(57)【要約】【課題】画像形成装置本体の小型化、簡易化、コスト低減を図れ、トナー供給性能の信頼性も高い大容量のトナー供給装置を備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置本体の現像手段にトナーを供給する該現像手段と独立に別体で構成されたトナー供給装置３００を備えた画像形成装置において、トナー供給装置３００は、トナー貯留手段３０４Ｅと、該トナー貯留手段内のトナーを吐出部に向け移動させるためのスクリューポンプ３０６Ａと、該スクリューポンプにより移動するトナーを拡散させた状態で流動させるための第１の空気供給手段８１１と、前記トナー貯留手段内のトナーの架橋を防止するため、トナー貯留手段内へ空気を供給する第２の空気供給手段８１２とを具備した構成とした。これによりトナー貯留手段内のトナーの架橋が防止され、スクリューポンプと第１の空気供給手段によるトナー移送を確実に行うことができる。【選択図】図１
2005250508.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体上に形成された静電潜像を現像手段のトナーで現像して可視像化する電子写真方式の画像形成装置であって、画像形成装置本体の現像手段にトナーを供給するための、該現像手段と独立に別体で構成されたトナー供給装置を備えた画像形成装置において、
前記トナー供給装置は、トナー貯留手段と、該トナー貯留手段内のトナーを吐出部に向け移動させるための、回転することにより軸方向にトナーを移動させるロータを備えたスクリューポンプと、該スクリューポンプにより移動するトナーを拡散させた状態で流動させるための第１の空気供給手段と、前記トナー貯留手段内のトナーの架橋を防止するため、該トナー貯留手段内へ空気を供給する第２の空気供給手段とを具備したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
像担持体上に形成された静電潜像を現像手段のトナーで現像して可視像化する電子写真方式の画像形成装置であって、画像形成装置本体の現像手段にトナーを供給するための、該現像手段と独立に別体で構成されたトナー供給装置を備えた画像形成装置において、
前記トナー供給装置は、トナー貯留手段と、該トナー貯留手段内のトナーを吐出部に向け移動させるための、回転することにより軸方向にトナーを移動させるロータを備えたスクリューポンプと、該スクリューポンプにより移動するトナーを拡散させた状態で流動させるための第１の空気供給手段と、前記トナー貯留手段内に設置され該トナー貯留手段内のトナーを撹拌する撹拌手段と、該撹拌手段の近傍に空気を供給する第２の空気供給手段とを具備したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載の画像形成装置において、
前記第１の空気供給手段と第２の空気供給手段の空気供給源を共通としたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
像担持体上に形成された静電潜像を現像手段のトナーで現像して可視像化する電子写真方式の画像形成装置であって、画像形成装置本体の現像手段にトナーを供給するための、該現像手段と独立に別体で構成されたトナー供給装置を備えた画像形成装置において、
前記トナー供給装置は、トナー貯留手段と、該トナー貯留手段内のトナーを吐出部に向け移動させるための、回転することにより軸方向にトナーを移動させるロータを備えたスクリューポンプと、該スクリューポンプにより移動するトナーを拡散させた状態で流動させるための空気供給手段とを具備し、前記トナー貯留手段内に、傾斜させた平面もしくは曲面を持つ部材を具備したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
像担持体上に形成された静電潜像を現像手段のトナーで現像して可視像化する電子写真方式の画像形成装置であって、画像形成装置本体の現像手段にトナーを供給するための、該現像手段と独立に別体で構成されたトナー供給装置を備えた画像形成装置において、
前記トナー供給装置は、トナー貯留手段と、該トナー貯留手段内のトナーを吐出部に向け移動させるための、回転することにより軸方向にトナーを移動させるロータを備えたスクリューポンプと、該スクリューポンプにより移動するトナーを拡散させた状態で流動させるための空気供給手段とを具備し、前記トナー貯留手段を構成するトナー収納容器に鉛直方向で互いに重ならない複数の傾斜面を具備した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、電子写真方式の画像形成装置、特に２成分系現像剤または１成分系現像剤を用いた複写機、プリンター、あるいはファクシミリ等の画像形成装置に関する。さらには、複数の現像手段を有するカラー画像形成装置で、特に、現像手段にトナーを供給するトナー供給装置を備えた画像形成装置、感光体や中間転写体等の画像形成体のクリーニング装置や転写紙搬送体のクリーニング装置を備え、該クリーニング装置により回収されたトナーを移送する回収トナー移送手段及び回収トナー貯蔵手段を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式の画像形成装置が知られており、複写機、プリンター、ファクシミリ等として製品化されている。電子写真方式の画像形成装置では、一様帯電された像担持体をなす感光体上に原稿像の露光あるいは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、現像装置の現像部に収納された、例えば磁性キャリアとトナーとからなる２成分系現像剤あるいはトナーのみからなる１成分系現像剤のトナーにより現像して可視像化し、この可視像（トナー像）を転写紙等に転写して複写物（コピー）あるいはプリントを得るようになっている。
【０００３】
このような画像形成装置において、静電潜像の可視像処理に用いられる現像剤は、可視像処理が継続されることによって消費量が増え、供給される際の濃度が低下してくる。上記した現像剤のうち特に２成分系現像剤の場合には、トナーの量が経時的に減少し、現像剤中でのトナー濃度が低下し、希望する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、現像装置の現像部に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いる。また、トナーの補給を効率良く行うために、現像装置とは別体に大容量のトナー貯蔵部を設け、このトナー貯蔵部より現像装置にトナーを供給することが行われている。
【０００４】
ここで、現像装置の現像部に、この現像部と別体に設けられたトナー貯蔵部よりトナーを供給するトナー供給装置に関する技術としては、例えば次のようなものがある。
(1) ２成分系現像剤を用いた現像装置において、トナー貯蔵部と現像部とをパイプで結び、このパイプの内部に設けられたコイルスクリューにてトナーを現像部に移送しトナー供給を行う技術（特許文献１：特開昭６１−１８８５６４号公報等）。
(2) 現像部と近接した位置にトナー貯蔵容器を具備し、主として重力によりトナー貯蔵容器より現像部へトナー供給する技術。
【０００５】
さらに、現像剤やトナー等の粉体移送に関する技術としては、現像装置の現像部やトナー供給部でのトナー移送技術として、スクリュー、パドル（各種形状）、バケット等を用いた技術がある。
また、本出願人は先に、現像剤やトナー等の粉体移送にコイルスクリュー等を用いずに、粉体移送が可能なポンプとして、スクリューポンプ（通称、モーノポンプ）を用いた技術を提案している（特許文献２：特開平７−２１９３２９号公報）。
【０００６】
【特許文献１】特開昭６１−１８８５６４号公報
【特許文献２】特開平７−２１９３２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来の画像形成装置における現像装置では、トナーの貯蔵量（収納量）を大容量にすることは、トナー貯蔵部と現像装置が一体的に構成されるため（前述の、トナー貯蔵部と現像部をパイプで結び、このパイプの内部に設けられたコイルスクリューにてトナーを現像部に移送しトナー供給を行う技術も含まれるものと考えられる）、該構成部分が大型になり、装置構成が複雑になると共に、装置メンテナンス時の操作性が低下するとの問題があった。また、装置本体の大型化に伴い、本体設置占有面積の増大、本体コストの増大という問題も生じた。
【０００８】
これらの問題は、大量のコピーあるいはプリントを行うユーザーにとって、機械のダウンタイムの増大、コピーあるいはプリントコストの増大となるので、解決策が強く望まれている。
当然ながら、大容量のトナー収納・供給装置でのトナー供給性能の信頼性が高い事、装置の大きさが小さくコストが低い事、使用電力が小さい事、トナー補給操作が簡便な事、等々が要求される。
特に、カラー画像形成装置では、例えばイエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），黒（ＢＬ）の各色の現像を行う４つの現像装置、各色のトナーを収容するトナー貯蔵部、各色のトナー貯蔵部から各現像装置へのトナー供給装置を必要とし、さらにカラー画像は画像占有面積が大きくトナーの消費量が多いことから、トナー補給量も多くなり、これらの問題はより顕著で深刻であった。
【０００９】
また、トナー補給容器（トナー貯蔵タンクへトナーを補給するための容器）、トナー回収容器（回収トナー貯蔵タンク）についても、その容量、形状、材質等が前述のトナー補給操作とトナー回収操作の操作性、メンテナンス性、さらにはメーカーからユーザーへのトナー供給及びユーザーからメーカーへの回収トナーの回収という物流面のコストに大きく影響していた。
【００１０】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであって、上記課題の解消を図り現像装置及び装置本体の大きさの適正化を維持しつつ、機械のダウンタイムの低減、コピーあるいはプリントコストの低減を可能とし、さらには、トナー供給性能の信頼性、装置の大きさ、コスト、消費電力、トナー補給操作に優れた、大容量のトナー供給装置を備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
