(57)【要約】【課題】粉体容器から被補給体に向けて、大きなストレスを与えることなく粉体を良好に補給することができる、粉体補給装置、及び、画像形成装置を提供する。【解決手段】減容可能なトナー容器４０Ｙ（粉体容器）の内部からトナー（粉体）を吸引して現像装置５Ｙ（被補給体）に向けてトナーを供給する第１ダイヤフラムポンプ３５と、トナー容器４０Ｙの内部に向けて空気を供給する第２ダイヤフラムポンプ３６と、が設けられている。【選択図】図３
2016051131.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
減容可能な粉体容器に収容された粉体を被補給体に向けて補給する粉体補給装置であって、
前記粉体容器の内部から粉体を吸引して前記被補給体に向けて粉体を供給する第１ダイヤフラムポンプと、
前記粉体容器の内部に向けて空気を供給する第２ダイヤフラムポンプと、
を備えたことを特徴とする粉体補給装置。
【請求項２】
前記粉体容器に対して着脱可能に設置されて、前記第１ダイヤフラムポンプによる吸引経路と前記第２ダイヤフラムポンプによる供給経路とが隔絶して形成されたノズルを備えたことを特徴とする請求項１に記載の粉体補給装置。
【請求項３】
前記第１ダイヤフラムポンプは、第１搬送管を介して前記ノズルの前記吸引経路に接続されて、前記粉体容器の内部から空気とともに粉体を吸引して、
前記第２ダイヤフラムポンプは、第２搬送管を介して前記ノズルの前記供給経路に接続されたことを特徴とする請求項２に記載の粉体補給装置。
【請求項４】
前記第１ダイヤフラムポンプによる吸引動作と、前記第２ダイヤフラムポンプによる供給動作と、が交互におこなわれるように制御される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補給装置。
【請求項５】
前記吸引動作がおこなわれる動作時間が、前記供給動作がおこなわれる動作時間に比べて、長くなるように制御されることを特徴とする請求項４に記載の粉体補給装置。
【請求項６】
前記粉体は、トナーであって、
前記粉体容器は、当該粉体補給装置が設置された画像形成装置本体に対して着脱可能に設置される袋状容器であって、
前記被補給体は、像担持体に形成される潜像を現像してトナー像を形成する現像装置である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補給装置。
【請求項７】
請求項１〜請求項６のいずれかに記載の粉体補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、減容可能な粉体容器に収容されたトナー等の粉体を被補給体に向けて補給する粉体補給装置と、それを備えた画像形成装置と、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、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の画像形成装置において、減容可能な袋状のトナー容器（トナー収納容器）に収容されたトナーを、スクリューポンプ（モーノポンプ）によって空気とともに吸引して、現像装置に補給するトナー補給装置（粉体補給装置）を設置したものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
詳しくは、特許文献１において、トナー容器は、画像形成装置本体（トナー補給装置）に対して着脱可能に構成されていて、トナー補給装置に装着された状態でトナー補給装置のノズルに接続される。ノズルにはチューブ（搬送管）を介してスクリューポンプが接続されていて、スクリューポンプには現像装置が接続されている。そして、スクリューポンプが稼働されて、ステータに内設されたロータが回転することにより、チューブ内に負圧が生じて、ノズルを介してトナー容器からトナーが空気とともに吸引される。そして、スクリューポンプによって吸引されたトナーは、現像装置に向けて補給される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示されたトナー補給装置（粉体補給装置）は、スクリューポンプによってトナー容器（粉体容器）から吸引されたトナーが、スクリューポンプにおいてステータの内部を摺動しながら回転するロータとの間に擦られて、大きなストレスを受けてしまう不具合が生じていた。そして、そのようにトナーが大きなストレスを受けてしまうと、スクリューポンプの内部でトナーが固着してしまってポンプ性能が低下してしまったり、トナーの凝集体が形成されてしまって出力画像に異常が生じてしまったりする可能性があった。
