(57)【要約】【課題】  トナーの搬送径路内での流速が不均一になることを防止するため、多孔質部材の断面積を上流より下流で大きくすると共に、トナーの流動性を高めるためにトナー収容部内に送る空気を多孔質部材を介して送り、トナー収容部内のトナーの流動性を改善して、高精度にトナーを搬送し、より高品質の画像を得るトナー供給搬送装置を提供する。【解決手段】  このトナー搬送管１００は、多孔質材料により構成された多孔質部材２１と、多孔質部材２１を介して空気を送るエアーポンプ（送気手段）２４と、エアーポンプ２４の空気を多孔質部材２１に送る送気管２６と、を備えて構成される。そして搬送ノズル２２と多孔質部材２１はノズル嵌合部２２ａにより嵌合される。【選択図】  図２
2007079472.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーを収容するトナー収容部と、該トナー収容部内のトナーを排出するためのトナー導入口を備え且つこのトナー導入口から排出されたトナーを搬送する搬送管と、を備え、前記トナー収容部内から画像形成装置の現像手段にトナーを供給するトナー供給搬送装置であって、
前記搬送管による搬送経路の一部として配設され多孔質材料により構成される多孔質部材と、前記搬送管内に向けて空気を送る送気手段と、を備え、
前記送気手段により前記多孔質部材を介して前記搬送管内に空気を送ることにより、前記搬送管内を搬送されるトナーを流動化して嵩密度を低下させることを特徴とするトナー供給搬送装置。
【請求項２】
前記送気手段は前記搬送管内を搬送されるトナーの搬送方向に対して略直交するように前記多孔質部材を介して空気を送ることを特徴とする請求項１に記載のトナー供給搬送装置。
【請求項３】
前記多孔質部材の流出側の断面積を、前記トナーの流入側に比較して大きくしたことを特徴とする請求項１又は２に記載のトナー供給搬送装置。
【請求項４】
前記トナーを搬送する手段として吸引ポンプを用いることを特徴とする請求項１、２または３に記載のトナー供給搬送装置。
【請求項５】
前記吸引ポンプは一軸偏芯スクリューポンプであることを特徴とする請求項４に記載のトナー供給搬送装置。
【請求項６】
前記トナー排出口の近傍に前記送気手段から空気を注入する径路を形成したことを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載のトナー供給搬送装置。
【請求項７】
前記トナー排出口の近傍に前記送気手段から空気を注入する径路を形成し、該径路から注入した空気を前記多孔質部材を介してトナー収容部に送り込む構成にしたことを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載のトナー供給搬送装置。
【請求項８】
請求項１乃至７の何れか一項に記載のトナー供給搬送装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
前記トナー収容部には、少なくともプレポリマー、着色剤、離型剤からなるトナー組成物を水系媒体中で樹脂微粒子の存在下で分散せしめ、前記トナー組成物を重付加反応させて得られたトナーを収容することを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トナー供給搬送装置及び画像形成装置に関し、さらに詳しくは、ファクシミリ装置、複写機、又はこれらの複合機等、特に電子写真方式の画像形成装置に使用されるトナー供給搬送装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置において、スクリュー状のオーガなどの可動部材が設けられた搬送管に、トナー収容部内のトナーを通して搬送するトナー供給搬送装置を備えた画像形成装置が知られている。このトナー供給搬送装置では、可動部材と搬送管内壁との間でトナーを激しく擦って軟化によるトナー塊を形成したため、表面の外添剤をトナーから離脱させてトナーの動的な物性を変化させたりして画像に悪影響を及ぼすことがあった。また近年、定着装置によるトナー像の定着温度をできるだけ低く抑える目的で、より低い温度で軟化するトナーを使用することから、該トナーに使用される樹脂特性等によりトナー塊、所謂、二次粒子が特に発生し易い傾向にある。
このような問題を回避するため、例えば、特許文献１及び特許文献２には、現像剤のトナーを現像装置やこれに付属するトナー補給タンク等のトナー収納装置へ搬送する手段として、現像部から離れた任意の位置に配置したトナー貯留手段、トナー供給手段、トナー移送手段から、コイルスクリュー等を用いずに、トナーを空気との混合気として粉体移送が可能な、一軸偏芯スクリュー（ロータ）が二条螺旋貫通孔を有する弾性体（ステータ）内を回転することにより、空隙を移動させて圧力を発生する。ここで、発生する圧力によりトナーを空気との混合気を移送するポンプ、スクリューポンプを用いて搬送する技術が開示されている。