さらに本発明では、機械設置面積が小スペースで済み、画像形成装置本体の小型化、簡易化、本体コストの低減を図れる大容量トナー供給装置の提供、トナー補給のメンテナンス性の向上、トナー供給装置の信頼性の確保、構成の簡易化、低コスト化を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、像担持体上に形成された静電潜像を現像手段のトナーで現像して可視像化する電子写真方式の画像形成装置であって、画像形成装置本体の現像手段にトナーを供給するための、該現像手段と独立に別体で構成されたトナー供給装置を備えた画像形成装置において、前記トナー供給装置は、トナー貯留手段と、該トナー貯留手段内のトナーを吐出部に向け移動させるための、回転することにより軸方向にトナーを移動させるロータを備えたスクリューポンプと、該スクリューポンプにより移動するトナーを拡散させた状態で流動させるための第１の空気供給手段と、前記トナー貯留手段内のトナーの架橋を防止するため、該トナー貯留手段内へ空気を供給する第２の空気供給手段とを具備した構成としたものである。
【００１２】
請求項２記載の発明は、像担持体上に形成された静電潜像を現像手段のトナーで現像して可視像化する電子写真方式の画像形成装置であって、画像形成装置本体の現像手段にトナーを供給するための、該現像手段と独立に別体で構成されたトナー供給装置を備えた画像形成装置において、前記トナー供給装置は、トナー貯留手段と、該トナー貯留手段内のトナーを吐出部に向け移動させるための、回転することにより軸方向にトナーを移動させるロータを備えたスクリューポンプと、該スクリューポンプにより移動するトナーを拡散させた状態で流動させるための第１の空気供給手段と、前記トナー貯留手段内に設置され該トナー貯留手段内のトナーを撹拌する撹拌手段と、該撹拌手段の近傍に空気を供給する第２の空気供給手段とを具備した構成としたものである。
請求項３記載の発明は、請求項１または請求項２記載の画像形成装置において、前記第１の空気供給手段と第２の空気供給手段の空気供給源を共通としたものである。
【００１３】
請求項４記載の発明は、像担持体上に形成された静電潜像を現像手段のトナーで現像して可視像化する電子写真方式の画像形成装置であって、画像形成装置本体の現像手段にトナーを供給するための、該現像手段と独立に別体で構成されたトナー供給装置を備えた画像形成装置において、前記トナー供給装置は、トナー貯留手段と、該トナー貯留手段内のトナーを吐出部に向け移動させるための、回転することにより軸方向にトナーを移動させるロータを備えたスクリューポンプと、該スクリューポンプにより移動するトナーを拡散させた状態で流動させるための空気供給手段とを具備し、前記トナー貯留手段内に、傾斜させた平面もしくは曲面を持つ部材を具備した構成としたものである。
【００１４】
請求項５記載の発明は、像担持体上に形成された静電潜像を現像手段のトナーで現像して可視像化する電子写真方式の画像形成装置であって、画像形成装置本体の現像手段にトナーを供給するための、該現像手段と独立に別体で構成されたトナー供給装置を備えた画像形成装置において、前記トナー供給装置は、トナー貯留手段と、該トナー貯留手段内のトナーを吐出部に向け移動させるための、回転することにより軸方向にトナーを移動させるロータを備えたスクリューポンプと、該スクリューポンプにより移動するトナーを拡散させた状態で流動させるための空気供給手段とを具備し、前記トナー貯留手段を構成するトナー収納容器に鉛直方向で互いに重ならない複数の傾斜面を具備した構成としたものである。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１の画像形成装置では、トナー供給装置のトナー貯留手段（トナー収納容器）内でのトナーの架橋を防止するための手段として、トナー貯留手段内へ空気を供給する第２の空気供給手段を具備した構成としたので、トナー貯留手段（トナー収納容器）内でのトナーの架橋が防止され、トナー供給装置によるトナー移送の確実化が達成でき、トナー供給装置の信頼性を確保することができる。
【００１６】
請求項２の画像形成装置では、トナー供給装置のトナー貯留手段（トナー収納容器）内でのトナーの架橋を防止するための手段として、トナー貯留手段内に設置され該トナー貯留手段内のトナーを撹拌する撹拌手段の近傍に空気を供給する第２の空気供給手段を具備した構成としたので、容器内のトナーの撹拌と空気の供給を同時に行うことができ、トナー貯留手段（トナー収納容器）内でのトナーの架橋がより確実に防止され、トナー供給装置によるトナー移送の確実化が達成でき、トナー供給装置の信頼性をより確保することができる。
【００１７】
請求項３の画像形成装置では、請求項１または請求項２の構成及び効果に加えて、第１の空気供給手段と第２の空気供給手段の空気供給源を共通としたので、スクリューポンプへの空気の供給とトナー貯留手段（トナー収納容器）への空気の供給を一つの空気供給手段で行うことができ、トナー供給装置の構成の簡易化、低コスト化を図ることができる。
【００１８】
請求項４の画像形成装置では、トナー貯留手段（トナー収納容器）内に、傾斜させた平面もしくは曲面を持つ部材を具備した構成としたので、簡易な構成でトナー貯留手段（トナー収納容器）内でのトナーの架橋が防止され、トナー供給装置によるトナー移送の確実化が達成でき、トナー供給装置の信頼性を確保することができる。また、トナー貯留手段（トナー収納容器）内への空気供給手段を用いずにトナーの架橋が防止されるので、トナー供給装置の構成の簡易化、低コスト化を図ることができる。
【００１９】
請求項５の画像形成装置では、トナー貯留手段を構成するトナー収納容器に鉛直方向で互いに重ならない複数の傾斜面を具備した構成としたので、簡易な構成でトナー貯留手段（トナー収納容器）内でのトナーの架橋が防止され、トナー供給装置によるトナー移送の確実化が達成でき、トナー供給装置の信頼性を確保することができる。また、トナー貯留手段（トナー収納容器）内への空気供給手段を用いずにトナーの架橋が防止されるので、トナー供給装置の構成の簡易化、低コスト化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
まず、本発明に係る画像形成装置の構成例について説明する。
図６は本発明に係る画像形成装置の概略構成図である。図６に示されている画像形成装置本体１は、原稿読み取り部１Ａとプリンター部１Ｂ及び給紙部１Ｃを備えたデジタルカラー画像形成装置の例であり、カラー複写機やカラープリンターとして用いることができる。
図６において、原稿読み取り部１Ａでは、コンタクトガラス９ａ上に載置された原稿の画像を、光源、レンズ系、カラー撮像素子等からなる原稿読み取り装置９ｂで例えば光の三原色であるレッド（Ｒ），グリーン（Ｇ），ブルー（Ｂ）に色分解して読み取り、その読み取った画像情報を図示しない画像処理部で処理して、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、黒（ＢＬ）の各色の画像信号に変換してプリンター部１Ｂに送信する。プリンター部１Ｂでは、その画像信号に応じた色の潜像形成及び可視像処理を各色に対応して設置された複数の感光体上で行ない、その可視像を転写紙等に対して各感光体から順次重畳転写することで２色以上のカラー画像を得ることができるようになっている。
【００２１】
図６において画像形成装置本体１のプリンター部１Ｂは、黒（ＢＬ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色に対応して設置されたドラム状の感光体（以下、感光体ドラムという）２及びこの感光体ドラム２の周囲に配置された周知の電子写真プロセスを実行するための帯電装置３、書込装置４からのレーザー光照射部、現像装置５、感光体クリーニング装置１６を備えたプロセスユニット６を複数（図示の例ではＢＬ，Ｙ，Ｍ，Ｃ用の４つ）並列させて構成されている。尚、図６においては、便宜上、単一のプロセスユニット６を対象として符号が付してあるが、他の色を対象とするプロセスユニットも同様な構成を備えている。また、各感光体ドラム２には通常ＯＰＣ感光体が用いられる。
【００２２】
各感光体ドラム２の下方近傍には、各感光体ドラム２の並列方向に沿った展張方向を有するベルト状の転写紙搬送部材（以下、転写ベルトと記す）７が配置されており、この転写ベルト７の裏面側の各感光体ドラム２と対向する位置には転写チャージャ８がそれぞれ配置されている。
【００２３】
書込装置４は、画像形成装置本体１の原稿読み取り装置９ｂにより色分解された画像情報を光信号に変換して原稿画像に対応した光書込を行うようになっており、図示されないレーザー光源、ポリゴンミラー４ａ、ｆθレンズ４ｂ及び反射鏡４ｃを備えている。書込装置４では、レーザ光源からのレーザービームを回転するポリゴンミラー４ａを介して偏向走査し、ｆθレンズ４ｂ及び反射鏡４ｃにより感光体ドラム２にレーザービームを導いて各感光体ドラム２が担当する色の静電潜像を形成する。尚、図６に示す書込装置４では、各感光体ドラム２に対応して４つの光路が設けられているが、各光路に配置された構成部材は同様な組合せであるので、構成部材の符号は代表して一つの光路の構成部材にのみ付して、他は符号が省略されている。
【００２４】
現像装置５は、カラー画像情報に含まれる色分解色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）と補色関係にあるシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）及び黒（ＢＬ）の各現像剤（例えば各色のトナーと磁性キャリアからなる２成分系現像剤）を収容している現像器が用いられ、各感光体ドラム２に対して所定の色のトナーを供給して静電潜像を可視像処理するようになっている。図６の例では、便宜上、転写紙搬送方向上流側から順に、収容されているトナー色を意味するＢＬ，Ｙ，Ｍ，Ｃの表示がされている。
【００２５】
転写ベルト７は、駆動プーリ７ａと従動プーリ７ｂとに掛け回されて図示矢印方向に移動することができ、後述する給紙装置１０から繰り出された転写紙を静電吸着して各感光体ドラム２に対向させた状態で搬送することができる。転写紙を静電吸着するための静電力は、転写ベルト７の移動方向における最上流の転写チャージャ８（ＢＬ）によって付与される。
【００２６】