【０００５】
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、粉体容器から被補給体に向けて、大きなストレスを与えることなく粉体を良好に補給することができる、粉体補給装置、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】
【０００６】
この発明の請求項１記載の発明にかかる粉体補給装置は、減容可能な粉体容器に収容された粉体を被補給体に向けて補給する粉体補給装置であって、前記粉体容器の内部から粉体を吸引して前記被補給体に向けて粉体を供給する第１ダイヤフラムポンプと、前記粉体容器の内部に向けて空気を供給する第２ダイヤフラムポンプと、を備えたものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、粉体容器から被補給体に向けて、大きなストレスを与えることなく粉体を良好に補給することができる、粉体補給装置、及び、画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の実施の形態における画像形成装置を示す全体構成図である。
【図２】作像部を示す構成図である。
【図３】トナー容器と現像装置とに接続されたトナー補給装置を示す構成図である。
【図４】ダイヤフラムポンプを示す断面図である。
【図５】トナー補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。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態．
以下、この発明を実施するための形態について、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。
【００１０】
まず、図１〜図３にて、画像形成装置１００における全体の構成・動作について説明する。
図１は画像形成装置としてのプリンタを示す全体構成図であり、図２はその作像部を拡大して示す構成図であり、図３はそのトナー搬送経路（トナー補給装置３０とその近傍）を示す構成図である。
図１に示すように、画像形成装置本体１００の上方にあるトナー容器保持部７０には、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応した４つのトナー容器４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋ（粉体容器）が着脱可能（交換可能）に設置されている。
トナー容器保持部７０の下方には中間転写ユニット１５が配設されている。その中間転写ユニット１５の中間転写ベルト８に対向するように、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応した作像部６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋが並設されている。
【００１１】
図２を参照して、イエローに対応した作像部６Ｙは、像担持体としての感光体ドラム１Ｙと、感光体ドラム１Ｙの周囲に配設された帯電部４Ｙ、現像装置５Ｙ（現像部）、クリーニング部２Ｙ、除電部（不図示である。）等で構成されている。そして、感光体ドラム１Ｙ上で、作像プロセス（帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、クリーニング工程）がおこなわれて、感光体ドラム１Ｙ上にイエロー画像が形成されることになる。
【００１２】
なお、他の３つの作像部６Ｍ、６Ｃ、６Ｋも、使用されるトナーの色が異なる以外は、イエローに対応した作像部６Ｙとほぼ同様の構成となっていて、それぞれのトナー色に対応した画像が形成される。以下、他の３つの作像部６Ｍ、６Ｃ、６Ｋの説明を適宜に省略して、イエローに対応した作像部６Ｙのみの説明をおこなうことにする。
【００１３】
図２を参照して、感光体ドラム１Ｙは、不図示の駆動モータによって図２中の時計方向に回転駆動される。そして、帯電部４Ｙの位置で、感光体ドラム１Ｙの表面が一様に帯電される（帯電工程である。）。
その後、感光体ドラム１Ｙの表面は、露光装置７（図１を参照できる。）から発せられたレーザ光Ｌの照射位置に達して、この位置での露光走査によってイエローに対応した静電潜像が形成される（露光工程である。）。
【００１４】
その後、感光体ドラム１Ｙの表面は、現像装置５Ｙとの対向位置に達して、この位置で静電潜像が現像されて、イエローのトナー像が形成される（現像工程である。）。
