(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉体を供給先に供給する粉体供給装置であって、
内部に粉体を収容するとともに、内部に向けて気体を噴出する気体噴出部を底部に具備した粉体収容部と、
前記粉体収容部の内部に設置されるとともに、前記粉体収容部に収容された粉体をその一端に設けられた吸引口から吸引する吸引管と、
前記吸引管と前記供給先とを接続するとともに、前記吸引管の前記吸引口から吸引された粉体を前記供給先に向けて搬送する搬送手段と、
前記粉体収容部の内部に設置されるとともに、前記粉体収容部の内部に収容された粉体の残量を検知する検知手段と、
を備え、
前記検知手段は、前記吸引口の位置よりも上方に配設されるとともに、鉛直方向に離間して複数並設されたことを特徴とする粉体供給装置。
【請求項２】
前記検知手段は、圧電センサであることを特徴とする請求項１に記載の粉体供給装置。
【請求項３】
複数の前記圧電センサは、ケースに保持されたことを特徴とする請求項２に記載の粉体供給装置。
【請求項４】
前記検知手段は、前記吸引管の外部に配設されたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の粉体供給装置。
【請求項５】
前記検知手段は、前記粉体収容部に収容された粉体の消費にともないその粉面が低下して前記吸引管内の前記吸引口近傍のトナーがなくなる状態になる前に前記粉体収容部に収容された粉体の残量がないものと検知することを特徴とする請求項１〜請求項４に記載の粉体供給装置。
【請求項６】
前記検知手段は、前記気体噴出部の上方に配設されたことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の粉体供給装置。
【請求項７】
前記粉体収容部は、前記検知手段の近傍に向けて気体を噴出する第２気体噴出部を備えたことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の粉体供給装置。
【請求項８】
前記第２気体噴出部は、前記吸引口の近傍に向けても気体を噴出することを特徴とする請求項７に記載の粉体供給装置。
【請求項９】
前記第２気体噴出部は、前記気体噴出部と一体的に形成されたことを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の粉体供給装置。
【請求項１０】
前記第２気体噴出部は、気体の噴出口が多孔質部材で形成されたことを特徴とする請求項７〜請求項９のいずれかに記載の粉体供給装置。
【請求項１１】
前記気体噴出部は、
粉体が収容された前記粉体収容部の内部と隔絶されるとともに、気体が流入されるチャンバと、
前記チャンバと前記粉体収容部の内部とが隔絶される位置に配設されて、前記チャンバに流入された気体を前記粉体収容部の内部に向けて噴出するとともに、前記粉体収容部の内部に収容された粉体が前記チャンバ内に浸入しないように形成された噴出口と、
を具備したことを特徴とする請求項１〜請求項１０のいずれかに記載の粉体供給装置。
【請求項１２】
前記気体噴出部の前記噴出口は、多孔質部材で形成されたことを特徴とする請求項１１に記載の粉体供給装置。
【請求項１３】
前記気体噴出部は、前記粉体収容部の外部に配設されたエアーポンプに接続されたことを特徴とする請求項１〜請求項１２のいずれかに記載の粉体供給装置。
【請求項１４】
前記粉体収容部の前記底部は、中央部近傍が最下位置となるように傾斜する傾斜面で形成されたことを特徴とする請求項１〜請求項１３のいずれかに記載の粉体供給装置。
【請求項１５】
前記気体噴出部は、前記傾斜面の前記最下位置の近傍における単位面積当たりの単位時間の気体噴出量がそれ以外の位置における単位面積当たりの単位時間の気体噴出量よりも大きくなるように構成されたことを特徴とする請求項１４に記載の粉体供給装置。
【請求項１６】
前記検知手段は、前記最下位置の上方に配設されたことを特徴とする請求項１４又は請求項１５に記載の粉体供給装置。
【請求項１７】
前記搬送手段は、前記吸引管と前記供給先との間にチューブを介して接続されたポンプを備えたことを特徴とする請求項１〜請求項１６のいずれかに記載の粉体供給装置。
【請求項１８】
前記ポンプは、前記粉体収容部及び前記供給先の上方に配設されたことを特徴とする請求項１７に記載の粉体供給装置。
【請求項１９】
前記粉体収容部は、装置に対して着脱自在に構成されたことを特徴とする請求項１〜請求項１８のいずれかに記載の粉体供給装置。
【請求項２０】
前記検知手段が装置に対して電気的に接続されていることを検知する第２検知手段を備え、
前記第２検知手段によって前記検知手段の電気的な接続が検知できないときに装置の稼動をおこなわないように制御されることを特徴とする請求項１９に記載の粉体供給装置。
【請求項２１】
前記検知手段は、前記気体噴出部が稼動されて所定時間が経過した後に前記粉体収容部に収容された粉体の残量を検知するように制御されることを特徴とする請求項１〜請求項２０のいずれかに記載の粉体供給装置。
【請求項２２】
前記検知手段によって所定時間連続的に検知された検知結果に基いて前記粉体収容部に収容された粉体の残量を検知することを特徴とする請求項１〜請求項２１のいずれかに記載の粉体供給装置。
【請求項２３】
前記検知手段によって複数回連続的に検知された検知結果に基いて前記粉体収容部に収容された粉体の残量を検知することを特徴とする請求項１〜請求項２１のいずれかに記載の粉体供給装置。
【請求項２４】
前記検知手段は、その検知面に向けて前記気体噴出部から気体が噴出されるように傾斜して配設されたことを特徴とする請求項１〜請求項２３のいずれかに記載の粉体供給装置。
【請求項２５】
前記粉体は、トナーであることを特徴とする請求項１〜請求項２４のいずれかに記載の粉体供給装置。
【請求項２６】
前記粉体は、トナーとキャリアとからなる２成分現像剤であることを特徴とする請求項１〜請求項２４のいずれかに記載の粉体供給装置。
【請求項２７】
請求項１〜請求項２６のいずれかに記載の粉体供給装置を備え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】
この発明は、トナー等の粉体を供給先に供給する粉体供給装置と、それを備えた複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置と、に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置において、大容量のトナーを収容するためのトナーバンク、トナー補給装置等の粉体供給装置が知られている（例えば、特許文献１、特許文献２参照。）。
【０００３】
特許文献１等には、複数本のボトル状のトナー容器を設置できる粉体供給装置（トナーバンク）が開示されている。詳しくは、複数本のトナー容器のうち１本のトナー容器の栓が開放されて、内部に収容したトナーがトナーバンクのホッパーに補給される。トナーバンクのホッパー内のトナーは、気体流移送手段によって供給先となる現像装置に向けて搬送される。そして、開栓されたトナー容器内のトナーが空になると、別のトナー容器が開栓されてそこからトナー補給がされる。
【０００４】
特許文献２等には、トナー容器の容量よりも大きなホッパー（トナーホッパー）を備えた粉体供給装置（トナー補給装置）が開示されている。詳しくは、容量の大きなホッパーに複数本分のトナー容器のトナーが収容される。ホッパーには撹拌部材が設置されていて、ホッパーの内部のトナーを撹拌している。そして、ホッパー内のトナーは、ホッパーの下方から排出されて、流体搬送手段によって供給先となる現像装置に向けて搬送される。
【０００５】
他方、特許文献３等には、トナー容器（粉体容器）にトナー（粉体）を充填するための粉体供給装置（充填装置）が開示されている。詳しくは、充填装置内に空気を流入して装置内の圧力を高めることで、充填装置内に収容されたトナーを粉体導出管から排出して、供給先となるトナー容器内にトナーを充填する。
【０００６】
【特許文献１】特許第３５３４１５９号公報
【特許文献２】特開２００５−２４６２２号公報
【特許文献３】特許第３５４９０５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した特許文献１等の粉体供給装置は、複数本のトナー容器が設置されるために、トナーの大容量化が可能になる。しかし、複数のトナー容器に収容されたトナーがすべて空になった後には、トナー容器の本数分だけトナー容器のセット作業が生じることになる。したがって、トナーの大容量化が達成される割には、トナーエンド時の作業性が向上しないという不具合があった。
