(57)【要約】【課題】粉体の搬送における垂直落下の搬送部の受入口付近でのトナー詰まりの発生を有効に抑制するトナー搬送装置および画像形成装置を提供する。【解決手段】１次元的に延びた形状に沿って、トナーを含む現像剤を一方向に搬送する搬送部材と、搬送部材の端部に対し、一方向と交わる方向に隣接して配置されるトナー送り出し部材と、トナー受入口がトナー送り出し部材の上方に形成された上面部を有する筐体とを備え、トナー送り出し部材が、１次元的に延び回転する軸部材と、軸部材に一辺が接続されて軸部材から離れる向きに広がり、軸部材から離れた先端部分が先細りの形状を有し、軸部材の回転とともに回転して、トナー受入口に供給されてトナー送り出し部材に向かって落下してきたトナーを掻き落とすことで、トナー受入口に供給されたトナーを送り出す平板部とを備えた。【選択図】図２
2014149332.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１次元的に延びた形状を有し、該１次元的に延びた形状に沿って、トナーを含む現像剤を一方向に搬送する搬送部材と、
前記搬送部材の端部に対し、前記一方向と交わる方向に隣接して配置されるトナー送り出し部材と、
トナーの供給を受けるトナー受入口が前記トナー送り出し部材の上方に形成された上面部を有し、前記搬送部材および前記トナー送り出し部材を収容する筐体とを備え、
前記トナー送り出し部材が、１次元的に延び回転する軸部材と、該軸部材に一辺が接続されて該軸部材から離れる向きに広がり、該軸部材から離れた先端部分が先細りの形状を有し、前記軸部材の回転とともに回転して、前記トナー受入口に供給されて前記トナー送り出し部材に向かって落下してきたトナーを掻き落とすことで、前記トナー受入口に供給されたトナーを送り出す平板部とを備えたものであることを特徴とするトナー搬送装置
【請求項２】
前記平板部は、前記軸部材と一体成型されていることを特徴とする請求項１記載のトナー搬送装置。
【請求項３】
前記平板部の前記先端部分は、可撓性の材料で構成されていることを特徴とする請求項１記載のトナー搬送装置。
【請求項４】
前記筐体は、前記トナー送り出し部材からみて前記端部とは反対側に、前記軸部材に沿って延びる壁面を有するものであり、前記平板部は、前記軸部材の回転の際に、前記壁面から離間していることを特徴とする請求項１から３のうちのいずれか１項記載のトナー搬送装置。
【請求項５】
前記トナーは、体積平均粒径が４．５μｍ以下のトナーであることを特徴とする請求項１から４のうちのいずれか１項記載のトナー搬送装置。
【請求項６】
トナー像を形成し該トナー像を記録媒体上に定着する画像形成部と、
前記画像形成部に接続されて該画像形成部との間でトナーを搬送するトナー搬送部とを備え、
前記トナー搬送部が、
１次元的に延びた形状を有し、該１次元的に延びた形状に沿って、トナーを含む現像剤を一方向に搬送する搬送部材と、
前記搬送部材の端部に対し、前記一方向と交わる方向に隣接して配置され、トナーを送り出すトナー送り出し部材と、
トナーの供給を受けるトナー受入口が前記トナー送り出し部材の上方に形成された上面部を有し、前記搬送部材および前記トナー送り出し部材を収容する筐体とを備え、
前記トナー送り出し部材が、１次元的に延び回転する軸部材と、該軸部材に一辺が接続されて該軸部材から離れる向きに広がり、該軸部材から離れた先端部分が先細りの形状を有し、前記軸部材の回転とともに回転して、前記トナー受入口に供給されて前記トナー送り出し部材に向かって落下してきたトナーを掻き落とすことで、前記トナー受入口に供給されたトナーを送り出す平板部とを備えたものである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、トナー搬送装置および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画質の向上に伴って、トナーの小径化が進んでいる。
【０００３】
