(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プランジャの往復運動で吸気弁と排気弁を開閉してトナー搬送の為の空気流を発生させるダイアフラムポンプによって画像記録情報に基づいて画像を転写紙上に形成するプリンタ部の下方に配置されたトナータンクから上記プリンタ部の現像装置にトナーの補給をする画像形成装置において、
上記ダイヤフラムポンプのトナー搬送量を検出する検出手段と、
上記ダイヤフラムポンプに供給するトナー量を制御する制御手段とを有し、
上記トナータンクは、
搬送スクリュー駆動モータの駆動によって回転数の可変制御が可能な搬送スクリューと、
上記搬送スクリューの一端が挿入されてあるトナー搬送出口とを有し、
上記ダイヤフラムポンプは、
上記搬送スクリュー駆動モータとは異なるポンプ駆動モータによって上記プランジャが駆動され、
上記トナータンク出口とトナー貯蔵部及び吸引チューブを介して連通しており、
上記制御手段は、
上記検出手段によって検出されるトナー搬送量の低下に応じて上記ダイヤフラムポンプに供給するトナー量が低下するように上記搬送スクリューの回転数を低下させる
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
上記搬送スクリューは、
逆回転制御が可能であり、トナーの搬送を終了すると同時に逆回転するよう上記制御手段によって制御される
ことを特徴とする請求項１の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の電子写真方式を用いて用紙に記録を行う画像形成装置に関し、特に、使用される現像剤、トナーなどの粉体の補給に粉体ポンプを用いる画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
複写機等の電子写真方式を用いる画像形成装置においては、現像剤やトナーなどの粉体の補給に粉体ポンプを用いるものがある。粉体ポンプとしてはモーノポンプ（特開平３−０４４５６号公報等）が多いが、エアポンプを用いるものもある。
【０００３】
エアポンプは、粉体の移送手段として往復運動するダイアフラム、入口弁、出口弁及びケースで構成されるが、トナー搬送能力には限界があり、それを超えるトナー量を搬送しようとするとポンプ内部でトナー詰まりを起こしてしまう。また、その搬送能力自体も各弁のヘタリ（永久変形）等で時間とともに低下し、トナー詰まりの原因となるという問題がある。
【０００４】
そこで本発明は、トナーの補給にエアポンプを用いる画像形成装置において、エアポンプのトナー搬送力が低下してもトナー詰まりをおこさず、安定した粉体搬送性が得られるようにすることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係る定着装置は、上記目的を達成するために、プランジャの往復運動で吸気弁と排気弁を開閉してトナー搬送の為の空気流を発生させるダイアフラムポンプによって画像記録情報に基づいて画像を転写紙上に形成するプリンタ部の下方に配置されたトナータンクから上記プリンタ部の現像装置にトナーの補給をする画像形成装置において、上記ダイヤフラムポンプのトナー搬送量を検出する検出手段と、上記ダイヤフラムポンプに供給するトナー量を制御する制御手段とを有し、上記トナータンクは、搬送スクリュー駆動モータの駆動によって回転数の可変制御が可能な搬送スクリューと、上記搬送スクリューの一端が挿入されてあるトナー搬送出口とを有し、上記ダイヤフラムポンプは、上記搬送スクリュー駆動モータとは異なるポンプ駆動モータによって上記プランジャが駆動され、上記トナータンク出口とトナー貯蔵部及び吸引チューブを介して連通しており、上記制御手段は、上記検出手段によって検出されるトナー搬送量の低下に応じて上記ダイヤフラムポンプに供給するトナー量が低下するように上記搬送スクリューの回転数を低下させることを特徴とする。
【０００６】
同請求項２に係るものは、上記目的を達成するために、上記搬送スクリューは、逆回転制御が可能であり、トナーの搬送を終了すると同時に逆回転するよう上記制御手段によって制御されることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
本発明が適用される画像形成装置の一例として、複写機の概略図を図１に示す。この複写機は、原稿読み取りのためのスキャナー部９０と、スキャナー部９０よりデジタル信号として出力される画像信号を電気的に処理する画像記録処理部９１と、画像記録処理部９１よりの画像記録情報に基づいて画像を転写紙上に形成するプリンタ部９２とを有する。
