JP4822427B2 - 粉体搬送装置及び画像形成システム - Google Patents

Description

本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタなどの画像形成装置に使用する粉体搬送装置に関するものである。さらに詳しく言えば、大容量の粉体貯留部を有する粉体搬送装置、及び該粉体搬送装置を有する画像形成システムに関するものである。

従来、画像形成装置へのトナーの供給は、容量で０．５〜２リットル程度のトナー容器を用いて行われていた。これはトナー容器交換をユーザが行うことを前提にしており、操作性の面からそのような容量になっていた。
しかしながら、かかる構成であると、印刷業者等の大量のトナーを消費するヘビーユーザに対して、頻繁にトナー収納容器を交換しなければならないという問題点があった。そのため、交換頻度を減らすことが望まれていた。
そこで、特許文献１には、複数本のトナー容器を収納できるトナーバンクが開示されている。この装置では、すべてのトナー容器が空になる期間が長くなり、空になった容器を画像形成中でも交換できるので無駄な機械の停止も防止できるが、トナー容器自体の容量が従来と同様であるならば交換頻度はかわらない。
また、特許文献２は、トナー容器自体が大容量なので、トナー容器の交換頻度を減らすことができるが、トナー容器の下部側からトナーが排出されて補給されるため、万一トナー配管の外れや破損等が発生すると、収納されていたトナーの多くが飛散してしまう可能性があった。
また、ヘビーユーザ用の大容量のトナー収納容器では、従来と比べて収納量を多くすることが望まれ、例えば５リットルから大きいもので１００リットル以上の容量のものも想定し得るが、運搬中あるいは収納中の転倒や地震による転倒などが発生する可能性があった。さらに、作業に未熟な者が交換作業時に結合操作を誤った場合、収納されていたトナーの飛散量が多くなったり、結合部を破壊するという可能性があった。

特許第３５３４１５９号公報 特開２００５−２４６２２号公報

そこで、本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その課題は、トナー飛散が少なく、転倒しにくく、交換作業の容易な粉体搬送装置及び画像形成システムを提供することである。

この発明の請求項１記載の発明にかかる粉体搬送装置は、粉体を気流に混合させて搬送先に向けて搬送する粉体搬送装置であって、粉体を貯留する粉体貯留部を有する粉体貯留ユニットと、前記粉体貯留ユニットを収納部に収納する収納ユニットと、を備え、前記粉体貯留ユニットは、該粉体貯留ユニットを動作させるための電動部と、該電動部を駆動するために当該電動部に送られる駆動電流又は該電動部から発信される電気信号を伝達する電気配線と、該電気配線と外部配線とを電気的に導通させるための第１のコネクタと、を具備し、前記収納ユニットは、前記外部配線と電気的に導通するとともに前記第１のコネクタと係合する第２のコネクタと、前記粉体貯留ユニットを前記収納部に出入するための開口と、該開口を開閉するためのドアと、を具備し、前記第２のコネクタは、前記ドアに配設され、前記粉体貯留ユニットが前記収納部に収納されて前記ドアが前記開口を閉じたときに、前記第１のコネクタと前記第２のコネクタとが係合するように構成されたものである。

また、請求項２記載の発明にかかる粉体搬送装置は、前記請求項１に記載の発明において、前記収納ユニットは、前記ドアを施錠又は解錠する錠前を具備し、前記錠前は、前記第１のコネクタと前記第２のコネクタとの係合に連動して前記ドアを施錠するものである。

また、請求項３記載の発明にかかる粉体搬送装置は、前記請求項２に記載の発明において、前記錠前を、電子式の錠前としたものである。

また、請求項４記載の発明にかかる粉体搬送装置は、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、前記ドアが前記開口を開放しているときに前記粉体貯留部に貯留された粉体が搬送先に向けて搬送されないように制御されるものである。

また、請求項５記載の発明にかかる粉体搬送装置は、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、前記粉体貯留部に貯留された粉体を吸引管を介して吸引して搬送先に向けて吐出するポンプを備え、前記ポンプは、前記ドアが前記開口を閉鎖して前記第１のコネクタと前記第２のコネクタとが係合しているときのみ稼動可能となるように制御されるものである。

また、請求項６記載の発明にかかる粉体搬送装置は、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、前記粉体貯留ユニットは、前記粉体貯留部の底部から当該粉体貯留部の内部に向けて空気を噴出するエア噴出部材を備え、前記エア噴出部材は、前記ドアの開閉にかかわらず稼動可能となるように制御されるものである。

また、請求項７記載の発明にかかる粉体搬送装置は、粉体を気流に混合させて搬送先に向けて搬送する粉体搬送装置であって、粉体を貯留する粉体貯留部を有するとともに第１のコネクタが配設された粉体貯留ユニットと、前記粉体貯留ユニットを収納する収納部を有するとともに第２のコネクタが配設された収納ユニットと、を備え、前記収納ユニットは、前記粉体貯留ユニットを前記収納部に出入するための開口と、該開口を開閉するためのドアと、を具備し、前記第２のコネクタは、前記ドアに配設され、前記収納部への前記粉体貯留ユニットの収納が完了したときに前記第１のコネクタ及び前記第２のコネクタが電気的に接続されて前記粉体貯留ユニットと前記収納ユニットとの間で電気信号又は／及び電流のやり取りが可能になるように構成され、前記粉体貯留ユニットが前記収納部に収納されて前記ドアが前記開口を閉じたときに、前記第１のコネクタと前記第２のコネクタとが係合するように構成されたものである。