給紙装置１０は、給紙部１Ｃの給紙カセット１０ａに収納されている転写紙を１枚ずつ分離された状態で繰り出し搬送路に給紙する繰り出しローラ１０ｂ及び給紙ローラ１０ｃと、給紙された転写紙を搬送する搬送ローラ１０ｄ、及びレジストローラ１０ｅを備え、給紙カセット１０ａから給紙されレジストローラ１０ｅの位置まで搬送されてきた転写紙を、レジストローラ１０ｅにより転写開始時期を整合させて先頭の感光体ドラム２と転写ベルト７との対向位置に給紙するようになっている。
【００２７】
レジストローラ１０ｅにより給紙され転写ベルト７により搬送される転写紙は、各感光体ドラム２と対向することで各色のトナー像を重畳転写される。転写後の転写紙は、転写ベルト７の移動方向末端近傍に配置されている分離チャージャ１２及び分離爪１３の協働作用により転写ベルト７から分離されて定着装置１４に搬送される。そして、定着装置１４によりトナー像が定着された転写紙は、排紙コロ１５ａを介して排紙トレイ１５に排出される。
【００２８】
転写紙へのトナー像の転写が終了した感光体ドラム２は、その近傍に配置されている感光体クリーニング装置１６により表面に残留しているトナーを除去され、図示しない除電装置で除電され、次回の画像形成工程のための準備に供される。また、転写紙分離後の転写ベルト７は除電チャージャ１１で除電された後、クリーニング装置１７により表面に付着しているトナーを除去される。
尚、図６では、各クリーニング装置にブレードクリーニング方式を用いた例を示している。
【００２９】
図６に示すカラー画像形成装置には、後でその詳細を説明するが、各現像装置５とは別に独立したトナー供給装置３００がトナー供給・回収装置８００内に設けられており、このトナー供給装置３００は各現像装置５のトナー補給部に対してフレキシブルな材料からなるトナー移送手段であるトナー供給用パイプ３０３Ａを介して接続されており、各現像装置５に各色のトナーを供給するようになっている。
また、上記トナー供給・回収装置８００内には、後述する回収トナー貯蔵手段４０２が設けられており、各クリーニング装置１６，１７で回収されたトナーは、回収トナー移送装置４００を介して回収トナー移送・排出装置７００に移送され、回収トナー移送・排出装置７００からフレキシブルな回収トナー移送用パイプ４０８を介して回収トナー貯蔵手段４０２に移送される。
【００３０】
次に現像装置５の構成例を図７に示す。
図７に示す現像装置５は、トナーと磁性キャリアとを混合した２成分系現像剤を用いる構成を備えた例であるが、この構成に限るものではない。
現像装置５は、現像容器５Ａとトナー補給部５Ｂとで構成されており、現像容器５Ａは、図中、時計方向に回転可能な感光体ドラム２の近傍に配置され、そして、トナー補給部５Ｂは現像容器５Ａに搭載されている。
【００３１】
現像容器５Ａの内部には、ケーシング５Ｃ内に配置されて回転可能な撹拌ローラ５Ｄが設けられており、撹拌ローラ５Ｄにより撹拌混合されて互いに逆極性に摩擦帯電させられたトナーと磁性キャリアとからなる２成分系現像剤が撹拌ローラ５Ｄによって発生する遠心力によりケーシング５Ｃから現像容器５Ａの内壁面に向け弾き飛ばされ、その現像剤が感光体ドラム２と対向している現像スリーブ５Ｅに向け流動するようになっている。現像スリーブ５Ｅは、周知構造からなる磁石内蔵構造を備えた回転可能なスリーブであり、感光体ドラム２と逆方向に回転することにより、表面に担持した２成分系現像剤の層厚をブレード部材により所定厚さに規制したうえで感光体ドラム２に向けその現像剤を移送し、感光体ドラム２上の静電潜像をトナーで可視像処理する。
【００３２】
現像スリーブ５Ｅ上に残留する２成分系現像剤は、現像スリーブ５Ｅと撹拌ローラ５Ｄが位置するケーシング５Ｃの開口部との間に配列された移送ローラ５Ｆによりケーシング５Ｃ内に回収されると、再度撹拌ローラ５Ｄの遠心力によって現像スリーブ５Ｅに向け給送されて循環するようになっている。
【００３３】
撹拌ローラ５Ｄの内部にはその軸方向に延長された搬送スクリュー５Ｄ１が配置されており、この搬送スクリュー５Ｄ１は、軸方向中央に向け新たなトナーを移動させるための螺旋方向を規定された螺旋羽根を備えている。搬送スクリュー５Ｄ１は、後述するトナー分離部２００Ａに連通しており、トナー分離部２００Ａからのトナーを撹拌ローラ５Ｄの軸方向中央に移送して撹拌ローラ５Ｄに有する吐出部（図示されず）からケーシング５Ｃ内に排出させるようになっている。
【００３４】
撹拌ローラ５Ｄから現像スリーブ５Ｅに向け２成分系現像剤が流動する経路中には、２成分系現像剤中のトナー濃度を検出するためのトナー濃度センサ５Ｇが配置されている。このトナー濃度センサ５Ｇは、現像剤中に位置するコイルのインダクタンス変化を利用して、現像剤中でのトナーの含有量からトナー濃度を検出する方式が一例として用いられている。
【００３５】
トナー補給部５Ｂは、図８に示すように、現像装置５の長手方向の一部が該当しており、その一部には、支持ブラケット５Ｈが装填され、その支持ブラケット５Ｈにトナーの補給用開口５Ｈ１が形成されている。開口５Ｈ１には、後述するトナー供給部材２００のトナー分離部２００Ａが着脱可能に設置されるようになっている。
トナー補給部５Ｂには、図示しないが圧電素子等の圧力センサを用いたトナーニアエンド検知器が設けられている。このトナーニアエンド検知器は、トナー補給部５Ｂ内での補給トナーの充填圧を検知することによりトナーの量を検出する。このため、トナーニアエンド検知器によって圧力が検出されない場合には、トナー補給部５Ｂ内でのトナーの量が充分でないことを検出することができる。
トナー補給部５Ｂの一部は画像形成装置本体１の外部に位置させてあり、これにより、画像形成装置本体１内で現像装置５のトナー補給に関わる構成部品が専有する高さ方向での寸法を小さくすることができるようになっている。
【００３６】
次に、トナー分離部２００Ａを含むトナー供給部材２００の詳細を図９乃至図１２に示す。トナー供給部材２００は、現像装置５とは別体で構成されたユニット構造であり、トナー補給部５Ｂに収容されている補給トナーが減少した際にトナーを補給するために用いられる。
図９において、トナー供給部材２００は、漏斗形状のトナー分離部２００Ａを有する。このトナー分離部２００Ａは、後で詳しく述べるトナー供給・回収装置８００内のトナー供給装置３００から空気により圧送されるトナーと空気とを分離し、いわゆる、サイクロン方式を利用してトナーのみを重力により落下させ、図７及び図８に示したトナー補給部５Ｂに導入することができるホッパーによって構成されている。
【００３７】
トナー分離部２００Ａの上部位置には、横断面の中心位置から偏心した位置にトナー移送手段の一つをなすフレキシブル材料からなるトナー供給用パイプ３０３Ａ（図１０参照）の一端が連結され、下部位置には、図１１に示すように、トナー補給部５Ｂに装填されている支持ブラケット５Ｈに形成されたトナー導入開口５Ｈ１に連通可能な開口２００Ｂが形成されている。これにより、図１１においてトナー供給用パイプパイプ３０３Ａから図示矢印方向に圧送されてくる空気とトナーとの混合気は、トナー分離部２００Ａの内周壁に衝突すると、トナー分離部２００Ａの形状及びパイプ３０３Ａからの吐出位置とにより、螺旋運動しながら下降し、比重の軽い空気が上昇する一方、比重の大きいトナーのみが落下することになるので、空気とトナーとが分離される。
【００３８】
図１１に示すように、トナー分離部２００Ａの上面には、空気のみを吐き出させるためのフイルタ２０１が設けられており、また、下面には、開口２００Ｂを開閉するための開閉手段２０２が設けられている。フイルタ２０１により空気は減圧された状態で外部に排出されるので、混合気中のトナーを周辺に飛散させたりすることがない。
【００３９】
開閉手段２０２は、トナー供給部材２００のトナー分離部２００Ａの内部からのトナーの飛散を防止するために、トナー補給部５Ｂからトナー供給部材２００を外した際にはトナー分離部２００Ａの開口２００Ｂを閉じておく機能を有している。このため、開閉手段２０２は、図１２に示すように、係止部材２０２Ａと、トナー供給手段支持部材２０２Ｂと、シャッター部材２０２Ｃ及びストッパ部材２０２Ｄ（図９、図１０参照）とを主要部として備えている。
係止部材２０２Ａは、図９、図１０及び図１２に示すように、支軸２０３を支点とする揺動部材であり、揺動端部の先端に把手２０２Ａ１が、そして先端までの途中には、折り返された係止片２０２Ａ２がそれぞれ設けられている。係止片２０２Ａ２には、支軸２０３に捲装されている糸巻バネ２０４の一端が掛けられている。糸巻バネ２０４の他端は、トナー分離部２００Ａの外周壁に当接させてある。これにより、係止部材２０２Ａは、糸巻バネ２０４の付勢により、支軸２０３を中心にして図１０及び図１１において時計方向への揺動が可能となっているが、その揺動はストッパ部材２０２Ｄに係止片２０２Ａ２が係止されることで規制される。
【００４０】
図９乃至図１２に示すように、トナー供給手段支持部材２０２Ｂは、取り付け支持台２０２Ｂ１にネジ止めされている。取り付け支持台２０２Ｂ１は、不動部をなすブラケット２０５に一片が図示されないネジによって取り付けられるようになっており、ブラケット２０５に取り付けられる箇所に至る途中に折曲げ片が形成され、その折曲げ片にストッパ部材２０２Ｄがネジ止めされて着脱できるようになっている。
トナー供給手段支持部材２０２Ｂには、図１１に示すように、トナー分離部２００Ａの下部と対向する位置に、トナー分離部２００Ａの下部を装着可能な開口が形成されている。
【００４１】
図１２において、シャッター部材２０２Ｃは、支軸２０３と一体にされることによって係止部材２０２Ａと共に回転することが可能な円盤によって構成されており、その一部にトナー分離部２００Ａの下部位置に有する開口２００Ｂ（図１１参照）に連通可能な扇形の開口２０２Ｃ１が形成されている。
シャッター部材２０２Ｃの開口２０２Ｃ１は、図１０に示すように、係止部材２０２Ａの係止片２０２Ａ２がストッパー部材２０２Ｄによって衝止された際にトナー分離部２００Ａの開口２００Ｂに対向することができるようになっており、この状態は図１１に示されている状態である。これにより、トナー分離部２００Ａ内から現像装置５のトナー補給部５Ｂに向けてトナーの導入が可能となる。
【００４２】
