく傾向がある。また、カラー画像形成装置においても、４色のトナーを貯留するトナー貯留部が占めるスペースが大きくなる。
【０００４】
一般的な画像形成装置では、現像装置の近傍にトナー貯留部が配置されているが、前記のようにトナー貯留部の占めるスペースが大きくなるに従って、現像装置近傍にトナー貯留部を配置することが困難になるという問題がある。
【０００５】
特許文献１では、エアーポンプを用いてトナーと空気の混合流体を搬送することによりトナー貯留部から現像装置へトナーを補給している。
【０００６】
特許文献１の方法によれば、トナー貯留部を現像装置から離れた位置に配置することが可能になりトナー貯留部の配置位置の選択の幅が広がって、大容量のトナー貯留部やカラートナーの貯留部の配置問題が解決される。
【０００７】
特許文献１では、トナー補給用の第１ポンプと空気をトナー貯留部に戻す第２ポンプを用いている。
【特許文献１】特開２０００−１３７３７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前記のように、ポンプを用い、輸送管を通してトナー補給を行う特許文献１のトナー補給装置は、高速画像形成装置やカラー画像形成装置に適合したものであるが、長期間使用した場合に、何らかの原因でトナーの搬送不良が起こる可能性がある。たとえば、輸送管にトナーが詰まる、輸送管のジョイント部において空気の漏れが生ずる、トナー搬送系においてトナーが塊状化する等の搬送不良の可能性がある。
【０００９】
ことような搬送不良が起こった場合に、ポンプが作動を継続すると装置の故障につながりかねない。すなわち、搬送不良状態でポンプが作動し続けた場合、搬送系にトナーの目詰まりが生じて、回復不能になり輸送管を交換することが必要になる場合もある。
【００１０】
本発明は、ポンプを用いてトナー補給を行うトナー補給装置における前記の問題を解決し、早期にトナーの搬送不良を検知できる検知システムを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記目的は下記の発明により達成される。
（請求項１）
トナー送り出し部、
トナー受け取り部、
前記トナー送り出し部と前記トナー受け取り部とを連結し、トナーを前記トナー送り出し部から前記トナー受け取り部へ搬送するための輸送管及び、
前記輸送管において流体を搬送することにより、前記トナー送り出し部から前記トナー受け取り部にトナーを補給する補給用流体搬送手段を有する画像形成装置において、
前記補給用流体搬送手段は駆動モータを有するとともに、該駆動モータの回転異常を検知し、トナーの補給異常を検知する第１異常検知手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
（請求項２）
トナー送り出し部、
トナー受け取り部、
前記トナー送り出し部と前記トナー受け取り部とを連結し、トナーを前記トナー送り出し部から前記トナー受け取り部へ搬送するための輸送管及び、
前記輸送管において流体を搬送することにより、前記トナー送り出し部から前記トナー受け取り部にトナーを補給する補給用流体搬送手段を有する画像形成装置において、
前記トナー送り出し部にトナーと空気を混合する混合室及び該混合室内に所定レベル以上のトナーが蓄積されたことを検知し、トナーの補給異常を検知する第２異常検知手段を有することを特徴とする画像形成装置。
（請求項３）
トナー送り出し部、
トナー受け取り部、
前記トナー送り出し部と前記トナー受け取り部とを連結し、トナーを前記トナー送り出し部から前記トナー受け取り部へ搬送するための輸送管及び、
前記輸送管において流体を搬送することにより、前記トナー送り出し部から前記トナー受け取り部にトナーを補給する補給用流体搬送手段を有する画像形成装置において、