また、請求項８記載の発明にかかる粉体搬送装置は、前記請求項７に記載の発明において、前記収納ユニットは、前記第１のコネクタと前記第２のコネクタとの係合に連動して前記ドアを施錠する錠前を具備したものである。

また、請求項９記載の発明にかかる粉体搬送装置は、前記請求項８に記載の発明において、前記錠前を、電子式の錠前としたものである。

また、請求項１０記載の発明にかかる粉体搬送装置は、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、前記ドアが前記開口を開放しているときに前記粉体貯留部に貯留された粉体が搬送先に向けて搬送されないように制御されるものである。

また、請求項１１記載の発明にかかる粉体搬送装置は、前記請求項７〜請求項１０のいずれかに記載の発明において、前記粉体貯留部に貯留された粉体を吸引管を介して吸引して搬送先に向けて吐出するポンプを備え、前記ポンプは、前記ドアが前記開口を閉鎖して前記第１のコネクタと前記第２のコネクタとが係合しているときのみ稼動可能となるように制御されるものである。

また、請求項１２記載の発明にかかる粉体搬送装置は、前記請求項７〜請求項１１のいずれかに記載の発明において、前記粉体貯留ユニットは、前記粉体貯留部の底部から当該粉体貯留部の内部に向けて空気を噴出するエア噴出部材を備え、前記エア噴出部材は、前記ドアの開閉にかかわらず稼動可能となるように制御されるものである。

また、請求項１３記載の発明にかかる粉体搬送装置は、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、前記粉体貯留ユニットは、キャスターを具備し、前記収納ユニットは、前記キャスターが進行する方向を規制する規制部材を具備したものである。

また、請求項１４記載の発明にかかる画像形成システムは、請求項１〜請求項１３のいずれかに記載の粉体搬送装置と画像形成装置とを備えた画像形成システムであって、前記画像形成装置は、前記粉体搬送装置から搬送された粉体を用いて画像形成をおこなうものである。

また、請求項１５記載の発明にかかる画像形成システムは、前記請求項１４に記載の発明において、前記粉体搬送装置は、前記画像形成装置と別体に構成されているものである。

また、請求項１６記載の発明にかかる画像形成システムは、前記請求項１４に記載の発明において、前記粉体搬送装置は、画像形成装置と一体に構成されているものである。

また、請求項１７記載の発明にかかる画像形成システムは、前記請求項１４〜請求項１６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。

また、請求項１８記載の発明にかかる画像形成システムは、前記請求項１４〜請求項１６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。

本発明は、トナー飛散が少なく、転倒しにくく、交換作業の容易な粉体搬送装置及び画像形成システムを提供することができる。

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。

実施の形態１．
以下、図１〜図１４を用いて、この発明の実施の形態１について詳細に説明する。
図１は画像形成システムの一例を示す外観概略図である。図１において、符号１は複写ユニット、２は給紙ユニット、３はソートやホチキス止め等を行う後処理ユニットである。複写ユニット１は粉体トナーを用いる電子写真方式の画像形成装置（複写装置）である。給紙ユニット２には図の右側に張り出した給紙トレイのウイング２ａがあり、そのウイング２ａの下部にトナー供給装置を構成する粉体搬送装置２０が設けられている。なお、粉体搬送装置２０の設置箇所は任意に設定することが可能であるが、本実施の形態１ではウイング２ａの張り出しでデッドスペースとなった箇所を利用している。
なお、粉体搬送装置２０は、画像形成装置と一体となっていて画像形成装置内部にあってもよいし、取り外しが可能で画像形成装置の外部にあっても良い。画像形成装置の内部にある場合は、画像形成装置による制御等がより容易になるメリットがあり、外部にある場合には故障時の交換等がより容易になるメリットがある。

図２は、複写ユニット１と粉体搬送装置２０の接続関係を示す説明図、図３は粉体搬送装置２０の外観斜視図である。
図２において、複写ユニット１内には、像担持体としての感光体ドラム４を有し、該感光体ドラム４が図示していない駆動部により時計方向へ回転駆動されるとき、その表面は図示していない帯電装置によって一様に帯電される。次に、光書込み装置（図示せず）によりその帯電部分に例えばレーザビームによる走査露光が施され、感光体ドラム４表面に静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像装置５により可視像化され、可視像化されたトナー像は、転写装置としての転写ベルト６により、装置本体の下部に配置された給紙部あるいは給紙ユニット２から給紙され所定のタイミングで搬送された記録媒体上に転写される。
このトナー像が転写された記録媒体は定着装置７へと搬送され、永久画像として定着される。一方、感光体ドラム４上に残存する転写残りの残留トナーは、クリーニング装置８により感光体ドラム４表面より除去される。以上の動作を繰り返すことで、次々と画像形成を行うことができる。また、転写ベルト６のトナー等はベルトクリーニング１０によって清掃される。