【０００８】
また、特許文献２等の粉体供給装置は、ホッパーの容積を大きくしてトナーの大容量化を図っている。しかし、ホッパー内に収容されたトナーの架橋を防止するために、ホッパー内のトナーを撹拌部材によって機械的に撹拌しているために、トナーに機械的なストレスが生じる可能性があった。トナーに機械的なストレスが生じると、トナーに添加した添加剤がトナー表面に埋没したりトナー表面から剥離したりして、新品のトナーでありながら劣化した状態になり画質低下の原因になってしまう。また、特許文献２等の粉体供給装置は、ホッパーの下方からトナーを排出しているために、排出口近傍のシール性が低下したとき等に、粉体供給装置からのトナー飛散量が大きくなってしまう可能性もあった。
【０００９】
また、特許文献３等の粉体供給装置は、トナーを収容する収容部に積極的に圧力をかけて収容部内からトナーを吐出している。そのため、収容部が圧力によって破裂しないように、収容部の機械的強度を充分に強く設定する必要がある。したがって、トナー容器にトナーを充填する製造装置として用いることができても、現像装置にトナーを供給する画像形成装置用の粉体供給装置として用いることは難しかった。
また、トナーを収容する収容部に積極的に圧力をかけて収容部内からトナーを吐出する方法は、収容部内のトナー残量によってトナーの吐出量が大きく変動するとともに、微量なトナー吐出量の調整が難しかった。したがって、トナー容器にトナーを充填する製造装置として用いることができても、現像装置にトナーを供給する画像形成装置用の粉体供給装置として用いることは難しかった。
【００１０】
また、上述した種々の問題は、トナーを供給するために画像形成装置に設置される粉体供給装置に限定されることなく、粉体にダメージを与えることなく微量な粉体供給量の調整を必要とするすべての粉体供給装置に共通するものである。
そして、それらのすべての粉体供給装置において、粉体収容部内に収容された粉体が完全に空になって供給先（例えば、画像形成装置である。）にダウンタイムが生じるのを軽減するために、粉体収容部内にタイミングよく粉体を補充する必要がある。
【００１１】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、粉体にダメージを与えることなく微量な粉体供給量の調整が可能で、トナー飛散がなく、供給先にダウンタイムが生じることのない、粉体供給装置及び画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この発明の請求項１記載の発明にかかる粉体供給装置は、粉体を供給先に供給する粉体供給装置であって、内部に粉体を収容するとともに、内部に向けて気体を噴出する気体噴出部を底部に具備した粉体収容部と、前記粉体収容部の内部に設置されるとともに、前記粉体収容部に収容された粉体をその一端に設けられた吸引口から吸引する吸引管と、前記吸引管と前記供給先とを接続するとともに、前記吸引管の前記吸引口から吸引された粉体を前記供給先に向けて搬送する搬送手段と、前記粉体収容部の内部に設置されるとともに、前記粉体収容部の内部に収容された粉体の残量を検知する検知手段と、を備え、前記検知手段は、前記吸引口の位置よりも上方に配設されるとともに、鉛直方向に離間して複数並設されたものである。
【００１３】
また、請求項２記載の発明にかかる粉体供給装置は、前記請求項１に記載の発明において、前記検知手段を、圧電センサとしたものである。
【００１４】
また、請求項３記載の発明にかかる粉体供給装置は、前記請求項２に記載の発明において、複数の前記圧電センサは、ケースに保持されたものである。
【００１５】
また、請求項４記載の発明にかかる粉体供給装置は、前記請求項１〜請求項３のいずれかに記載の発明において、前記検知手段は、前記吸引管の外部に配設されたものである。
【００１６】
また、請求項５記載の発明にかかる粉体供給装置は、前記請求項１〜請求項４のいずれかに記載の発明において、前記検知手段は、前記粉体収容部に収容された粉体の消費にともないその粉面が低下して前記吸引管内の前記吸引口近傍のトナーがなくなる状態になる前に前記粉体収容部に収容された粉体の残量がないものと検知するものである。
【００１７】
また、請求項６記載の発明にかかる粉体供給装置は、前記請求項１〜請求項５のいずれかに記載の発明において、前記検知手段は、前記気体噴出部の上方に配設されたものである。
【００１８】
また、請求項７記載の発明にかかる粉体供給装置は、前記請求項１〜請求項６のいずれかに記載の発明において、前記粉体収容部は、前記検知手段の近傍に向けて気体を噴出する第２気体噴出部を備えたものである。
【００１９】
また、請求項８記載の発明にかかる粉体供給装置は、前記請求項７に記載の発明において、前記第２気体噴出部は、前記吸引口の近傍に向けても気体を噴出するものである。
【００２０】
また、請求項９記載の発明にかかる粉体供給装置は、前記請求項７又は請求項８に記載の発明において、前記第２気体噴出部は、前記気体噴出部と一体的に形成されたものである。
【００２１】
また、請求項１０記載の発明にかかる粉体供給装置は、前記請求項７〜請求項９のいずれかに記載の発明において、前記第２気体噴出部は、気体の噴出口が多孔質部材で形成されたものである。
【００２２】
また、請求項１１記載の発明にかかる粉体供給装置は、前記請求項１〜請求項１０のいずれかに記載の発明において、前記気体噴出部は、粉体が収容された前記粉体収容部の内部と隔絶されるとともに、気体が流入されるチャンバと、前記チャンバと前記粉体収容部の内部とが隔絶される位置に配設されて、前記チャンバに流入された気体を前記粉体収容部の内部に向けて噴出するとともに、前記粉体収容部の内部に収容された粉体が前記チャンバ内に浸入しないように形成された噴出口と、を具備したものである。
【００２３】
また、請求項１２記載の発明にかかる粉体供給装置は、前記請求項１１に記載の発明において、前記気体噴出部の噴出口は、多孔質部材で形成されたものである。
【００２４】
また、請求項１３記載の発明にかかる粉体供給装置は、前記請求項１〜請求項１２のいずれかに記載の発明において、前記気体噴出部は、前記粉体収容部の外部に配設されたエアーポンプに接続されたものである。
【００２５】
また、請求項１４記載の発明にかかる粉体供給装置は、前記請求項１〜請求項１３のいずれかに記載の発明において、前記粉体収容部の前記底部は、中央部近傍が最下位置となるように傾斜する傾斜面で形成されたものである。
【００２６】
また、請求項１５記載の発明にかかる粉体供給装置は、前記請求項１４に記載の発明において、前記気体噴出部は、前記傾斜面の前記最下位置の近傍における単位面積当たりの単位時間の気体噴出量がそれ以外の位置における単位面積当たりの単位時間の気体噴出量よりも大きくなるように構成されたものである。
【００２７】
また、請求項１６記載の発明にかかる粉体供給装置は、前記請求項１４又は請求項１５に記載の発明において、前記検知手段は、前記最下位置の上方に配設されたものである。
【００２８】
また、請求項１７記載の発明にかかる粉体供給装置は、前記請求項１〜請求項１６のいずれかに記載の発明において、前記搬送手段は、前記吸引管と前記供給先との間にチューブを介して接続されたポンプを備えたものである。
【００２９】
また、請求項１８記載の発明にかかる粉体供給装置は、前記請求項１７に記載の発明において、前記ポンプは、前記粉体収容部及び前記供給先の上方に配設されたものである。
【００３０】
また、請求項１９記載の発明にかかる粉体供給装置は、前記請求項１〜請求項１８のいずれかに記載の発明において、前記粉体収容部は、装置に対して着脱自在に構成されたものである。
【００３１】
また、請求項２０記載の発明にかかる粉体供給装置は、前記請求項１９に記載の発明において、前記検知手段が装置に対して電気的に接続されていることを検知する第２検知手段を備え、前記第２検知手段によって前記検知手段の電気的な接続が検知できないときに装置の稼動をおこなわないように制御されるものである。
【００３２】
また、請求項２１記載の発明にかかる粉体供給装置は、前記請求項１〜請求項２０のいずれかに記載の発明において、前記検知手段は、前記気体噴出部が稼動されて所定時間が経過した後に前記粉体収容部に収容された粉体の残量を検知するように制御されるものである。
【００３３】
また、請求項２２記載の発明にかかる粉体供給装置は、前記請求項１〜請求項２１のいずれかに記載の発明において、前記検知手段によって所定時間連続的に検知された検知結果に基いて前記粉体収容部に収容された粉体の残量を検知するものである。