【００１０】
スキャナー部９０は、原稿積載台９３上の原稿を走査照射するランプ９４Ａ、９４Ｂ（たとえば蛍光灯）を有する。ランプ９４Ａ、９４Ｂの照射により得られる原稿からの反射光は、ミラー９５、９６、９７により反射され、結像レンズ９８に入射する。この入射光は、結像レンズ９８を通り、画像光として受光器９９（たとえばＣＣＤ）に入射する。ＣＣＤ９９は、入射した光をデジタル信号に変換して出力し、その出力は画像処理部９１において必要な処理をほどこされ、画像の記録形成用の信号に変換される。
【００１１】
画像処理部９１から出力される信号は、プリンタ部９２に入力され、レーザー光出射装置９００に送られる。プリンタ部９２には、記録装置９０１が設置されている。記録装置９０１は、レーザー光出射装置９００のほかに感光体９０２（この例では感光体ドラム）を有する。感光体９０２の近傍には、感光体９０２に近接し、感光体９０２を均一に帯電させる帯電チャージャ９０３、レーザー光出射装置９００による露光位置、現像装置９０４、転写チャージャ９０５が付設されている。
【００１２】
帯電した感光体９０２の表面には、レーザー光出射装置９００による露光により、静電潜像が形成される。この潜像は、現像装置９０４により現像され、顕像、すなわちトナー像とされる。給紙コロ９０６Ａ、９０６Ｂにより給紙部９０７、たとえば２つの給紙カセットのいずれかから供給される転写紙は、レジストローラ９０８により先端をそろえられ、タイミングをあわせて転写ベルト９０９に送られる。転写ベルト９０９により搬送される転写紙は、顕像を形成された感光体９０２に送られ、転写チャージャの作用によって顕像を転写される。
【００１３】
顕像が転写された転写紙は、定着ローラ９１０により顕像を定着され、排紙ローラ９１１により排紙される。なお、図中９１２、９１３、９１４は転写ベルト９０９を張設するローラである。転写ベルト９０９は、駆動ローラ９１４により駆動され、転写紙は転写ベルト９０９に静電吸着されることにより、転写ベルトの速度で搬送される。転写ベルト用クリーニング装置９１５は、転写ベルトに付着したトナーを除去する。
【００１４】
感光体９０２と転写ベルト９０９との転写位置に相当する接触位置の下流位置には、クリーニングブレード９２０及びブラシローラ９２１を含んで構成されたクリーニングユニット９２２が位置し、感光体９０２上に残った残像トナーを除去する。
【００１５】
また、現像装置９０４にはトナーを一時的に蓄え、現像剤（キャリア＋トナー）の濃度低下に合わせて現像剤にトナーを補給するトナーホッパ９０４ａが設けてある。また現像装置９０４、トナーホッパ９０４ａから離れた位置にトナータンク１００が位置する。このトナータンク１００にはトナーが充填されており、下部にはトナーをトナータンク１００外に搬出する搬送スクリュー１０１（板状の板金を螺旋状にしたもで、樹脂成形品）が設けてある。この搬送スクリュー１０１の一端部には駆動用のギア１０２が形成してあり、このギア１０２とかみ合うギア１０３、ギヤ１０３を駆動するスクリュー駆動モータ１０４があり、スクリュー駆動モータ１０４の回転はギヤ伝達で搬送スクリュー１０１に伝わり、搬送スクリュー１０１が回転することでトナータンク１００外にトナーが搬送される。この搬送スクリュー１０１とトナータンク出口１０８（円筒形状部）とのクリアランスは下部では搬送スクリュー１０１の自重により接触し、上部では０．５ｍｍ以下としている。これは栓のような作用を果たさせることによって搬送スクリュー１０１によりトナータンク１００の密封性を保たせるためである。
【００１６】
搬送されたトナーは、ジョイントと呼ばれるトナー貯蔵部にたまる。そこにたまったトナーは、エアポンプ１０６の吸引力により吸引チューブ１０５内を通り、エアポンプ１０６に運ばれ、エアポンプ１０６の排出力により、排出チューブ１０７を通ってトナーホッパ９０４ａに運ばれる。トナータンク１００からトナーホッパ９０４ａへのトナー搬送は、トナーホッパ９０４ａに設けられたトナーエンドセンサ（ここでは図示していない）のエンド信号により、スクリュー駆動モータ１０４への回転命令によるものである。
【００１７】
図２はエアポンプ１０６周りの構成を示す略図である。ポンプ駆動モータ２０１の回転によりクランク軸２０２が回転し、プランジャ２０３が往復運動する。エアポンプ１０６内には図示いていないが吸気、排気それぞれ弁があり、これらの弁の開閉により吸引チューブ１０５からトナーが吸引され、排出チューブ１０７から既述のように排出される。