粉体搬送装置２０は、図２及び図３に示すように、複写機の本体側、本実施の形態１では粉体搬送装置２０に固定された収納ユニット２１と、その収納ユニット２１に対して取り付け取り外し可能な粉体貯留ユニット３１とから構成される。そして、粉体貯留ユニット３１には収納ユニット２１から取り外したときに移動が容易にできるようにキャスター３１ａが設けられている。この粉体貯留ユニット３１には、複写ユニット１に供給するトナーが収納された粉体貯留部３２と、そのタンク内の上方に廃トナー回収容器４０とが設けられている。また、収納ユニット２１にはトナーを移送するポンプ２２、２３とエアを供給するエアポンプ２４、２５が設けられている。
粉体搬送装置２０から複写ユニット１に供給されるトナーは、直接現像装置４の現像ホッパ（図示せず）に移送することもできるが、本実施の形態１では複写ユニット１内に設けたトナーホッパ９へ送られる。そして、トナーホッパ９に送られたトナーはトナー搬送コイル、粉体ポンプ等のトナー搬送手段により搬送路１１を通って現像装置５の現像ホッパに搬送される。

粉体搬送装置２０と粉体貯留ユニット３１との接続は、図３中の粉体貯留ユニット連結部３１ｂと収納ユニット連結部２１ｄで連結されている。粉体貯留ユニット連結部３１ｂは、吸引ノズル、エア供給ノズルからなりたっており、本実施の形態１では、それぞれを収納ユニット連結部２１ｄに連結している。これにより、粉体貯留部３２のトナーを飛散することなく、粉体貯留ユニット３１、粉体搬送装置２０を通して、画像形成装置の現像装置４へと搬送できる。また、前記エアポンプ２４、２５から、粉体貯留部３２へとエアを供給することができる。
図４は、粉体貯留ユニット３１の収納状態を示した図である。粉体貯留ユニット連結部３１ｂは、吸引ノズル、エア供給ノズルを一体とした連結部材で固定されており、該連結部材を収納ユニット連結部２１ｄに連結している。これにより、作業に未熟な者による結合操作の誤りを防止する効果を高め、収納されていたトナーの飛散を防止する効果を高めることができる。さらに、収納ユニット連結部２１ｄを一体とした連結部材とすることにより、連結作業が一回で済むため作業効率を上げることもできる。

図５は、電気配線用のコネクタを接合させた実施例である。粉体貯留ユニット３１には第１のコネクタとしてドロワコネクタ７９ａが設けてあり、収納ユニット２１には第２のコネクタとして７９ｂが設けてある。この前記ドロワコネクタ７９ａ、７９ｂを通じて給電経路を形成する。これにより、容器内に多孔質部材を介してエアを送るエアポンプ、検知センサ等の電動部を駆動させるための電気配線とコネクタ構成を備え、粉体貯留ユニット３１外の電源の駆動電流をエアポンプに導いたり、収納ユニット２１や画像形成装置に有るＣＰＵにセンサ検知結果を送信したりすることができる。

また、電気配線用のコネクタ７９ａ、７９ｂの位置は特に限定されないが、図５に示すように、第１のコネクタ７９ａは、粉体貯留ユニット３１の後方に設け、第２のコネクタとして７９ｂは、収納ユニット２１のドアの内側に設けることが好ましい。大型の粉体貯留ユニット３１を収納部に収める機構において、従来の挿入先でコネクタが連結するような構成を採用すると、挿入先がユーザから見えず、コネクタの連結を感覚で行うことになり、その際、ユニット重量による慣性力でコネクタ周辺に耐荷重以上の負荷をかけ、コネクタ及び周辺の機構を破壊しかねないという問題がある。前記構成にすることにより、ドア閉鎖動作にあわせて電気的接続を回復でき、かつユーザから視認しやすい手前側のドアといった比較的重量が軽い部材でコネクタを押圧するので破壊の可能性は小さくなる。また、あわせて粉体貯留ユニット３１の有無の確認も可能になり、粉体貯留ユニット３１を未収納の状態での誤作動の防止効果を高め、収納中の転倒や地震による転倒等を防止することができる。

さらに、本発明の電気配線用のコネクタ７９ａ、７９ｂについて、図６乃至図９で説明する。
図６は、本発明の電気配線用のコネクタ７９ａ、７９ｂの拡大図であり、図７は電気配線用のコネクタ７９ａの詳細図である。コネクタ７９ａは、上下左右に可動となっている。具体的には、ネジ７９ａ１の軸径とコネクタ７９ａの穴径にクリアランスをもたせているために、上下、左右に移動が可能となっている。これにより、コネクタ７９ａ、７９ｂの位置の微妙なズレ等を調整でき、スムーズな連結が可能となり、連結作業が容易となる。また、コネクタ７９ａ、７９ｂの誤接続による破損を防止することもできる。

図８は、ピン配置を換えて非互換にしたコネクタであり、図９は、形状を変えて非互換にしたコネクタである。ピン配置を換えたり、形状を変えて非互換にすることにより、収納ユニット２１のドア２１ｃは閉まらなくなり、その収納ユニット２１用にチューニングされた粉体貯留ユニット３１のみを選別セットする機能を担保させることができる。
チューニングの例としては、特定の画像形成装置の性能で地肌汚れが多い画像である場合、それに対応する粉体貯留ユニット３１出荷時に充填するトナーの帯電特性を通常より高くなるものに変更し、その目印としてコネクタ７９ａ、７９ｂの形状を変えて粉体貯留ユニット３１及び収納ユニット２１に取り付けるようにすれば、他の通常タイプの粉体貯留ユニット３１等との混同による誤装填の発生を抑制することができる。