【００３４】
また、請求項２３記載の発明にかかる粉体供給装置は、前記請求項１〜請求項２１のいずれかに記載の発明において、前記検知手段によって複数回連続的に検知された検知結果に基いて前記粉体収容部に収容された粉体の残量を検知するものである。
【００３５】
また、請求項２４記載の発明にかかる粉体供給装置は、前記請求項１〜請求項２３のいずれかに記載の発明において、前記検知手段は、その検知面に向けて前記気体噴出部から気体が噴出されるように傾斜して配設されたものである。
【００３６】
また、請求項２５記載の発明にかかる粉体供給装置は、前記請求項１〜請求項２４のいずれかに記載の発明において、前記粉体を、トナーとしたものである。
【００３７】
また、請求項２６記載の発明にかかる粉体供給装置は、前記請求項１〜請求項２４のいずれかに記載の発明において、前記粉体を、トナーとキャリアとからなる２成分現像剤としたものである。
【００３８】
また、請求項２７記載の発明にかかる画像形成装置は、請求項１〜請求項２６のいずれかに記載の粉体供給装置を備えたものである。
【発明の効果】
【００４０】
本発明は、気体噴出部によって粉体収容部の底部から気体を噴出しながら、搬送手段によって吸引口から粉体を吸引するとともに、粉体収容部内の粉体の残量を検知する検知手段を設けているために、粉体にダメージを与えることなく微量な粉体供給量の調整が可能で、トナー飛散がなく、供給先にダウンタイムが生じることのない、粉体供給装置及び画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
【００４２】
実施の形態１．
図１〜図８にて、この発明の実施の形態１について詳細に説明する。
まず、図１及び図２にて、本実施の形態１における画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図１は、実施の形態１における画像形成装置を示す外観図である。図２は、画像形成装置本体と粉体供給装置とを示す概略図である。
【００４３】
図１において、１は電子写真方式の画像形成装置の主部となる画像形成装置本体（複写ユニット）、２は大容量給紙バンク（給紙ユニット）、３はソートやホチキス止め等をおこなう後処理ユニット、２０は粉体供給装置（トナー供給ユニット）、を示す。
粉体供給装置２０は、大容量給紙バンク２の上方に配設された給紙トレイのウイング２ａの下方に設置されている。
【００４４】
図２において、１は画像形成装置本体、４は像担持体としての感光体ドラム、５は感光体ドラム４上に形成された静電潜像を現像する現像部（現像装置）、６は感光体ドラム４上に形成されたトナー像を転写紙等の記録媒体に転写する転写部、７は記録媒体上の未定着トナーを定着する定着部、８は感光体ドラム４上の未転写トナーを回収するクリーニング部、１６は原稿読込部で読み込んだ画像情報に基いた露光光を感光体ドラム４上に照射する露光部、１７は感光体ドラム４上を帯電する帯電部、１８は転写紙等の記録媒体が収納された給紙部、を示す。
【００４５】
また、９は粉体供給装置２０からトナーが供給される供給先としてのトナーホッパ（トナー受け取り部）、１１はトナーホッパ９内のトナーを現像部５のトナー補給部５ａに向けて搬送するトナー搬送経路、１９は粉体供給装置２０とは別にトナーホッパ９内にトナーを補助的に供給するために設けられた第２のトナー収容部としてのトナー容器（トナーボトル）、を示す。
【００４６】
図２を参照して、画像形成装置における、通常の画像形成時の動作について説明する。
まず、原稿が原稿搬送部の搬送ローラによって原稿台から搬送されて、原稿読込部上を通過する。このとき、原稿読込部では、上方を通過する原稿の画像情報が光学的に読み取られる。
そして、原稿読込部で読み取られた光学的な画像情報は、電気信号に変換された後に、露光部１６に送信される。そして、露光部１６からは、その電気信号の画像情報に基づいたレーザ光等の露光光が、感光体ドラム４上に向けて発せられる。
【００４７】
一方、感光体ドラム４は、図中の時計方向に回転している。感光体ドラム４は、まず、帯電部１７との対向位置でその表面が一様に帯電される。そして、帯電部１７で帯電された感光体ドラム４表面は、露光光の照射位置に達する。そして、この位置で原稿の画像情報に対応した静電潜像が形成される。
【００４８】
その後、潜像が形成された感光体ドラム４表面は、現像部５との対向部に達する。そして、現像部５によって、感光体ドラム４上の潜像が現像される。
ここで、現像部８０内のトナーは、トナー補給部５ａから供給されたトナーとともに、パドルローラ等によってキャリアと混合される。そして、摩擦帯電したトナーは、キャリアとともに、感光体ドラム４に対向する現像ローラ上に供給される。
【００４９】
ここで、トナー補給部５ａのトナーは、現像部５内のトナーの消費にともない、現像部５内に適宜に供給されるものである。現像部５内のトナーの消費は、感光体ドラム４に対向するフォトセンサや、現像部５内に設置された透磁率センサ、によって検出される。また、トナー補給部５ａ内のトナーは、トナー搬送コイル又は粉体ポンプ等で構成されるトナー搬送経路１１を経由してトナーホッパ９から適宜に補給されるものである。さらに、トナーホッパ９内のトナーは、装置本体１の外部に設置された粉体供給装置２０から搬送手段３７、４０、２２、４１によって搬送されるものである。なお、本実施の形態１では、トナーホッパ９に複数のトナー容器１９を設置できるように構成されていて、トナー容器１９からもトナーホッパ９に向けてトナーを供給できる。
【００５０】
その後、現像部５で現像された感光体ドラム４表面は、転写部６との対向部に達する。そして、この位置で、記録媒体上に感光体ドラム４上のトナー像が転写される。このとき、感光体ドラム４上には、記録媒体に転写されない未転写トナーが僅かながら残存する。
【００５１】
その後、転写部６を通過した未転写トナーを有する感光体ドラム４表面は、クリーニング部８との対向部に達する。そして、感光体ドラム４に当接するクリーニングブレードにより、未転写トナーがクリーニング部８内に回収される。
その後、クリーニング部８を通過した感光体ドラム４表面は、不図示の除電部に達する。そして、ここで感光体ドラム４表面の電位は除電されて、一連の作像プロセスを終了する。
【００５２】
一方、転写部６に搬送される記録媒体は、次のように動作する。
まず、複数の給紙部のうち、１つの給紙部が自動又は手動で選択される（例えば、給紙部１８が選択されたものとする。）。
そして、給紙部１８に収納された記録媒体の１枚が、図中の一点鎖線で示す搬送経路を移動する。
【００５３】
その後、給紙部１８から給送された記録媒体は、レジストローラの位置に達する。そして、レジストローラの位置に達した記録媒体は、感光体ドラム４上に形成されたトナー像と位置合わせをするためにタイミングを合わせて、転写部６に向けて搬送される。
そして、転写工程後の記録媒体は、転写部６の位置を通過した後に、搬送経路を経て定着部７に達する。そして、この位置で、記録媒体上の未定着トナー像が熱と圧力とによって定着される。その後、定着工程後の記録媒体は、出力画像として装置本体から排出されて、後処理ユニット３による後処理後に排紙される。
こうして、一連の画像形成プロセスが完了する。
【００５４】
以下、粉体供給装置２０の構成・動作について詳述する。
図３は、粉体供給装置に粉体収容部が着脱される状態を示す概略図である。図４は、粉体供給装置を示す構成図である。図５は、粉体供給装置を示す上面図である。図６は、粉体供給装置の粉体収容部を示す構成図である。
【００５５】
図２〜図５を参照して、粉体供給装置２０（トナー供給ユニット）は、画像形成装置（大容量給紙バンク２）に固定された供給装置本体２１（固定ユニット）と、内部にトナー（粉体）を収容する粉体収容部３１（通いトナータンクユニット）と、で構成される。
図３を参照して、粉体収容部３１は、供給装置本体２１に対して着脱自在に構成されている。詳しくは、粉体収容部３１は、底面にキャスタ３１ａが設置されて、上方に把持部５５が設置されている。そして、ユーザーやサービスマン等の作業者は、把持部５５を把持しながらキャスタ３１ａを用いて、床面上にて粉体収容部３１を移動することになる（白矢印方向の移動である。）。供給装置本体２１には取っ手２１ａを具備するドア２１ｂが設けられていて（図５を参照できる。）、ドア２１ｂの開閉をおこない供給装置本体２１への粉体収容部３１の着脱がおこなわれる。そのとき、粉体収容部３１側の接続端子５０、５３ａ〜５３ｃ、５７と、供給装置本体２１側の接続端子５１、５４ａ〜５４ｃ、５８と、の接離がおこなわれる（図４をも参照できる。）。