【００１８】
図３は時間とトナー搬送量の関係を示した図である。エアポンプ１０６の搬送量はポンプ内の各弁のヘタリ（永久変形、ヤング率の低下）により、密着性が低下して時間の経過とともに低下する。トナータンク１００からの搬送量がポンプ搬送量を上回った時、チューブ１０５、１０７やエアポンプ１０６内に搬送しきれなかったトナーが残り、これがトナー詰まりになる。
【００１９】
そこで、エアポンプ１０６の搬送量の低下に合わせて、トナータンク１００からの搬送量を搬送スクリュー１０１の回転数を落とすことで減らし、エアポンプ１０６の搬送量を低下さえ、トナー詰まりを防ぐ。エアポンプ１０６の搬送量の低下を検出、制御する手段としては、図示及び説明を省略するが、特殊なものは必要ではなく、センサとしてはトナーエンドセンサの兼用や他の適宜の公知のセンサを、制御装置としては画像形成装置として備えている制御用のマイクロコンピュータ等を用いればよい。
【００２０】
またエアポンプ１０６での搬送は吸引による搬送なので、ジョイント部にあるトナーを搬送すると同時にトナータンク出口１０８（円筒形状部）部にあるトナーも吸い込んでしまう。つまりスクリュー回転によりトナー量を制御しても、それ以上にトナーがエアポンプ１０６に吸引されることがある。これによりトナー詰まりが発生することもあるので、搬送スクリュー１０１はトナーの搬送終了と同時に数回転逆転させる。これによりトナータンク出口１０８の先端まで行ったトナーは押し戻され、エアポンプ１０６に吸引されにくくなる。
本発明の画像形成装置は、以上説明してきたように、トナーを補給するのにエアポンプに供給するトナー量を制御する制御手段を備えたので、エアポンプのトナー搬送力が低下してもトナー詰まりを起こさず、安定した粉体搬送性が得られる。
また、エアポンプに供給するトナー量を制御する制御手段に回転可能なスクリューを用いることで、トナー搬送量の制御を容易にできる。
また、エアポンプに供給するトナー量を制御するスクリューが回転数を可変とすれば、経時でのトナーポンプのトナー搬送量低下に対しても、それに合わせて回転数を変えることで、ポンプへのトナー搬送量が減り、トナー詰まりを起こさず、安定した粉体搬送が得られる。
さらに、エアポンプに供給するトナー量を制御するスクリューが逆回転可能とすれば、トナータンク先端のトナーが無くなり、必要以上のトナー量がポンプに吸引されることもなくなり、トナー詰まりを起こさず、さらに安定した粉体搬送が得られる。
【００２１】
【発明の効果】
本発明の画像形成装置は、以上説明してきたように、トナーを補給するのにエアポンプに供給するトナー量を制御する制御手段を備えたので、エアポンプのトナー搬送力が低下してもトナー詰まりを起こさず、安定した粉体搬送性が得られるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用される画像形成装置の一例としての複写機の概略図である。
【図２】エアポンプ周りの構成を示す略図である。
【図３】時間とトナー搬送量の関係を示した図である。
【符号の説明】
９０  スキャナー部
９１  画像記録処理部
９２  プリンタ部
９３  原稿積載台
９４Ａ、 ９４Ｂ  ランプ
９５、９６、９７  ミラー
９８  結像レンズ
９９  受光器
１００  トナータンク
１０１  搬送スクリュー
１０２、１０３  ギア
１０４  スクリュー駆動モータ
１０５  吸引チューブ
１０６  エアポンプ
１０７  排出チューブ
１０８  トナータンク出口
２０１  ポンプ駆動モータ
２０２  クランク軸
２０３  プランジャ
９００  レーザー光出射装置
９０１  記録装置
９０２  感光体
９０３  帯電チャージャ
９０４  現像装置
９０４ａ  トナーホッパ
９０５  転写チャージャ
９０６Ａ、９０６Ｂ  給紙コロ
９０７  給紙部
９０８  レジストローラ
９０９  転写ベルト
９１０  定着ローラ
９１１  排紙ローラ
９１２、９１３、９１４  ローラ
９１５  転写ベルト用クリーニング装置
９２０  クリーニングブレード
９２１  ブラシローラ
９２２  クリーニングユニット
【図１】
0004073134.tif 000002
【図２】
0004073134.tif 000003
【図３】
0004073134.tif 000004