前記トナー受け取り部にトナーを一時的に貯留するトナーホッパ及び該トナーホッパ内にトナー量が所定レベル以下になったことを検知し、トナーの補給異常を検知する第３異常検知手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１〜３のいずれかの発明により、ポンプを用いてトナー補給を行うトナー補給装置を備えた画像形成装置において、トナーの搬送不良が早期の段階で検知されるので、トナー搬送不良が装置の故障を引き起こす等の問題が解決される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
（１）画像形成装置
図１は本発明の実施の形態に係る画像形成装置の例を示す図である。
【００１４】
画像形成装置は、自動原稿搬送装置２０、原稿読取部２１、画像形成部２２、定着装置８及び給紙部を備えている。
【００１５】
図１において、自動原稿搬送装置２０ではその原稿給紙台上に載置された原稿を１枚ずつ読取位置に搬送して読取後の原稿を原稿排紙皿に集積する。
【００１６】
原稿読取部２１は原稿の画像を読み取ってデジタル画像データを生成する。
【００１７】
画像形成部２２は電子写真方式により記録材に画像を形成するものであり、
画像形成部２２において、像担持体としてのドラム状の感光体１の周囲に帯電装置２、露光装置３、現像装置４、転写装置５及びクリーニング装置７が配置される。画像形成部２２の下方には、複数の記録材収納部及び給紙搬送部を備えた給紙部２３が設けられ記録材を画像形成部２２に給紙する。１０は手差し給紙部である。給紙部２３又は手差し給紙部１０から給紙された記録材はレジストローラ１１により感光体１と転写装置５の間に供給され、定着装置８で定着処理されて排紙皿１２に排紙される。
【００１８】
給紙部２３は３個の給紙トレイ２３Ａ１、２３Ａ２、２３Ａ３を有する記録材収納部２３Ａ及び記録材収納部２３Ａの側方に配置された給紙搬送部２３Ｂからなる。
【００１９】
感光体１が時計方向に回転し、帯電装置２による帯電、露光装置３による像露光及び現像装置４による現像で感光体１上にトナー像が形成される。形成されたトナー像は転写装置５により記録材に転写される。トナー像が転写された記録材は定着装置８において定着処理された後に排紙皿１２に排紙される。
【００２０】
カラー画像形成装置では、イエロー画像を形成する画像形成部、マゼンタ画像を形成する画像形成部、シアン画像を形成する画像形成部及び黒画像を形成する画像形成部が設けられ、各画像形成部は現像装置を有する。
【００２１】
また、像担持体上にトナー像を形成し、形成したトナー像を記録材に転写する転写装置として、１次転写手段、中間転写体及び２次転写手段を有し、像担持体上に形成したトナー像を前記１次転写手段で前記中間転写体上に転写し、前記中間転写体上のトナー像を前記２次転写手段で記録材に転写する転写装置を用いることもできる。
【００２２】
現像装置４はトナーとキャリアを含む二成分現像剤又はキャリアを含まずトナー或いはトナー及び添加剤を含む一成分現像剤で感光体１上の静電潜像を現像する。現像装置４には所定量の現像剤が収納されており、二成分現像剤を用いる場合には、現像により消費されたトナーは次に説明するトナー送り出し部ＴＡから補給されて、現像装置中の現像剤のトナー濃度が常に所定値に維持される。また、一成分現像剤を用いた現像装置では、同様のトナー補給により現像装置中の現像剤量が常に所定量に維持される。なお、本明細書においては、二成分現像剤におけるトナー及び一成分現像剤をトナーと言う。
【００２３】