【００５６】
このように、本実施の形態１における粉体供給装置２０は、トナーが収容される粉体収容部３１を供給装置本体２１から取り外して移動することができるので、粉体収容部３１内のトナーがほぼ空になると、粉体収容部３１をトナーが充填された別の粉体収容部３１と交換するだけで、画像形成装置１にトナーを継続して供給することができる。なお、粉体供給装置２０には、電源部６０が画像形成装置本体１の電源とは別に設けられているために、画像形成装置１の電源を切らずに粉体収容部３１の交換をおこなうことができる。すなわち、画像形成装置１にダウンタイムを生じさせることなく、粉体収容部３１の交換をおこなうことができる。
【００５７】
図４を参照して、供給装置本体２１には、粉体収容部３１の内部に収容されたトナーＴを吸引して供給先（トナーホッパ９）に向けて送出するポンプ２２（ダイヤフラム式エアーポンプ）、気体噴出部３３に向けて空気を供給するエアーポンプ２４、電源部６０、等が設置されている。
なお、本実施の形態１では、粉体供給装置２０からのトナーの供給先を画像形成装置本体１のトナーホッパ９としたが、粉体供給装置２０からのトナーの供給先を現像部５のトナー補給部５ａとすることもできる。
【００５８】
図６を参照して、粉体収容部３１内には、吸引管３７、気体噴出部３３Ａ、３３Ｂ、３３Ｃ１〜３３Ｃ４、フレキシブルなシリコンゴムで形成された４つのチューブ４０、４４ａ〜４４ｃ、第２気体噴出部６２、第２気体噴出部６２と吸引管３７とを保持する保持部材６５、粉体収容部３１内のトナーの残量を検知する検知手段としてのトナー残量センサ３８（ニアエンドセンサ）、トナー残量センサ３８に電気的に接続されたケーブル４７（ハーネス線）、トナー残量センサ３８や保持部材６５やケーブル４７を支持する支柱６１、等が設置されている。また、粉体収容部３１内には、粉体としてのトナーＴ（体積平均粒径が３〜１５μｍの範囲である。）が収容されている。
【００５９】
粉体収容部３１の底部は、中央部近傍が最下位置となるように傾斜する傾斜面で形成されている。換言すると、粉体収容部３１の底部は、Ｖ字状に形成されている。そして、気体噴出部３３Ａ、３３Ｂ、３３Ｃ１〜３３Ｃ４がその傾斜面に沿うように、粉体収容部３１の底部に配設されている。
なお、粉体収容部３１の底部の傾斜面は、その傾斜角度が収容するトナーＴに対する安息角（トナーが滑落する傾斜角度である。）より小さい角度に設定されている。具体的には、トナーＴの安息角が４０度程度であるのに対して、傾斜面の傾斜角度が２０度程度に設定されている。このように傾斜面の傾斜角度を緩やかに設定することで、傾斜によるデッドスペースを小さくすることができて、傾斜面の最下位置にのみトナーが沈積してその位置の嵩密度が高くなり過ぎるのを防止することができる。
【００６０】
気体噴出部は、中継部３３Ａ、多孔質部材３３Ｂ、４つのチャンバ３３Ｃ１〜３３Ｃ４、等で構成され、粉体収容部３１内に向けて空気（気体）を噴出する。気体噴出部の横断面形状（空気の噴出方向に直交する断面である。）はほぼ矩形に形成されている。
気体噴出部（流動床）の多孔質部材３３Ｂは、粉体収容部３１内のトナーＴと直接的に接する底面に配設されている。多孔質部材３３Ｂには供給装置本体２１のエアーポンプ２４から送出された空気がチューブ４４ａ、４４ｂ、チャンバ３３Ｃ１〜３３Ｃ４を介して送られ、多孔質部材３３Ｂが粉体収容部３１内への空気の噴出口となる。
【００６１】
ここで、多孔質部材３３Ｂは、空気を通す微細な多孔質材料からなり、その開口率が５〜４０％（好ましくは１０〜２０％である。）になるように形成され、その平均開口径が０．３〜２０μｍ（好ましくは、５〜１５μｍである。）になるように形成され、その孔部の平均空孔径が前記トナーの体積平均粒径の０．１〜５倍（好ましくは、０．５〜３倍である。）の大きさになるように形成されている。
多孔質材料としては、例えば、ガラス、樹脂粒子の焼結体、フォトエッチングされた樹脂、熱的に穿孔された樹脂等の多孔質樹脂材料；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、等を用いることができる。
【００６２】
このように構成された多孔質部材３３Ｂを介して粉体収容部３１内のトナーＴに向けて空気を噴出することで、トナーの嵩密度を恒常的に低下させて、トナーを流動化して、トナーの架橋を防ぐことができる。なお、トナー粒子１個あたりの重量は微小であって、多孔質部材３３Ｂにかかる空気圧はある程度強いために、トナーが多孔質部材３３Ｂの孔部に入り込んでも、そのままトナーがチャンバ内に侵入したり、孔部を塞いだりすることはない。
【００６３】
ここで、多孔質部材３３Ｂの下方に配設されたチャンバは、それぞれ独立した４つのチャンバ３３Ｃ１〜３３Ｃ４で構成されている。
第１チャンバ３３Ｃ１及び第２チャンバ３３Ｃ２は、底面（傾斜面）の最下位置に配設された中継部３３Ａに隣接している。第１チャンバ３３Ｃ１には、エアーポンプ２４から接続端子５３ｂ、５４ｂ、第２チューブ４４ｂを介して中継部３３Ａで分岐した後の空気が吐出口４４ｂ１から送出される。第２チャンバ３３Ｃ２には、エアーポンプ２４から接続端子５３ｂ、５４ｂ、第２チューブ４４ｂを介して中継部３３Ａで分岐した後の空気が吐出口４４ｂ２から送出される。第１チャンバ３３Ｃ１及び第２チャンバ３３Ｃ２に吐出された空気は多孔質部材３３Ｂを介して、底面（傾斜面）の最下位置近傍に噴出される。
第３チャンバ３３Ｃ３及び第４チャンバ３３Ｃ４は、それぞれ、第１チャンバ３３Ｃ１、第２チャンバ３３Ｃ２に隣接している。第３チャンバ３３Ｃ３には、エアーポンプ２４から接続端子５３ａ、５４ａ、第１チューブ４４ａを介して中継部３３Ａで分岐した後の空気が吐出口４４ａ１から送出される。第４チャンバ３３Ｃ４には、エアーポンプ２４から接続端子５３ａ、５４ａ、第１チューブ４４ａを介して中継部３３Ａで分岐した後の空気が吐出口４４ａ２から送出される。第３チャンバ３３Ｃ３及び第４チャンバ３３Ｃ４に吐出された空気は多孔質部材３３Ｂを介して、底面（傾斜面）の最下位置近傍以外の位置に噴出される。
【００６４】
ここで、第１チャンバ３３Ｃ１及び第２チャンバ３３Ｃ２の面積（多孔質部材３３Ｂと接する接触面の面積である。）又は容積は、第３チャンバ３３Ｃ３及び第４チャンバ３３Ｃ４の面積又は容積よりも小さくなるように設定されている。
このように気体噴出部を構成することで、傾斜面の最下位置の近傍（第１チャンバ３３Ｃ１及び第２チャンバ３３Ｃ２が配設された位置である。）における単位面積当たりの単位時間の気体噴出量が、それ以外の位置（第３チャンバ３３Ｃ３及び第４チャンバ３３Ｃ４が配設された位置である。）における単位面積当たりの単位時間の気体噴出量よりも大きくなる。傾斜面の最下位置近傍はそれ以外の位置（最上位置を含む上方の位置である。）に比べてトナーの嵩密度が高くなりやすいために、傾斜面の位置によって気体噴出部における気体噴出量に差異を設けることで、傾斜面全体でトナーの流動性を効率的に均一化することができる。
【００６５】
搬送手段の吸引管３７（吸引口）は、中継部３３Ａ（傾斜面の最下位置）の上方に配設されている。吸引管３７は、吸引チューブ４０、接続端子５０、５１を介してポンプ２２の一端（吸引口）に接続されている。さらに、ポンプ２２の他端（吐出口）は、チューブ４１を介して画像形成装置本体のトナーホッパ９に接続されている。そして、ポンプ２２が稼動されると、粉体収容部３１内のトナーＴが吸引管３７の吸引口から吸引されて、ポンプ２２を経由して、トナーホッパ９（供給先）に移送される。
【００６６】
ここで、搬送手段のポンプ２２は、粉体収容部３１及びトナーホッパ９の上方に配設されている。すなわち、粉体収容部３１内のトナーＴは、粉体収容部３１の最下位置近傍に配設された吸引管３７（内径が６〜８ｍｍ程度である。）から上方へ吸引されることになる。そのため、粉体収容部３１内のトナーＴを効率的に吸引して移送することができる。さらに、吸引チューブ４０等が破損したり外れたりした場合でも、粉体収容部３１内のトナーが大量に飛散することがなく、吸引チューブ４０内を通っていた僅かなトナーが飛散する程度ですむことになる。
また、ポンプ２２に吸引されたトナーＴは、それよりも低い位置に配設されたトナーホッパ９に向けて吐出されることになる。そのため、ポンプ２２からトナーホッパ９までの距離が長い場合であっても、双方の高低差によって小さな吐出力であっても確実にトナーを移送することができる。