この搬送技術によれば、トナー補給等に際して搬送間隔を延長できるという長所の他、装置の小型化、構成の簡易化、メンテナンス時の操作性の向上を図れる等の多くの長所を発揮させることができる。具体的には、図８に示すように、トナーを空気との混合体として粉体移送が可能なモーノポンプ等を使用したスクリューポンプ２１１のトナー移送手段では、トナーの搬送に用いられる空気がトナーの搬送先、即ちトナー入り容器２１２下部に密封状態で嵌合されるトナー吸引のためのノズル２１３の開口部の下部に位置する。そして、外部の空気ポンプ２１８と連結する開口部２１４より、空気流を断続的に容器内のトナー塊に与え、ノズル２１３周辺部において、トナーと空気との混合体を形成せしめ、トナーの流動性を高めた状態で、ノズル近傍に設けられたトナー搬送経路２１５へのトナー排出口にトナーと空気との混合体が導かれるようになっている。更に、トナー搬送経路２１５に入ったトナーと空気との混合体は前記のモーノポンプ２１１の吸引機能により、装置現像ユニット２１６にまで導かれるものである。
【特許文献１】特開２００３−３３０２１８公報
【特許文献２】特開２００４−４３９４公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１及び２に記載のトナー供給搬送手段によれば、トナーと空気との混合体が形成され、その流動性によって、比較的、トナー収納装置に供給するための負荷が低く、またトナー入り容器に残存し未使用状態で終わるトナーが多くなるという問題は解決される。しかしながら、トナー供給搬送手段においては、ノズル近傍から供給される気体がトナー塊の中で大きな気泡を形成する。その大きな気泡のトナー塊中での移動、破裂により、ノズル近傍のトナー塊を解すとともにトナーと空気との混合体が形成される。この混合体の流動性は比較的高いものの、容器内に既に存在していた微細なトナー粒子の凝集によって形成されたより大きな二次粒子までも解すまでに至らず、この二次粒子が現像ユニット（現像装置）まで搬送され、静電潜像の現像に供されることで忠実な画像形成ができないという問題がある。この問題は最近の小粒径トナーを用いる高精細な画像形成の場合、特に重要な問題となる。
また、大型のトナー入り容器を画像形成装置の外部に取り付け、トナー入り容器のトナーを画像形成装置の現像機構に供給搬送するトナー供給搬送手段が提案されている。しかし、この装置においても、トナー供給搬送手段の機構は、特許文献１及び特許文献２と同様なスクリューポンプを用いるものであり、特許文献１及び特許文献２のトナー供給搬送装置と同様な問題がある。
また、トナーを吸引手段によって吸引搬送する方式においては、連休等によって画像形成装置を数日間使用しないで放置した場合に、搬送ホース内にトナーを詰まらせてトナー搬送装置によるトナー搬送ができなくなるという問題がある。これは、前回の複写操作と次回の複写操作の装置が稼動しない期間が長くなると、容器から現像ユニットにいたるまでの搬送パイプ内で滞留トナーが固定し、その後のトナー搬送が円滑に実行されないものである。
【０００４】
また、従来のトナー供給搬送手段を備えた画像形成装置は、トナーと空気からなる流動体はそれなりの流動性は有するものの、トナー入り容器と複写機のトナー収納装置との経路が長すぎたり、トナー入り容器が複写機のトナー収納装置よりも低い位置に存在すると、トナー搬送の応答性、及び搬送円滑性が低下する。このことから、トナー入り容器の配置位置が制限されるなど、複写機内の各ユニットのレイアウトも希望のものとならないことがあった。
更に、搬送ホースを詰まらせる原因について、トナー収容部内には、トナーの攪拌状態や攪拌後の経過時間によって、トナー収容部内から搬送ホース内に流入するトナーの嵩密度が変化する。嵩密度が相当に高くなったトナーは、搬送ホース内で詰まり易いという問題がある。
このため、前記特許文献１及び特許文献２に記載の画像形成装置においては、トナー収容部内にノズルを配設するとともに、このノズルに向けて定期的に送気するブロワ等の送気手段を設けている。そして、ノズルからのエアー吹き出しによってトナー収容部内のトナーを定期的に攪拌することで、トナーの嵩密度が過剰に上昇するといった事態を抑えるようになっている。
【０００５】