特許文献１には、トナー受入口の真下に位置する搬送部材の端部に、搬送部材の回転に伴って回転する矩形形状の平板部材を取り付け、この回転する平板部材により、トナー受入口から現像器内に落下してきたトナーを分散させることで、トナー受入口付近でのトナー詰まりの抑制を図った現像装置が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１２９２１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、粉体の搬送における垂直落下の搬送部の受入口付近でのトナー詰まりの発生を有効に抑制するトナー搬送装置および画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１は、
１次元的に延びた形状を有し、該１次元的に延びた形状に沿って、トナーを含む現像剤を一方向に搬送する搬送部材と、
上記搬送部材の端部に対し、上記一方向と交わる方向に隣接して配置されるトナー送り出し部材と、
トナーの供給を受けるトナー受入口が上記トナー送り出し部材の上方に形成された上面部を有し、上記搬送部材および上記トナー送り出し部材を収容する筐体とを備え、
上記トナー送り出し部材が、１次元的に延び回転する軸部材と、該軸部材に一辺が接続されて該軸部材から離れる向きに広がり、該軸部材から離れた先端部分が先細りの形状を有し、上記軸部材の回転とともに回転して、上記トナー受入口に供給されて上記トナー送り出し部材に向かって落下してきたトナーを掻き落とすことで、上記トナー受入口に供給されたトナーを送り出す平板部とを備えたものであることを特徴とするトナー搬送装置である。
【０００７】
請求項２は、請求項１において、上記平板部は、上記軸部材と一体成型されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項３は、請求項１において、上記平板部の上記先端部分は、可撓性の材料で構成されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項４は、請求項１〜３において、上記筐体は、上記トナー送り出し部材からみて上記端部とは反対側に、上記軸部材に沿って延びる壁面を有するものであり、上記平板部は、上記軸部材の回転の際に、上記壁面から離間していることを特徴とする。
【００１０】
請求項５は、請求項１〜４において、上記トナーは、体積平均粒径が４．５μｍ以下のトナーであることを特徴とする。
【００１１】
請求項６は、
トナー像を形成し該トナー像を記録媒体上に定着する画像形成部と、
上記画像形成部に接続されて該画像形成部との間でトナーを搬送するトナー搬送部とを備え、
上記トナー搬送部が、
１次元的に延びた形状を有し、該１次元的に延びた形状に沿って、トナーを含む現像剤を一方向に搬送する搬送部材と、
上記搬送部材の端部に対し、上記一方向と交わる方向に隣接して配置され、トナーを送り出すトナー送り出し部材と、
トナーの供給を受けるトナー受入口が上記トナー送り出し部材の上方に形成された上面部を有し、上記搬送部材および上記トナー送り出し部材を収容する筐体とを備え、
上記トナー送り出し部材が、１次元的に延び回転する軸部材と、該軸部材に一辺が接続されて該軸部材から離れる向きに広がり、該軸部材から離れた先端部分が先細りの形状を有し、上記軸部材の回転とともに回転して、上記トナー受入口に供給されて上記トナー送り出し部材に向かって落下してきたトナーを掻き落とすことで、上記トナー受入口に供給されたトナーを送り出す平板部とを備えたものであることを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１のトナー搬送装置および請求項６の画像形成装置によれば、トナー受入口付近でのトナー詰まりが発生しにくい。
【００１３】
請求項２のトナー搬送装置によれば、製造コストを下げることができる。
【００１４】
請求項３のトナー搬送装置によれば、トナー詰まりの抑制効果が高い。
【００１５】
請求項４のトナー搬送装置によれば、壁面にトナーが擦り付けられることに起因するトナー凝集体の発生が抑制される。
【００１６】
請求項５のトナー搬送装置によれば、本発明によるトナー詰まりの発生の抑制が特に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１実施形態の画像形成装置の全体構成図である。
【図２】図１に概要を示す現像器の内部を上方から見て示した透視図である。
【図３】平板部材によって、搬送部材に新たなトナーが送り出される様子を示した図である。