その後、感光体ドラム１Ｙの表面は、中間転写ベルト８及び第１転写バイアスローラ９Ｙとの対向位置に達して、この位置で感光体ドラム１Ｙ上のトナー像が中間転写ベルト８上に転写される（１次転写工程である。）。このとき、感光体ドラム１Ｙ上には、僅かながら未転写トナーが残存する。
【００１５】
その後、感光体ドラム１Ｙの表面は、クリーニング部２Ｙとの対向位置に達して、この位置で感光体ドラム１Ｙ上に残存した未転写トナーがクリーニングブレード２ａによって機械的に回収される（クリーニング工程である。）。
最後に、感光体ドラム１Ｙの表面は、不図示の除電部との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム１Ｙ上の残留電位が除去される。
こうして、感光体ドラム１Ｙ上でおこなわれる、一連の作像プロセスが終了する。
【００１６】
なお、上述した作像プロセスは、他の作像部６Ｍ、６Ｃ、６Ｋでも、イエロー作像部６Ｙと同様におこなわれる。すなわち、作像部の下方に配設された露光装置７から、画像情報に基いたレーザ光Ｌが、各作像部６Ｍ、６Ｃ、６Ｋの感光体ドラム上に向けて照射される。詳しくは、露光装置７は、光源からレーザ光Ｌを発して、そのレーザ光Ｌを回転駆動されたポリゴンミラーで走査しながら、複数の光学素子を介して感光体ドラム上に照射する。
その後、現像工程を経て各感光体ドラム上に形成した各色のトナー像を、中間転写ベルト８上に重ねて転写する。こうして、中間転写ベルト８上にカラー画像が形成される。
【００１７】
ここで、図１を参照して、中間転写ユニット１５は、中間転写ベルト８、４つの１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋ、２次転写バックアップローラ１２、クリーニングバックアップローラ１３、テンションローラ１４、中間転写クリーニング部１０、等で構成される。中間転写ベルト８は、３つのローラ１２〜１４によって張架・支持されるとともに、１つのローラ１２の回転駆動によって図１中の矢印方向に無端移動される。
【００１８】
４つの１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋは、それぞれ、中間転写ベルト８を感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋとの間に挟み込んで１次転写ニップを形成している。そして、１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋに、トナーの極性とは逆の転写バイアスが印加される。
そして、中間転写ベルト８は、矢印方向に走行して、各１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋの１次転写ニップを順次通過する。こうして、感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上の各色のトナー像が、中間転写ベルト８上に重ねて１次転写される。
【００１９】
その後、各色のトナー像が重ねて転写された中間転写ベルト８は、２次転写ローラ１９との対向位置に達する。この位置では、２次転写バックアップローラ１２が、２次転写ローラ１９との間に中間転写ベルト８を挟み込んで２次転写ニップを形成している。そして、中間転写ベルト８上に形成された４色のトナー像は、この２次転写ニップの位置に搬送された転写紙等の記録媒体Ｐ上に転写される。このとき、中間転写ベルト８には、記録媒体Ｐに転写されなかった未転写トナーが残存する。
【００２０】
その後、中間転写ベルト８は、中間転写クリーニング部１０の位置に達する。そして、この位置で、中間転写ベルト８上の未転写トナーが回収される。
こうして、中間転写ベルト８上でおこなわれる、一連の転写プロセスが終了する。
【００２１】
ここで、２次転写ニップの位置に搬送された記録媒体Ｐは、装置本体１００の下方に配設された給紙部２６から、給紙ローラ２７やレジストローラ対２８（タイミングローラ対）等を経由して搬送されたものである。
詳しくは、給紙部２６には、用紙等の記録媒体Ｐが複数枚重ねて収納されている。そして、給紙ローラ２７が図１中の反時計方向に回転駆動されると、一番上の記録媒体Ｐがレジストローラ対２８のローラ間に向けて給送される。
【００２２】
レジストローラ対２８に搬送された記録媒体Ｐは、回転駆動を停止したレジストローラ対２８のローラニップの位置で一旦停止する。そして、中間転写ベルト８上のカラー画像にタイミングを合わせて、レジストローラ対２８が回転駆動されて、記録媒体Ｐが２次転写ニップに向けて搬送される。こうして、記録媒体Ｐ上に、所望のカラー画像が転写される。
【００２３】