トナー送り出し部ＴＡにはトナー容器３１が装着される。トナー送り出し部ＴＡはトナ貯留室の一例であるトナーホッパ３０及び漏斗状の混合室３５を有し、現像装置４の近傍に配置されたトナー分離部６０と現像装置４から離れた位置に設けられたトナー送り出し部ＴＡとは輸送管４０〜４３により連結される。
（２）トナー補給装置
図２は図１に示す本発明の実施の形態に係る画像形成装置のトナー補給装置を示し、図３はトナーを貯留し送り出すトナー送り出し部を示す。
【００２４】
トナー補給装置はトナー送り出し部ＴＡ（トナー容器３１、トナーホッパ３０、混合室３５で構成される）、補給用ポンプとしてのポンプ５０１、戻し用ポンプとしてのポンプ５０２、トナー受け取り部ＴＢ（分離部６０、トナーホッパ７０等で構成される）、補給用の輸送管４０、４１及び戻し用の輸送管４２、４３からなる。トナー送り出し部ＴＡから上方に延長された補給用の輸送管４０、戻し用の輸送管４３と、ほぼ水平に配管された補給用の輸送管４１、戻し用の輸送管４２との結合部にポンプ５０１、５０２が配置される。補給用の輸送管４０はトナー送り出し部ＴＡとポンプ５０１とを連結し、戻し用の輸送管４３はトナー送り出し部ＴＡとポンプ５０２とを連結する。また、補給用の輸送管４１はポンプ５０１とトナー受け取り部ＴＢとを連結し、戻し用の輸送管４２はポンプ５０２とトトナー受け取り部ＴＢとを連結する。
（３）トナー送り出し部
トナー送り出し部ＴＡの側面断面図である図３及び混合室３５を示す図４によりトナー送り出し部ＴＡを説明する。トナー送り出し部ＴＡは基本的には、トナー貯留室及びトナーと空気を混合する混合室３５からなる。
【００２５】
図示の例では、トナー貯留室はトナー容器３１及びトナーホッパ３０からなるが、トナー容器３１がない構成とすることもできる。即ち、トナーホッパのみでトナー貯留室を構成し、トナー容器、トナー袋等からトナーホッパにトナーを投入するようにしてもよい。
【００２６】
トナー送り出し部ＴＡは、記録材収納部２３Ａに対して、給紙搬送部２３Ｂが配置されている側と反対の側方に配置される。
【００２７】
この配置により、他の部分の配置に影響を及ぼすことなく、トナーを貯留し送り出すトナー送りだし部ＴＡを配置することが可能になり、トナー貯留室の容量を十分に大きくすることが可能になる。また、カラートナーのトナー貯留部を配置することも可能になる。
【００２８】
トナー送り出し部ＴＡは、トナーホッパ３０及び漏斗状の混合室３５を有する。トナー送り出し部ＴＡには円筒状のトナー容器３１が装着され、トナー容器３１をモータ３８で回転駆動することにより、トナーがトナー容器３１から開口部３０ａをとおしてトナーホッパ３０に落下する。トナーホッパ３０には複数のコ字状部が形成された棒状の撹拌部材３２及び下部に搬送スクリュー３４が設けられる。
【００２９】
モータ３９の回転により撹拌部材３２及び搬送スクリュー３４が回転して、トナーホッパ３０から混合室３５に開口部３０ｂをとおしてトナーが落下する。
【００３０】
混合室３５では、輸送管４３を介して空気が送り込まれるので、トナーと空気とが混合した流体が形成される。
【００３１】
図４はトナーと空気を混合する混合室３５を示す。前記に説明したように、輸送管４０、輸送管４３は混合室３５に連結される。混合室３５には、更に、圧電センサからなるトナーセンサＰＺ３が設けられ、トナーの満タン、すなわち、所定レベル以上のトナーが蓄積されたことを検知する。そして、トナーセンサＰＺ３はＰＥＴ等の可撓性板からなる清掃部材３５Ｂにより清掃され、必要な感度を維持する。清掃部材３５Ａはモータ３９（図３に示す）により駆動されて回転する軸３５Ｂに一体に固定され、回転によりトナーセンサＰＺ３を清掃する。
（４）流体搬送手段