【００６７】
なお、図７を参照して、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、粉体収容部３１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。
【００６８】
ここで、第２気体噴出部６２は、エアーポンプ２４から送出された空気を接続端子５３ｃ、５４ｃ、第３チューブ４４ｃを介して、吸引管３７の吸引口の近傍（さらには、トナー残量センサ３８の近傍）に向けて噴出するものであって、多孔質部材（チャンバを設けることもできる。）で形成されている。第２気体噴出部６２の多孔質部材は、上述した気体噴出部の多孔質部材３３Ｂと同様の材料で形成されている。これにより、吸引管３７の吸引口近傍のトナーが流動化されて、搬送手段２２、３７、４０、４１によるトナー搬送性が向上することになる。さらには、トナー残量センサ３８近傍のトナーが流動化されて、トナー残量センサ３８による検知性能が安定化することになる。
なお、本実施の形態１では、第２気体噴出部６２を用いて、吸引管３７の吸引口の近傍と、トナー残量センサ３８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３８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、粉体収容部３１の底部に設けた気体噴出部と一体的に設けることもできる。
【００６９】
また、本実施の形態１では、図７を参照して、吸引管３７の先端に漏斗状の整流部材３７ａを設置している。これにより、吸引管３７の吸引口からのトナー吸引力が向上することになる。
さらに、図５及び図６を参照して、粉体収容部３１の上面には、開口と、その開口を覆うフィルタ３５と、が設置されている。フィルタ３５は、粉体収容部３１内のトナーが外部に漏出するのを防止しつつ、粉体収容部３１内の内圧が上昇するのを防止するものである。フィルタ３５の材料としては、上述した多孔質部材３３Ｂと同様のものを用いることもできるし、フッ素樹脂製の連続多孔質構造体である「ゴアテックス」（登録商標、ジャパンゴアテックス社製）を用いることもできる。なお、フィルタ３５は、トナーが満杯状態の粉体収容部３１におけるトナーの喫水線より上方に配設されていれば、その位置は粉体収容部３１の上面以外の位置（例えば、側面である。）でもよい。
【００７０】
次に、本実施の形態１において特徴的な、検知手段としてのトナー残量センサ３８について説明する。
図８を参照して、トナー残量センサ３８は、鉛直方向に離間して並設された３つの圧電センサ７１〜７３で構成されている。３つの圧電センサ７１〜７３は、支柱６１に支持されたケース７０に保持されている。３つの圧電センサ７１〜７３にそれぞれ電気的に接続された３本のケーブル４７ａ〜４７ｃは、ケース７０内で結束されて、１束のケーブル４７として支柱４７に支持され、接続端子５７、５８（コネクタ）、ケーブル４８を介して、画像形成装置本体１の制御部に電気的に接続されている。
【００７１】
本実施の形態１におけるトナー残量センサ３８は、粉体収容部３１内のトナー残量を３段階に分けてユーザーに知らせるためのものである。
具体的に、トナー残量センサ３８の上段に設置された圧電センサ７１によって、その位置（高さ）にトナーがないものと検知されたときに、画像形成装置本体１の表示部に粉体収容部３１内のトナーの残量が少なくなっている旨のメッセージを表示する（プレ・ニアエンドの表示である。）。次に、トナー残量センサ３８の中段に設置された圧電センサ７２によって、その位置（高さ）にトナーがないものと検知されたときに、画像形成装置本体１の表示部に粉体収容部３１内のトナーの残量がほとんどなくなっている旨のメッセージを表示する（ニアエンドの表示である。）。最後に、トナー残量センサ３８の下段に設置された圧電センサ７３によって、その位置（高さ）にトナーがないものと検知されたときに、画像形成装置本体１の表示部に粉体収容部３１内のトナーの残量がなくなっている旨のメッセージを表示する（トナーエンドの表示である。）とともに、粉体収容部３１の交換作業が完了するまでポンプ２２によるトナー吸引を停止するように制御する。
【００７２】
検知手段としてのトナー残量センサ３８は、吸引管３７の外部に配設されているために、吸引管３７の内部にトナーの塊が生成される不具合が抑止される。
また、トナー残量センサ３８は、吸引管３７の吸引口の上方に配設されているために、吸引管３７から空気のみが吸引させる不具合を抑止することができる。すなわち、トナー残量センサ３８を用いて、吸引口の上方の位置にトナーがある状態でトナーエンドの信号を送信してポンプ２２によるトナー吸引を停止する。これにより、吸引管３７から空気のみが吸引される（又は、空気に対するトナーの混合比が少ない状態で吸引される。）のを防止する。
【００７３】
また、トナー残量センサ３８は、気体噴出部３３の上方に配設されているために、トナー残量の検出精度を向上させることができる。すなわち、気体噴出部３３によって流動化されたトナーを検知することで、トナー残量を安定的に正確に検知することができる。
また、トナー残量センサ３８は、気体噴出部３３（傾斜面）の最下位置の上方に配設されているために、同じく最下位置の上方に配設された吸引管３７によって効率的かつ経済的に吸引される粉体収容部３１内のトナーの残量を正確に検知することができる。
【００７４】
上述したトナー残量センサ３８の粉体収容部３１における位置は、支柱６１及びホルダ７０によって正確に定められることになる。
また、上述したように、トナー残量センサ３８の下方には第２気体噴出部６２が設置されているために、トナー残量センサ３８近傍のトナーが流動化されて、トナー残量センサ３８による検知精度が安定化する。
【００７５】
以上説明したように、本実施の形態１では、気体噴出部３３によって粉体収容部３１の底部から気体を噴出しながら、搬送手段２２、３７、４０、４１によって吸引管３７の吸引口からトナーを吸引するとともに、粉体収容部３１内のトナーの残量を検知するトナー残量センサ３８（検知手段）を設けているために、トナーにダメージを与えることなく、微量なトナー供給量の調整が可能となり、トナー飛散がなく、画像形成装置本体１（供給先）にダウンタイムが生じるのを抑止することができる。
【００７６】
実施の形態２．
図９にて、この発明の実施の形態２について詳細に説明する。
図９は、実施の形態２における粉体供給装置の吸引管及びトナー残量センサを示す概略図であって、特に吸引管とトナー残量センサとの高さ方向の位置関係を示すものである。
【００７７】
本実施の形態２においても、前記実施の形態１と同様に、吸引管３７の吸引口３７ａの上方にトナー残量センサ３８が配設されている。
ここで、検知手段としてのトナー残量センサ３８は、粉体収容部３１に収容されたトナーＴの消費にともないその粉面Ｆ（トナー面）が低下して吸引管３７内のトナー（吸引口３７ａ近傍のトナーである。）がなくなる状態になる前に、トナーエンドを検知するように設定されている。
すなわち、吸引管３７内において吸引口３７ａから一定高さＨ（Ｈ＞０）のトナーがある状態（図９の状態である。）で、トナー残量センサ３８によってトナーエンド検知をおこない粉体供給装置２０（ポンプ２２）の稼動を停止する。
【００７８】
具体的に、吸引口３７ａから吸引管３７内に入り込んだトナーの高さＨがゼロにならないときの粉面Ｆより高い位置に、トナー残量センサ３８のトナーエンド検知用の圧電センサ７３を配設する。なお、粉面Ｆと吸引管３７内のトナー高さＨとの関係は、粉面Ｆにかかる圧力Ｐ１、吸引管３７内のトナーにかかる圧力Ｐ２、等で定まるものである。
【００７９】
このような構成により、吸引管３７の吸引口３７ａから空気のみが吸引されてトナーホッパ９からトナーが飛散する不具合を抑止することができる。
すなわち、吸引管３７内の吸引口３７ａ近傍にトナーがない状態でポンプ２２が稼動すると、吸引管３７から空気のみが吸引されて、トナーホッパ９（供給先）内に多量の空気が送入されてしまう。トナーホッパ９内に多量の空気が送入されると、トナーホッパ９を構成する筐体の隙間からトナーが飛散してしまう。これに対して、本実施の形態２では、吸引口３７ａ近傍のトナーがなくなる前に、トナー残量センサ３８にてトナーエンドを検知してポンプ２２を停止しているために、吸引管３７から空気のみが吸引されるのを防止することができる。
【００８０】