【図４】安息角の測定方法の説明図である。
【図５】トナーの体積平均粒径［μｍ］に対する安息角［度］の測定結果を示した図である。
【図６】トナーの突出量の測定実験の模式図である。
【図７】トナーの体積平均粒径［μｍ］に対する突出量［ｍｍ］の測定結果を示した図である。
【図８】第２実施形態における平板部材を表した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
［第１実施形態］
図１は、第１実施形態の画像形成装置１００の全体構成図である。
【００１９】
この画像形成装置１００には、矢印Ａ方向に回転する円筒形の感光体２１が備えられており、その感光体２１の回りには、帯電器２２、露光器２３、現像器２４、転写器２５、および清掃器２６が備えられている。
【００２０】
帯電器２２は、感光体２１の表面をあらかじめ定められた電位に帯電する。
【００２１】
露光器２３は、感光体２１の表面に画像信号に基づいて変調させた露光光を照射し、感光体２１の表面に帯電電位分布からなる静電潜像を形成する。
【００２２】
現像器２４には、トナーとキャリアを含む現像剤が収容されており、この現像器２４は、その現像剤中のトナーで感光体２１上の静電潜像を現像して感光体表面にトナー像を形成する。
【００２３】
転写器２５は、感光体２１上のトナー像を、以下に説明するように搬送されてきた用紙上に転写する。
【００２４】
この画像形成器１００には、用紙が積み重ねられた状態に収容された用紙トレイ６０が備えられており、その用紙トレイ６０内の用紙のうちの最も上に積み重ねられている１枚の用紙がピックアップローラ４０で取り出される。この取り出された用紙は、搬送ローラ４１で搬送されてその用紙の先端が待機ローラ４２に達した時点で用紙搬送が一旦停止し、用紙はその状態で待機した状態となる。そしてその待機した状態の用紙は、感光体２１上のトナー像が転写器２５に達する時点でその転写器２５の位置まで進むようにタイミング調整されて待機ローラから送り出され、感光体２１上のトナー像が転写器２５の作用により用紙上に転写される。用紙搬送経路のさらに下流側には、定着器５０が備えられている。この定着器５０は、搬送されてきた用紙上のトナー像を加熱および加圧してそのトナー像を用紙上に定着する装置である。定着器５０を経由することにより定着トナー像からなる画像が形成された用紙は、排紙ローラ４３により排紙トレイ７０上に送り出される。図１では、用紙トレイ６０から取り出されて排紙トレイ７０上に送り出されるまでの用紙の経路４４が点線矢印で示されている。
【００２５】
また、感光体２１上の、トナー像の転写後に残存する残存トナーは、清掃器２６により感光体２１上から除去される。
【００２６】
ここで、現像器２４には、そのケース２４４内に、図１の紙面に垂直な方向に互いに平行に延びる２本の搬送部材２４２，２４３と、現像ロール２４１とが備えられている。これら２本の搬送部材２４２，２４３は、回転してケース２４４内の現像剤を循環移動させながら撹拌する部材である。
【００２７】
また、現像ロール２４１は、矢印Ｂ方向に回転して、ケース２４４内の現像剤を感光体２１に対面した領域に搬送する役割を担っている。感光体２１上の静電潜像は、現像ロール２４１により搬送されてきた現像剤中のトナーにより現像される。したがってこの現像を繰り返すとケース２４４内の現像剤中のトナーが不足することになる。このため、この画像形成装置１００は、トナーが収容された着脱自在なトナーカートリッジ３０を備えている。このトナーカートリッジ３０に収容されたトナーは、現像器２４の中のトナーが減るに従って、その減った分だけトナー供給路３０ａを経由して現像器２４に供給される。ここで、このトナー供給路３０ａは、トナーカートリッジ３０から供給されたトナーを搬送する第１供給路３１と、その第１供給路３１を通って搬送されてきたトナーを現像器２４のケース２４４内に落下させる第２供給路３２とを有する。第１供給路３１内にはその第１供給路３１の延びる方向に延び回転してトナーを搬送する搬送部材３３が備えられている。この搬送部材３３が、現像器２４内のトナーの減少に応じた回転数だけ回転することで、現像器２４内のトナーが減少した分だけ現像器２４にトナーが補給される。第２供給路３２には搬送部材は備えられておらず、この第２供給路３２は、トナーが自然落下により、現像器２４に、ケース２４４の上面に形成されたトナー受入口２４７から供給される構造となっている。