トナーと空気の混合流体をトナー送り出し部ＴＡからトナー受け取り部ＴＢに搬送し、トナーが分離された空気をトナー受け取り部ＴＢからトナー送りだし部ＴＡへ搬送する流体搬送手段としてポンプが用いられ、ポンプとしては、図５に示すダイヤフラムポンプからなるポンプ５０１、５０２が用いられるが、特開平７−２１９３２９号公報、特開平８−６３６８号公報に開示されているスクリューポンプ等の公知の任意のポンプを用いることができる。ポンプ５０１はトナーと空気の混合流体をトナー送り出し部ＴＡからトナー分離部６０に搬送する補給用ポンプを構成し、ポンプ５０２は空気をトナー分離部６０からトナー送り出し部ＴＡに戻す戻し用ポンプを構成する。また、図示の例では、同一構造のポンプ５０１、５０２が用いられるが、補給用ポンプと戻し用ポンプとに異なる構造又は異なる種類のポンプを用いてもよい。
【００３２】
図示の例では、ポンプは、トナー送り出し部ＴＡの上方に配置される。
【００３３】
このようなポンプの配置により、輸送管の途中にポンプを配置して、輸送管を直線状にすることが可能となり、流体の搬送系の目詰まりが防止されるとともに、目詰まりが発生した場合に容易に目詰まりを除去することが可能になる。
【００３４】
ポンプ５０１、５０２を図５により説明する。ポンプ５０１と５０２は図５に示す同一の構造を有するダイヤフラムポンプからなる。
【００３５】
ポンプ５０１、５０２は外枠５０と、外枠５０内にあるポンプ枠５０Ａ及びモータ枠５０Ｂを有する。ポンプ５０１の吸気口は輸送管４０に接続され、排気口は輸送管４１に接続される。ポンプ５０２の吸気口は輸送管４２に接続され、排気口が輸送管４３に接続される。吸気室５２Ａ、排気室５２Ｂ及び圧力室５２Ｃは、ゴムからなる室形成体５２に設けられる。
【００３６】
吸気室５２Ａと圧力室５２Ｃの間及び排気室５２Ｂと圧力室５２Ｃの間には、図示のように連通口は設けられ、該連通口には、弁５３、５４が設けられる。ダイアフラム５２Ｄは室形成体５２の一部として形成される。
【００３７】
弁５３、５４は可撓性板で構成され、図では、その存在を明らかにするために、弁５３、５４の双方が開いた状態で示されているが、実際の作動では、一方が連通口を開いているときは、他方が連通口を閉じ、一方が閉じているときは、他方が開く交互の弁作動を行う。
【００３８】
モータ５５により偏心カム５６が回転し、この回転によりカムフォロワとしての孔５７Ａを有するリンク５７が上下動し、リンク５７に連結したダイアフラム駆動部材５８が上下動して、ダイアフラム５２Ｄを変形させる。ダイヤフラム５２は圧力室５２Ｃの容積を変化させことにより、室内の圧力を変化させる。この圧力の変化により、弁５３、５４が交互に開閉して流体を矢印で示すように一方向に搬送する。
（５）トナー分離部
トナー分離部６０は、トナーを流体から分離して、現像装置に供給する部分であり、分離されたトナーをトナーホッパ７０を経て現像装置に落下させることにより、トナー補給機構が簡略化される。従って、トナー分離部６０は現像装置の上方に配置される。
【００３９】
次にトナー分離部６０を、トナー分離部６０を示す図６を用いて説明する。図６０（ａ）は正面断面図、図６（ｂ）は側面断面図である。
【００４０】
トナー分離部６０は、トナー分離部６０の外形を形成する外壁６１により、トナー導入室６ＯＡ及びトナー排出部６０Ｃが形成され、トナー導入室６０Ａ内に設けた仕切６４により、排気室６０Ｂが形成される。
【００４１】
トナー導入室６０Ａには空気導入口６２が設けられ、排気部６０Ｂには空気排出口６３が設けられる。トナー導入室６０Ａの下方に設けられたトナー排出部６０Ｃには、スクリュー６８及びロータリーバルブ６９が設けられる。トナー導入室６０Ａのほぼ中央部には、攪拌部材６７が設けられる。攪拌部材６７は図６（ｂ）に示すように、回転軸に固定された攪拌羽６７ａ、６７ｂからなり、攪拌羽６７ａは板金からなり、攪拌羽６７ｂはＰＥＴ等の弾性板からなる。また、ロータリーバルブ６０はその回転軸に平行に設けられた複数枚の板で構成され、空気の自由な流通を抑制するとともに、トナーを図の下方へと搬送する。