以上説明したように、本実施の形態２でも、前記実施の形態１と同様に、気体噴出部３３によって粉体収容部３１の底部から気体を噴出しながら、搬送手段２２、３７、４０、４１によって吸引管３７の吸引口３７ａからトナーを吸引するとともに、粉体収容部３１内のトナーの残量を検知するトナー残量センサ３８（検知手段）を設けているために、トナーにダメージを与えることなく、微量なトナー供給量の調整が可能となり、トナー飛散がなく、画像形成装置本体１（供給先）にダウンタイムが生じるのを抑止することができる。
【００８１】
実施の形態３．
図１０〜図１２にて、この発明の実施の形態３について詳細に説明する。
図１０〜図１２は、実施の形態３における粉体供給装置でおこなわれる制御を示すフローチャートである。
【００８２】
本実施の形態３においても、前記実施の形態１と同様に、トナー残量センサ３８に、粉体収容部３１内のトナー残量を３段階に分けてユーザーに知らせるための３つの圧電センサ７１〜７３が設置されている。詳しくは、上段に設置された圧電センサ７３はプレ・ニアエンド用のセンサであって、中段に設置された圧電センサ７２はニアエンド用のセンサであって、下段に設置された圧電センサ７１はトナーエンド用のセンサである。
ここで、本実施の形態３における粉体供給装置は、トナー残量センサ３８（圧電センサ７１〜７３）によって所定時間連続的に検知された検知結果に基いてトナー残量を検知している。
【００８３】
図１０は、プレ・ニアエンド用の圧電センサ７３を用いておこなわれる制御を示すフローチャートである。
まず、プレ・ニアエンド用の圧電センサ７３がプレ・ニアエンドの状態を検知すると（ステップＳ１）、その状態が３秒間（所定時間）連続的に検知されているかが判断される（ステップＳ２）。その結果、プレ・ニアエンドの状態が３秒間連続して検知されなかった場合には、ステップＳ１からのフローが繰り返される。
【００８４】
これに対して、プレ・ニアエンドの状態が３秒間連続して検知された場合には、プレ・ニアエンドの状態であると判断して（ステップＳ３）、粉体供給装置２０に設置されたプレ・ニアエンドＬＥＤ（不図示である。）の点灯や画像形成装置本体１の表示部への表示をおこなう（ステップＳ４）。
その後、粉体収容部３１の交換や粉体収容部３１へのトナー補充がおこなわれると（ステップＳ５）、再びプレ・ニアエンドの状態が３秒間連続的に検知されているかが判断される（ステップＳ６）。
【００８５】
その結果、プレ・ニアエンドの状態が３秒間連続して検知された場合には、ステップＳ４からのフローが繰り返される。
これに対して、プレ・ニアエンドの状態が３秒間連続して検知されなかった場合には、プレ・ニアエンドの状態ではないと判断して、プレ・ニアエンドＬＥＤの消灯や画像形成装置本体１の表示部の表示解除をおこなう（ステップＳ７）。
【００８６】
図１１は、ニアエンド用の圧電センサ７２を用いておこなわれる制御を示すフローチャートである。
まず、ニアエンド用の圧電センサ７２がニアエンドの状態を検知すると（ステップＳ１１）、その状態が３秒間（所定時間）連続的に検知されているかが判断される（ステップＳ１２）。その結果、ニアエンドの状態が３秒間連続して検知されなかった場合には、ステップＳ１１からのフローが繰り返される。
【００８７】
これに対して、ニアエンドの状態が３秒間連続して検知された場合には、ニアエンドの状態であると判断して（ステップＳ１３）、粉体供給装置２０に設置されたニアエンドＬＥＤ（不図示である。）の点灯や画像形成装置本体１の表示部への表示をおこなう（ステップＳ１４）。
その後、粉体収容部３１の交換や粉体収容部３１へのトナー補充がおこなわれると（ステップＳ１５）、再びニアエンドの状態が３秒間連続的に検知されているかが判断される（ステップＳ１６）。
【００８８】
その結果、ニアエンドの状態が３秒間連続して検知された場合には、ステップＳ１４からのフローが繰り返される。
これに対して、ニアエンドの状態が３秒間連続して検知されなかった場合には、ニアエンドの状態ではないと判断して、ニアエンドＬＥＤの消灯や画像形成装置本体１の表示部の表示解除をおこなう（ステップＳ１７）。
【００８９】
図１２は、トナーエンド用の圧電センサ７１を用いておこなわれる制御を示すフローチャートである。
まず、トナーエンド用の圧電センサ７１がトナーエンドの状態を検知すると（ステップＳ２１）、その状態が３秒間（所定時間）連続的に検知されているかが判断される（ステップＳ２２）。その結果、トナーエンドの状態が３秒間連続して検知されなかった場合には、ステップＳ２１からのフローが繰り返される。
【００９０】
これに対して、トナーエンドの状態が３秒間連続して検知された場合には、トナーエンドの状態であると判断して（ステップＳ２３）、粉体供給装置２０に設置されたトナーエンドＬＥＤ（不図示である。）の点灯や画像形成装置本体１の表示部への表示をおこなう（ステップＳ２４）。
さらに、トナーエンドの状態であると判断されると（ステップＳ２３）、トナー補給用のポンプ２２の稼動を停止する（ステップＳ２８）。そして、トナーホッパ９内に設置された圧電センサの検知結果からトナーホッパ９内にトナー補給する旨の信号（要求）が発せられると、粉体供給装置２０からトナーホッパ９へのトナー補給からトナーボトル１９（トナー容器）からトナーホッパ９へのトナー補給に切り替えられる。
さらに、トナーエンドの状態であると判断されると（ステップＳ２３）、気体噴出部用のエアーポンプ２４の稼動を停止する（ステップＳ３０）。そして、粉体供給装置２０に設置された気体噴出部ＬＥＤ（不図示である。）を消灯する（ステップＳ３１）。なお、気体噴出部ＬＥＤは、気体噴出部３３が稼動していることを表示するものである。
【００９１】
その後、粉体収容部３１の交換や粉体収容部３１へのトナー補充がおこなわれると（ステップＳ２５）、再びトナーエンドの状態が３秒間連続的に検知されているかが判断される（ステップＳ２６）。
その結果、トナーエンドの状態が３秒間連続して検知された場合には、ステップＳ２４からのフローが繰り返される。
これに対して、トナーエンドの状態が３秒間連続して検知されなかった場合には、トナーエンドの状態ではないと判断して、トナーエンドＬＥＤの消灯や画像形成装置本体１の表示部の表示解除をおこなう（ステップＳ２７）。
【００９２】
さらに、トナーエンドの状態ではないと判断されると、トナー補給用のポンプ２２の稼動を再開する（ステップＳ３２）。そして、手動によるトナーボトル１９（トナー容器）の交換作業を経て（ステップＳ３３）、粉体供給装置２０からトナーホッパ９へのトナー補給を可能にするトナー補給信号の復帰がおこなわれる（ステップＳ３４）。
さらに、トナーエンドの状態ではないと判断されると、気体噴出部用のエアーポンプ２４の稼動を再開する（ステップＳ３５）。そして、気体噴出部ＬＥＤを点灯する（ステップＳ３６）。
【００９３】
以上説明したように、本実施の形態３における粉体供給装置は、トナー残量センサ３８（圧電センサ７１〜７３）によって所定時間（好ましくは１秒間以上である。）連続的に検知された検知結果に基いてトナー残量を検知しているために、チャタリング等によるトナー残量センサ３８の誤検知を抑止することができる。
粉体収容部３１内のトナーは気体噴出部３３から噴出される空気によって流動状態にある。このように空気を多く含んでいて流動状態にあるトナーをトナー残量センサ３８で検知する場合には、検知する瞬間のトナーの流動状態によって誤ってトナーがないものと検知してしまうことがある（このような誤検知をチャタリングという。）。これに対して、本実施の形態３では、トナー残量センサ３８（圧電センサ７１〜７３）によって所定時間（本実施の形態３では３秒間としている。）連続的に同じ状態が検知された場合にのみ、その状態（プレ・ニアエンド、ニアエンド、トナーエンド）であるものと制御上判断しているので、トナー残量センサ３８の検知精度を向上することができる。
【００９４】
以上説明したように、本実施の形態３でも、前記各実施の形態と同様に、気体噴出部３３によって粉体収容部３１の底部から気体を噴出しながら、搬送手段２２、３７、４０、４１によって吸引管３７の吸引口３７ａからトナーを吸引するとともに、粉体収容部３１内のトナーの残量を検知するトナー残量センサ３８（検知手段）を設けているために、トナーにダメージを与えることなく、微量なトナー供給量の調整が可能となり、トナー飛散がなく、画像形成装置本体１（供給先）にダウンタイムが生じるのを抑止することができる。
【００９５】
なお、本実施の形態３では、トナー残量センサ３８（圧電センサ７１〜７３）によって所定時間連続的に検知された検知結果に基いてトナー残量を検知したが、トナー残量センサ３８（圧電センサ７１〜７３）によって複数回連続的に検知された検知結果に基いてトナー残量を検知することもできる。例えば、数秒おきにトナー残量センサ３８における検知がおこなわれる場合等に、３回連続して同じ状態が検知された場合にのみその状態であるものと制御上判断することができる。このような場合にも、本実施の形態３と同様の効果を得ることができる。