図１０は、電気配線用のコネクタを有する場合の電子式の錠前の電気回路を示す図である。図において、８０はＭＰＵ（マイクロプロセッサ）、８１および８２はステッピングモータ８３を回転駆動するためのモータドライブ回路である。この２つのモータドライブ回路から出力される駆動パルスの位相ψ₁、ψ₂を変えることにより、ステッピングモータ８３を正逆両方向に自在に回転させることができる。
また、８４は制御プログラムや暗証番号を格納したＥＥＰＲＯＭ（メモリ）、８５は電源投入時に自動的に回路を初期状態にリセットするパワーオンリセット回路、８６はクロック発振用の時定数回路、８７は電子ブザーである。そして、８９は、電気配線用のコネクタの接続を認識する回路である。収納ユニット２１内に粉体貯留ユニット３１が収納され、収納ユニット２１のドア２１ｃが閉められると、収納ユニット２１のドア２１ｃと粉体貯留ユニット３１が電気配線用のコネクタ７９ａ、７９ｂで接続される。電気配線用のコネクタ７９ａ、７９ｂの接続が認識されると、ＭＰＵ８０に情報を送信して施錠がなされる。
本発明は、大型の粉体貯留ユニット３１であるのでセット時にも周囲の片付け等さまざまな動作をすることが予想され、別箇所に動作開始スイッチを設けると回り込んでＯＮする等の動作を必要とするなど、鍵をかけることを忘れる可能性がある。しかしながら、上記手段により、鍵のかけ忘れを防止する効果を高め、自動運転中に不慣れなユーザの誤操作や粉体貯留ユニット３１の盗難を防止することができる。

図１１は、キャスターの進行方向を規制する規制部材を有する収納ユニット２１を示す図である。収納ユニット２１の底部には、両端にキャスター３１ａの進行方向を規制する規制部材１０１を設ける。また、図１２は、キャスターの車輪の水平方向の回転規制を示す図である。粉体貯留ユニット３１の側面を規制しても、キャスター３１ａが、水平方向で回転すると、スムーズに収納ユニット２１に進入させることができない。
本発明は、キャスター３１ａの水平方向での回転を規制して、粉体貯留ユニット３１を規制部材１０１に沿って、あるいは規制部材１０１に乗せて収納することができる。
規制部材１０１に乗せて収納する場合は、規制部材１０１の幅は、粉体貯留ユニット３１のキャスターの幅と同じか少し大きめに設定することができる。そのため、キャスター３１ａをロックして規制部材１０１を動かして収納することも、キャスター３１ａを利用して規制部材１０１上を動かして収納することもできる。
これにより、粉体貯留ユニット３１を収納ユニット２１内の予定位置に導き、収納ユニット２１のドア２１ｃ閉鎖動作によるコネクタ７９ａ、７９ｂ接続を容易にできるようになる。また、力の弱い者でも重量のある粉体貯留ユニット３１の収納が容易にでき、転倒などを防止することができる。

図１３は、粉体搬送装置２０の内部構成を示す説明図である。
粉体貯留ユニット３１の粉体貯留部３２は、その床面がＶの字状に傾斜され、その傾斜角度θは収納するトナーの安息角より小さい角度であればよいが、本実施の形態１ではトナーの安息角度がおおよそ４０数度程度であるのに対し、２０度程度と緩やかな角度に設定されている。このような床面の傾斜角度閘を緩やかに設定すると、傾斜によるデッドスペースを小さくすることが可能である。そして、上記床面には図１４に示すように、多孔質部材３３、３４、３５、３６からなるエア噴出部材であるところの流動床が設けられている。この粉体貯留部３２は、その横断面形状を直方体にすることでスペース上、最大の収納量を確保することができる。

この多孔質部材３３〜３６は空気の通過が可能な微細な多孔質な部材であり、該多孔質部材３３〜３６の開口率は５〜４０％が好ましく、１０〜２０％がより好ましい。また、一般にトナーはその粒径が３〜１５μｍの体積平均粒径のものが使用されることから、多孔質部材３３〜３６の平均開口径は０．３〜２０μｍが好ましく、５〜１５μｍがより好ましい。そして、多孔質部材３３〜３６の孔部の平均空孔径は、供給搬送対象トナーの体積平均粒径の０．１〜５倍が好ましく、０．５〜３倍がより好ましい。なお、トナー粒子１個あたりの重量は微々たる一方でエア圧は強力であるため、微粉トナーが多孔質部材３３〜３６の孔部に入り込んでも次回の噴出時に吐き出すことは可能であり、また大きなトナーが孔の排出口を塞いでも同様の原理で吹き飛ばすことが可能である。
前記多孔質部材３３〜３６の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、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、などが挙げられる。