一方、ストッパー部材２０２Ｄが取り除かれることにより、係止部材２０２Ａが自らの習性により揺動して図１０において実線で示す状態から二点鎖線で示す状態に変化した場合には、図１１に示された状態、つまり、いままでトナー分離部２００Ａの開口２００Ｂに連通した状態に維持されていたシャッター部材２０２Ｃの開口２０２Ｃ１の位置が、開口２００Ｂから外れ、これにより開口２００Ｂが閉じられる。開口２００Ｂがシャッター部材２０２Ｃによって閉じられると、トナー分離部２００Ａ内が外部と遮断されるので、メンテンナンス等の時にトナー供給部材２００を現像装置のトナー補給部５Ｂから外しても、トナーが漏洩して飛散したりすることが防止される。尚、図１１，１２において、符号２０２Ｅは、クッション部材を示しており、このクッション部材２０２Ｅは、取り付け支持台２０２Ｂ１に対してシャッター部材２０２Ｃの回転を許容するとともにシール機能をもたせるために配置されている。
【００４３】
次に、図１３乃至図１５には、上記トナー供給部材２００に対してトナーを空気との混合気状態で圧送するトナー供給装置３００と、各クリーニング装置からの回収トナーを収容する回収トナー貯蔵手段４０２を備えたトナー供給・回収装置８００の構成が示されている。尚、図１３はトナー供給・回収装置の構成を分解して示した図、図１４はトナー供給・回収装置の内部構造を示す中央断面図、図１５は図１４のＡ−Ａ線断面図である。
トナー供給・回収装置８００内には、前述の各現像装置５に対応した色のトナーを収容する４つのトナー供給装置３００（ＢＬ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）が設けられており、各トナー供給装置３００（ＢＬ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）は、各現像装置５に対してトナーの補給を司どるものであり、現像装置５を含む画像形成装置本体１とは別に独立して設けられている。各トナー供給装置３００と各現像装置５におけるトナー補給部５Ｂのトナー供給部材２００とは、フレキシブルな材料を用いたトナー移送手段であるトナー供給用パイプ３０３Ａを介して接続されている。
【００４４】
図１３乃至図１５において、各トナー供給装置３００は、トナー貯留手段を成すホッパー状の上部側容器３０４Ｅ及びこれと連通する下部側容器３０３とを備えており、上部側容器３０４Ｅと下部側容器３０３とでトナー収納容器を構成している。各下部側容器３０３は、その両端をシール部材３０１を介して共通の側板３０４Ｄ，３０４Ｆに取り付けられている。この下部側容器３０３は、側板３０４Ｄ，３０４Ｆ間に延びる長手方向が設定され、その上部には支持板３０４Ｇが側板３０４Ｄ，３０４Ｆを介して一体的に取り付けられている。また、支持板３０４Ｇには下部側容器３０３と上部側容器３０４Ｅとを連通するための開口が設けられている。下部側容器３０３は、図１４に示すように側板３０４Ｄ，３０４Ｆの設置方向と直角な方向の壁面の一方の底部近傍が下方に向かうに従って収束する傾斜面となる断面形状が設定されている。また、ホッパー状の上部側容器３０４Ｅは、その下部を上記支持板３０４Ｇに、上部を天上部材３０４に挾み込まれた状態で支持されており、上部側容器３０４Ｅと支持板３０４Ｇの間及び上部側容器３０４Ｅと天上部材３０４の間には弾性部材（スポンジ等）３０４Ｈが介在され、上部側容器３０４Ｅからのトナーの漏洩による飛散を防止している。
【００４５】
天井部材３０４には、開口３０４Ａ、３０４Ｂが形成されており、それら開口のうちの、各上部側容器３０４Ｅの開口部に連通する開口３０４Ａには、各色のトナーを補充するための後述するトナー補給手段（ボトル状又は袋状のトナー補給容器）を装着するためのアダプタ３０４Ｃ及びその開口を塞ぐ蓋が取り付けられている。また、開口３０４Ｂには、感光体クリーニング装置１６及びベルトクリーニング装置１７からの回収トナーを収容するための回収トナー貯蔵手段である回収トナー収納容器４０２の上部に取り付けられた回収トナー捕集装置４１０が装着されるようになっている。また、天井部材３０４の両側部は側壁板３０２Ａ，３０２Ｂに固定され、この側壁板３０２Ａ，３０２Ｂの下部は図１４に示すように支持台３０２Ｃに固定されており、さらに、天井部材３０４、側壁板３０２Ａ，３０２Ｂ、支持台３０２Ｃで構成される枠体の前後には、図１５に示すように壁板３０２Ｄ，３０２Ｅが取り付けられ、上記トナー供給装置３００（ＢＬ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）及び回収トナー収納容器４０２を収納するユニットを構成している。また、このユニットの上部には蓋材３０２Ｆが被せられている。
【００４６】
トナー供給装置３００の下部側容器３０３の内部における最低部には、トナー移送手段３０６が、またその上位にはトナー撹拌手段（アジテータ等）３０５がそれぞれ縦方向に沿って並列されている。トナー撹拌手段３０５は、下部側容器３０３内に収容されているトナーを撹拌することによりトナーが凝集するのを防止してトナーのブロッキング現象の発生を抑止するために設けられている。また、トナー移送手段３０６は、下部側容器３０３内からトナーを現像装置５のトナー補給部５Ｂに向け繰り出すために設けられている。
【００４７】
トナー移送手段３０６は、搬送スクリューと気流とを用いた周知構造からなるモーノポンプと称される粉体ポンプユニットであり、下部側容器３０３内に延長されている横搬送スクリュー３０３Ｂに同軸上に配置されているスクリューポンプ３０６Ａと、このスクリューポンプ３０６Ａにより移動するトナーを拡散させた状態で流動させるための空気供給手段３０６Ｂとが備えられている。
【００４８】
スクリューポンプ３０６Ａは、トナーを移動させるための粉体ポンプの主要部を構成するものであり、図１６にその詳細を示すように、横搬送スクリュー３０３Ｂと同軸上に配置されてトナー移送部材をなす螺旋形状のロータ３０６Ａ３と、ゴム材料等の弾性体で作られていて内部に螺旋溝を有しロータ３０６Ａ３を包囲している固定されたステータ３０６Ａ２と、このステータ３０６Ａ２を保持するホルダー３０６Ａ１とを具備しており、ホルダー３０６Ａが前記側板３０４Ｄに取り付けられている。
【００４９】
図１３，１５において側壁板３０２Ａ，３０２Ｂ間を横断する方向に設けられている前後の側板３０４Ｄ，３０４Ｆには、各トナー供給装置３００のトナー撹拌手段３０５、及びトナー移送手段３０６に有する横搬送スクリュー３０３Ｂの軸受け部（図示せず）、駆動モータ３０７によって駆動される歯車群からなる駆動部材群３０７Ａがそれぞれ取り付けられている。駆動部材群３０７Ａは、トナー撹拌手段３０５及び横搬送スクリュー３０３Ｂの回転駆動部を構成している。
【００５０】
図１６において、ロータ３０６Ａ３は、駆動モータ３０７の回転駆動により回転すると、外周の螺旋部がステータ３０６Ａ２内の螺旋溝内で移動することにより、横搬送スクリュー３０３Ｂの軸端部から吐き出されたトナーを軸方向に移動させることができる。
【００５１】
図１６において、ステータ３０６Ａ２の内部には、螺旋溝に連通するトナー吐出通路３０６Ａ４が軸方向に沿って形成されており、その開口にはトナー供給用パイプ３０３Ａが連結されている。このトナー供給用パイプ３０３Ａには、塩化ビニール、ナイロンあるいはテフロン（登録商標）等が選択され、比較的フレキシブルでかつトナーによる劣化等を起こしにくい耐久性をもつものが用いられる。これにより、図１３乃至図１５に示したトナー供給装置３００と図６に示した画像形成装置本体１内の現像装置５とは、その位置関係がどのような状態であっても、互いに連結が可能となっている。
【００５２】
図１６において、ホルダー３０６Ａ１の内周面とステータ３０６Ａ２の外周面との間には、１ｍｍ程度の極小隙間が設けられており、その隙間がトナー吐出通路３０６Ａ４に連通し、さらにその隙間には、空気の通路３０６Ａ５が連通している。
図１３，１６に示すように、空気の通路３０６Ａ５には、コネクタ３０６Ａ６を介して、エアー供給管３１０が接続されており、そのエアー供給管３１０は、空気供給手段３０６Ｂであるエアーポンプ３１１に接続されて上記隙間に向け空気を供給することができる。
【００５３】
図１３に示すエアーポンプ３１１は、０．５〜１リットル／分程度の流量の送風量が設定されたものが用いられている。これにより、スクリューポンプ３０６Ａのトナー吐出側にエアーが吹き込まれ負圧化されることにより下部側容器３０３内のトナーは、横搬送スクリュー３０３Ｂによってスクリューポンプ３０６Ａのロータ３０６Ａ３に向け搬送されやすくなり、スクリューポンプ３０６Ａ内に導入された時点でエアーポンプ３１１からの空気を介してトナーの流動化が促進され、トナー供給用パイプ３０３Ａを介して現像装置５に向け圧送される。従って、粉体ポンプでのトナー移送がより確実なものとなる。
【００５４】
エアーポンプ３１１は、他のトナー供給に関わる部材とは別に駆動制御するようになっている。これは、粉体ポンプを構成しているスクリューポンプ３０６Ａに過負荷が作用するのを防止するためである。
つまり、スクリューポンプ３０６Ａによる移送及び空気の供給が停止されると、今まで混合状態でトナー供給用パイプ３０３Ａ内に充満していたトナーと空気のうち、空気は排気されるものの、トナーは重力によりトナー供給用パイプ３０３Ａの内周面下方に沈殿するので、トナーの嵩密度が高められてしまう。このため、次にトナーの移送を行おうとした場合、推積することにより凝集度合いが高まっているトナーによってトナーの移送が堰止められてしまい、その結果、トナー移動手段であるスクリューポンプ３０６Ａ内では、ロータに過剰な負荷がかかり、ロータの焼き付きによる動作不良が発生することになる。
【００５５】
そこで、トナーの移送手段であるスクリューポンプ３０６Ａの作動を停止あるいは開始した場合、作動開始に先立ちエアーポンプ３１１を作動させ、また作動停止後、ある程度の時間を以てエアーポンプ３１１の作動を継続させてトナーの凝集を防止するようになっている。このようなエアーポンプ３１１の動作制御により、トナー供給用パイプ３０３Ａ内で残存しているトナーを空気によって排出することができるので、トナー供給用パイプ３０３Ａ内でのトナーの詰りを解消してトナーの移送を良好に行えるようにすることができる。
【００５６】
トナー供給装置３００のスクリューポンプ３０６Ａを駆動する駆動モータ３０７及びエアーポンプ３１１の駆動制御は、後で詳しく説明するが、概要を述べると、現像装置５に設けられたトナーニアエンド検知器等により、現像装置５のトナー補給部５Ｂ（図７乃至図１１参照）内のトナーの収納量を検知（レベル検知）し、トナーの収納量がある定められた値以下であると、前述の駆動モータ３０７及びエアーポンプ３１１を駆動し、トナー供給用パイプ３０３Ａ及びトナー供給部材２００を介して現像装置５のトナー補給部５Ｂへトナーを供給する。そして、現像装置内でのトナーの収納量がある定められた値以上になるとトナーニアエンド検知器にて検知しトナーの供給を停止する。これらの制御により、現像装置５には常に一定量のトナーが収納され、安定した現像工程が保証される。