その後、２次転写ニップの位置でカラー画像が転写された記録媒体Ｐは、定着部２０の位置に搬送される。そして、この位置で、定着ローラと加圧ローラとによる熱と圧力とにより、表面に転写されたカラー画像が記録媒体Ｐ上に定着される。
その後、記録媒体Ｐは、排紙ローラ対２９のローラ間を経て、装置外へと排出される。排紙ローラ対２９によって装置外に排出された被転写Ｐは、出力画像として、スタック部上に順次スタックされる。
こうして、画像形成装置における、一連の画像形成プロセスが完了する。
【００２４】
次に、図２にて、作像部における現像装置の構成・動作について、さらに詳しく説明する。
被補給体としての現像装置５Ｙは、感光体ドラム１Ｙに対向する現像ローラ５０１Ｙ、現像ローラ５０１Ｙに対向するドクターブレード５０２Ｙ、現像剤収容部５０３Ｙ、５０４Ｙ内に配設された２つの搬送スクリュ５０５Ｙ、現像剤中のトナー濃度を検知する濃度検知センサ５０６Ｙ、等で構成される。現像ローラ５０１Ｙは、内部に固設されたマグネットや、マグネットの周囲を回転するスリーブ等で構成される。現像剤収容部５０３Ｙ、５０４Ｙ内には、キャリアとトナーとからなる２成分現像剤Ｇが収容されている。現像剤収容部５０４Ｙは、その上方に形成された開口を介して排出経路３８（トナー落下経路）に連通している。
【００２５】
このように構成された現像装置５Ｙは、次のように動作する。
現像ローラ５０１Ｙのスリーブは、図２の矢印方向に回転している。そして、マグネットにより形成された磁界によって現像ローラ５０１Ｙ上に担持された現像剤Ｇは、スリーブの回転にともない現像ローラ５０１Ｙ上を移動する。
【００２６】
ここで、現像装置５Ｙ内の現像剤Ｇは、現像剤中のトナーの割合（トナー濃度）が所定の範囲内になるように調整される。詳しくは、現像装置５Ｙ内のトナー消費に応じて、トナー容器４０Ｙに収容されているトナーが、トナー補給装置３０（トナー搬送経路）によって現像剤収容部５０４Ｙ内に補給される。なお、トナー補給装置３０及びトナー容器４０の構成・動作については、後で詳しく説明する。
【００２７】
その後、現像剤収容部５０４Ｙ内に補給された粉体としてのトナーは、２つの搬送スクリュ５０５Ｙによって、現像剤Ｇとともに混合・撹拌されながら、２つの現像剤収容部５０３Ｙ、５０４Ｙを循環する（図２の紙面垂直方向の移動である。）。そして、現像剤Ｇ中のトナーは、キャリアとの摩擦帯電によりキャリアに吸着して、現像ローラ５０１Ｙ上に形成された磁力によりキャリアとともに現像ローラ５０１Ｙ上に担持される。
【００２８】
現像ローラ５０１Ｙ上に担持された現像剤Ｇは、図２中の矢印方向に搬送されて、ドクターブレード５０２Ｙの位置に達する。そして、現像ローラ５０１Ｙ上の現像剤Ｇは、この位置で現像剤量が適量化された後に、感光体ドラム１Ｙとの対向位置（現像領域である。）まで搬送される。そして、現像領域に形成された電界によって、感光体ドラム１Ｙ上に形成された潜像にトナーが吸着される。その後、現像ローラ５０１Ｙ上に残った現像剤Ｇはスリーブの回転にともない現像剤収容部５０３Ｙの上方に達して、この位置で現像ローラ５０１Ｙから離脱される。
【００２９】
図３を参照して、トナー容器４０Ｙが装置本体１００のトナー容器保持部７０にセットされると、トナー容器４０Ｙに中継部材としてのノズル３１が接続される。そして、粉体容器としてのトナー容器４０Ｙ内に収容されたトナー（粉体）が、粉体補給装置としてのトナー補給装置３０によって、被補給体としての現像装置５Ｙに補給されることになる。
なお、装置本体１００のトナー容器保持部７０に設置された各トナー容器４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋ内のトナーは、各色の現像装置内のトナー消費に応じて、トナー色ごとに設けられたトナー補給装置３０によってそれぞれのトナー搬送経路を経て適宜に各現像装置内に補給される。４つのトナー補給装置３０（トナー搬送経路）は、搬送されるトナーの色が異なる以外はほぼ同一構造である。
【００３０】
次に、トナー補給装置３０（画像形成装置本体１００）に対して着脱可能に設置される、粉体容器としてのトナー容器４０Ｙについて詳述する。
本実施の形態におけるトナー容器４０Ｙは、減容可能に形成された袋状容器であって、その内部に粉体としてのトナーが収容されている。
詳しくは、図３を参照して、トナー容器４０Ｙは、装置本体１００のトナー容器保持部７０に保持される。トナー容器４０Ｙは、主として、袋状の容器本体４０ａと、口金部材４０ｂと、で構成される。