しかしながら、エアー吹き出しによってトナーの嵩密度を低下させても、その後、吸引手段によるトナー吸引に伴って、トナー収容部内のトナーの嵩密度をすぐに上昇させてしまうことがある。これは、トナー収容部内のトナー吸引口の周囲に存在するトナー粒子やその周りの空気を吸引する際に、それらだけでなく、トナー吸引口から比較的離れた位置にあるトナー粒子の周りの空気も一緒に吸引してしまうためである。このような吸引により、トナー収容部内のトナー粒子間に存在する空気がトナーよりも優先的に吸引される結果、トナーの嵩密度をすぐに上昇させていた。そして、嵩密度の高いトナーを搬送ホース内に残したままで画像形成装置本体を停止させて数日間放置すると、トナー粒子間で付着力が増して大きな塊が形成されて、それが搬送ホース内に詰まってしまうという問題がある。
また、搬送ホース内でのトナーの目詰まりを抑えるべく、ノズルからのエアー吹き出し頻度を高めることが試みられている。しかし、このようにしても、詰まりを良好に抑えることは困難である。これは、ノズルから吹き出されたエアーはトナー収容部内に均一に行き渡るわけではなく、どうしてもエアーの行き渡らない箇所が発生する。その結果、嵩密度が上昇したトナーが搬送ホース内に流入し、搬送ホース内で滞留したまま画像形成装置本体が数日間放置されると、大きな塊となって搬送ホース内に詰まってしまうという問題がある。
【０００６】
さらに前述した一軸偏芯ポンプによるトナー補給は、ロータの回転数と搬送されるトナー重量が比例するが、補給時間（補給量）が小さい領域では図９のようにその線形性が崩れ、ばらつきが大きくなる。この現象はロータが１回の補給によって補給されるトナー量のばらつきが増加するためであり、トナーの嵩密度が低くなるとその影響が大きくなる。詳細を以下に述べる。ロータは、モータの出力をギヤのみを介してそのＯＮ／ＯＦＦを直接受けたり、クラッチを介してクラッチのＯＮ／ＯＦＦを受けて回転開始と停止をする。その回転量はモータ又はクラッチのＯＮ／ＯＦＦを制御する制御信号の時間と比例すると見込まれる。但し、モータやクラッチはその構造上、摺動負荷による回転遅れ等の不回転時間を見込む必要がある。また、その不回転時間はモータ、クラッチ個々の摺動負荷程度が異なったり、経時での摺動負荷の変化によってばらつくもので一律に同じに制御することは困難であり見込む量もいきおい。ばらつき込みの大雑把なものとせざるを得ない。
そのような前提においてトナーの嵩密度が高い場合には、１回の補給に応じた全回転量に対する上記不回転時間によるばらつきがあっても補給量全体が多いため影響は小さい。しかしトナーの嵩密度が低い場合には、ロータの回転数（回転時間）が小さくなると、上記不回転時間のばらつきの全体の回転量に対する割合が大きくなり、補給ばらつきが顕著になってしまう。これより、微量の補給制御はスクリューポンプといえど困難な課題とい言える。
本発明は、かかる課題に鑑み、トナーの搬送径路内での流速が不均一になることを防止するため、多孔質部材の断面積を上流より下流で大きくすると共に、トナーの流動性を高めるためにトナー収容部内に送る空気を多孔質部材を介して送り、トナー収容部内のトナーの流動性を改善して、高精度にトナーを搬送し、より高品質の画像を得るトナー供給搬送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】
【０００７】
本発明はかかる課題を解決するために、請求項１は、トナーを収容するトナー収容部と、該トナー収容部内のトナーを排出するためのトナー導入口を備え且つこのトナー導入口から排出されたトナーを搬送する搬送管と、を備え、前記トナー収容部内から画像形成装置の現像手段にトナーを供給するトナー供給搬送装置であって、前記搬送管による搬送経路の一部として配設され多孔質材料により構成される多孔質部材と、前記搬送管内に向けて空気を送る送気手段と、を備え、前記送気手段により前記多孔質部材を介して前記搬送管内に空気を送ることにより、前記搬送管内を搬送されるトナーを流動化して嵩密度を低下させることを特徴とする。
本発明の特徴は、トナー搬送管の経路の一部として多孔質部材を配設し、この多孔質部材に送気手段により空気を送ることにより、流入した空気が多孔質部材から細かい泡状の空気層となって噴出する。これによりトナーが細かく分離されて流動性が高まり、現像装置に送られる。
請求項２は、前記送気手段は前記搬送管内を搬送されるトナーの搬送方向に対して略直交するように前記多孔質部材を介して空気を送ることを特徴とする。
搬送経路の出口付近に多孔質部材からなる経路を設け、別に設けてあるエアーポンプによって空気を送り込む。このとき空気の流れる方向がトナーの搬送方向に対して略直交するように構成する。この送り込んだ空気によってトナーが流動化され嵩密度が低下する。さらに送り込んだ空気は反対側から抜けていくようにする。