【００９６】
実施の形態４．
図１３及び図１４にて、この発明の実施の形態４について詳細に説明する。
図１３及び図１４は、実施の形態４における粉体供給装置の回路を示す図である。
【００９７】
本実施の形態４においても、前記実施の形態１と同様に、トナー残量センサ３８は、ケーブル４７、接続端子５７、５８（コネクタ）、ケーブル４８を介して、画像形成装置本体１の制御部に電気的に接続される。詳しくは、供給装置本体２１への粉体収容部３１の着脱をおこなうときに、粉体収容部３１側の接続端子５７と、供給装置本体２１側の接続端子５８と、の接離がおこなわれる。
ここで、本実施の形態４における粉体供給装置には、トナー残量センサ３８が供給装置本体２１に対して電気的に接続されていることを検知する第２検知手段が設置されている。そして、その第２検知手段によってトナー残量センサ３８の電気的な接続が検知できないときには、粉体供給装置の稼動をおこなわないように制御している。
【００９８】
図１３は、第２検知手段としてのアンサーバック回路を有する電気回路を模式的に示す図である。
図１３を参照して、粉体収容部３１側の接続端子５７（コネクタ・オス）と、供給装置本体２１側の接続端子５８（コネクタ・メス）と、が接続された状態では、電源（＋／−）用のハーネス４７１、４８を介してトナー残量センサ３８に電力（例えば、５Ｖである。）が供給される。そして、コネクタ５７、５８が接続された状態で、トナー残量センサ３８がトナーエンドを検知すると、検知信号用のハーネス４７２を介して出力信号がセンサ用リレー９０に入力されて、ポンプ回路の遮断（ポンプ２２の稼動停止）や警告表示（画像形成装置本体１の表示部への表示）がおこなわれる。
【００９９】
ここで、本実施の形態４では、トナー残量センサ３８の電気的な接続を検知するために、アンサーバック用リレー９１やアンサーバック用ハーネス４７３が設けられている。アンサーバック用ハーネス４７３は、電源（＋）ハーネス４７１と短絡されている。これにより、コネクタ５７、５８が接続されると、電圧がかかり電流がアンサーバック用ハーネス４７３を戻ってアンサーバック用リレー９１に入力される。そして、アンサーバック用リレー９１に電流が入力されると、ポンプ２２を稼動するための回路が復帰される（ポンプ２２が稼動可能になる。）。
これに対して、コネクタ５７、５８が接続されていなかったり、ケーブル４７、４８が断線していたりすると、アンサーバック用リレー９１に電流が入力されずに、ポンプ回路の遮断（ポンプ２２の稼動停止）や警告表示（画像形成装置本体１の表示部への表示）がおこなわれる。
【０１００】
このように、作業者の不注意によって粉体収容部３１の交換作業においてコネクタ５７、５８の接続がおこなわれなかったり、ケーブル４７、４８の断線が生じたりした場合であっても、その状態をアンサーバック回路（第２検知手段）が検知してポンプ２２の稼動停止等をおこなうために、粉体収容部３１内にトナーがない状態でポンプ２２が稼動する不具合を抑止することができる。
なお、トナーエンドの状態であるにもかかわらず、トナー残量センサ３８のトナーエンド検知信号がセンサ用リレー９０に送られずにポンプ２２の稼動が続けられてしまうと、トナーホッパ９に空気のみが多量に送られてトナー飛散が発生することになる。本実施の形態４の回路を用いることで、そのような不具合を確実に抑止することができる。
【０１０１】
図１４は、第２検知手段が設けられた別の電気回路を模式的に示す図である。
図１４を参照して、粉体収容部３１側の接続端子５７（コネクタ・オス）と、供給装置本体２１側の接続端子５８（コネクタ・メス）と、が接続された状態では、電源（＋／−）用のハーネス４７１、４８を介してトナー残量センサ３８に電力が供給される。そして、コネクタ５７、５８が接続された状態で、トナー残量センサ３８によってトナーがあることが検知されると、検知信号用のハーネス４７２を介して出力信号がセンサ用リレー９０に入力されて、ポンプ２２を稼動するための回路が復帰される（ポンプ２２が稼動可能になる。）。さらに、コネクタ５７、５８が接続された状態で、トナー残量センサ３８によってトナーエンドが検知されると、センサ用リレー９０に信号が入力されずに、ポンプ回路の遮断（ポンプ２２の稼動停止）や警告表示（画像形成装置本体１の表示部への表示）がおこなわれる。
【０１０２】
これに対して、コネクタ５７、５８が接続されていなかったり、ケーブル４７、４８が断線していたりすると、センサ用リレー９０に信号（トナーありの信号である。）が入力されずに、ポンプ回路の遮断（ポンプ２２の稼動停止）や警告表示（画像形成装置本体１の表示部への表示）がおこなわれる。
このように、作業者の不注意によって粉体収容部３１の交換作業においてコネクタ５７、５８の接続がおこなわれなかったり、ケーブル４７、４８の断線が生じたりした場合であっても、その状態をセンサ用リレー（第２検知手段）が検知してポンプ２２の稼動停止等をおこなうために、粉体収容部３１内にトナーがない状態でポンプ２２が稼動する不具合を抑止することができる。
【０１０３】
以上説明したように、本実施の形態４でも、前記各実施の形態と同様に、気体噴出部３３によって粉体収容部３１の底部から気体を噴出しながら、搬送手段２２、３７、４０、４１によって吸引管３７の吸引口３７ａからトナーを吸引するとともに、粉体収容部３１内のトナーの残量を検知するトナー残量センサ３８（検知手段）を設けているために、トナーにダメージを与えることなく、微量なトナー供給量の調整が可能となり、トナー飛散がなく、画像形成装置本体１（供給先）にダウンタイムが生じるのを抑止することができる。
【０１０４】
実施の形態５．
図１５にて、この発明の実施の形態５について詳細に説明する。
図１５は、実施の形態５における粉体供給装置でおこなわれる制御を示すタイミングチャートである。
【０１０５】
本実施の形態５においても、前記実施の形態１と同様に、気体噴出部３３から空気を噴出することで、粉体収容部３１内に収容されたトナーの流動性を高めている。
ここで、本実施の形態５では、図１５を参照して、気体噴出部３３が稼動されて所定時間Ｔが経過した後に、トナー残量センサ３８によって粉体収容部３１に収容されたトナーの残量を検知するように制御している。換言すると、気体噴出部３３が稼動されてから所定時間Ｔの間は、トナー残量センサ３８で検知された検知結果が無視（キャンセル）されるように制御している。ここで、本実施の形態５において、トナー残量センサ３８の検知結果をキャンセルする時間Ｔは、５〜６０分間（好ましくは、１５〜３０分間である。）に設定されている。
【０１０６】
ここで、粉体供給装置２０（気体噴出部３３）の稼動が停止されると、粉体収容部３１内のトナーの粉面は徐々に下がってくる。そして、その状態で粉体供給装置２０（気体噴出部３３）の稼動が開始されると、粉体収容部３１内のトナーの粉面は再び上昇して、一定時間が経過するとその粉面が所定の高さで安定する。
本実施の形態５でおこなう制御は、気体噴出部３３の稼動開始直後であってトナー粉面が不安定なときにトナー残量センサ３８で残量検知をおこなうことによる誤検知を防ぐためのものである。すなわち、粉体収容部３１に充分なトナーがあるにもかかわらず、気体噴出部３３の稼動開始直後でトナー粉面が不安定であるためにトナー残量センサ３８がトナーエンド検知してしまう不具合を抑止するものである。これにより、粉体供給装置２０におけるトナーの浪費を未然に防止することができる。
【０１０７】
以上説明したように、本実施の形態５でも、前記各実施の形態と同様に、気体噴出部３３によって粉体収容部３１の底部から気体を噴出しながら、搬送手段２２、３７、４０、４１によって吸引管３７の吸引口３７ａからトナーを吸引するとともに、粉体収容部３１内のトナーの残量を検知するトナー残量センサ３８（検知手段）を設けているために、トナーにダメージを与えることなく、微量なトナー供給量の調整が可能となり、トナー飛散がなく、画像形成装置本体１（供給先）にダウンタイムが生じるのを抑止することができる。
【０１０８】
実施の形態６．
図１６にて、この発明の実施の形態６について詳細に説明する。
図１６は、実施の形態６における粉体供給装置のトナー残量センサを示す概略図である。本実施の形態６における粉体供給装置は、トナー残量センサを傾斜して配設している点が、前記実施の形態１のものとは相違する。