【００４２】
矢印Ｗ１で示すように輸送管４１から導入された空気とトナーの混合流体から、トナーがＷ２で示すように落下分離して空気導入室６０Ａ内で重力分離され、スクリュー６８により搬送され、ロータリーバルブ６９によりトナー排出部６０ｃから排出されて現像装置へ供給される。一方、トナーと分離された空気はＷ３で示すように、排気部６０Ｂに進入し、更に、排出口６３から輸送管４２へと排出される。攪拌部材６７はトナー分離部６０内にトナーが滞留するのを防止する。
（６）トナーホッパ（トナー受け取り部側）
図７〜９を参照してトナーホッパ７０を説明する。図７はトナーホッパ７０の正面断面図、図８はトナーホッパ７０の側面断面図、図９は攪拌部材を示す図である。なお、図９（ａ）は図７におけるＹ方向から見た攪拌部材の側面図であり、図９（ｂ）は図７におけるＺ方向から見た攪拌部材の側面図である。
【００４３】
トナー分離部６０と現像装置の間には、トナーを一時的に貯留するトナーホッパ７０が設けられる。トナーホッパ７０は筺体７１、トナー入り口７２及びトナー出口８０によりその外形が形成され、筺体７１内には、２個の攪拌部材及びスクリュー７９が設けられる。
【００４４】
一方の攪拌部材は、回転軸７３及び回転軸７３に固定された攪拌羽７４、７５からなる。攪拌羽７４は板金からなり、回転してトナーを攪拌する際にトナーから受ける抵抗を軽減するための孔７４Ａを有する。攪拌羽７５は攪拌羽７４に接着されたＰＥＴ等の弾性フィルムからなり、回転してトナーを攪拌する際にトナーから受ける抵抗を軽減するための突起７５Ａ及び孔７５Ｂを有する。
【００４５】
他方の攪拌部材は、回転軸７６、回転軸７６に固定された攪拌羽７７、７８からなる。攪拌羽７７は板金からなり、回転してトナーを攪拌する際にトナーから受ける抵抗を軽減するための孔７７Ａを有する。攪拌羽７８は攪拌羽７７に接着されたＰＥＴ等の弾性フィルムからなり、回転してトナーを攪拌する際にトナーから受ける抵抗を軽減するための突起７８Ａ及び孔７８Ｂを有する。
【００４６】
攪拌羽７８は、また、トナーセンサＰＺ４の表面を擦って清掃する突出部７８Ｃを有する。
【００４７】
トナーは矢印のようにトナー入り口７２から落下して補給され、トナー出口８０から落下して現像装置に供給される。トナーホッパ７０内では、２個の攪拌部材の回転により攪拌されが、攪拌部材の攪拌羽７８に設けられた突出部７８Ｃは、トナーセンサＰＺ４を清掃して、トナーセンサＰＺ４の必要な感度を維持する。
（７）トナー補給動作
トナー補給動作を図１〜１０を参照して説明する。
【００４８】
図１０は、トナー補給制御を行う制御系のブロック図である。
【００４９】
トナーホッパ３０には、トナー容器３１からトナーが補給されるが、トナーセンサＰＺ１によりトナー容器３１からトナーホッパ３０へのトナー補給が制御される。圧電素子からなるトナーセンサＰＺ１は、トナーホッパ３０におけるトナーの満タンを検知する位置に設けられ、圧電素子からなるトナーセンサＰＺ２は、トナーセンサＰＺ１よりも低いトナーレベルを検知し、トナーセンサＰＺ２が所定レベル以下を検知した場合、新トナー容器３１を装着してトナーを補給することを促す警告が操作部（図示せず）に表示される。
【００５０】
トナーセンサＰＺ１によりトナーレベルが所定値以下になったことが検知されたときに、制御手段ＣＲはモータ３８を起動して、トナー容器３１からトナーホッパ３０にトナーを補給する。トナーセンサＰＺ１によりトナーレベルが所定値以上になったときに、制御手段ＣＲはモータ３８を停止させてトナー補給を停止する。このようにして、トナーホッパ３０内のトナーレベルは一定に維持される。