【０００８】
請求項３は、前記多孔質部材の流出側の断面積を、前記トナーの流入側に比較して大きくしたことを特徴とする。
送り込まれた空気によって流動化したトナーは嵩密度が低下するため、体積が増加する。そのためトナーの通過量が一定であるならば、流動化によってその体積が増加するため、搬送経路内での流速が速くなる。しかしこのように搬送経路内で流速が不均一におなるとき、経路内でのトナー詰まりが発生しやすくなることが実験からわかっている。そこで搬送管内の流速を均一に近づけるために、多孔質部材の断面積をその上流部よりも下流部を大きくすることが搬送の安定性、および搬送管内でのトナー詰まりを防止する上で大きな効果を与える。
請求項４は、前記トナーを搬送する手段として吸引ポンプを用いることを特徴とする。
トナーの搬送手段として吸引型ポンプを使用することが考えられる。これによって画像形成装置における現像装置とトナー補給装置の関係を自由に配置することが可能となり、レイアウトの自由度が大きく向上することによって、装置の省スペース化が可能となる。
請求項５は、前記吸引ポンプは一軸偏芯スクリューポンプであることを特徴とする。
吸引型ポンプとしては、円筒形状に１本の螺旋状の凸部を設けたロータと円筒形状に２本の螺旋状の溝を設けたステータからなる一軸偏芯スクリューポンプが高い補給分解能を持つため最少補給時間を短くできることから機能的にふさわしい。
請求項６は、前記トナー排出口の近傍に前記送気手段から空気を注入する径路を形成したことを特徴とする。
さらにトナー収納容器には、空気を送り込むことによってトナー流動性を高め、容器内のトナーを最後まで使用することを目的とした補給装置が実用化されている。
【０００９】
請求項７は、前記トナー排出口の近傍に前記送気手段から空気を注入する径路を形成し、該径路から注入した空気を前記多孔質部材を介してトナー収容部に送り込む構成にしたことを特徴とする。
トナー収納装置内に空気を送り込む際に、多孔質部材を用いる方法が考えられる。この手段によって収納装置全体のトナーに対して空気を送り込むことが可能となり、トナー全体を流動化させることが可能となる。
請求項８は、画像形成装置は請求項１乃至７の何れか一項に記載のトナー供給搬送装置を備えたことを特徴とする。
画像形成装置に請求項１乃至７の何れか一つに記載のトナー供給搬送装置を備えることにより、高温／高湿環境下でのトナー劣化を防止すると共に、トナー収容部内のトナーの流動性を改善して、高精度にトナーを搬送し、より高品質の画像を得ることができる。
請求項９は、前記トナー収容部には、少なくともプレポリマー、着色剤、離型剤からなるトナー組成物を水系媒体中で樹脂微粒子の存在下で分散せしめ、前記トナー組成物を重付加反応させて得られたトナーを収容することを特徴とする。
重合トナーの利点として、粉砕工程がなく省資源化できる。径分布がシャープである。帯電分布がシャープである。円形度を変える形状制御が容易である。などがあげられる。その結果、高画質な画像を得ることが可能になり、前述した多孔質部材との組み合わせによってその出力を安定化させることが可能となる。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の発明によれば、トナー搬送経路の終端付近で、トナーに空気を混合させ嵩密度の低い状態で現像装置にトナーを供給することで、現像装置内のトナーの分散性を高め、現像機内でのトナー濃度の安定化させることで濃度ムラを低減させることが可能となる。また同時に分散性の向上によって帯電特性を高め、トナーが均一に帯電することによってトナー飛散や地汚れといった不具合を解消させることができる。
また請求項２では、送気手段は多孔質部材を介して流す空気の方向を、搬送管内を搬送されるトナーの搬送方向に対して略直交するように構成したので、送り込んだ空気によってトナーが流動化され嵩密度を低下させることができる。
また請求項３では、多孔質部材の断面積を搬送経路上流側よりも大きくすることで、流動化されたトナーの体積の増加分に対応させ、搬送経路内の流速を一定に近づけることで、搬送経路内のトナー詰まりを防止することが可能となる。
また請求項４では、トナーを搬送する手段として吸引ポンプを用いるので、装置全体のレイアウトの自由度を高めることができるようになり、装置の小型化を実現することが可能となる。
また請求項５では、吸引ポンプは一軸偏芯スクリューポンプであるので、高精度なトナー補給を実現することが可能となり、多孔質部材を用いて流動化させたトナーと併用することによって安定した出力画像を得ることが可能となる。
