(57)【要約】【課題】  トナー搬送のために搬送部材が回転する場合でも、搬送管との摺擦部を植毛部とすることにより、異音、異物の発生を防止し、また、搬送部材と搬送管内周面を十分に接触させることを可能にし、搬送トナーの滞留を防止するトナー搬送装置およびこれを備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】  静電画像形成装置に使用される画像形成用のトナーを、この静電画像形成装置内に設置された搬送管を構成する円筒形管１内で、螺旋状に形成された搬送部材２を回転させることにより前記搬送管１内を軸方向に搬送させるトナー搬送装置において、芯となる、一定の外径を有する芯棒５に、レース基布８にパイル９が植毛されてなる植毛レース６を、一定の巻き付け隙間幅Ｇを持たせて螺旋状に巻き付けた。【選択図】        図１
2006091321.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー搬送管を構成する円筒形管内に螺旋状に形成された部材を配置して回転させることにより、前記搬送管内のトナーを軸方向に搬送させるトナー搬送装置において、一定の外径を有する芯棒に、レース基布にパイルが植毛されてなる植毛レースを、一定の巻き付け隙間幅Ｇを持たせて螺旋状に巻き付けたことを特徴とするトナー搬送装置。
【請求項２】
前記植毛レースの幅Ｗ、巻き付け隙間幅Ｇ、芯棒径Ｄ１としたとき、
π＞（Ｗ＋Ｇ）／Ｄ１≧（√２）π／２
の関係であ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】
前記植毛レースの幅Ｗ、巻き付け隙間幅Ｇが
Ｇ≧２Ｗ
の関係であることを特徴とする請求項２記載のトナー搬送装置。
【請求項４】
前記搬送部材のパイル先端部までの外径Ｄ２と前記搬送管内径Ｄ３がＤ２＞Ｄ３の関係であ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５】
前記植毛レースおよび前記芯棒が導電性を有した材質であ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６】
前記芯棒がゴムまたはエラストマからなる弾性体であ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７】
請求項１ないし６のいずれか一項記載のトナー搬送装置を備え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、静電複写機、プリンタ等の現像ユニットにおいて使用されるトナー搬送装置およびこれを備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、静電複写機、プリンタ等の電子写真式画像形成装置に使用される画像形成用トナーの回収もしくは供給に用いられる搬送手段としては、金属または樹脂によって形成される円筒形搬送管内部で棒状の金属、または樹脂により螺旋状に形成された搬送部材を回転させることによって行うことが一般的に知られている（例えば、特許文献１ないし３参照）。
しかしながら、この搬送方法では、搬送管内面と、回転する搬送部材の摺擦によって異音が発生したり、異物が発生してトナーに混入することがある。また、この不具合を回避するためには搬送管内面と搬送部材間に一定の隙間が必要であり、この隙間に搬送すべきトナーが滞留して搬送効率が低下するという不具合があった。
上記不具合を改善するためには、搬送部材を、表面に植毛レースを一定の隙間を持たせて螺旋状に巻き付けたブラシローラ状の構成とし、トナー搬送のために搬送部材が回転する場合でも、搬送管との摺擦部を植毛部とすることにより、異音、異物の発生を防止することが必要である。このことは、本発明者によって初めて知見されたものであり、本願によって初めて開示されている。
特許文献１では電子写真装置の感光体に残留したトナーと紙粉を除去するファーブラシクリーニング装置を、特許文献２では回転型ブラシロールを、そして特許文献３ではブラシローラ、画像形成装置、および、ブラシローラの製造方法を開示している。
上記特許文献１ないし３の開示では、芯金に植毛レースを巻き付けてブラシローラを構成しているが、いずれも植毛レースの巻き付け隙間を無くし、植毛密度を均一にして、電気的、機械的なクリーニング性を向上させることを目的としている。
しかし、ブラシローラをトナー搬送手段とすることは示唆さえもなされていない。
【特許文献１】特開平６−９５５７０号公報
【特許文献２】特開平１０−２９３４３９号公報
【特許文献３】特開２０００−２３７４５公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