【００５１】
トナーホッパ３０はトナー容器３１にほぼ等しい容量を有する。従って、トナー送り出し部ＴＡは、ほぼトナー容器２本分の容量を有し、且つ、トナー容器３１内にトナーが無くなった場合にも、トナー切れにより画像形成が停止することがない。
【００５２】
トナー容器３１内にトナーがなくなったときは、トナーホッパ３０内のトナーは、画像形成によるトナー消費に従って減少する。制御手段ＣＲは、モータ３８の駆動によるトナー補給を所定時間行っても、トナーホッパ３０内のトナーレベルが所定レベルに達しない場合には、トナーホッパ３０へのトナー補給を停止する。
【００５３】
この状態で画像形成を続行し、トナーホッパ３０内のトナーレベルが低下した場合に、トナーセンサＰＺ２がトナーレベル検知を行い、トナー容器３１の交換を促す警告表示が行われる。
【００５４】
トナーホッパ３０から混合室３５へのトナー搬送は、モータ３９でスクリュー３４を駆動することにより行われる。また、トナー送り出し部ＴＡからトナー分離部６０へのトナー補給は、ポンプ５０１により行われるが、モータ３９によるトナー補給及びポンプ５０１によるトナー補給は、トナー分離部６０と現像装置４との中間に設けられたトナーホッパ７０においてトナーレベルを検知するトナーセンサＰＺ４の検知信号に基づいて行われる。すなわち、トナーホッパ７０におけるトナーレベルが所定値以下になったことを検知したトナーセンサＰＺ４の出力に基づいて、制御手段ＣＲがモータ３９及びポンプ５０１、５０２を起動してトナー補給を行い、トナーレベルが所定値以上になったことを検知したトナーセンサＰＺ４の出力に基づいて、モータ３９及びポンプ５０１、５０２をオフしてトナー補給を停止する。
【００５５】
図２に示すように、混合室３５と、ポンプ５０１、５０２と、トナー分離部６０とは、輸送管４０〜４３により連結される。
【００５６】
ポンプ５０１により、矢印Ｘ１で示すように混合室３５からポンプ５０１へ、矢印Ｘ２で示すようにポンプ５０１からトナー分離部６０へ混合流体が搬送されてトナー供給が行われ、ポンプ５０２により、矢印Ｘ３で示すようにトナー分離部６０からポンプ５０２へ、矢印Ｘ４で示すようにポンプ５０２から混合室３５へと空気が戻る。そして、トナー分離部６０においてトナーが分離され、スクリュー６８によりトナーがトナーホッパ７０に供給される。
【００５７】
前記補給信号により、モータ５５が作動してポンプ５０１、５０２が作動する。ポンプ５０１、５０２の作動により、混合室３５内に気流が発生してトナーと空気が混合され、混合流体はポンプ５０１の搬送力で輸送管４０、４１を経てトナー分離部６０に搬送される。
【００５８】
トナー分離部６０で分離されたトナーはスクリュー６８によりトナーホッパ７０を経て現像装置４に供給される。また、分離された空気はポンプ５０２の搬送力により輸送管４２、４３を経て混合室３５に戻る。
【００５９】
トナー分離部６０からトナーホッパ７０に供給されたトナーは、スクリュー７９により搬送され、現像装置４へ供給される。トナーホッパ７０内のトナー量は、トナーセンサＰＺ４により監視され、一定に維持される。
【００６０】
次に、図１１を参照してポンプ５０１、５０２の作動タイミングについて説明する。
【００６１】
前記に説明した、トナーホッパ７０におけるトナーレベルが所定値以下になったことを検知したトナーセンサＰＺ４の信号に基づいてトナー補給を開始するが、トナー補給の開始に当たっては、ポンプ５０２が時間ｔ１で起動した後にポンプ５０１が時間ｔ２で起動する。
【００６２】