【００２８】
また、清掃器２６には、感光体２１に残存していたトナーがそのケース２６１内に収容される。このケース２６１内のトナーは、このケース２６１内に備えられた、図１の紙面に垂直な方向に延びる搬送部材２６２によりその方向の隅まで搬送され、トナー排出路２７を経由して廃トナータンク２８に収容される。このトナー排出路２７は、搬送部材２６２により上述の隅まで搬送されたトナーを搬送する第１排出路２７２と、その第１排出路２７２を通って搬送されてきたトナーを廃トナータンク２８内に落下させる第２排出路２７３とを有する。第１排出路２７２内にはその第１排出路２７２の延びる方向に延び回転してトナーを搬送する搬送部材２７１が備えられている。この搬送部材２７１に搬送されたトナーは、第２排出路２７３内を落下して廃トナータンク２８に収容される。
【００２９】
図２は、図１に概要を示す現像器２４の内部を上方から見て示した透視図である。
【００３０】
この現像器２４は、図１を参照して説明した通り、互いに平行に延びる２本の搬送部材２４２，２４３と、図１に示す矢印Ｂ方向に回転する現像ロール２４１を備えている。
【００３１】
ケース２４４内には、２本の搬送部材２４２，２４３どうしの間に仕切壁２４５が設けられていて、このケース２４４は２つの部屋２４２ａ，２４３ａに仕切られている。ただし、この仕切壁２４５の、長手方向両端部には、それぞれ開口２４６a，２４６ｂが形成されている。
【００３２】
２本の搬送部材２４２，２４３は、いずれも、丸棒形状の回転軸２４２ｂ，２４３ｂと、その回転軸の回りに備えられた、その回転軸２４２ｂ，２４３ｂの延びる方向に螺旋を描きながら延びる螺旋羽根２４２ｃ，２４３ｃとを有する。これらの搬送部材２４２，２４３は、回転して、一方の搬送部材２４３はケース２４４内のトナーを矢印Ｘ方向に搬送し、もう一方の搬送部材２４２は、そのトナーを矢印Ｙ方向に搬送する。このケース２４４の、このもう一方の搬送部材２４２の端部に対応する上面部分には、トナーカートリッジ３０から供給路３１を通って供給されてきたトナーを受け入れるトナー受入口２４７が設けられている（図１参照）。このもう一方の搬送部材２４２の端部には、回転軸２４２ｂに一辺が接続されて回転軸２４２ｂから離れる向きに広がる平坦な平板部材２４８が設けられている。後述するように、この平板部材２４８が、搬送部材２４２の回転とともに回転することで、トナー受入口２４７からこの搬送部材２４２の端部に向かって落下してくるトナーは一方の搬送部材２４３に送り出される。このようにして、トナー受入口２４７から供給された新たなトナーは、一方の搬送部材２４３に送られる。
【００３３】
一方の搬送部材２４３に送られた新たなトナーは、一方の搬送部材２４３が配置された部屋２４３ａ内を矢印Ｘ方向に搬送され、この搬送の途中で部屋２４３ａ内の現像剤と撹拌、混合される。この新たなトナーが撹拌、混合された現像剤は開口２４６ｂを通って、もう一方の搬送部材２４２が配置された部屋２４２ａに移動し、今度はその部屋２４２ａ内を搬送部材２４２により矢印Ｙ方向に搬送され、もう一方の開口２４６ａを通って部屋２４３ａに移動する。
【００３４】
この現像器２４内の現像剤は、以上のようにして循環移動し新たなトナーも一緒に撹拌、混合される。
【００３５】
現像ロール２４１は、搬送部材２４２が配置された部屋２４２ａから現像剤を受け取って、図１に示す感光体２１に対面した領域に運び、現像によりトナーが減ってキャリアの割合が増えた現像剤が再びケース２４４内に戻される。このキャリアの割合が増えた現像剤は、上述のように搬送、攪拌されて新たなトナーとも混合し、元の割合のトナーとキャリアとを有する現像剤として循環される。
【００３６】
次に、平板部材２４８による搬送部材２４３への新たなトナーの送り出しについて説明する。
【００３７】
図３は、平板部材２４８によって、搬送部材２４３に新たなトナーが送り出される様子を示した図である。
【００３８】
図３には、図２のトナー受入口２４７付近の搬送部材２４２の端部を、図２の左側から見たときの様子が示されている。図３に示す、平板部材２４８を用いた新たなトナーの送り出し機構が、本発明の第１実施形態のトナー搬送装置である。