【００５７】
また、トナーニアエンド検知器にてトナーの収納量がある定められた値以下であると検知し、これがあらかじめ定められた回数、時間等を越えると、トナー供給装置３００内にトナーが無いと判断し、画像形成装置本体１に設けられた図示しない操作部または表示部にオペレータに判るような警告を発する。これらにより、トナー供給装置へのトナー補給を適正な時期に行うことができる。尚、トナー残量検知器を、各色のトナー供給装置３００（ＢＬ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）の下部側容器３０３の一部に設けてトナー残量を検知するようにすれば、トナー供給装置３００へのトナー補給をより適正な時期に行うことができ、トナーの安定供給には有効な手段となる。
【００５８】
エアーポンプ３１１の動作制御に関しては、図１３及び図１７に示すエアー検知器３０８が用いられる。
図１３，１７においてエアー検知器３０８は、エアー供給管３１０の一部に連結されている圧力観測用部材３０８Ａとこの観測用部材３０８Ａに対向して配置されている検出部材３０８Ｂとを備えている。
【００５９】
観測用部材３０８Ａは、エアー供給管３１０に連通するエアー通路を内部に有する透明な円筒部材で構成され、エアー通路に球状のフロート３０８Ａ１が配置されている。フロート３０８Ａ１は、エアーポンプ３１１（図１３参照）のブロー圧が適性である場合にエアー供給管３１０のエアー通路の上端を塞がない位置（図１７において符号Ｐ１で示す位置）に浮き上がり、ブロー圧が適性でない場合には上記したエアー通路の上端を塞がない位置よりも低い位置（図１７において符号Ｐ２で示す位置）に変位することができるようになっている。このため、フロート３０８Ａは、適度な軽さを有する樹脂製あるいはこの材質に代えてステンレス等の金属製が用いられ、その形状としても、ブロー圧を受けることにより、上記したエアー通路上端を塞がない位置とその位置よりも低い位置とに変位することができる形状とすることが可能なものである。
【００６０】
検出部材３０８Ｂは、フロート３０８Ａが図１７において符号Ｐ１にあることを検出できる反射型の光学素子からなり、図１７において符号Ｐ１で示す位置にある時のフロート３０８Ａからの反射率の変化により、エアーポンプ３１０のブロー圧が適性であることを検出するようになっている。尚、上記した検出部材３０８Ｂとしては、光学的な検出部材に限らず、観測用部材３０８Ａのエアー通路内壁面での負圧を検出することにより、ブロー圧を検出する圧力センサを用いることも可能である。これによれば、観測用部材３０８Ａ内にフロートを設けるような構造に比べて簡素化することが可能になる。さらに、検出部材３０８Ｂとしては、フロート３０８Ａ１を磁性体で構成した場合に対処するために、磁気検知方式を用いるものとすることも可能である。
【００６１】
以上の構成からなる各トナー供給装置３００により画像形成装置本体１の各現像装置５に各色のトナーが供給される。すなわち各トナー供給装置３００のトナー移送手段３０６によりトナー供給用パイプ３０２Ａを介して移送されてきたトナーは、前述したトナー供給部材２００のトナー分離部２００Ａを経て現像装置５のトナー補給部５Ｂに供給される。そして、トナー補給部５Ｂ内に補給されたトナーは、撹拌ローラ５Ｄにより現像装置中央部へ移送される。
【００６２】
トナー供給装置３００より移送されてきたトナーは、空気との混合気との状態で移送されており、このまま現像装置に供給を行うと、空気圧によりトナーが現像装置から吹き出し、機内汚染、粉塵による画像損傷、異常画像の発生、安全衛生面への危惧等の問題を生じる。しかし本発明に係る画像形成装置では、これらのトラブルを防止するために、現像装置５のトナー補給部５Ｂに図９乃至図１２に示した構成のトナー供給部材２００を設けているので、トナー供給部材２００のトナー分離部２００Ａで、トナー供給装置３００から混合気状態で圧送されてきたトナーと空気とを分離し、いわゆる、サイクロン方式を利用してトナーのみを重力により落下させ、図７及び図８に示した現像装置のトナー補給部５Ｂに導入することができる。また、分離された空気はトナー分離部２００Ａ上部のフィルタ２０１から外部に放出される。したがって、現像装置５にはトナーが安定して供給されるばかりでなく、混合気は減圧されるので、現像装置内からのトナー飛散は生じない。尚、トナー供給部材２００の詳細は前述した通りである。
【００６３】
次に、トナー回収装置を構成する回収トナー移送装置４００及び回収トナー移送・排出装置７００の構成を図１８及び図１９に示す。
図６に示した画像形成装置本体１の各感光体クリーニング装置１６（ＢＬ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）及びベルトクリーニング装置１７におけるトナー排出部には、図１８に示す各回収トナー移送装置４００（ＢＬ，Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｔ）が設けられている。そして、回収トナーは回収トナー移送装置４００により回収トナー移送・排出装置７００に移送される。この回収トナー移送・排出装置７００は、図１３，１４に示したトナー供給・回収装置８００内に設置されている回収トナー貯蔵手段である回収トナー収納容器４０２の上部に装着された回収トナー捕集部４１０とフレキシブルな回収トナー移送用パイプ４０８によって接続されている。
【００６４】
図１８において、各回収トナー移送装置４００は、各クリーニング装置１６、１７からトナーを移送するためのパイプ４０１を備えており、パイプ４０１の一端側は各感光体クリーニング装置１６、ベルトクリーニング装置１７のトナー排出パイプ（図示されず）に連結され、パイプ４０１の他端側は一括して纏められ、その端部が回収トナー移送・排出装置７００に有する回収トナー導入部７０３に連結されている。
【００６５】
図１８においてパイプ４０１の内部には、駆動モータ４０４により回転可能な搬送コイル及び搬送スクリューからなる搬送用オーガー手段４０５、４０６が配置されており、トナーの移送を司どるようになっている。各感光体クリーニング装置１６及びベルトクリーニング装置１７から排出されたトナーが移送される部分ではパイプ４０１の向きが垂直方向であることからトナーの重力による落下を利用してさほど駆動力を要しないので搬送コイルからなる搬送用オーガー手段４０５が用いられ、これら搬送コイルにより移送されて水平方向に移送される部分では搬送量を多くすることが可能な搬送スクリューからなる搬送用オーガー手段４０６が用いられる。
【００６６】
駆動部は、駆動モータ４０４により回転される駆動入力ギヤ４０７と連動可能な伝達ギヤ４０７Ａの回転軸にそれぞれ設けられている従動ギヤ４０７Ｂを介して回転駆動される駆動ギヤ４０１Ａ、４０１Ｂが備えられており、駆動ギヤ４０１Ａにより各パイプ４０１内の搬送コイルからなる搬送用オーガー手段４０５が回転駆動され、また駆動ギヤ４０１Ｂにより搬送スクリューからなる搬送用オーガー手段４０６が回転駆動される。これらの駆動ギヤのうち、搬送コイルからなる搬送用オーガー手段４０５を駆動するための駆動ギヤ４０１Ａは、同一の駆動軸４０３上に設けられて連動している。
【００６７】
回収トナー移送・排出装置７００は、図１９に示すように、回収トナー導入部７０３と係合する移送ホッパー７０５を具備し、移送ホッパー７０５内に延長されている横搬送スクリュー７０３Ｂと同軸上に配置されているスクリューポンプ７０６Ａと、このスクリューポンプ７０６Ａによるトナーの圧送を行なうための空気供給手段であるエアーポンプ７１１（図１８参照）とが備えられている。
図１９においてスクリューポンプ７０６Ａは、トナーを移動させるための粉体ポンプを構成するものであり、画像形成装置本体の側板（図示せず）に取り付けられている支持部材７０７に支持されている移送用ホッパー７０５と連結されるホルダー７０６Ａ１と、ホルダー７０６Ａ１内に挿填されているゴム材料等の弾性体からなるステータ７０６Ａ２と、ステータ７０６Ａ２の内部に形成されている螺旋溝に係合して横搬送スクリュー７０３Ｂと同軸上に配置されてトナー移送部材をなす螺旋形状のロータ７０６Ａ３とで構成されている。ロータ７０６Ａ３は、その軸方向一端が移送用ホッパー７０５内に延長されている横搬送スクリュー７０３Ｂの軸端部に一体化されて回転することができる。
【００６８】
図１９において、横搬送スクリュー７０３Ｂは、ロータ７０６Ａ３と一体化されている側と反対側の軸端部に取り付けられた歯車７０３Ｂ１を有し、その歯車７０３Ｂ１が支持部材７０７に取り付けられている駆動モータ７０８（図１８参照）の出力軸に有する駆動歯車７０８Ａに噛み合うことにより回転することができる。
ロータ７０６Ａ３は、駆動モータ７０８の回転駆動により回転すると、外周の螺旋部がステータ７０６Ａ２内の螺旋溝内で移動することにより、横搬送スクリュー７０３Ｂの軸端部から吐き出されたトナーを軸方向に移動させることができる。
【００６９】
図１９において、ステータ７０６Ａ２の内部には、螺旋溝に連通するトナー吐出通路７０６Ａ４が軸方向に沿って形成されており、その開口には回収トナー移送用パイプ４０８が連結されている。この回収トナー移送用パイプ４０８は、塩化ビニール、ナイロンあるいはテフロン（登録商標）等が選択され、比較的フレキシブルでかつトナーによる劣化等を起こしにくい耐久性をもつものが用いられる。これにより、回収トナー収納容器４０２と回収トナー移送・排出装置７００とは、その位置関係がどのような状態であっても、互いに連結が可能となっている。
【００７０】
図１９において、移送用ホッパー７０５の内周面とステータ７０６Ａ２の外周面との間には、１ｍｍ程度の極小隙間が設けられており、その隙間がトナー吐出通路７０６Ａ４に連通し、さらにその隙間には、空気の通路７０６Ａ５が連通している。空気の通路７０６Ａ５には、コネクタ（図示されず）を介して、図１８及び図１９に示されたエアー供給管７１０が接続されており、そのエアー供給管７１０は、空気供給手段であるエアーポンプ７１１に接続されて上記隙間に向け空気を供給することができるようになっている。
【００７１】