また、トナー搬送装置における搬送効率低下の改善のためには、搬送部材を、表面に植毛レースを一定の隙間を持たせて螺旋に巻き付けたブラシローラ状の構成とし、トナー搬送のために搬送部材が回転する場合でも、搬送管との摺擦部を植毛部とすることにより、搬送部材と搬送管内周面を十分に接触させることを可能にし、搬送トナーの滞留を防止することが必要である。
そこで、本発明の目的は、上述した実情を考慮して、トナー搬送のために搬送部材が回転する場合でも、搬送管との摺擦部を植毛部とすることにより、異音、異物の発生を防止し、また、搬送部材と搬送管内周面を十分に接触させることを可能にし、搬送トナーの滞留を防止するトナー搬送装置およびこれを備えた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】
【０００４】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、静電画像形成装置に使用される画像形成用のトナーを、この静電画像形成装置内に設置された搬送管を構成する円筒形管内で、螺旋状に形成された搬送部材を回転させることにより前記搬送管内を軸方向に搬送させるトナー搬送装置において、芯となる、一定の外径を有する芯棒に、レース基布にパイルが植毛されてなる植毛レースを、一定の巻き付け隙間幅Ｇを持たせて螺旋状に巻き付けたトナー搬送装置を特徴とする。
また、請求項２に記載の発明は、前記植毛レースの幅をＷ、巻き付け隙間幅をＧ、前記芯棒径をＤ１としたとき、
π＞（Ｗ＋Ｇ）／Ｄ１≧（√２）π／２
の関係である請求項１記載のトナー搬送装置を特徴とする。
また、請求項３に記載の発明は、前記植毛レースの幅Ｗ、巻き付け隙間幅Ｇが
Ｇ≧２Ｗ
の関係である請求項２記載のトナー搬送装置を特徴とする。
また、請求項４に記載の発明は、前記搬送部材のパイル先端部までの外径Ｄ２と前記搬送管内径Ｄ３がＤ２＞Ｄ３の関係を有する搬送部材を備えた請求項１記載のトナー搬送装置を特徴とする。
また、請求項５に記載の発明は、前記植毛レースおよび前記芯棒が導電性である請求項１記載のトナー搬送装置を特徴とする。
また、請求項６に記載の発明は、前記芯棒がゴムまたはエラストマからなる弾性体である請求項１記載のトナー搬送装置を特徴とする。
また、請求項７に記載の発明は、請求項１ないし６のいずれか一項記載のトナー搬送装置を備える画像形成装置を特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、植毛レースの隙間の回転によりトナーを搬送させることができ、搬送部材が搬送管内周面と摺擦しても異物の発生がなく、排トナーをリサイクル使用するさいに有利となり、異音の発生もない。また植毛レースであるため搬送管内周との隙間を低減もしくは無くすことができトナーを効率よく搬送できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明によるトナー搬送装置の構成を示す概略図である。このトナー搬送装置は静電画像記録装置に使用される画像形成用のトナーをその静電画像形成装置内に設置された円筒形管（以下、搬送管という）内で、螺旋状に形成された部材を回転させることにより前記搬送管内を軸方向に搬送させる。
本トナー搬送装置におけるトナー搬送機構は、図１に示すとおり、軸方向長さＬのトナー供給口３とトナー排出口４が設けられた搬送管１中に、芯となる、一定の外径を有する棒状の物体（以下、芯棒５という）を備えた、図２で説明する搬送部材２が挿入される構成になっている。
トナーを搬送する搬送部材２は、芯棒５の少なくとも一方端に装着された駆動ギヤ１０（またはプーリ）を通じて外部駆動源により回転し、これに伴いトナーは搬送部材２によってトナー供給口３からトナー排出口４まで搬送管１内部を搬送される。
図１において、芯棒５の直径、すなわち、芯棒径はＤ１で示され、搬送管１の内径はＤ３で示され、そしてトナー供給口３のおよびトナー排出口４の口径（軸方向長）はＬで示されている。
【０００７】
図２は図１の搬送部材の詳細を示す概略図である。芯棒５には幅Ｗの帯状の植毛レース６が、巻き付け隙間幅Ｇを持って螺旋状に巻き付けられている。この構造の搬送部材２が図１の搬送管１内に挿入される。
上述したように、芯棒５の少なくとも一方端に装着された駆動ギヤ１０を通じて外部駆動源により搬送部材２が回転し、これに伴いトナーは搬送部材２の巻き付け隙間幅Ｇとした植毛レース間隔７によって、トナー供給口３からトナー排出口４まで搬送管１内部を搬送されるようになる。
このとき、搬送管１の内径Ｄ３はφ１２ｍｍである。搬送部材２は芯棒５の材質がポリアミドエラストマ（ＴＡＰＥ）で、径Ｄ１はφ７ｍｍである。レース基布８（後述の図３）は材質が導電性ポリエステル、レース基布厚さＨｂは０．６ｍｍそしてパイル９（後述の図３）はその材質が導電性ナイロン、植毛密度は２２ｋ本／ｃｍ２、パイル長さＨｐは２．４ｍｍである。