【００３９】
平板部材２４８を有する搬送部材２４２は、図２で上述したトナーの撹拌・搬送の際には、図３の矢印Ｄ方向に回転する。この回転とともに、搬送部材２４２の端部に設けられた平板部材２４８も矢印Ｄ方向に回転する。上述したように、この搬送部材２４２の端部の上方のトナー受入口２４７からは新たなトナーが落下してくる。落下してくる新たなトナーは、矢印Ｄ方向に回転する平板部材２４８により、一方の搬送部材２４３に向かって送り出される。
【００４０】
従来の現像装置の中にも、搬送部材の端部に取り付けた平板状の部材により、トナー受入口から供給されたトナーをこの搬送部材とは別の搬送部材に向けて送り出すものが存在する。こうした平板状の部材としては、搬送部材の回転軸方向およびこの回転軸から離れる方向に延びた矩形状の平板部材が用いられることが一般的である。
【００４１】
このような矩形状の平板部材を用いて、上述した、現像剤搬送方向上流側の別の搬送部材へのトナーの送り出しが繰り返された場合、この平板部材が取り付けられた搬送部材の端部と、トナーが送り出される別の搬送部材との間に、トナーの壁が形成されていくことがある。このようなトナーの壁が大きく成長すると、トナー受入口から落下して平板部材により送り出されたトナーが、トナーの壁に阻まれて上記の別の搬送部材に到達せずに、平板部材が取り付けられた上記の端部付近に堆積してしまい、トナー詰まりを起こすことがある。トナー詰まりが生じると、静電潜像の現像に必要なトナーが不足し、さらには、搬送部材の回転が阻害されるといった問題が生じる。
【００４２】
近年の画像形成装置の分野では、画像の解像度向上のためにトナーの小径化が進んでいるが、こうした小径のトナーでは単位体積あたりのトナー粒子同士の摩擦が大きいためにトナーの流動性が低くて上述したトナーの壁が形成されやすい。このため、小径のトナーではトナー詰まりが起こりやすく、上述の問題は特に深刻である。
【００４３】
ここで、トナーの体積平均粒径とトナーの流動性の関係を示す３つの実験について説明する。
［実験１］
実験１は、トナーの搬送速度の測定を通じて、トナーの体積平均粒径とトナーの流動性との関係を調べる実験である。
【００４４】
実験１では、円筒状のパイプの内側に、搬送部材を配置し、この搬送部材を回転させて上記のパイプの内側でトナーを搬送したときのトナーの搬送速度（ｇ／秒）を測定する。ここで、上記の円筒状のパイプの内径は１５ｍｍである。また、上記の搬送部材は、軸の直径が２．６ｍｍ、複数の螺旋状の羽根のピッチが１８．５ｍｍ、軸の方向に垂直な方向についての螺旋状の羽根の幅（軸螺旋状の羽根の一端部からこの一端部とは反対側の端部までの距離を軸の方向に垂直な方向についての距離に換算して評価したもの）が１０ｍｍの搬送部材である。また、搬送部材の回転速度は、６７回転／分である。
【００４５】
このようなトナーの搬送速度の測定を、６．２重量％の外添剤が添加された体積平均粒径５．８μｍのトナーについて行ったところ、トナーの搬送速度が０．２３ｇ／秒という結果が得られた。ここで、体積平均粒径５．８μｍのトナーは、小径トナーが注目される以前から従来の画像形成装置で一般的に用いられてきた典型的なトナーである。
【００４６】
また、このトナーの搬送速度の測定を、同じく６．２重量％の外添剤が添加された体積平均粒径４．５μｍのトナーについて行ったところ、トナーの搬送速度が０．１３ｇ／秒という結果が得られた。
【００４７】
上記の２つのトナーの搬送速度の結果から、トナーの体積平均粒径が小さくなると、トナーの搬送速度が低下すること、すなわち、トナーの流動性が低下することがわかる。特に、体積平均粒径４．５μｍのトナーが用いられた場合には、体積平均粒径５．８μｍのトナーが用いられた場合に比してトナーの搬送速度が約５７％（≒０．１３／０．２３）にまで低下しており、体積平均粒径４．５μｍ以下の小径のトナーが用いられる場合には、トナーの搬送速度が（体積平均粒径５．８μｍのトナーが用いられた場合に比して）約５７％以下となることが予想される。このため、体積平均粒径４．５μｍ以下の小径のトナーでは、流動性の低下に伴うトナー詰まりの発生が特に懸念される。
【００４８】