エアーポンプ７１１は、０．５〜１リットル／分程度の流量の送風量が設定されたものが用いられている。これにより、回収トナー移送手段７０６におけるスクリューポンプ７０６Ａのトナー吐出側にエアーが吹き込まれ負圧化されることにより、移送用ホッパー７０５内の回収トナーは横搬送スクリュー７０３Ｂによってスクリューポンプ７０６Ａのロータ７０６Ａ３に向け搬送されやすくなる。そして、スクリューポンプ７０６Ａ内に導入された時点で回収トナーは、エアーポンプ７１１からの空気を介して流動化が促進され、回収トナー移送用パイプ４０８に向け圧送される。
【００７２】
図１８においてエアーポンプ７１１に接続されているエアー供給管７１０の近傍には、エアーポンプ７１１のブロー圧を検出するためのエアー検知器７０９が設けられている。このエアー検知器７０９の構成は、図１７に示した構成と同様である。
【００７３】
回収トナー移送・排出装置７００におけるエアーポンプ７１１は、前述したトナー供給側でのものと同様に、他のトナー移送に関わる部材とは別に駆動制御するようになっており、これにより、粉体ポンプを構成しているスクリューポンプ７０６Ａに過負荷が作用するのを防止されるようになっている。
【００７４】
回収トナー移送・排出装置７００により空気との混合気状態で圧送される回収トナーは、フレキシブルな回収トナー移送用パイプ４０８を介して、前述のトナー供給・回収装置８００内に設置された回収トナー貯蔵手段である回収トナー収納容器４０２に移送される。
回収トナー収納容器４０２は、図１３，１４に示したように、画像形成装置本体１（図６参照）とは別に独立して設置されたトナー供給・回収装置８００内のトナー供給装置３００と隣接させて配置されるようになっている。
【００７５】
回収トナー収納容器４０２の上部には回収トナー捕集装置４１０が取り付けられており、この回収トナー捕集装置４１０に前記回収トナー移送用パイプ４０８が接続されている。回収トナー捕集装置４１０には空気のみを通過させるフィルタ（図示せず）が設けられており、回収トナー移送用パイプ４０８を介して混合気の状態で圧送されてきた回収トナーと空気とは回収トナー捕集装置４１０内で分離され、回収トナーのみが回収トナー収納容器４０２内に落下し、空気は上記フィルタを介して外部に放出される。
【００７６】
回収トナー収納容器４０２は、容器上部の開口部に設けられている口金等を介して回収トナー捕集装置４１０と着脱自在に設けられている。従って、回収トナー収納容器４０２が回収トナーで一杯になった場合は、回収トナー捕集装置４１０から容器を外して交換することができるようになっている。
【００７７】
図１３，１４に示す回収トナー収納容器４０２の形態としては、袋状のものでも、ＰＥＴボトル等のハードボトル状のものでも可能である。袋状の形態にすることにより、このトナー収納容器の梱包が容易になり、メーカーからユーザーまでの物流面で有利となる。
また、回収トナー収納容器４０２として、トナー供給装置３００のトナー収納容器（３０４Ｅ，３０３）にトナーを補充するトナー補給容器を用いることが可能である。すなわち、図１３に示したトナー供給装置３００のトナー補給用のアダプター３０４Ｃの容器接続部と、回収トナー捕集装置４１０の容器接続部の形態を同じにしておけば、トナー供給装置３００にトナー補給を行って空となったトナー補給容器を、回収トナー収納容器として利用することができる。
尚、トナー補給容器も袋状の形態とすれば、トナー補給後の空となった補給容器を折り畳んで保管することができ、処理する場合も一般廃棄物としてユーザー処理が可能となる。また、もし何らかの理由によりメーカーが回収する必要が生じた場合でも、折り畳めるので嵩張らず同時に多量に運搬でき、物流面でのコスト低減に大きな効果が得られる。
【００７８】
上記のように、トナー補給容器と回収トナー収納容器に同じものを用い、トナー補給後のトナー補給容器を回収トナー収納容器として用いることができるようにすれば、トナー補給とトナー回収のメンテナンス性が向上し、容器の有効活用（リサイクルの実現）が図れ、コストも低減できることになる。
トナー補給容器と回収トナー収納容器との共用を図るために、この容器の容量を適正にする配慮も重要である。通常、電子写真方式の画像形成装置では、トナー補給量の１０〜２０％がクリーニング装置により捕集されトナー回収される。このため、図６に示すようにＢＬ，Ｙ，Ｍ，Ｃの４つの画像形成部を有するカラー画像形成装置では、４色分の回収トナー収納容量を必要とする。したがって、回収トナー収納容器の容量は、１色分のトナー補給容器の４０〜８０％以上の容量を確保することが必要である。このことから、本案では１色分のトナー補給容器をトナー補給後に回収トナー収納容器４０２として用いている。これにより、トナー供給装置３００へのトナー補給と、回収トナー収納容器の交換を同時期に行うことができ、容器の有効活用と、作業性の向上が達成される。
【００７９】
本発明に係る画像形成装置では、上記したトナー供給・回収装置８００の動作制御を行うための制御系が設けられている。
図２０は、上記制御系のシステム構成を説明するためのブロック図であり、同図において、制御系のシステム構成は、画像形成装置本体の制御装置５００、現像装置５、クリーニング装置（図では、各クリーニング装置を纏めてクリーニング装置１０００と表示してある）、及びトナー供給・回収装置８００を制御対象としている。尚、図２０において、トナー供給・回収装置８００としているのは、前述したように、トナー供給装置３００と同じ筐体内に回収トナーを収容する構成が設けられている関係上、このように呼称にしている。
【００８０】
図２０において、画像形成装置本体１の制御装置５００は、公知のマイクロコンピュータやメモリ、クロック、制御回路等からなる中央処理装置（ＣＰＵ）５０１及びドライバ５０２を具備している。また、トナー供給・回収装置８００内には電源装置８０１、タイミング回路８０２、ドライバ８０３を有している。これらによってトナー供給・回収装置８００は制御される。現像装置５のトナー補給部５Ｂ内のトナー残量はトナーニアエンド検知器によって検知され、その出力は画像形成装置本体１の制御装置５００のＣＰＵ５０１に取り込まれる。そして、検知出力結果に応じて現像装置５へのトナーの補給が必要な時は、制御装置５００からトナー供給・回収装置８００にトナー供給開始信号（トリガー）が出力される。トナー供給開始トリガーが入力されると、トナー供給・回収装置８００は該装置内のタイミング回路８０２によってトナー移送手段３０６（図１３，１６参照）の駆動モータ３０７及びエアーポンプ３１１の駆動タイミングを発生しドライバ８０３を介して駆動モータ３０７及びエアーポンプ３１１を駆動するよう構成されている。また、画像形成中においては、回収トナーをクリーニング装置１０００からトナー供給・回収装置８００の回収トナー収納容器４０２に移送するべく、回収トナー移送装置４００及び回収トナー移送・排出装置７００（図１８，１９参照）の駆動モータ４０７，７０８及びエアーポンプ７１１を駆動するよう構成されている。
【００８１】
制御装置５００のＣＰＵ５０１はタイマー機能を有しており、任意のタイミングで各駆動モータ、エアーポンプ等を駆動制御することができる。
これらのトナー供給制御手段により、ＢＬ，Ｙ，Ｍ，Ｃの各色のトナー供給を独立して制御することが可能となる。
【００８２】
トナー供給・回収装置８００内には電源装置８０１、タイミング回路８０２、ドライバ８０３を有しているので、画像形成装置本体１とトナー供給・回収装置８００との電気的接続は、制御装置５００からのトナー供給開始信号をタイミング回路８０２に伝達する配線のみであり、接続の簡略化ができる。
また、画像形成装置本体１とトナー供給・回収装置８００とのトナー供給開始信号の接続を発光素子と受光素子によって光学的に行えば、装置間の配線を無くすことができる。
【００８３】
図２１に上記制御装置５００による各駆動モータ及びエアーポンプの制御タイミングを示す。
図２１において、制御装置５００は、画像形成装置本体１のメインモータ（感光体ドラム、現像装置、転写ベルト等の駆動用モータ）が回転を開始すると同時に回収トナー移送用エアーポンプ７１１を駆動させる。さらにエアーポンプ７１１の駆動開始より一定時間遅れて回収トナー移送用駆動モータ４０７，７０８を駆動させるように制御している。また、メインモータが停止するタイミングで回収トナー移送用駆動モータ４０７，７０８を停止し、さらに一定時間遅れて回収トナー移送用エアーポンプ７１１を停止するよう制御している。このようにすることで、回収トナー移送用パイプ４０８内の残存トナーを空気のみによって排出することができるので、回収トナー移送用パイプ４０８内の回収トナー詰まりを解消することができる。
【００８４】
トナー供給動作については、制御装置５００は、各現像装置５のトナー補給部内のトナーニアエンド検知器の出力がトナー無し、あるいは或る所定のしきい値よりもトナーが少なくなったと検知したとき、トナー供給・回収装置８００にトナー供給開始信号を出力し、トナー供給用エアーポンプ３１１を駆動させ、さらにエアーポンプ３１１の駆動開始より一定時間遅れてトナー供給用駆動モータ３０７を駆動させるように制御している。また、トナーが供給され、トナーニアエンド検知器の出力がトナー有りとなった時点で、制御装置５００はトナー供給・回収装置８００にトナー供給停止信号を出力し、トナー供給用駆動モータ３０７を停止した後、一定時間遅れてトナー供給用エアーポンプ３１１を停止するよう制御している。このようにすることで、トナー供給用パイプ３０３Ａ内の残存トナーを空気のみによって排出することができるので、トナー供給用パイプ３０３Ａ内のトナー詰まりを解消し、安定してトナー供給を行うことができる。
【００８５】
尚、図２１の例では、トナーニアエンド検知出力をトリガーとして、トナー供給用エアーポンプＯＮ〜トナー供給用駆動モータＯＮ〜トナー供給用駆動モータＯＦＦ〜トナー供給用エアーポンプＯＦＦという一定のサイクルを行い、サイクル終了後に次のトリガーを待つよう構成された例であるが、例えば上記サイクルを実行中に次のトナーニアエンドを検知した場合には、継続してトナー供給用駆動モータを駆動するようにしても何等問題ない。
【００８６】
ところで、通常の電子写真方式の画像形成装置に用いられているトナーは、流動性が非常に悪くトナー移送が困難であることが知られている。さらに回収トナーには、トナー以外に紙粉等の異物が混入しており、さらに流動性を悪化させている。