容器本体４０ａは、ポリエチレン、ナイロン等の樹脂材料又は紙からなるフレキシブルなシート材（厚さが５０〜２５０μｍ程度であって、単層構造又は複層構造である。）を折り込んで（又は、４枚を溶着して）、気密性を保持して袋状に形成したものである。
口金部材４０ｂは、剛性を有するプラスチック等の材料で形成され、袋状の容器本体４０ａの口部に熱溶着（又は接着）されている。口金部材４０ｂには、容器本体４０ａの内部に連通する貫通穴（ノズル３１が挿入される貫通穴である。）が形成されていて、その貫通穴には発泡ポリウレタン等からなるシール材（ノズル３１を挿入可能なスリットが形成されている。）が挿設されている。
【００３１】
そして、トナー容器４０Ｙがトナー容器保持部７０にセットされると（トナー容器を装着するときである。）、ノズル３１が口金部材４０ｂの貫通穴からシール材を押し広げてトナー容器４０Ｙの内部に向けて挿入される（図３の状態である。）。これによって、トナー容器４０Ｙの内部とノズル３１の吸引経路３０ａ及び供給経路３１ｂとが連通する。このとき、シール材がノズル３１に密着して、トナー容器４０Ｙからのトナーの漏出を防止する。
これに対して、トナー容器４０Ｙがトナー容器保持部７０の上方に引き抜かれると（トナー容器を取出するときである。）、ノズル３１が口金部材４０ｂから離脱して、口金部材４０ｂの貫通穴はシール材によって再び塞がれる。
【００３２】
このようなトナー容器４０Ｙの着脱動作は、既設のトナー容器４０Ｙ内のトナーがすべて消費されて（残量がゼロになって）、既設のトナー容器４０Ｙを新品のものに交換するときにおこなわれる。なお、本実施の形態におけるトナー容器４０Ｙは、フレキシブルであってトナーの消費とともに折り畳まれるように減容するために、運搬時や保管時における取扱性を向上させることができるとともに、収納スペースが低減されて回収物流コストを低廉化することができる。
なお、このような減容可能なトナー容器４０Ｙとしては、公知のもの（例えば、特許文献１に開示されたものである。）を用いることもできる。特に、口金部材４０ｂの貫通口を開閉するスライドシャッタ（又は、同様に機能する逆止弁）を設けることなどもできる。また、トナー容器４０Ｙの内圧が高くなるのを防止したい場合には、トナー容器４０Ｙの上方に開口部を設けるとともに、その開口部を覆うように通気性フィルタを設けることもできる。
【００３３】
なお、本実施の形態において用いられるトナー（トナー容器４０Ｙや現像装置５Ｙに収容されているトナーである。）は、流出開始温度が９０℃以下の低融点のトナーであって、有機溶媒中に活性水素基を有する化合物と反応可能な変性ポリエステル樹脂を含むトナー組成分を溶解又は／及び分散させて、その溶解液又は分散液を、樹脂微粒子を含む水系媒体中で、活性水素基を有する化合物と反応させて得られたものである。そして、そのトナーバインダーは、その変性ポリエステル樹脂とともに、結晶性ポリエステル樹脂を含有している。このように、本実施の形態では、低融点トナーを用いていて、大きなストレスを受けると固着したり凝集体が生じたりしやすいため、後述するダイヤフラムポンプ３５、３６を用いたトナー補給装置３０の構成が特に有用になる。
【００３４】
以下、図３〜図５等を用いて、本実施の形態において特徴的な、粉体補給装置としてのトナー補給装置３０について詳述する。
先に説明したように、本実施の形態におけるトナー補給装置３０（粉体補給装置）は、減容可能なトナー容器４０Ｙ（粉体容器）に収容されたトナー（粉体）を現像装置５Ｙ（被補給体）に向けて補給するものである。
図３に示すように、トナー補給装置３０は、２つのダイヤフラムポンプ（第１ダイヤフラムポンプ３５と第２ダイヤフラムポンプ３６とである。）、ノズル３１、第１搬送管としての第１チューブ３２、第２搬送管としての第２チューブ３３、排気経路３９が形成された排出経路３８（トナー落下経路）、等で構成されている。
【００３５】
図３及び図４を参照して、第１ダイヤフラムポンプ３５は、トナー容器４０Ｙ（粉体容器）の内部から空気とともにトナー（粉体）を吸引して現像装置５Ｙ（被補給体）に向けてトナーを供給する。第１ダイヤフラムポンプ３５は、流入口Ａの側が、第１チューブ３２（第１搬送管）を介してノズル３１の吸引経路３１ａに接続されて、流出口Ｂの側が、排出経路３８（排出管）を介して現像装置５Ｙ（現像剤収容部５０４Ｙ）に接続されている。
第２ダイヤフラムポンプ３６は、トナー容器４０Ｙ（粉体容器）の内部に向けて空気を供給する。第２ダイヤフラムポンプ３６は、流出口Ｂの側が、第２チューブ３３（第２搬送管）を介してノズル３１の供給経路３１ｂに接続されて、流入口Ａの側が装置本体１００内の空気を吸引できるように開放されている。
【００３６】
これらのダイヤフラムポンプ３５、３６は、接続される対象が異なるものの、その基本的な構造はほぼ同等である。