ポンプ５０１、５０２の作動によるトナー補給が行われた後に、トナーホッパ７０におけるトナーレベルが所定値以下になったことを検知したトナセンサＰＺ４の信号に基づいて、トナー補給を停止するが、トナー補給の停止に当たっては、ポンプ５０１が時間ｔ３で停止した後に、ポンプ５０２が時間ｔ４で停止する。
【００６３】
補給開始時において、ポンプ５０２が先に起動することにより、トナー混合室３５における圧力が一時的に上昇する。この圧力上昇により、トナーを混合室から排出する流体の流れが作られ、トナーが円滑にトナー分離部へと搬送される。流体の流れが形成された後の定常動作においては、ポンプ５０１、５０２の作動によりトナーは円滑にトナー分離部へと搬送される。
【００６４】
何らかの原因により、ポンプ５０１がポンプ５０２よりも先に作動開始すると、混合室３５内が一時的に負圧となって、混合室３５から分離部６０への流体の搬送が円滑でなくなる場合があるが、ポンプ５０２の作動開始時間をポンプ５０１の作動開始時間以前とする、すなわち、ポンプ５０２の作動開始時間をポンプ５０１の作動開始時間の作動開始時間と同時か又はポンプ５０１の作動開始時間よりも早くすることにより、このような不具合が解消される。図１１に示すように、ポンプ５０２の作動開始時間ｔ１後の時間ｔ２にポンプ５０１を作動開始させるタイミング制御はこのような制御の一例である。
【００６５】
補給停止時において、ポンプ５０１が先に停止することにより、トナーホッパ７０における圧力上昇が防止される。
【００６６】
前記に説明したようなタイミング制御を採られず、たとえば、ポンプ５０２が先に停止した場合には、ポンプ５０１により流体がトナーホッパ７０に送られる結果、トナーホッパ７０内の圧力が一時的に上昇する。
【００６７】
この圧力上昇により、トナーホッパ７０と連通している現像装置等からトナーが飛散する場合がある。
【００６８】
ポンプ５０２の停止時間をポンプ５０１の停止時間以降とする、すなわち、ポンプ５０２をポンプ５０１と同時か又はポンプ５０１よりも遅れて停止させる制御により、このようなトナー飛散が良好に防止される。プンプ５０１の停止時間ｔ３の後の時間ｔ４にポンプ５０２を停止させる図１１のタイミング制御はこのような制御の一例である。
【００６９】
図１１における時間差ｔ２−ｔ１及びｔ４−ｔ３は０．２ｓｅｃ〜５ｓｅｃ程度が望ましい。
（８）異常検知
目詰まりの状態で作動が継続すると詰まったトナーの除去が困難になるので、迅速に作動を停止する必要がある。
【００７０】
本発明においては、このような目詰まり防止等の異常作動を防止するために、異常を早期に検知する検知システムを設けている。
【００７１】
第１の異常検知手段は、たとえば、図５、１０に示すエンコーダ９０、光センサ９１及び制御手段ＣＲからなり、ポンプ５０１の回転異常を検知するものであり、主として輸送管４０、４１におけるトナーの目詰まりを検知する。
【００７２】
モータ５５の回転軸にエンコーダ９０が固定され、エンコーダ９０の回転を検知する光センサ９１によりモータ５５の回転を監視する。
【００７３】
トナーの目詰まりが発生した場合に、モータ５５には異常な負荷がかかって、その回転速度が低下する。従って、光センサ９１でエンコーダ９０の回転速度を検知することにより目詰まりが検知される。具体的には、回転速度の閾値を設定して回転速度を監視し、モータ５５の回転速度が該閾値以下になったときに、制御手段ＣＲがモータ５５を停止させるように構成される。
【００７４】
なお、前記第１の異常検知手段をポンプ５０２にも設けることができる。
【００７５】
第２の異常検知手段は、たとえば、混合室３５に設けたトナーセンサＰＺ３及び制御手段ＣＲからなる。
【００７６】
混合室３５には、図１１に示すように圧電素子からなるトナーセンサＰＺ３が設けられ、トナーセンサＰＺ３は混合室３５内におけるトナーの満タンを検知する。