なお、トナーの搬送速度は、トナーの体積平均粒径の他に外添剤の重量％によっても変化する。たとえば、体積平均粒径４．５μｍのトナーに６．６重量％の外添剤が添加された場合について上記の実験を行ったところ、トナーの搬送速度が０．１８ｇ／秒という結果が得られた。このように、６．６重量％の外添剤が添加された場合が、同一の体積平均粒径４．５μｍのトナーに６．２重量％の外添剤が添加された上述の場合に比べてトナーの搬送速度が大きくなっているのは、前者の場合は、後者の場合よりも体積平均粒径４．５μｍのトナーの量が相対的に少ないことに起因して生じたものである。ただし、解像度向上に必要なトナーを確保する観点から、外添剤の量を増加させる（トナーの量を減らす）ことによって流動性の低下に伴うトナー詰まりを防ぐのは困難であり、別の対策が必要となる。
［実験２］
実験２は、トナーの安息角（その定義については後述）の測定を通じてトナーの体積平均粒径とトナーの流動性の関係との関係を調べる実験である。
【００４９】
図４は、安息角の測定方法の説明図である。
【００５０】
実験２では、筒３０１から平板３０２上にトナー３０３を落下させる。このとき、平板３０２上にトナーの山が形成されるが、その山の傾きθ［度］が安息角である。この安息角を様々な体積平均粒径［μｍ］のトナーについて測定する。
【００５１】
一般に、流動性が高いトナーでは安息角θは小さくなり、流動性が低いトナーでは安息角θは小さくなる。この実験２では、様々な体積平均粒径［μｍ］のトナーの流動性の程度を、安息角の測定を通じて調べることができる。
【００５２】
図５は、トナーの体積平均粒径［μｍ］に対する安息角［度］の測定結果を示した図である。同一の体積平均粒径における記号の違いは、体積平均粒径は同一の、種類の異なるトナーを表わしている。
【００５３】
この図５から分かるように、体積平均粒径が小さいトナーほど大きな安息角を有している。特に、体積平均粒径が４．５μｍ付近よりも小さくなると、安息角が６０度を超えて急に大きくなっている。この結果から、体積平均粒径４．５μｍ以下の小径のトナーが用いられた場合には、体積平均粒径がもっと大きいトナーが用いられた場合に比してトナーの流動性がかなり低下することがわかり、トナー詰まりの発生が特に懸念される。
［実験３］
実験３は、トナーの突出量（その定義については後述）の測定を通じてトナーの体積平均粒径とトナーの流動性の関係との関係を調べる実験である。
【００５４】
図６は、トナーの突出量の測定実験の模式図である。
【００５５】
実験３では、箱２０１内のトナーを、パイプ２０２の内部に配置された搬送部材２０６で送り出し、そのパイプ２０２とＬ字に曲がるように連結されたパイプ２０３内に送り込む。このパイプ２０３内には搬送部材は備えられていない。また、これらのパイプ２０２，２０３は床面から持ち上がった位置にある。パイプ２０３内に送り込まれたトナーは、後ろから押されるトナーによりその出口２０７から突出する。
【００５６】
一般に、突出量が大きくなるとやがてその突出した部分が崩れて床に落ちることとなるが、この実験３では、測定時間（具体的には下記参照）経過時点における、崩れる直前の突出部分２０８の突出量Ｌを、様々な体積平均粒径［μｍ］のトナーについて測定した。
【００５７】
実験３における測定条件は以下の通りである。
【００５８】
トナー重量：２０ｇ
測定時間：１ｍｉｎ
パイプ内径：１４ｍｍ
搬送部材：スプリングオーガ―
オーガ―径：１３ｍｍ
オーガ―ピッチ：１０ｍｍ
回転数：５０ｒｐｍ
一般に、流動性が高いトナーでは突出量Ｌは小さくなり、流動性が低いトナーでは突出量Ｌは小さくなる。この実験３では、様々な体積平均粒径［μｍ］のトナーの流動性の程度を、突出量Ｌの測定を通じて調べることができる。
【００５９】
図７は、トナーの体積平均粒径［μｍ］に対する突出量Ｌ［ｍｍ］の測定結果を示した図である。同一の体積平均粒径における記号の違いは、体積平均粒径は同一の、種類の異なるトナーを表わしている。
【００６０】
この図７から分かるように、体積平均粒径が小さいトナーほど突出量が大きい。特に、体積平均粒径が４．５μｍ付近よりも小さくなると、突出量が２．５ｍｍを超えて急に大きくなっている。この結果から、体積平均粒径４．５μｍ以下の小径のトナーが用いられた場合には、体積平均粒径がもっと大きいトナーが用いられた場合に比してトナーの流動性がかなり低下することがわかり、トナー詰まりの発生が特に懸念される。