図４を参照して、ダイヤフラムポンプ３５、３６は、容積式ポンプであって、ダイヤフラム６１（ゴム部材）、ケース６２、モータ６７、回転板６８、逆止弁６３、６４、シール部材６５、６６（弾性部材）、等で構成されている。ケース６２とダイヤフラム６１とでポンプ本体を形成している。
ケース６２は、剛性を有する樹脂材料又は金属材料からなり、ポンプ本体の主部（ハウジング）として機能する。ケース６２（ポンプ本体）には、流入口Ａと流出口Ｂとが形成されている。そして、第１ダイヤフラムポンプ３５では、流入口Ａからケース６２の内部に向けてトナーが空気とともに流入されて、流出口Ｂからケース６２の内部に流入されたトナーが空気とともに流出されることになる。また、第２ダイヤフラムポンプ３６では、流入口Ａからケース６２の内部に向けて空気が流入されて、流出口Ｂからケース６２の内部に流入された空気が流出されることになる。
【００３７】
ダイヤフラム６１は、親トナー性が低く弾性を有するゴム材料で形成されていて、椀状に形成された部分の内部が容積可変部Ｗとして機能して、その外周部に起立するようにアーム部６１ａ（その穴部に回転板６８の偏心軸６８ａが嵌合している。）が形成されている。ダイヤフラム６１はケース６２に対して隙間が生じないように接合されていて、ダイヤフラム６１の容積可変部Ｗと、ケース６２の内部と、がポンプ本体の内部において１つの閉空間として形成されている。そして、ポンプ本体６１、６２は、後述する回転板６８（偏心軸６８ａ）の回転にともなうダイヤフラム６１の伸縮動作によって、内部の容積を増減させて正圧と負圧とを交互に発生させることになる。
【００３８】
回転板６８は、モータ６７のモータ軸に設置されていて、その面上においてモータ軸（回転中心）から偏心した位置に起立するように偏心軸６８ａが設けられている。回転軸６８の偏心軸６８ａは、ダイヤフラム６１におけるアーム部６１ａの先端部に形成された穴部に挿入（嵌合）されている。
このような構成により、制御部に制御されてモータ６７が駆動されることで、回転板６８（偏心軸６８ａ）が回転して、それにともないダイヤフラム６１が容積可変部Ｗの容積を周期的に増減するように伸縮することになる。そして、このようなダイヤフラム６１の伸縮動作にともない、ポンプ本体６１、６２の内部に正圧と負圧とが交互に発生されることになる。
【００３９】
ここで、ポンプ本体（ケース６２）の流入口Ａには、流入側逆止弁６３が設置されている。この流入側逆止弁６３は、ポンプ本体６１、６２の内部に負圧が発生したときに流入口Ａを開放して、ポンプ本体６１、６２の内部に正圧が発生したときに流入口Ａを閉鎖するものである。流入側逆止弁６３は、ポンプ本体６１、６２の内側（内部）から流入口Ａに対向するように配設されている。
他方、ポンプ本体（ケース６２）の流出口Ｂには、流出側逆止弁６４が設置されている。この流出側逆止弁６４は、ポンプ本体６１、６２の内部に負圧が発生したときに流出口Ｂを閉鎖して、ポンプ本体６１、６２の内部に正圧が発生したときに流出口Ｂを開放するものである。流出側逆止弁６４は、ポンプ本体６１、６２の外側から流出口Ｂに対向するように配設されている。
【００４０】
第１ダイヤフラムポンプ３５（モータ６７）が稼働されると、第１チューブ３２内に負圧が発生して、ノズル３１（吸引経路３１ａ）を介してトナー容器４０Ｙ内のトナーが空気とともに第１ダイヤフラムポンプ３５の内部に吸引されることになる。そして、第１ダイヤフラムポンプ３５の内部から排出経路３８を介して現像装置５Ｙの内部にトナーが供給されることになる（図３の黒矢印方向のトナーの流動である。）。このような第１ダイヤフラムポンプ３５によるトナー容器４０Ｙから現像装置５Ｙへのトナー搬送がおこなわれているときに、第２ダイヤフラムポンプ３６（モータ６７）が稼働されて、トナー容器４０Ｙの内部に適宜に空気が供給されることになる（図３の白矢印方向の空気の流動である。）。
なお、第１ダイヤフラムポンプ３５によるトナー容器４０Ｙから現像装置５Ｙへのトナー補給は、現像装置５Ｙに設置された濃度検知センサ５０６Ｙのセンサ出力に応じておこなわれる。詳しくは、濃度検知センサ５０６Ｙが現像剤中のトナー濃度が低いものと検知した場合には、トナー補給信号が発信されて、第１ダイヤフラムポンプ３５のモータ６７がセンサ出力に応じて必要な時間だけ駆動される。
【００４１】
ここで、第１チューブ３２（第１搬送管）や第２チューブ３３（第２搬送管）は、いずれも、柔軟性と耐トナー性とに優れた材料からなり、その内径が２〜８ｍｍになるように形成されている。チューブ３２、３３の材料としては、ポリウレタン、ニトリル、ＥＰＤＭ、シリコン等のゴム材料や、エラストマー樹脂を用いることができる。このようなフレキシブルなチューブ３２、３３を用いることで、トナー搬送経路のレイアウトの自由度が増して、画像形成装置が小型化される。