また請求項６では、トナー排出口の近傍に前記送気手段から空気を注入する径路を形成したので、搬送経路での空気の供給を最小限にすることが可能となり、搬送経路でのトナー詰まりを防止することが可能となる。
また請求項７では、トナー排出口の近傍に送気手段から空気を注入する径路を形成し、この径路から注入した空気を多孔質部材を介してトナー収容部に送り込む構成にしたので、容器内部のトナー全体を流動化させることができるようになるため、搬送経路での空気の供給を最小限にする効果をより高めることが可能となる。
また請求項８では、画像形成装置は請求項１乃至７の何れか一項に記載のトナー供給搬送装置を備えたので、高画質で安定な画像出力を得ることが可能となる。
また請求項９では、トナー収容部には、少なくともプレポリマー、着色剤、離型剤からなるトナー組成物を水系媒体中で樹脂微粒子の存在下で分散せしめ、トナー組成物を重付加反応させて得られたトナーを収容するので、高画質な画像を得ることが可能になり、前述した多孔質部材との組み合わせによってその出力を安定化させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載される構成要素、種類、組み合わせ、形状、その相対配置などは特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する主旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
図１は、本発明の画像形成装置（プリンタ）の一例を示す概略構成図である。
この画像形成装置９０は、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の画像を形成するための４組のトナー像記録部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋと、光書込ユニット２と、給紙カセット３、４と、レジストローラ対５と、転写ユニット６と、ベルト定着方式の定着ユニット８と、排紙トレイ等を備えて構成される。更に、図示しない手差しトレイ、トナー補給容器、廃トナーボトル、電源ユニットなども備えている。なお、以下、各符号の添字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは、それぞれイエロー、マゼンダ、シアン、黒用の部材であることを示す。
トナー像記録部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋは、潜像を担持する静電潜像担持体であるドラム状の感光体１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋを有している。これら感光体１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋは、それぞれ図示しない駆動手段によって図１中時計回りに回転駆動されて表面を無端移動させる。そして、図示しないパーソナルコンピュータ等から送られてくる画像情報に基づいて変調したレーザー光Ｌを発する光書込ユニット２によって暗中にて光走査されて、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ用の静電潜像を担持する。
【００１２】
図２は本発明の第１の実施形態に係るトナー搬送管の一部を示す断面図である。このトナー搬送管１００は、多孔質材料により構成された多孔質部材２１と、多孔質部材２１を介して空気を送るエアーポンプ（送気手段）２４と、エアーポンプ２４の空気を多孔質部材２１に送る送気管２６と、を備えて構成される。そして搬送ノズル２２と多孔質部材２１はノズル嵌合部２２ａにより嵌合される。
ここで、図２のように搬送経路の出口付近に多孔質部材２１からなる経路を設け、別に設けてあるエアーポンプ２４によって空気２０を送り込む。この送り込んだ空気２０によってトナーが流動化され、嵩密度が低下する。さらに図２のように送り込んだ空気２０は多孔質部材２１からなる経路の反対側から抜けていく。また、ここで用いた多孔質部材２１とは、空気の通過が可能な微細な多孔質部材であり、該多孔質部材の開口率は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、多孔質部材の平均開口径は０．３〜２０μｍが好ましく、５〜１５μｍがより好ましい。また、多孔質部材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。