多孔質部材３３〜３６の下部には、エアポンプ２４に接続されたエアチャンバ３３ａ、３４ａ、３５ａ、３６ａが設けられている。また、多孔質部材３３、３４、３５、３６は下部の多孔質部材３３、３４が上部の多孔質部材３５、３６より面積が小さく設定されている。同様に、エアチャンバ３３ａ、３４ａ、３５ａ、３６ａも下部のチャンバ３３ａ、３４ａが上部のチャンバ３５ａ，３６ａより室の容量が小さく設定されている。

エアポンプ２４が作動されると、各エアチャンバ３３ａ、３４ａ、３５ａ、３６ａを介して流動床である多孔質部材３３、３４、３５、３６からエアが噴出して収納されているトナーに供給され、トナーが流動化される。すなわち、粉体のトナーがエアによってあたかも液体のように流動化される。そして、流動化されたトナーは、ポンプ２２によりトナー吸引管（吸引管）３７から吸引され、複写ユニット１内に設けられたトナーホッパ９に移送される。このとき、粉体貯留部３２の最下位置近くからトナーを上方へ吸引するため、収納するほぼ全トナーを吸引して移送することができる。さらに、トナーを上方へ吸引すると、粉体貯留部３２の収納位置よりも高い位置に繋げる複写ユニット１に送る。このため、粉体搬送装置２０から複写ユニット１の間の搬送管が破損、あるいは誤って外れる等の問題が発生しても、粉体貯留部３２内のトナーが飛散することがなく、僅かに搬送管内を通っていたトナー飛散するという最小限の飛散に抑えられる。

また、上記したように下部のチャンバ３３ａ、３４ａが上部のチャンバ３５ａ、３６ａより容量が小さく、多孔質部材３３、３４、３５、３６も下部の多孔質部材３３、３４が上部の多孔質部材３５、３６より面積が小さいので、各エアチャンバ３３ａ、３４ａ、３５ａ、３６ａに同量のエアが供給されると、下部の多孔質部材３３、３４から噴出されるエアが上部の多孔質部材３５、３６から噴出されるエアより均一になる。よって、トナー吸引管３７で吸引され部分のトナーがより確実に流動化させることができる。なお、トナー吸引管３７の吸引口近くにはニヤエンドセンサ３８としてトナーの有無を検知するセンサが設けられている。また、粉体貯留部３２には供給するエアによって内部圧が高まることを防止するフィルタ３９がその上部に設けられている。このフィルタ３９は粉体貯留部３２が満杯状態のトナーの喫水線より上方であるならば、粉体貯留部３２の上部に限らず側部でもよく、フィルタ３９としては上記多孔質部材と同部材や、例えば、フッ素樹脂製の連続多孔質構造体であるゴアテックス（商品名、登録商標、ジャパンゴアテックス社製）のシートで構成することができる。

粉体搬送装置２０の粉体貯留部３２から上記複写ユニット１のトナーホッパ９に移送されたトナーは、搬送路１１を介して現像装置５の現像ホッパに搬送され、ここで現像に供される。

このように構成された粉体搬送装置２０は、トナーが収納される粉体貯留ユニット３１を固定ユニット２１から取り外して移動することができるので、粉体貯留部３２内のトナーがほぼ空になると、粉体貯留ユニット３１だけをトナーが充填された別の粉体貯留ユニット３１と交換するだけでトナーを継続して供給することができる。しかも、粉体貯留ユニット３１は複写ユニット１と電源が別であり、一部トナーが複写ユニット１に残っていれば、複写ユニット１の電源を切らずに粉体貯留ユニット３１の交換を行うことが可能となる。

ところで、現像により感光体４に付着したトナーの数パーセントは転写紙等の記録媒体に転写されず感光体４に残留する。その残留トナーはクリーニング装置８によって除去される。また、転写ベルト６に付着したトナー等の汚れはベルトクリーニング１０によって除去される。従来では、これらクリーニングによって除去したトナーを廃トナーとして装置本体内に設けた回収容器に溜め、回収容器が満杯になると、機械の稼動を停止して新しい回収容器と交換していた。
かかる構成であると、上記粉体搬送装置２０の粉体貯留部３２に３０〜４０ｋｇのトナーを収納でき、また感光体付着トナーの１０％程度が残留するものとすると、そのトナーを使いきると３〜４ｋｇ程度の廃トナーが回収されることになる。したがって、トナーを１ヶ月に約３０ｋｇも消費するヘビーユーザにとって回収容器の容量が大型の１０ｋｇ程度のものであっても２、３ヶ月毎に交換しなければならず、その作業が煩わしい。また、回収容器の容量を巨大化して交換頻度を減らすことも考えられるが、複写ユニット１内に設ける回収容器の容量も限度があり、より大きくすることは難しい。

そこで、本実施の形態１では上記したように粉体貯留ユニット３１内に廃トナー等を収納する廃トナー回収容器４０を設け、複写ユニット１のクリーニングで回収したトナーを廃トナー回収容器４０へ送って粉体貯留ユニット３１の交換に便乗して回収するものである。
具体的には、複写ユニット１内に回収部１２を設け、ここにクリーニング装置８によって除去されたトナーは搬送路１３を介して送り、またベルトクリーニング１０によって除去されたトナーは搬送路１４を介して送り、回収部１２に一旦集める。この回収部１２には粉体貯留部３２と同様に床面が多孔質部材１５からなる流動床が設けられ、この多孔質部材１５からエアポンプ２５によってエアが噴出される。このエアの吹き出しにより流動性が乏しくなった回収トナーの流動化が図られ、上記粉体搬送装置２０までポンプ２３の吸引よって容易に移送することができる。