図３は植毛レースを説明する概略図である。図３において、植毛レース６は導電性ポリエステルからなるレース基布８および導電性ナイロンからなるパイル９から構成され、このパイル９はレース基布８に植毛密度：２２ｋ本／ｃｍ２で植え込まれている。
さらに、図３において、Ｈは植毛レースの総厚（レース基布８とパイル９の全体の厚さ）、Ｈｐはレース基布８の厚さ、そしてＨｂはパイル９のパイル長さを示している。
植毛レース６の幅Ｗ、植毛レース６の巻き付け隙間幅Ｇ、芯棒径Ｄ１、巻き付け角度θは以下の関係とした。
９０°＞θ≧４５°
ここで、本実施の形態で構成される搬送部材では、
Ｗ＋Ｇ＝Ｄ１πｃｏｓθ
の関係があるため、すなわち
π＞（Ｗ＋Ｇ）／Ｄ１≧（√２）π／２
の関係とした。
【０００８】
図４は植毛レース巻き付け角度と搬送率の関係をグラフで示す図である。上述したθの範囲は図４のグラフにより定めた。
ここでは、
トナー搬送率Ｂ＝（一定時間後のトナー排出口４からの排出重量／トナー供給口３からのトナー供給重量）
として、搬送効率を評価した。
巻き付け角度θが４５°未満のとき、トナーは搬送部材２の回転によっても植毛レース隙間７の同位置に滞留する比率が高く、搬送率が低いことに対し、４５°以上であれば、本発明のトナー搬送機構によってトナーが搬送率０．９８以上で搬送管１内を効率よく搬送されるといえる。
また、９０°のときは、搬送部材２の回転によってもトナーの搬送機能が得られないことはいうまでもない。さらに、植毛レース幅Ｗと巻き付け隙間幅Ｇの関係は後述するグラフの結果より定めた。トナー供給口３、トナー排出口４の口径Ｌは一定とした。
図５はＧ／Ｗと単位時間当たりのトナー排出量の関係をグラフで示す図である。図５によれば、Ｇ／Ｗ≧２（すなわちＧ≧２Ｗ）であれば、トナー排出口４からの一定時間あたりのトナー排出重量は一定値に飽和し、十分な植毛レース隙間であるといえる。
なお、植毛レース幅Ｗ、巻き付け間隔Ｇと、トナー供給口３、トナー排出口４の口径Ｌの関係は、Ｌ≧（Ｗ＋Ｇ）／ｓｉｎθとしておくことにより、搬送部材２の回転によってもトナー供給口３、トナー排出口４の部分には少なくともＷ以上の植毛レース隙間７が存在することになり、トナー搬送量にムラが生じない。
さらに、搬送部材２の芯棒５、植毛レース６にカーボン等の導電剤によって導電性を持たせておくことにより、搬送部材２の回転による搬送管１と植毛レース６の摩擦帯電を防止でき、トナーが植毛レース６に付着することがなくなるため、トナー搬送が効率よく行える。
【０００９】
本発明によれば、植毛レース６の巻き付け角度θを規定することにより、トナーを効率よく搬送管１の軸方向に搬送できる。また、植毛レース６の植毛レース幅Ｗと巻き付け角度θの関係を規定することにより、トナーを効率よく搬送管１の軸方向に搬送できる。
搬送部材２の外径Ｄ２を搬送管１の内径Ｄ３より大きくしているので、搬送管１と搬送部材２の隙間を無くすことができ、トナーをさらに効率的に搬送できる。
搬送部材２の芯棒５および植毛レース６を導電性とすることにより、搬送管１との摺擦による摩擦帯電を防止でき、植毛レース６へのトナー付着が防止できる。また、搬送部材２の芯棒５を弾性体とすることにより搬送管１が湾曲した部分にも追随できる。
さらに、本発明によるトナー搬送装置を静電画像記録装置に使用される画像形成用のトナーを軸方向に搬送させるトナー搬送装置として用いれば、トナー搬送が効率よく行える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】
【００１０】
【図１】本発明によるトナー搬送装置の構成を示す概略図。
【図２】図１の搬送部材の詳細を示す概略図。
【図３】植毛レースを説明する概略図。
【図４】植毛レース巻き付け角度と搬送率の関係をグラフで示す図。
【図５】Ｇ／Ｗと単位時間当たりのトナー排出量の関係をグラフで示す図。
【符号の説明】
【００１１】
１  搬送管（円筒形管）、２  搬送部材、３  トナー供給口、４  トナー排出口、５  芯棒（棒状の物体）、６  植毛レース、７  植毛レース隙間、８  レース基布、９  パイル、Ｄ１  芯棒径、Ｄ２  搬送部材外径、Ｄ３  搬送管内径、Ｗ  植毛レース幅、Ｇ  巻き付け隙間幅（間隔）、θ  巻き付け角度
【図１】
2006091321.tif 000003
【図２】
2006091321.tif 000004
【図３】
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【図４】
2006091321.tif 000006
【図５】
2006091321.tif 000007