【００６１】
以上が、トナーの体積平均粒径と流動性の関係を示す３つの実験についての説明である。なお、２．０μｍより小さいトナー粒子は作成するのが困難なため、２．０μｍ以上のトナーが好ましく用いられる。以下、本発明の実施形態に戻って説明を続ける。
【００６２】
図１に示す画像形成装置１００では、画像の解像度向上のためにこうした体積平均粒径が４．５μｍ以下の小径のトナーを用いて静電潜像の現像を行うとともに、図２に示すトナーの搬送機構において、トナー詰まりの発生を抑制するための工夫が凝らされている。以下では、この工夫について説明する。
【００６３】
図２に示すように、平板部材２４８の、回転軸２４２ｂから離れた側の先端部分２４９は、回転軸２４２ｂから離れて筐体２４４の内壁２４４ａに向かう方向について先細りとなった三角形状を有している。図３に示すように平板部材２４８による一方の搬送部材２４３へのトナーの送り出しに伴いトナーの壁３０４が形成され始めると、やがて、回転する平板部材２４８の先端部分２４９における三角形状の尖った先（図２も参照）が、図３の点線で示すようにトナーの壁３０４に接触する。この先端部分２４９の接触によりトナーの壁３０４に亀裂が生じ、バランスを失ってトナーの壁３０４が崩れる。これにより、トナーの壁３０４はあまり大きくなることはできず、上述したトナー詰まりを起こすほどの大きなトナーの壁３０４は形成されにくい。この結果、図１に示す画像形成装置１００では、小径のトナーを用いていても、トナー受入口２４７付近でのトナー詰まりの発生が有効に抑制される。
【００６４】
また、回転軸２４２ｂの回転の際に、平板部材２４８は、図２に示すように内壁２４４ａから離間している。仮に回転軸２４２ｂの回転の際に平板部材２４８が内壁２４４ａに接するとすると、平板部材２４８の回転に伴い内壁２４４ａにトナーが押しつけられてトナーの凝集体が形成され、そのトナーの凝集体が画像形成に用いられることで画像に白点状の画質欠陥が生じることがある。図１に示す画像形成装置１００では、図２に示すように平板部材２４８が内壁２４４ａから離間していることにより、こうしたトナーの凝集体に起因する画質欠陥の問題は回避されている。
【００６５】
また、搬送部材２４２では、三角形状の先端部分２４９を含めて平板部材２４８全体が、搬送部材２４２の丸棒形状の回転軸２４２ｂと一体成形されている。これにより、三角形状の先端部分２４９を別体で取り付けるよりも製造コストが低減されている。
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
【００６６】
第２実施形態の画像形成装置が、図１に示す、第１実施形態の画像形成装置１００と異なる点は、第２実施形態では平板部材の先端部分が、平板部材の残りの部分とは別体でその残りの部分に取り付けられている点であり、この点以外の点については、図１〜図３で上述したものと同じである。そこで、重複説明は省略し、異なる点に焦点を絞って説明を行う。
【００６７】
図８は、第２実施形態における平板部材２４８’を表した図である。
【００６８】
平板部材２４８’は、矩形形状を有し搬送部材２４２’の丸棒形状の回転軸２４２ｂと一体成形されている平坦な矩形形状部２４８ａと、丸棒形状の回転軸２４２ｂに接続している矩形形状部２４８ａの辺とは反対側の辺に取り付けられた平坦な三角形状の先端部分２４９’とを有している。この先端部分２４９’は、可撓性を有するフィルム状の材料で構成されている。先端部分２４９’の三角形状の尖った先がトナーの壁に接触する際には先端部分２４９’の撓りに伴う弾性力がトナーの凝集体に加えられるため、この平板部材２４８’ではトナーの壁を切り崩す効果が高く、トナー詰まりの抑制効果が向上している。
【００６９】
次に、平板部材に三角形状の先端部分を設けることによるトナー詰まりの防止効果を具体的な実験で検証した実験について説明する。
【００７０】