粉体貯留ユニット３１内に設ける廃トナー回収容器４０は、そのタンク内のトナー量から算出される回収量を溜められればよいので、さほど大きな容量のものは必要なく、その強度も外部からの衝撃等を考慮せずに済む。したがって、廃トナー回収容器４０をフレキシブルな樹脂製袋、例えば、ビニール袋やポリ袋等で構成することができる。また、廃トナー回収容器４０はゴムバンド等でセット部４１に取り付けられるが、このセット部４１には、廃トナーが送り込まれる配管４２とエアを抜くフィルタ４３とが設けられている。このように、セット部４１に配管４２とフィルタ４３を設けることで、一度の操作で、配管４２とフィルタ４３を廃トナー回収容器４０に取り付けることができる。

以上説明したように、本実施の形態１では、収納ユニット２１に対して大容量化された粉体貯留ユニット３１を着脱自在に構成して、エア噴出部材（多孔質部材）３５、３６によって粉体貯留部３２の底部から空気を噴出しながらポンプ２２によってトナー吸引管３７の吸引口からトナーを吸引してトナーホッパ９（搬送先）に向けて吐出している。そして、収納部（収納ユニット２１）への粉体貯留ユニット３１の収納が完了したときに（ドア２１ｃが閉鎖されたときに）、第１のコネクタ７９ａ及び第２のコネクタ７９ｂが電気的に接続されて粉体貯留ユニット３１と収納ユニット２１との間で電気信号又は／及び電流のやり取りが可能になるように構成している。これにより、トナー飛散が少なく、転倒しにくく、交換作業の容易な粉体搬送装置及び画像形成システムを提供することができる。

実施の形態２．
図１５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１５は、実施の形態２における粉体搬送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。

本実施の形態２における粉体搬送装置２０も、前記実施の形態１のものと同様に、収納ユニット２１と、収納ユニット２１に対して着脱自在（交換自在）に構成されて大容量化された粉体貯留ユニット３１と、で構成されている。そして、エア噴出部材（多孔質部材）３５、３６によって粉体貯留部３２の底部から空気を噴出しながら、粉体貯留部３２内のトナーをポンプ２２によってトナー吸引管３７の吸引口から吸引してトナーホッパ９（搬送先）に向けて吐出している。

また、本実施の形態２においても、前記実施の形態１と同様に、収納部（収納ユニット２１）への粉体貯留ユニット３１の収納が完了したときに、第１のコネクタ７９ａ及び第２のコネクタ７９ｂが電気的に接続されて粉体貯留ユニット３１と収納ユニット２１との間で電気信号又は／及び電流のやり取りが可能になるように構成されている。
詳しくは、粉体貯留ユニット３１が収納ユニット２１の収納部に収納されてドア２１ｃが収納ユニット２１の開口を閉じたときに、粉体貯留ユニット３１に設置された第１のコネクタ７９ａと、ドア２１ｃに設置された第２のコネクタ７９ｂと、が係合（電気的な接続である。）するように構成されている。

また、本実施の形態２においても、前記実施の形態１と同様に、ドア２１ｃが閉鎖されて、第１のコネクタ７９ａと第２のコネクタ７９ｂとが係合されるとそれに連動して電子式の錠前（図１０の回路図を参照できる。）によってドア２１ｃが施錠される。

なお、第１のコネクタ７９ａ及び第２のコネクタ７９ｂが電気的に接続されて粉体貯留ユニット３１と収納ユニット２１との間でやり取りされる電気信号又は／及び電流としては、前記実施の形態１のもの（電動部に送られる駆動電流や電動部から発信される電気信号等である。）に限定されることなく、その他種々の形態のものがありうる。
例えば、第１のコネクタ７９ａ及び第２のコネクタ７９ｂが接続されたときに、粉体貯留ユニット３１が収納ユニット２１に収納されたことを画像形成装置１（又は粉体搬送装置２０）が認識するための電気信号をやり取りすることもできる。

ここで、本実施の形態２では、粉体貯留ユニット３１が収納ユニット２１の収納部に収納されていても、ドア２１ｃが開放されているときには、粉体貯留部３２に貯留されたトナーが搬送先のトナーホッパ９に向けて搬送（トナー補給）されないように制御している。
詳しくは、図１５を参照して、ポンプ２２は、ドア２１ｃが閉鎖（オン）されて第１のコネクタ７９ａと第２のコネクタ７９ｂとが係合しているときのみ稼動可能となるように制御される。

このような制御をおこなうことによって、粉体貯留ユニット３１の交換作業が完全に終わらないうちに、ポンプ２２が稼動してしまう不具合が抑止される。
具体的に、粉体貯留ユニット３１の交換作業において、ドア２１ｃが開放されてポンプ２２とトナー吸引管３７とを結ぶ搬送管（チューブ）が取り外されている状態で、画像形成装置１から送信されたトナー補給信号に基いてポンプ２２が稼動してしまうと、取り外された搬送管からトナーが逆噴射して飛散したり、トナーホッパ９内に空気が多量に送入されてトナーホッパ９を構成する筐体の隙間からトナーが飛散したりしてしまう。本実施の形態２では、ドア２１ｃが開放（オフ）されて第１のコネクタ７９ａと第２のコネクタ７９ｂとが接続されていないときには、トナー補給信号の有無にかかわらずポンプ２２の稼動を強制的に停止しているために、上述した不具合の発生を確実に抑止することができる。