また、本実施の形態において、排出経路３８は、垂直方向に延在して樹脂材料などからなる搬送管であって、第１ダイヤフラムポンプ３５の流出口Ｂから排出されたトナーが自重落下して現像装置５Ｙの内部に流入するように構成されている。排出経路３８の流路中には、連通する部分から上方に形成された排気口に向けて延在する排気経路３９が形成されていて、第１ダイヤフラムポンプ３５の流出口Ｂからトナーとともに排出された空気を排気できるように形成されている。これにより、現像装置５Ｙの内圧が高まる不具合を防止することができる。
【００４２】
このように、本実施の形態におけるトナー補給装置３０は、トナー容器４０Ｙから現像装置５Ｙに向けてトナーを吸引・供給するポンプとして、摺動する部材のない容積式ポンプである第１ダイヤフラムポンプ３５を用いているため、スクリューポンプ（モーノポンプ）を用いる場合に比べて、搬送されるトナーにほとんどストレスを与えることはない。そのため、ポンプの内部でトナーが固着してしまってポンプ性能が低下してしまったり、トナーの凝集体が形成されてしまって出力画像に異常が生じてしまったりする不具合もほとんど生じない。
【００４３】
また、容積式ポンプである第１ダイヤフラムポンプ３５を用いているため、スクリューポンプ（モーノポンプ）を用いる場合に比べて、トナー容器４０Ｙからトナーを吸引する力が弱くなるが、第２ダイヤフラムポンプ３６によってトナー容器４０Ｙの内部に向けて給気しているため、その吸引力の低下が補完されて、第１ダイヤフラムポンプ３５による良好なトナー搬送（トナー補給）を達成することができる。詳しくは、第２ダイヤフラムポンプ３６によってトナー容器４０Ｙの内部に空気が適宜に供給されることで、トナー容器４０Ｙの内部のトナーが撹拌されて流動性が向上してノズル３１（吸引経路３１ａ）から良好にトナーが吸引されるとともに、架橋現象（トナーがなくなった部分に空洞ができる現象である。）も生じにくくなって、トナー補給量が不安定になったりトナー容器４０Ｙ内のトナー残量が極端に多くなったりする不具合を確実に軽減することができる。
さらに、２つのダイヤフラムポンプ３５、３６は、スクリューポンプ（モーノポンプ）に比べて、低廉かつ小型であり構造もシンプルであるため、画像形成装置１００（トナー補給装置３０）を低コスト化・小型化することができるとともに、メンテナンスの頻度を少なくすることができる。
【００４４】
ここで、先に説明したように、本実施の形態におけるノズル３１は、トナー容器４０Ｙ（粉体容器）に対して着脱可能に設置される。すなわち、トナー容器４０Ｙが上方からトナー補給装置３０（画像形成装置１００）に装着される動作に連動してノズル３１がトナー容器４０Ｙに接続され、トナー容器４０Ｙがトナー補給装置３０（画像形成装置１００）から上方に取り出される動作に連動してノズル３１がトナー容器４０Ｙから離脱される。
また、図３に示すように、本実施の形態において、ノズル３１は、第１ダイヤフラムポンプ３５による吸引経路３１ａと、第２ダイヤフラムポンプ３６による供給経路３１ｂと、が隔絶して形成されている。具体的に、ノズル３１は、二重管構造になっていて、その内側の管部に吸引経路３１ａが形成され、その外側の管部に供給経路３１ｂが形成されている。このように、ノズル３１において吸引経路３１ａと供給経路３１ｂとを分離することで、ノズル３１内で吸引用の空気（及びトナー）と供給用の空気とが干渉して双方の機能が低下する不具合を確実に防止することができる。
【００４５】
また、本実施の形態では、図５に示すように、第１ダイヤフラムポンプ３５による吸引動作と、第２ダイヤフラムポンプ３６による供給動作と、が交互におこなわれるように制御される。具体的に、現像装置５Ｙの濃度検知センサ５０６Ｙの検知結果に基いてトナー補給動作がおこなわれるとき、第１ダイヤフラムポンプ３５のモータ６７がオンされて、第２ダイヤフラムポンプ３６のモータ６７がオフされる時間Ｔ１から、第１ダイヤフラムポンプ３５のモータ６７がオフされて、第２ダイヤフラムポンプ３６のモータ６７がオンされる時間Ｔ２までを、１周期（Ｔ１＋Ｔ２）として、必要な時間だけその周期が繰り返されることになる。例えば、濃度検知センサ５０６Ｙの検知結果に基いて、第１ダイヤフラムポンプ３５の吸引時間（補給時間）がＴ１×４時間だけ必要であるものとされたときに、図５に示すような、４周期（４×（Ｔ１＋Ｔ２））分のダイヤフラムポンプ３５、３６の稼働がおこなわれることになる。