また多孔質部材の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。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。
【００１３】
図３は本発明の第２の実施形態に係るトナー搬送管の一部を示す断面図である。同じ構成要素には図２と同じ参照番号を付して説明する。このトナー搬送管１１０は、多孔質材料により構成された多孔質部材２８と、径の小さい搬送ノズル２２と、径の大きい搬送ノズル２７と、を備えて構成される。そして多孔質部材２８はノズル嵌合部２２ａ、２７ａにより嵌合される。尚、この図ではエアーポンプ（送気手段）２４と、エアーポンプ２４の空気を多孔質部材２８に送る送気管２６は図示を省略する。
前述したように送り込まれた空気によって流動化したトナーは嵩密度が低下するため、体積が増加する。そのためトナーの通過量が一定であるならば、流動化によってその体積が増加するため、搬送経路内での流速が速くなる。しかしこのように搬送経路内で流速が不均一におなるとき、経路内でのトナー詰まりが発生しやすくなることが実験からわかっている。そこで搬送管内の流速を均一に近づけるために、多孔質部材２８の断面積をその上流部よりも大きくすることが搬送の安定性、および搬送管内でのトナー詰まりを防止する上で大きな効果を与える。具体的な形状としては、図３のように経路の途中から断面積を増加させる、もしくは図４のように多孔質部材２９をテーパ−形状とすることなどがあげられる。
図５は吸引型ポンプの断面図である。この吸引型ポンプ１３０は、円筒形状に１本の螺旋状の凸部を設けたロータ４２と、円筒形状に２本の螺旋状の溝を設けたステータ４１からなる一軸偏芯スクリューポンプ、いわゆるモーノポンプが高い補給分解能を持つため最少補給時間を短くできることから機能的にふさわしい。このポンプの場合、前述したように嵩密度が高く、流動化の度合いが小さいトナーの場合、補給分解能が低く、ばらつきが大きい。そこでトナー補給経路の末端付近に多孔質部材を用いて、トナーの流動化を行うことと組み合わせることによって、高い分解能と安定したトナー補給を行うことが可能となる。さらに図１で示すように、トナーの搬送手段として吸引型ポンプを使用することによって、画像形成装置における現像装置とトナー補給装置の関係を自由に配置することが可能となり、レイアウトの自由度が大きく向上することによって、装置の省スペース化が可能となる。
【００１４】
図６は本発明の第３の実施形態に係るトナー搬送管の断面図である。このトナー搬送管１４０は、空気３７を注入する空気注入口３３と、空気をトナー収容部３０に送る送気経路３２と、トナー排出口３１と、トナー搬送口３５を備えて構成される。そして空気３７を空気注入口３３から注入することにより、送気経路３２を介してトナー収容部３０内に送られる。これによりトナーの流動性が高まり、トナー排出口３１からトナー搬送管１４０を通過してトナー搬送口３５から図示しない現像装置に送られる。
このようにトナー収容部３０内で１回流動化したトナーは搬送経路末端での図２〜４で説明した多孔質部材において流動化させやすくなる。その結果、トナー収容部３０に空気３７を送り込む装置と搬送経路での多孔質部材によるトナー流動化を併用することによって、多孔質部材に送る空気の量を少なくすることが可能となるため、空気の供給過多による搬送経路でのトナー詰まりを防止することが可能となる。
図７は本発明の第４の実施形態に係るトナー搬送管の断面図である。同じ構成要素には図６と同じ参照番号を付して説明する。このトナー搬送管１５０は、空気３７を注入する空気注入口３３と、空気をトナー収容部３０に送る送気経路３２と、多孔質部材３８と、トナー排出口３１と、トナー搬送口３５を備えて構成される。そして空気３７を空気注入口３３から注入することにより、送気経路３２と多孔質部材３８を介してトナー収容部３０内に送られる。これによりトナー収容部３０全体のトナーに対して空気を送り込むことが可能となり、トナー全体を流動化させることが可能となる。
【００１５】
前述した図２〜図７で示したトナー搬送管のいずれかを用いて画像形成装置に用いることで安定したトナー補給による高画質画像を得ることができる。
さらにトナーとして以下で示す方法のように製作する、いわゆる重合トナーを用いることを特徴とする。ただしトナーの製造方法については以下の限りではない。一般に重合トナーは同粒径の粉砕トナーに比べて１０〜４０％程度トナー補給量が増加する。これはトナーの形状が球に近いため、トナーが密になりやすいことが原因であり、粉砕トナーと比べて補給量の安定性が低下する。しかし画像については、粒径分布がシャープであり、帯電特性がよいことなどから、粉砕トナーよりも高画質な画像を得ることができる。