この実験では、体積平均粒径４．５μｍのトナーを、後述の実施例１、比較例１、および比較例２の画像形成装置内の現像装置に供給しながら、一定の温度湿度環境の下で、用紙への同一の画像の出力を連続して行いつつ、現像装置の中心部のトナーのトナー濃度（単位は％）の測定を行った。トナー受入口付近でのトナーの詰まりが生じると、現像装置の中心部のトナー濃度がトナー不足のために低下して、上記の画像を上記の環境下で出力する際に必要なトナー濃度の目標となる目標トナー濃度を下回るようになる。一般に、トナー濃度が目標トナー濃度を２．５％程度下回るほど低下すると、トナー受入口付近の詰まったトナーで搬送部材が回転不能になるといった事態が生じるようになる。そこで、この実験では、用紙１万枚分の出力が行われるまでに、測定されたトナー濃度が目標トナー濃度から２．５％低下する事態が生じるか否かでトナーの詰まりの評価（上記の事態が生じなければ「○」、生じれば「×」）を行った。
【００７１】
この実験で用いた画像形成装置は、以下の実施例１、比較例１、および比較例２の画像形成装置である。
［実施例１］
実施例１の画像形成装置は、図１に示す、第１実施形態の画像形成装置と同一の構成を有し、図２に示す平板部材２４８として、等辺が５ｍｍの直角二等辺三角形の形状の先端部分を有する平板部材を用いた画像形成装置である。
［比較例１］
比較例１の画像形成装置は、実施例１の画像形成装置の平板部材から直角二等辺三角形の形状の先端部を取り除いた矩形形状の平板部材を有する点を除けば、実施例１の画像形成装置と同一の構成を有する画像形成装置である。
［比較例２］
比較例２の画像形成装置は、平板部材が存在しない点を除けば、実施例１の画像形成装置と同一の構成を有する画像形成装置である。
【００７２】
下記の表１に、実施例１、比較例１、および比較例２の画像形成装置を用いて上記の実験を行ったときの結果を示す。
【００７３】
【表１】
2014149332.tif 000003
【００７４】
表１に示すように、比較例１および比較例２では、測定されたトナー濃度が２．５％低下する事態が生じているのに対し（評価は「×」）、実施例１では、測定されたトナー濃度が２．５％低下する事態が生じなかった（評価は「○」）。
【００７５】
この実験結果から、平板部材において三角形状の先端部分を備えることで、小径トナーを用いていても、トナー受入口付近でのトナー詰まりの発生を有効に抑制できることが確認できた。
【００７６】
以上が、本発明の実施形態の説明である。
【００７７】
以上の説明においては、モノクロの片面出力プリンタを例として説明したが、本発明は、モノクロまたはカラーの両面出力プリンタに適用されてもよい。また、プリンタ以外にも、コピー機やファックス機に適用されてもよい。
【符号の説明】
【００７８】
１００  画像形成装置
２０１  箱
２０２，２０３  パイプ
２０６  搬送部材
２０７  出口
２０８  突出部分
２１  感光体
２２  帯電器
２３  露光器
２４  現像器
２４１  現像ロール
２４２，２４３  搬送部材
２４２ａ，２４３ａ  部屋
２４２ｂ，２４３ｂ  回転軸
２４２ｃ，２４３ｃ  螺旋羽根
２４４  ケース
２４４ａ  内壁
２４５  仕切壁
２４６ａ，２４６ｂ  連絡口
２４７  トナー受入口
２４８，２４８’  平板部材
２４８ａ  矩形形状部
２４９，２４９’  先端部分
２５  転写器
２６  清掃器
２６１  ケース
２６２  搬送部材
２７  トナー排出路
２７１  搬送部材
２７２  第１排出路
２７３  第２排出路
２８  廃トナータンク
３０  トナーカートリッジ
３０ａ  トナー供給路
３０１  筒
３０２  平板
３０３  トナー
３１  第１供給路
３２  第２供給路
３３  搬送部材
４０  ピックアップローラ
４１  搬送ローラ
４２  待機ローラ
４３  排紙ローラ
４４  用紙の経路
５０  定着装置
６０  用紙トレイ
７０  排紙トレイ
Ｌ  突出量
【図１】
2014149332.tif 000004
【図２】
2014149332.tif 000005
【図３】
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【図４】
2014149332.tif 000007
【図５】
2014149332.tif 000008
【図６】
2014149332.tif 000009
【図７】
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【図８】
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