このように、第１ダイヤフラムポンプ３５による吸引動作と、第２ダイヤフラムポンプ３６による供給動作と、を交互におこなうことで、トナー容器４０Ｙ内において、吸引経路３１ａの吸引口から吸引される空気（及びトナー）と、供給経路３１ｂの供給口から送出される空気と、が干渉して双方の機能が低下する不具合を確実に防止することができる。なお、このように、第１ダイヤフラムポンプ３５による吸引動作と、第２ダイヤフラムポンプ３６による供給動作と、を交互におこなう場合であっても、吸引経路３１ａと供給経路３１ｂとを分離する構成は、良好なトナー補給をおこなう上で有用になる。
【００４６】
また、本実施の形態では、図５に示すように、第１ダイヤフラムポンプ３５によって吸引動作がおこなわれる動作時間Ｔ１（吸引時間）が、第２ダイヤフラムポンプ３６によって供給動作がおこなわれる動作時間Ｔ２（供給時間）に比べて、長くなるように制御される（Ｔ１＞Ｔ２である。）。これにより、トナー容器４０Ｙが、内部に収容されたトナーの残量が少なくなるのにともなって、バランスよく減容していくことになる。
具体的に、本実施の形態では、１周期あたりの吸引時間Ｔ１を０．５〜３秒程度に設定していて、１周期あたりの供給時間Ｔ２をそれよりも短い時間に設定している。これにより、濃度検知センサ５０６Ｙの検知結果に基いた高精度なトナー補給動作が可能になる。
【００４７】
以上説明したように、本実施の形態におけるトナー補給装置３０（粉体補給装置）には、減容可能なトナー容器４０Ｙ（粉体容器）の内部からトナー（粉体）を吸引して現像装置５Ｙ（被補給体）に向けてトナーを供給する第１ダイヤフラムポンプ３５と、トナー容器４０Ｙの内部に向けて空気を供給する第２ダイヤフラムポンプ３６と、が設けられている。そのため、トナー容器４０Ｙから現像装置５Ｙに向けて、大きなストレスを与えることなくトナーを良好に補給することができる。
【００４８】
なお、本実施の形態では、粉体容器としてトナー容器４０Ｙを用いたが、粉体容器としてトナー以外の粉体やトナーを含む粉体が収容された粉体容器から被補給体に向けて粉体を補給する粉体補給装置に対しても本発明を適用することもできる。特に、本実施の形態では、トナー容器４０Ｙ内にトナーのみを収容したが、トナーとキャリアとからなる２成分現像剤を現像装置５Ｙに適宜に供給する画像形成装置に対してはトナー容器４０Ｙ内に２成分現像剤を収容することもできる。
また、本実施の形態では、被補給体としての現像装置５Ｙに粉体を補給する粉体補給装置に対して本発明を適用したが、現像装置５Ｙ以外の被補給体に粉体を補給する粉体補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。例えば、第１ダイヤフラムポンプ３５と現像装置５Ｙとの間にサブホッパが介在されるような場合には、サブホッパに粉体を補給する粉体補給装置に対して本発明を適用することができる。
そして、これらのような場合であっても、本実施の形態のものとほぼ同様の効果を得ることができる。
【００４９】
なお、本発明が本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、本実施の形態の中で示唆した以外にも、本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、上記構成部材の数、位置、形状等は本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。
【符号の説明】
【００５０】
５Ｙ  現像装置（被補給体）、
３０  トナー補給装置（粉体補給装置）、
３１  ノズル、
３１ａ  吸引経路、
３１ｂ  供給経路、
３２  第１チューブ（第１搬送管）、
３３  第２チューブ（第２搬送管）、
３５  第１ダイヤフラムポンプ、
３６  第２ダイヤフラムポンプ、
３８  排出経路、
３９  排気経路、
４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋ  トナー容器（粉体容器）、
４０ａ  容器本体、  ４０ｂ  口金部材、
１００  画像形成装置（画像形成装置本体）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５１】
【特許文献１】特開２００４−１２６８７号公報
【図１】
2016051131.tif 000003
【図２】
2016051131.tif 000004
【図３】
2016051131.tif 000005
【図４】
2016051131.tif 000006
【図５】
2016051131.tif 000007