【００７７】
トナー補給指令信号により、ポンプ５０１、５０２が作動したにもかかわらず、トナーがトナー送り出し部ＴＡからトナー分離部６０に搬送されない場合には、混合室３５内が満タン状態になる。トナーセンサＰＺ３がこのような満タン状態を検知し、制御手段ＣＲが異常信号を出力する。
【００７８】
これによって、ポンプ５０１、５９０２の暴走により、輸送管４０、４１におけるトナーの目詰まりが進行することが防止される。
【００７９】
第３の異常検知手段は、たとえば、トナーホッパ７０に設けられたトナーセンサＰＺ４及び制御手段ＣＲからなる。
【００８０】
前記に説明し、図７，８に示したようにトナーホッパ７０の底部近傍に圧電素子からなるトナーセンサＰＺ４が設けられる。トナーセンサＰＺ４は、トナーホッパ７０へのトナー補給がないか又は少ないために、必要量のトナーがトナーホッパ７０内になくなったことを検知する。具体的には、所定時間のトナー補給が行われたにもかかわらず、トナーセンサＰＺ４によりトナーが検知されない場合に、制御手段ＣＲが異常と判断する異常検知を行う。
【００８１】
たとえば、輸送管４０、４１が外れていたり、流体循環系において空気の漏れが生じた場合には、ポンプ５０１、５０２が作動しても、トナー補給が行われない。このような搬送不良はトナーセンサＰＺ４により早期に発見される。
【００８２】
制御手段ＣＲは、ポンプ５０１、５０２が所定時間作動しても、トナーセンサＰＺ４が、トナーレベルが所定値以上になったことを検知しない場合に、搬送不良と判断して異常信号を出力する。
【００８３】
以上説明した異様が検知された場合に、制御手段ＣＲは、モータ３９、ポンプ５０１、５０２等を停止してトナー補給を終了し、異常の表示を行う。
【００８４】
以上説明したトナー補給系における異常検知システムにより、トナー補給系におけるトナーの搬送不良は早期に検知され、装置の故障等を未然に防止することができる。
【００８５】
なお、前記３つの異常検知のうちの任意の１以上を用いることにより、トナーの目詰まり等による故障を防止することができ、適宜選択して用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の全体図である。
【図２】トナー補給系を示す図である。
【図３】トナー送り出し部を示す図である。
【図４】混合室を示す図である。
【図５】ポンプを示す図である。
【図６】トナー分離部を示す部である。
【図７】トナーホッパの正面断面図である。
【図８】トナーホッパの側面断面図である。
【図９】攪拌部材を示す図である。
【図１０】制御系のブロック図である。
【図１１】ポンプの作動タイミングを示す図である。
【符号の説明】
【００８７】
３０、７０  トナーホッパ
３５  混合室
３８、３９  モータ
４０〜４３  輸送管
６０  トナー分離部
９０  エンコーダ
９１  光センサ
５０１、５０２  ポンプ
ＰＺ１、ＰＺ２、ＰＺ３、ＰＺ４  トナーセンサ
ＣＲ  制御手段
ＴＡ  トナー送り出し部
ＴＢ  トナー受け取り部
【図１】
2005062648.tif 000003
【図２】
2005062648.tif 000004
【図３】
2005062648.tif 000005
【図４】
2005062648.tif 000006
【図５】
2005062648.tif 000007
【図６】
2005062648.tif 000008
【図７】
2005062648.tif 000009
【図８】
2005062648.tif 000010
【図９】
2005062648.tif 000011
【図１０】
2005062648.tif 000012
【図１１】
2005062648.tif 000013