そこで重合トナーに対して多孔質部材を用いて、前述した手段によって流動化させた状態で現像装置に補給させることで、高画質な画像を安定して得ることが可能となる。
以下、トナーの製造方法について説明する。
（１．トナー組成物の準備）酢酸エチル等の有機溶媒に、樹脂、着色剤、ワックス、帯電制御剤、イソシアネート基を有するポリエステル樹脂（プレポリマー）からなるトナー原材料を溶解させ、それをトナー組成物とする。（プレポリマーとは、ベースとなるポリマー１分子中に２以上の反応基を有するポリマーのことをいう。）
（２．乳化）界面活性剤、粘度調整剤、樹脂微粒子を含有する水系媒体に、上記トナー組成物とアミン類とを加えて、せん断力により分散させ、乳化状態を形成する。
（３．熟成）イソシアネート基とアミン類との反応による伸長および／または架橋反応を促進させるため、反応系に対して加熱を行う。
（４．脱溶剤）一例として、系全体を徐々に昇温し、液滴中の有機溶媒を蒸発除去する方法をとることができる。
（５．アルカリ洗浄、水洗）得られたトナー粒子表面に残存している異物（界面活性剤、粘度調整剤、等）を除去するための工程である。
（６．乾燥）得られたトナー粒子をろ過により回収し、乾燥する。
（７．外添剤処理）必要に応じて、外添剤微粒子（シリカ、チタニア、アルミナ、等）を０．１〜５．０重量部ミキサーにより外添する。
【００１６】
以下実施例により本発明をさらに説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。以下では、部は重量部を表す。
＜トナー製造例＞
（ポリエステルの製造例）冷却管、攪拌機および窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールＡエチレンオキサイド２モル付加物６９０部、テレフタル酸２５６部を常圧下、２３０℃で８時間重縮合し、次いで１０〜１５ｍｍＨｇの減圧で５時間反応した後１６０℃まで冷却し、これに１８部の無水フタル酸を加えて２時間反応し変性されていないポリエステル（ａ）を得た。
（プレポリマーの製造例）冷却管、攪拌機および窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールＡエチレンオキサイド２モル付加物８００部、イソフタル酸１８０部、テレフタル酸６０部、およびジブチルチンオキサイド２部を入れ、常圧２３０℃で８時間反応し、さらに１０〜１５ｍｍＨｇの減圧で脱水しながら５時間反応した後、１６０℃まで冷却して、これに３２部の無水フタル酸を加えて２時間反応した。次いで、８０℃まで冷却し、酢酸エチル中にてイソホロンジイソシアネート１７０部と２時間反応を行いイソシアネート基含有プレポリマー（１）を得た。
（ケチミン化合物の製造例）攪拌棒および温度計のついた反応槽中にイソホロンジアミン３０部とメチルエチルケトン７０部を仕込み、５０℃で５時間反応を行いケチミン化合物（２）を得た。
【００１７】
（トナーの製造例）ビーカー内に前記のプレポリマー（１）１５．４部、ポリエステル（ａ）６０部、酢酸エチル７８．６部を入れ、攪拌し溶解した。次いで、離型剤であるライスＷＡＸ（融点８３℃）１０部、銅フタロシアニンブルー顔料（シアン顔料）４部を入れ、６０℃にてＴＫ式ホモミキサーを用いて１２０００ｒｐｍで攪拌し、均一に溶解、分散させた。最後に、ケチミン化合物（２）２．７部を加え溶解させた。これをトナー材料溶液（３）とする。ビーカー内にイオン交換水３０６部、リン酸カルシウム１０％懸濁液２６５部、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム０．２部、平均粒径０．２０μｍのスチレン／アクリル系樹脂微粒子を入れ均一に溶解した。ついで６０℃に昇温し、ＴＫ式ホモミキサーで１２０００ｒｐｍに攪拌しながら、上記トナー材料溶液（３）を投入し１０分間攪拌した。ついで実施例１同様にこの混合液を攪拌棒および温度計付のコルベンに５００ｇ計量して移し、４５℃まで昇温して、減圧下ウレア化反応をさせながら０．５時間かけ溶剤を除去し、濾別、洗浄、乾燥した後、風力分級し、母体粒子を得た。
母体粒子１００部、帯電制御剤（オリエント化学社製  ボントロン  Ｅ−８４）０．２５部をＱ型ミキサー（三井鉱山社製）に仕込み、タービン型羽根の周速を５０ｍ／ｓｅｃに設定し、２分間運転、１分間休止を５サイクル行い、合計の処理時間を１０分間とした。さらに、疎水性シリカ（Ｈ２０００、クラリアントジャパン社製）を０．５部添加し、周速を１５ｍ／ｓｅｃとして３０秒混合１分間休止を５サイクル行い、シアントナーを得た。ついで、トナー粒子１００部に疎水性シリカ０．５部と、疎水化酸化チタン０．５部をヘンシェルミキサーにて混合して、本発明のトナーを得た。