本来、供給トナーや回収トナーを移送させるときは、供給トナーや回収トナーに大きな機械的ストレスを与えることは望ましいことではない。異常なストレスが供給トナーや回収トナーに加わると供給トナーや回収トナーのブロッキング（熱融着）、破砕、等々が生じ移送不能となるばかりでなく、移送部材（コイル、スクリュー、パイプ等）、駆動部材（モータ、ギヤ等）の破損等を生じさせる。従って、供給トナーや回収トナーの移送を行う場合は、極力、異常な機械的ストレスが供給トナーや回収トナーに加わらない工夫が重要となる。
【００８７】
従来の供給トナーや回収トナーの移送装置では、従来技術で述べたようにスクリューとパイプにより移送しているために、スクリューによる機械的ストレス、スクリューとパイプとの間で発生する摩擦による機械的ストレスが非常に大きくならざるをえなかった。これは移送距離が長くなるほど、移送方向を変位させるほど、より悪化する。また、スクリューを駆動するための必要トルクも非常に大きくなることは言うまでもない。
これらの理由により、移送距離を長くしたいときや移送方向を変位させたいときには、複数のスクリューとパイプを用いて連結させる多段移送を行わざるをえなかった。これは部品点数の増大、コストの増大、信頼性の低下、装置メンテナンス性及び生産性の低下、トナー供給装置やトナー回収装置の設置容積の増大による機械本体の増大化、機械設置面積の増大化をもたらしていた。
特に、複数の現像手段により繰り返し画像形成を行う方式のカラー画像形成装置では、装置構成が複雑となるばかりでなく、カラー画像は絵柄が主であり従ってトナー消費量（＝トナー供給量＝回収トナー量）も非常に多くなるので、これらの問題はより複雑で非常に大きくなり、その早急な打開策が待たれていた。
【００８８】
本発明に係る画像形成装置では、トナー供給装置３００や回収トナー移送・排出装置７００は現像装置５や回収トナー貯蔵手段４０２に対して、フレキシブルなトナー供給用パイプ３０３Ａや回収トナー移送用パイプ４０８のみを接続するだけでよく、独立した小型の別体ユニットとすることが可能であるので、画像形成装置本体へのトナー供給装置、トナー回収装置の設置時の取り付け制約が少なくなり、設置場所の有効活用が図れ、また画像形成装置本体及びトナー供給装置、トナー回収装置の生産性、メンテナンスの作業性が大幅に向上する。また、トナー供給装置３００と現像装置５との連通や、回収トナー移送・排出装置７００と回収トナー貯蔵手段４０２との連通は、１つのフレキシブルなトナー供給用パイプ３０３Ａや回収トナー移送用パイプ４０８を連結するだけで良いので、連結時の制約（取り付け方法、取り付けスペース等）が非常に少ない。また、供給トナーや回収トナーは、トナー供給用パイプ３０３Ａや回収トナー移送用パイプ４０８内を空気との混合気状態で圧送されるため、供給トナーや回収トナーに機械的ストレスを与えることがほとんどない。
これらのことは、トナー供給装置や回収トナー貯蔵手段がカラー画像形成装置本体とは別体に設けられたカラー画像形成装置で非常に有効である。
【００８９】
尚、本発明に係る画像形成装置は図示した構成に限られるものではなく、その要旨の範囲内で種々変更することが可能である。例えば、クリーニング装置１６，１７としては、ブレードを用いた構造に代えて、ブラシクリーニング方式等を用いることも可能である。さらに、現像剤としてトナーとキャリアとを混合した２成分系現像剤を対象として説明したが、１成分系現像剤を対象として実施することも勿論可能である。また、画像形成装置による画像形成システムの方式として、１つの感光体と複数の現像装置を用い、感光体上に形成された色毎のトナー像をベルト等を用いた中間転写体に順次重畳転写し、その転写像を転写紙等に一括転写する方式を用いたカラー画像形成装置に対しても本発明を適用することが可能である。
【００９０】
以上、本発明に係る画像形成装置の基本的な構成例について説明したが、図１３乃至図１５に示した構成のトナー供給・回収装置８００内の各トナー供給装置３００（ＢＬ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）においては、トナー貯留手段であるトナー収納容器を構成するホッパー状の上部側容器３０４Ｅ（以下、ホッパー部と記す）は縦に長い形状となっておりかつ下部に傾斜部を有し、下部側容器３０３とは支持板３０４Ｇの開口を介して連通しているため（図１３参照）、ホッパー部３０４Ｅ内のトナー３５０は放置されると自重により沈下して凝集し、そのままの状態が続くと、下部側容器３０３内の最下点に位置する横搬送スクリュー３０３Ｂまで全てのトナーが落下せずにホッパー部３０４Ｅ内に残留する、いわゆる架橋現象を起こすことがある（特にホッパー部３０４Ｅ内下部の傾斜部で架橋が起こりやすい）。さらに画像形成装置本体から伝えられる振動や、装置の移動等の際の振動は、前述の架橋現象を悪化させる。何故なら、トナー収納容器のホッパー部３０４Ｅへのトナー補給時に、トナーの粒子間に含まれていて保持されていた空気は、放置されたときにもトナーの自重でトナー外に抜けるが、振動によって更に抜けてしまうことにより、トナーの凝集度が上がってしまうからである。
【００９１】
そこで本発明では、前述の画像形成装置の構成に加えて、トナー供給装置３００のトナー収納容器内（特にホッパー部３０４Ｅ内）における架橋現象等の問題をも解消する手段を設け、トナー供給装置によるトナー移送の確実化、トナー供給装置のさらなる信頼性の確保を図るものである。
【実施例】
【００９２】
以下、本発明の実施例について説明する。
図１は本発明の一実施例を示す図であって、トナー供給・回収装置の内部構造を示す正面図である。
図１において、符号８１１は第１の空気供給手段、８１２は第２の空気供給手段である。第１の供給手段８１１は一つのエアーポンプであるが４つに分岐されたエアー吐出口群８１１Ａが設けられており、ＢＬ，Ｙ，Ｍ，Ｃの各色用のトナー供給装置３００のスクリューポンプ３０６Ａに空気を供給するエアーポンプ３１１（図１３参照）を一つに纏めたものに相当する。この第１のエアーポンプ８１１の４つのエアー吐出口８１１Ａにはそれぞれエアー供給管３１０が接続され、エアー供給管３１０の他端側は各スクリューポンプ３０６Ａのエアー供給口３０６Ａ５に接続され、第１のエアーポンプ８１１から４つのスクリューポンプ３０６Ａにそれぞれ空気を供給する。尚、各スクリューポンプ３０６Ａに供給する空気の流量は０．５〜１リットル／分、圧力は１×１０３Ｐａ程度である。
【００９３】
第２の空気供給手段８１２も同様に４つに分岐されたエアー吐出口群８１２Ａが設けられた１つのエアーポンプであり、４つのエアー吐出口８１２Ａにはそれぞれエアー供給管８１３が接続され、エアー供給管８１３の他端側は、ＢＬ，Ｙ，Ｍ，Ｃの各色用のトナー供給装置３００のホッパー部３０４Ｅの下部（傾斜部位置）に設けられたエアー供給口８１４に接続されている。従って、第２のエアーポンプ８１２により、ＢＬ，Ｙ，Ｍ，Ｃの各色のトナーを収容しているホッパー部３０４Ｅの下部にそれぞれ空気を供給することができるようになっている。
尚、本実施例は、各トナー供給装置３００のスクリューポンプ３０６Ａに空気を供給するエアーポンプ３１１を１つのエアーポンプ８１１に纏め、各トナー収納容器のホッパー部３０４Ｅに空気を供給する第２のエアーポンプ８１２を新たに設けたものであるが、それ以外の構成は前述のトナー供給・回収装置８００の構成と同じである。
【００９４】
前述したように、トナー供給装置３００のホッパー部３０４Ｅの下部（特に傾斜部）ではトナーの架橋現象が起こる虞れがあるが、上記第２のエアーポンプ８１２により、各ホッパー部３０４Ｅ内のトナーに外部から空気を供給することにより、トナーの凝集をやわらげ、架橋を防止することができる。前述のような架橋現象は大概貯留トナー全体に及ぶが、空気の供給が図示のようにホッパー内の一部分であっても、一部分の架橋が崩れればその部分から空気が拡散し徐々に全体の架橋を崩すことができる。また、ホッパー部３０４Ｅの下部でかつ傾斜部では特にトナーの架橋が起こりやすいが、図１のように架橋が起こりやすい場所に空気を供給することは、より効果的である。
尚、必要な空気の流量、圧力はホッパー部内のトナーの収納量によって変わるが、３Ｋｇ以下では１〜３リットル／分、１×１０４Ｐａ程度の微量でよい。
【００９５】
次に図２は本発明の別の実施例を示す図であって、トナー供給・回収装置の内部構造を示す正面図である。
図２において、符号８１１は第１の空気供給手段、８１２は第２の空気供給手段であり、図１の構成と同様に第１の空気供給手段８１１は４つに分岐されたエアー吐出口群８１１Ａを有するエアーポンプからなり、エアー供給管３１０を介してＢＬ，Ｙ，Ｍ，Ｃの各色のトナーを移送するための４つのスクリューポンプ３０６Ａにそれぞれ空気を供給する。
【００９６】
第２の空気供給手段８１２も図１の構成と同様に４つに分岐されたエアー吐出口群８１２Ａを有するエアーポンプからなり、エアー供給管８１３を介して各色のトナー供給装置３００のホッパー部３０４Ｅに空気を供給するものであるが、本実施例ではエアー供給口の位置が図１とは異なり、トナー供給装置３００のホッパー部より下部の下部側容器３０３のトナー撹拌手段（アジテータ等）３０５（図１３乃至図１５参照）の近傍にエアー供給口８１４が設けられている。
前述のように、トナーの架橋を防ぐためにホッパー部３０４Ｅ内のトナーに空気を供給するが、装置停止中にトナーが架橋を起こすと、その後に装置が稼働したときに空気を供給しても、凝集して固くなったトナーの中に空気が入って行かないことがある。そこで、本実施例では、下部側容器３０３のトナー撹拌手段３０５の近傍にエアー供給口８１４を設け、トナー撹拌手段３０５でトナーを撹拌しながら空気を供給することにより、空気は確実にトナーの中に入り、下部側容器３０３からホッパー３０４Ｅ側に抜けるため、トナーの架橋を下側から上部に向けて崩していくことができ、トナーの架橋を確実に防ぐことができる。さらに、撹拌部に空気を供給することにより、図１の実施例に比べて空気の量を減らすことができる。
【００９７】
次に図３は本発明のさらに別の実施例を示す図であって、トナー供給・回収装置の内部構造を示す正面図である。