【０１０９】
本実施の形態６においても、前記実施の形態１と同様に、気体噴出部３３から空気Ｗを噴出することで、粉体収容部３１内に収容されたトナーの流動性を高めている。
ここで、本実施の形態６では、図１６を参照して、トナー残量センサ３８（圧電センサ７１〜７３）の検知面に向けて気体噴出部３３から空気Ｗが噴出されるように、トナー残量センサ３８が傾斜して配設されている。具体的に、本実施の形態６では、トナー残量センサ３８の傾斜角度αが１〜４５°（好ましくは５〜１５°である。）になるように設定されている。
これにより、トナー残量センサ３８の検知面近傍のトナーが効率的に流動化されるとともに、トナー残量センサ３８の検知面が空気Ｗによってクリーニングされやすくなるために、トナー残量センサ３８による検知性能が安定化することになる。
【０１１０】
なお、本実施の形態１で述べたように、トナー残量センサ３８の検知面に向けて直接的に空気を噴出する気体噴出部（第３気体噴出部）を、粉体収容部３１の底部に設置した気体噴出部とは別に設けた場合であっても、その第３気体噴出部から噴出される空気によってトナー残量センサ３８の検知面がクリーニングされるのでトナー残量センサ３８による検知性能を安定化させることができる。
【０１１１】
以上説明したように、本実施の形態６でも、前記各実施の形態と同様に、気体噴出部３３によって粉体収容部３１の底部から気体を噴出しながら、搬送手段２２、３７、４０、４１によって吸引管３７の吸引口３７ａからトナーを吸引するとともに、粉体収容部３１内のトナーの残量を検知するトナー残量センサ３８（検知手段）を設けているために、トナーにダメージを与えることなく、微量なトナー供給量の調整が可能となり、トナー飛散がなく、画像形成装置本体１（供給先）にダウンタイムが生じるのを抑止することができる。
【０１１２】
なお、前記各実施の形態では、トナーを供給先に供給する粉体供給装置２０に対して本発明を適用したが、トナーとキャリアとからなる２成分現像剤を供給先に供給する粉体供給装置に対しても当然に本発明を適用することができる。その場合、粉体収容部内の２成分現像剤の残量を検知する検知手段として透磁率センサを用いることもできる。
さらに、以下の粉体供給装置に対しても本発明を適用することができる。
（１）樹脂成型機に成型材料（ペレット）を補充する粉体供給装置（補充機）
（２）小麦粉、肥料、家畜用飼料等を移送する紛体供給装置
（３）紛末又は液体から成る薬品や錠剤等を搬送する製造現場で用いられる粉体供給装置
（４）セメントを移送する粉体供給装置
（５）工業用塗料に空気を分散させることで粘度を下げて搬送する工業用塗料用の粉体供給装置
（６）道路塗装成分や空気ベッドの内填材等に用いる工業用ガラスビーズを搬送する粉体供給装置
なお、２成分現像剤やガラスビーズ等の硬度が高い粉体を用いる場合には、気体噴出部３３（流動床）をＰＥ、ＰＣ等の樹脂材料で形成すると経時でダメージを受けて多孔質部材の孔部が塞がれる可能性がある。したがって、そのような場合には、気体噴出部を銅や鉄の焼結部材や細かい目の金属メッシュフィルタで形成することが好ましい。
【０１１３】
また、前記各実施の形態では、粉体供給装置２０を画像形成装置本体１の外部に独立して設置したが、粉体供給装置２０を画像形成装置本体１の内部に一体的に設けることもできる。
【０１１４】
また、前記各実施の形態における粉体収容部３１内に、クリーニング部８で回収された廃トナーを収容する回収容器（例えば、回収量に応じて容積を増すフレキシブルな袋状容器である。）を設置することもできる。その場合、画像形成装置本体１から回収容器までの廃トナーの搬送は、ポンプを用いておこなうことができる。
【０１１５】
また、前記各実施の形態における画像形成装置（粉体供給装置２０）をＬＡＮに接続して、ネットワーク上で粉体収容部３１内のトナー残量や画像形成装置の状態を監視することもできる。このような、監視システムを構築することで、サービスマンがユーザーの画像形成装置の使用状況を確認できて、粉体収容部の交換時期や画像形成装置の異常を事前に把握することができる。
例えば、トナー残量センサ３８においてプレ・ニアエンド検知（圧電センサ７３による検知である。）がされた場合には、その情報を監視システムで取得してから１〜２週間の間に、そのユーザーのもとにサービスマンが向かって粉体収容部３１の交換作業をおこなう。これに対して、トナー残量センサ３８においてニアエンド検知（圧電センサ７２による検知である。）がされた場合には、その情報を監視システムで取得してから１〜２日の間に、そのユーザーのもとにサービスマンが向かって粉体収容部３１の交換作業をおこなう。このように監視システムを構築することで、きめの細かいメンテナンスが可能になる。
【０１１６】
なお、本発明が前記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、前記各実施の形態の中で示唆した以外にも、前記各実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は前記各実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１７】
【図１】この発明の実施の形態１における画像形成装置を示す外観図である。
【図２】画像形成装置本体と粉体供給装置とを示す概略図である。
【図３】粉体供給装置に粉体収容部が着脱される状態を示す概略図である。
【図４】粉体供給装置を示す構成図である。
【図５】粉体供給装置を示す上面図である。
【図６】粉体供給装置の粉体収容部を示す構成図である。
【図７】吸引管の近傍を示す部分拡大図である。
【図８】トナー残量センサを示す断面図である。
【図９】この発明の実施の形態２における粉体供給装置の吸引管及びトナー残量センサを示す概略図である。
【図１０】この発明の実施の形態３における粉体供給装置でおこなわれる制御を示すフローチャートである。
【図１１】図１０に続く制御を示すフローチャートである。
【図１２】図１１に続く制御を示すフローチャートである。
【図１３】この発明の実施の形態４における粉体供給装置の回路を示す図である。
【図１４】別の回路を示す図である。
【図１５】この発明の実施の形態５における粉体供給装置でおこなわれる制御を示すタイミングチャートである。
【図１６】この発明の実施の形態６における粉体供給装置のトナー残量センサを示す概略図である。
【符号の説明】
【０１１８】
１  画像形成装置（装置本体）、  ５  現像部（現像装置）、
９  トナーホッパ（供給先）、  １９  トナー容器、
２０  粉体供給装置、
２１  供給装置本体（固定ユニット）、  ２１ａ  取っ手、
２２  ポンプ、  ２４  エアーポンプ、
３１  粉体収容部（通いトナータンクユニット）、  ３１ａ  キャスタ、
３３  気体噴出部、
３３Ａ  中継部、  ３３Ｂ  多孔質部材（噴出口）、
３３Ｃ１  第１チャンバ、  ３３Ｃ２  第２チャンバ、
３３Ｃ３  第３チャンバ、  ３３Ｃ４  第４チャンバ、
３５  フィルタ、
３７  吸引管、  ３７ａ  整流部材、
３８  トナー残量センサ（検知手段）、
４０  吸引チューブ、  ４１、４４  チューブ、
４４ａ  第１チューブ、  ４４ｂ  第２チューブ、  ４４ｃ  第３チューブ、
４７、４７ａ〜４７ｃ  ケーブル、
５０、５１、５３ａ〜５３ｃ、５４ａ〜５４ｃ  接続端子、
５５  把持部、  ５７、５８  接続端子、
６１  支柱、  ６２  第２気体噴出部、  ６５  保持部材、
７０  ケース、  ７１〜７３  圧電センサ。
【図１】
0004392844.tif 000002
【図２】
0004392844.tif 000003
【図３】
0004392844.tif 000004
【図４】
0004392844.tif 000005
【図５】
0004392844.tif 000006
【図６】
0004392844.tif 000007
【図７】
0004392844.tif 000008
【図８】
0004392844.tif 000009
【図９】
0004392844.tif 000010
【図１０】
0004392844.tif 000011
【図１１】
0004392844.tif 000012
【図１２】
0004392844.tif 000013
【図１３】
0004392844.tif 000014
【図１４】
0004392844.tif 000015
【図１５】
0004392844.tif 000016
【図１６】
0004392844.tif 000017