また、本実施の形態２では、エア噴出部材（流動床）３５、３６が、ドア２１ｃの開閉にかかわらず稼動可能となるように制御される。詳しくは、多孔質部材３５、３６からの気体噴出をおこなうためのエアポンプ２４は、ドア２１ｃが開放されていても稼動できるように制御される。これは、粉体貯留ユニット３１の交換作業において、ドア２１ｃが開放されてエアポンプ２４とエアチャンバ３３ａ〜３６ａとを結ぶ搬送管（チューブ）が取り外されている状態でエアポンプ２４が稼動しても、トナー飛散等の不具合が生じないことによる。むしろ、ドア２１ｃの開放時にもエアポンプ２４を稼動することで、粉体貯留部３２内のトナーの流動化がより促進されることになる。

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、トナー飛散が少なく、転倒しにくく、交換作業の容易な粉体搬送装置及び画像形成システムを提供することができる。

なお、前記各実施の形態では、トナーを搬送先（供給先）に搬送する粉体搬送装置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成分現像剤を搬送先に搬送する粉体搬送装置２０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、粉体貯留部３２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、本発明の現像剤搬送タイプの画像形成装置としては、現像装置内のトナー濃度を一定に保つべく、トナー消費量に応じて補充トナーと一定量のキャリアを含んだ現像剤を搬送し、かつ現像装置内で余剰となった現像剤を劣化現像剤として逐次機外に排出する方式、いわゆるトリクル現像方式や、現像剤の劣化が一気に現像装置内の現像剤を自動排出し、本発明の粉体補給装置から新たな現像剤を搬送するタイプ、更にはトリクル方式で回収した現像剤を新たにトナー濃度を調整して再度現像装置に搬送するリサイクル方式等がある。

また、以下の粉体貯留ユニット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）を補充する粉体貯留ユニット（補充機）
（２）小麦粉、肥料、家畜用飼料等を移送する粉体貯留ユニット
（３）紛末又は液体から成る薬品、錠剤、あるいは粉白粉などの化粧品等を搬送する製造現場で用いられる粉体貯留ユニット
（４）セメントを移送する粉体貯留ユニット
（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貯留ユニット
（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貯留ユニット
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。

また、前記各実施の形態における画像形成システムをＬＡＮに接続して、ネットワーク上で粉体貯留ユニット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の画像形成システムの使用状況を確認できて、粉体貯留ユニット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。

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。

本発明の実施の形態１に係る画像形成システムの外観を示す全体概略図である。 粉体搬送装置と複写ユニットの接続状態を示す説明図である。 粉体搬送装置を示す斜視図である。 粉体貯留ユニット３１の収納状態を示した図である。 電気配線用のコネクタを接合させた実施例である。 本発明の電気配線用のコネクタ７９ａ、７９ｂの拡大図である。 電気配線用のコネクタ７９ａの詳細図である。 ピン配置を換えて非互換にしたコネクタである。 形状を変えて非互換にしたコネクタである。 電気配線用のコネクタを有する場合の電子式の錠前の電気回路を示す図である。 キャスターの進行方向を規制する規制部材を有する収納ユニット２１を示す図である。 キャスターの車輪の水平方向の回転規制を示す図である。 粉体搬送装置の内部構成を示す説明図である。 粉体貯留ユニットを示す説明図である。 本発明の実施の形態２における粉体搬送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。

符号の説明

１ 複写ユニット（画像形成装置）
５ 現像装置
１５ 多孔質部材
２０ 粉体搬送装置
２１ 収納ユニット
２１ｂ 収納ユニット連結部
２１ｃ ドア
２２ ポンプ
２３ ポンプ
２４ エアポンプ
２５ エアポンプ
３１ 粉体貯留ユニット
３１ａ キャスター
３１ｂ 粉体貯留ユニット連結部
３２ 粉体貯留部
３３、３４、３５、３６ 多孔質部材
３３ａ、３４ａ、３５ａ、３６ａ エアチャンバ
３８ ニヤエンドセンサ
３９ フィルタ
４０ 廃トナー回収容器
７９ａ 第１のコネクタ（ドロワコネクタ）
７９ａ１ 段ネジ
７９ｂ 第２のコネクタ（ドロワコネクタ）
８０ ＭＰＵ（マイクロプロセッサ）
８１ モータドライブ回路
８２ モータドライブ回路
８３ ステッピングモータ
８４ ＥＥＰＲＯＭ（メモリ）
８５ パワーオンリセット回路
８６ クロック発振用の時定数回路
８７ 電子ブザー
８９ 電気配線用のコネクタの接続を認識する回路
１０１ 規制部材

Claims (18)