図３において、符号８１１’は空気供給手段であり、この空気供給手段８１１’は図２に示した第１の空気供給手段８１１と第２の空気供給手段８１２の空気供給源を共通のエアーポンプとしたものに相当し、エアー供給管３１０を介してＢＬ，Ｙ，Ｍ，Ｃの各色のトナーを移送するための４つのスクリューポンプ３０６Ａに空気を供給すると共に、エアー供給管８１３を介して各色のトナー供給装置３００の下部側容器３０３のトナー撹拌部材３０５近傍からホッパー部３０４Ｅ内のトナーに空気を供給する。すなわち、この空気供給手段８１１’は合計８箇所にそれぞれ空気を供給するようになっており、このため空気供給手段８１１’には８つの分岐されたエアー吐出口８１１Ａ’が設けら、それぞれにエアー供給管３１０、８１３が接続できるようになっている。
本実施例の構成では、図２の構成と同様に、トナー撹拌手段３０５でトナーを撹拌しながら空気を供給することができるので、空気は確実にトナーの中に入り、下部側容器３０３からホッパー３０４Ｅ側に抜けるため、トナーの架橋を確実に防ぐことができる。また、空気供給手段が一つで済むため、図１、図２の例よりも省スペース化、低コスト化が図れる。
【００９８】
次に図４は本発明のさらに別の実施例を示す図であって、（ａ）はトナー供給装置の断面図である。
本実施例では、各トナー供給装置３００のトナー収納容器を構成するホッパー部３０４Ｅ内に、傾斜させた平面もしくは曲面を持つ傾斜部材８５０が取り付けられている。この傾斜部材８５０は図４（ｂ）に示すような複数の傾斜平面（もしくは傾斜曲面）を持つ部材であり、図中の８５０Ａは傾斜部材８５０をホッパー部３０４Ｅの壁面に固定するための取り付け穴群である。
【００９９】
図１乃至図３に示したトナー供給装置では、ホッパー部３０４Ｅの下部ほどトナーの自重が大きくかつ傾斜部があるので、トナーが下部側容器３０３に落ちにくく架橋を起こしやすくなっていたため、ホッパー部内に空気を供給する手段を設けて、架橋が起こることを防止していたが、本実施例では、図４に示すように、ホッパー部３０４Ｅ内に傾斜部材８５０を取り付けることにより、ホッパー部内のトナーの自重が各傾斜面に分散され、ホッパー部３０４Ｅの最下部（図中のＡ部分）が受ける力を減少させることができるようになっている。従って、前述のような空気供給手段を設けなくても架橋の発生を防止することができる。
【０１００】
本実施例では、ホッパー部３０４Ｅ内に部品を一つ設けなければならないが、ホッパーの容量をほとんど変えることなくトナーの架橋を防止できるので、レイアウト的に容量を減らせない場合には特に有効である。
また、図１乃至図３の何れかの構成と本実施例の構成を組み合わせることにより、トナーの架橋をより確実に防止することができる。
【０１０１】
次に図５は本発明のさらに別の実施例を示すトナー供給装置の斜視図である。
図５に示すように、本実施例のトナー供給装置３００では、トナー収納容器を構成するホッパー部３０４Ｅの壁面に鉛直方向で互いに重ならない複数の傾斜面８１０ａ，８１０ｂ，８１０ｃ，８１０ｄを設けたものである。
【０１０２】
図１乃至図３に示したトナー供給装置では、ホッパー部３０４Ｅの下部ほどトナーの自重が大きくかつ傾斜部があるのでトナーが下部側容器３０３に落ちにくく、架橋を起こしやすくなっていたため、ホッパー部内に空気を供給する手段を設けて、架橋が起こることを防止していたが、本実施例では、ホッパー部３０４Ｅの最下部に傾斜面を集中させないで、図５に示すように、ホッパー部３０４Ｅの鉛直方向で互いに重ならない位置に複数の傾斜面８１０ａ，８１０ｂ，８１０ｃ，８１０ｄを配設しているので、トナーが落ちにくい部分を鉛直方向で分散させることができ、トナーの自重がかかる部位を分散できるので、トナーの架橋を防止することができる。従って、前述のような空気供給手段を設けなくても架橋の発生を防止することができる。
【０１０３】
本実施例では、上記複数の傾斜面の配設により、ホッパー部３０４Ｅの容積が上から下に行くに従って徐々に小さくなるようになっているため、ホッパー部３０４Ｅ全体の容量が図１乃至図４の構成に比べてやや減少してしまうが、部品を新たに追加することなく簡易な構成でトナーの架橋を防止することができるので、コストを増やしたくない場合に有効である。
また、図１乃至図３の何れかの構成と本実施例の構成を組み合わせることにより、トナーの架橋をより確実に防止することができる。
【０１０４】
以上説明したように、本発明に係る画像形成装置では、トナー供給装置はトナー移送手段としてスクリューポンプと空気供給手段を用いているので、トナー供給装置から現像装置へのトナー移送経路にはフレキシブルなトナー供給用パイプのみを接続するだけでよく、トナー供給装置を独立した小型の別体ユニットとすることができるので、画像形成装置へのトナー供給装置の設置時の取り付け制約が少なくなり、設置場所の有効活用が図れ、また画像形成装置本体及びトナー供給装置の生産性、メンテナンスの作業性が大幅に向上する。また、トナー供給装置と現像装置との連通は１つのフレキシブルなトナー供給用パイプを連結するだけで良いので、連結時の制約（取り付け方法、取り付けスペース等）が非常に少ない。また、供給トナーは、トナー供給用パイプ内を空気との混合気状態で圧送されるため、供給トナーに機械的ストレスを与えることがなく、トナーの凝集等によるトナー供給装置の動作不良を未然に防止することができる。
従って、本発明によれば、機械設置面積が小スペースで画像形成装置本体の小型化、簡易化、本体コストの低減を図れる大容量トナー供給装置を備えた画像形成装置を提供することができ、特に、複数の現像装置を有し、その複数の現像装置にトナーを供給するトナー供給装置を備えたカラー画像形成装置で非常に有効である。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】本発明の一実施例を示す図であって、トナー供給・回収装置の内部構造を示す正面図である。
【図２】本発明の別の実施例を示す図であって、トナー供給・回収装置の内部構造を示す正面図である。
【図３】本発明のさらに別の実施例を示す図であって、トナー供給・回収装置の内部構造を示す正面図である。
【図４】本発明のさらに別の実施例を示す図であって、（ａ）はトナー供給装置の断面図、（ｂ）はトナー供給装置のホッパー部内に設置される傾斜部材の一例を示す斜視図である。
【図５】本発明のさらに別の実施例を示すトナー供給装置の斜視図である。
【図６】本発明に係る画像形成装置の構成例を示すカラー画像形成装置の概略構成図である。
【図７】図６に示したカラー画像形成装置に用いられる現像装置の一例を示す断面図である。
【図８】図７に示した現像装置に設けられているトナー補給部の一例を示す現像装置の要部斜視図である。
【図９】図８に示したトナー補給部に装着されるトナー供給部材の一例を示す正面図である。
【図１０】図９に示したトナー供給部材を上方から見た平面図である。
【図１１】現像装置のトナー補給部及びトナー供給部材の断面図である。
【図１２】図９乃至図１１に示したトナー供給部材に用いられる開閉部材の構造を示す分解斜視図である。
【図１３】図６に示したカラー画像形成装置に用いられるトナー供給・回収装置の構造を説明するための分解斜視図である。
【図１４】図１３に示したトナー供給・回収装置の内部構造を説明するための断面図である。
【図１５】図１４のＡ−Ａ線部分の断面図である。
【図１６】図１３乃至図１５に示したトナー供給・回収装置のトナー供給装置におけるスクリューポンプの構成を示す要部断面図である。
【図１７】図１３に示したトナー供給・回収装置に用いられるエアー検知器の構造を説明するための断面図である。
【図１８】図６に示したカラー画像形成装置のトナー回収装置を構成する回収トナー移送装置及び回収トナー移送・排出装置の構成例を示す要部斜視図である。
【図１９】図１８に示した回収トナー移送・排出装置の要部を示す断面図である。
【図２０】図６に示す画像形成装置のトナー供給・回収装置の動作制御を行う制御系の構成例を示すブロック図である。
【図２１】図２０に示した制御系の動作例を説明するためのタイミングチャートである。
【符号の説明】
【０１０６】
１            画像形成装置本体
２            感光体ドラム（像担持体）
５            現像装置
５Ｂ          トナー補給部
７            転写ベルト
１６          感光体クリーニング装置
１７          ベルトクリーニング装置
２００        トナー供給部材
２００Ａ      トナー分離部
３００        トナー供給装置
３０３        トナー貯留手段（トナー収納容器）を構成する下部側容器
３０３Ａ      トナー供給用パイプ
３０３Ｂ      横搬送スクリュー
３０４Ｅ      トナー貯留手段（トナー収納容器）を構成する上部側容器
３０５        トナー撹拌手段
３０６        トナー移送手段
３０６Ａ      スクリューポンプ
３０６Ａ１    ホルダー
３０６Ａ２    ステータ
３０６Ａ３    ロータ
３０７        駆動モータ
３１０        スクリューポンプへのエアー供給管
３１１        エアーポンプ
４００        回収トナー移送装置
４０２        回収トナー収納容器（回収トナー貯蔵手段）
４０８        回収トナー移送用パイプ
４１０        回収トナー捕集装置
７００        回収トナー移送・排出装置
８００        トナー供給・回収装置
８１１        第１の空気供給手段
８１２        第２の空気供給手段
８１３        トナー収納容器へのエアー供給管
８１４        エアー供給口
８１０ａ〜ｄ  傾斜面
８１１’      空気供給手段
８５０        傾斜部材
【図１】
2005250508.tif 000003
【図２】
2005250508.tif 000004
【図３】
2005250508.tif 000005
【図４】
2005250508.tif 000006
【図５】
2005250508.tif 000007
【図６】
2005250508.tif 000008
【図７】
2005250508.tif 000009
【図８】
2005250508.tif 000010
【図９】
2005250508.tif 000011
【図１０】
2005250508.tif 000012
【図１１】
2005250508.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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