※「銅フタロシアニンブルー顔料（シアン顔料）４部」の部分だけ変更して他色のトナーを作る。
イエロートナー作成の場合、ベンジジンイエロー顔料  ６部
マゼンタトナーの場合、ローダミンレーキ顔料  ６部
ブラックトナーの場合、カーボンブラック  １０部
【００１８】
以上の通り本発明によれば、トナー搬送経路の終端付近で、トナーに空気を混合させ嵩密度の低い状態で現像装置にトナーを供給することで、現像装置内のトナーの分散性を高め、現像機内でのトナー濃度の安定化させることで濃度ムラを低減させることが可能となる。また同時に分散性の向上によって帯電特性を高め、トナーが均一に帯電することによってトナー飛散や地汚れといった不具合を解消させることができる。
また、送気手段は多孔質部材を介して流す空気の方向を、搬送管内を搬送されるトナーの搬送方向に対して略直交するように構成したので、送り込んだ空気によってトナーが流動化され嵩密度を低下させることができる。
また、多孔質部材の断面積を搬送経路上流側よりも大きくすることで、流動化されたトナーの体積の増加分に対応させ、搬送経路内の流速を一定に近づけることで、搬送経路内のトナー詰まりを防止することが可能となる。
また、トナーを搬送する手段として吸引ポンプを用いるので、装置全体のレイアウトの自由度を高めることができるようになり、装置の小型化を実現することが可能となる。
【００１９】
また、吸引ポンプは一軸偏芯スクリューポンプであるので、高精度なトナー補給を実現することが可能となり、多孔質部材を用いて流動化させたトナーと併用することによって安定した出力画像を得ることが可能となる。
また、トナー排出口の近傍に送気手段から空気を注入する径路を形成したので、搬送経路での空気の供給を最小限にすることが可能となり、搬送経路でのトナー詰まりを防止することが可能となる。
また、トナー排出口の近傍に送気手段から空気を注入する径路を形成し、この径路から注入した空気を多孔質部材を介してトナー収容部に送り込む構成にしたので、容器内部のトナー全体を流動化させることができるようになるため、搬送経路での空気の供給を最小限にする効果をより高めることが可能となる。
また、画像形成装置は請求項１乃至７の何れか一項に記載のトナー供給搬送装置を備えたので、高画質で安定な画像出力を得ることが可能となる。
また、トナー収容部には、少なくともプレポリマー、着色剤、離型剤からなるトナー組成物を水系媒体中で樹脂微粒子の存在下で分散せしめ、トナー組成物を重付加反応させて得られたトナーを収容するので、高画質な画像を得ることが可能になり、前述した多孔質部材との組み合わせによってその出力を安定化させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】画像形成装置（プリンタ）の一例を示す概略構成図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係るトナー搬送管の一部を示す断面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係るトナー搬送管の一部を示す断面図（その１）である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係るトナー搬送管の一部を示す断面図（その２）である。
【図５】吸引型ポンプの断面図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係るトナー搬送管の断面図である。
【図７】本発明の第４の実施形態に係るトナー搬送管の断面図である。
【図８】従来のモーノポンプ等を使用したスクリューポンプのトナー移送手段を示す図である。
【図９】トナー補給量と補給時間の関係を表す図である。
【符号の説明】
【００２１】
２１  多孔質部材、２２  搬送ノズル、２２ａ  ノズル嵌合部、２４  エアーポンプ（送気手段）、２６  送気管、３０  トナー収容部、３１  トナー排出口、３２  送気経路、３３  空気注入口、３５  トナー搬送口、３７  空気、１００  トナー搬送管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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