1. 粉体を気流に混合させて搬送先に向けて搬送する粉体搬送装置であって、
   粉体を貯留する粉体貯留部を有する粉体貯留ユニットと、
   前記粉体貯留ユニットを収納部に収納する収納ユニットと、を備え、
   前記粉体貯留ユニットは、該粉体貯留ユニットを動作させるための電動部と、該電動部を駆動するために当該電動部に送られる駆動電流又は該電動部から発信される電気信号を伝達する電気配線と、該電気配線と外部配線とを電気的に導通させるための第１のコネクタと、を具備し、
   前記収納ユニットは、前記外部配線と電気的に導通するとともに前記第１のコネクタと係合する第２のコネクタと、前記粉体貯留ユニットを前記収納部に出入するための開口と、該開口を開閉するためのドアと、を具備し、
   前記第２のコネクタは、前記ドアに配設され、
   前記粉体貯留ユニットが前記収納部に収納されて前記ドアが前記開口を閉じたときに、前記第１のコネクタと前記第２のコネクタとが係合するように構成されたことを特徴とする粉体搬送装置。
2. 前記収納ユニットは、前記ドアを施錠又は解錠する錠前を具備し、
   前記錠前は、前記第１のコネクタと前記第２のコネクタとの係合に連動して前記ドアを施錠することを特徴とする請求項１に記載の粉体搬送装置。
3. 前記錠前は、電子式の錠前であることを特徴とする請求項２に記載の粉体搬送装置。
4. 前記ドアが前記開口を開放しているときに前記粉体貯留部に貯留された粉体が搬送先に向けて搬送されない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搬送装置。
5. 前記粉体貯留部に貯留された粉体を吸引管を介して吸引して搬送先に向けて吐出するポンプを備え、
   前記ポンプは、前記ドアが前記開口を閉鎖して前記第１のコネクタと前記第２のコネクタとが係合しているときのみ稼動可能となるように制御されることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の粉体搬送装置。
6. 前記粉体貯留ユニットは、前記粉体貯留部の底部から当該粉体貯留部の内部に向けて空気を噴出するエア噴出部材を備え、
   前記エア噴出部材は、前記ドアの開閉にかかわらず稼動可能となるように制御され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搬送装置。
7. 粉体を気流に混合させて搬送先に向けて搬送する粉体搬送装置であって、
   粉体を貯留する粉体貯留部を有するとともに第１のコネクタが配設された粉体貯留ユニットと、
   前記粉体貯留ユニットを収納する収納部を有するとともに第２のコネクタが配設された収納ユニットと、を備え、
   前記収納ユニットは、前記粉体貯留ユニットを前記収納部に出入するための開口と、該開口を開閉するためのドアと、を具備し、
   前記第２のコネクタは、前記ドアに配設され、
   前記収納部への前記粉体貯留ユニットの収納が完了したときに前記第１のコネクタ及び前記第２のコネクタが電気的に接続されて前記粉体貯留ユニットと前記収納ユニットとの間で電気信号又は／及び電流のやり取りが可能になるように構成され、
   前記粉体貯留ユニットが前記収納部に収納されて前記ドアが前記開口を閉じたときに、前記第１のコネクタと前記第２のコネクタとが係合するように構成されたことを特徴とする粉体搬送装置。
8. 前記収納ユニットは、前記第１のコネクタと前記第２のコネクタとの係合に連動して前記ドアを施錠する錠前を具備したことを特徴とする請求項７に記載の粉体搬送装置。
9. 前記錠前は、電子式の錠前であることを特徴とする請求項８に記載の粉体搬送装置。
10. 前記ドアが前記開口を開放しているときに前記粉体貯留部に貯留された粉体が搬送先に向けて搬送されないように制御される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搬送装置。
11. 前記粉体貯留部に貯留された粉体を吸引管を介して吸引して搬送先に向けて吐出するポンプを備え、
    前記ポンプは、前記ドアが前記開口を閉鎖して前記第１のコネクタと前記第２のコネクタとが係合しているときのみ稼動可能となるように制御されることを特徴とする請求項７〜請求項１０のいずれかに記載の粉体搬送装置。
12. 前記粉体貯留ユニットは、前記粉体貯留部の底部から当該粉体貯留部の内部に向けて空気を噴出するエア噴出部材を備え、
    前記エア噴出部材は、前記ドアの開閉にかかわらず稼動可能となるように制御されることを特徴とする請求項７〜請求項１１のいずれかに記載の粉体搬送装置。
13. 前記粉体貯留ユニットは、キャスターを具備し、
    前記収納ユニットは、前記キャスターが進行する方向を規制する規制部材を具備し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搬送装置。
14. 請求項１〜請求項１３のいずれかに記載の粉体搬送装置と画像形成装置とを備えた画像形成システムであって、
    前記画像形成装置は、前記粉体搬送装置から搬送された粉体を用いて画像形成をおこなうことを特徴とする画像形成システム。
15. 前記粉体搬送装置は、前記画像形成装置と別体に構成されていることを特徴とする請求項１４に記載の画像形成システム。
16. 前記粉体搬送装置は、画像形成装置と一体に構成されていることを特徴とする請求項１４に記載の画像形成システム。
17. 前記粉体は、トナーであることを特徴とする請求項１４〜請求項１６のいずれかに記載の画像形成システム。
18. 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１４〜請求項１６のいずれかに記載の画像形成システム。

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