JP2003330218A

JP2003330218A - トナー、トナー搬送装置及び画像形成装置

Info

Publication number: JP2003330218A
Application number: JP2002142601A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Muramatsu; 智村松; Nobuo Kasahara; 伸夫笠原; Nobuo Iwata; 信夫岩田; Junichi Matsumoto; 純一松本
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2002-05-17
Filing date: 2002-05-17
Publication date: 2003-11-19
Also published as: US7509079B2; US20040013963A1; US7076191B2; US20060251983A1

Abstract

(57)【要約】【課題】トナー収容器に対するトナー吸引と送気とを
併用するトナー搬送方式を採用しても、吸引管内のトナ
ー詰まりを抑えることができる画像形成装置を提供す
る。【解決手段】トナーとして、次に列記する何れかの性
状のものを用いるように画像形成装置を構成した。（１）上記せん断試験器１００において１６Ｇ［Ｎ／ｍ
^２］の垂直応力が付与されたときの最大せん断応力τｍ
ａｘが３０Ｇ［Ｎ／ｍ^２］以下であるトナー。（２）上記せん断試験機１００を用いた単軸崩壊応力測
定法によって測定される単軸崩壊応力ｆｃが５０Ｇ［Ｎ
／ｍ^２］以下であるトナー。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、潜像を現像するト
ナー、並びにこれを用いるトナー搬送装置及び画像形成
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、トナーを用いる画像形成装置にお
いて、トナーをトナー収容器内から画像形成装置本体内
の所定位置まで搬送するものが知られている。例えば、
電子写真方式の画像形成装置では、補充用のトナーを収
容する補充用トナー収容器を備え、ここから現像手段ま
でトナーを搬送するものがある。現像手段内に搬送され
たトナーは、ドラム状感光体等の潜像担持体上に形成さ
れた静電潜像を現像するために使用される。また例え
ば、トナー像を転写した後の潜像担持体上からクリーニ
ング手段によって回収されたトナーを収容する回収トナ
ー収容器を備え、ここから廃トナー容器や現像手段まで
トナーを搬送するものもある。

【０００３】かかる画像形成装置において、トナーを搬
送する方式は様々である。例えば、搬送元と搬送先とを
結ぶ搬送パイプ内に配設されたコイルスクリューを回転
させることでトナーをパイプ内移動させて搬送するもの
がある。また例えば、搬送元の直下に搬送先を位置さ
せ、重力落下によってトナーを搬送するものもある。ま
た例えば、トナー収容器内のトナーを吸引ポンプによっ
て吸引しながら搬送するものもある。

【０００４】これらのうち、トナーをコイルスクリュー
の回転によって搬送するものでは、コイルスクリューを
内蔵する搬送パイプが直線形状になるため、トナー搬送
路を直線状に構成せざるを得ず、レイアウト自由度が低
くなるという欠点がある。また、トナーを重力落下によ
って搬送するものにおいても、搬送元の直下に搬送先を
位置させる必要があるため、レイアウト自由度が低くな
るという欠点がある。

【０００５】一方、トナーを吸引ポンプによって搬送す
るものにおいては、吸引ポンプの吸引口とトナー収容器
とを結ぶ吸引管や、吸引ポンプの吐出口と搬送先とを結
ぶ吐出管に、コイルスクリュー等の搬送部材を内蔵させ
る必要がない。このため、吸引管や吐出管として可撓性
に富んだフレキシブルパイプを使用して、トナー搬送路
を自由に設計することができる。

【０００６】しかしながら、トナー収容器の形状によっ
ては、容器内面に付着したトナーが周囲のトナーと癒着
して固まりとなり、いわゆるトナーブロッキングという
現象を引き起こして吸引管に向けて流れ込まなくなる場
合がある。

【０００７】そこで、吸引ポンプによるトナー吸引と、
エアーポンプによるトナー収容器内への送気とを併用す
る方式のものが登場するに至った。この方式では、送気
による空気圧や気流によってトナー収容器内のトナーを
攪拌するとともに、トナーブロッキングを崩すことがで
きるので、トナー収容器内のトナーを無駄なく上記吸引
管まで到達させることができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、本発明者ら
がトナー吸引と送気とを併用するトナー搬送装置を試作
したところ、トナー吸引だけのものに比べて、上記吸引
管内のトナー詰まりを引き起こし易くなることがわかっ
た。そこで、このトナー詰まりについて鋭意研究を行っ
た結果、その原因を次のように見出した。即ち、トナー
吸引と送気との併用方式では、両方を同時に実施すると
エアーポンプからの送気をトナー収容器内で十分に滞留
させなで吸引ポンプに吸引させてしまう。そして、この
ことにより、トナー収容器内におけるトナー攪拌効率を
著しく低下させてしまう。このため、トナー吸引と送気
とを別々のタイミングで実施することが一般的に行われ
る。ところが、単独送気のためにエアーポンプだけを駆
動させると、送気による影響で吸引管の内圧を高めてト
ナー凝集を助長する結果、吸引管内のトナー詰まりに至
っていたのである。

【０００９】本発明は、以上の問題点に鑑みなされたも
のであり、その目的とするところは、次に説明するよう
なトナー、並びにこれを用いるトナー搬送装置及び画像
形成装置を提供することである。即ち、トナー収容器に
対するトナー吸引と送気とを併用するトナー搬送方式を
採用しても、吸引管内のトナー詰まりを抑えることがで
きるトナー、並びにこれを用いるトナー搬送装置及び画
像形成装置である。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、吸引管内
のトナー詰まりを抑え得るエアーポンプ送気圧力や送気
頻度について実験によって調査してみた。しかしなが
ら、同じエアーポンプ送気圧力や送気頻度であっても、
トナーの種類によってトナー詰まりの発生状況が異なる
ことがわかった。そこで、トナーの性状に着目してみ
た。様々な性状のトナーを用いてトナー詰まりの発生状
況について鋭意研究を重ねたのである。すると、吸引管
内におけるトナー詰まりは、トナーの流動性に密接に関
連していることがわかった。

【００１１】図１は、トナーの最大せん断応力や単軸崩
壊応力の測定に用いられるせん断試験機を示す模式図で
ある。このせん断試験機は、粉体の流動性の指標となる
最大せん断応力や単軸崩壊応力を測定するための装置と
して従来から知られているものである。図１において、
せん断試験機１００は、上面に鋸刃状の一様な凹凸を有
する固定板１０１、下面に鋸刃状の一様な凹凸を有する
可動板１０２、分銅１０３、４つの車輪によって移動可
能なロードセル１０４などを有している。また、ロード
セル１０４を駆動するための駆動モータ１０５、これの
駆動軸に固定されたリール１０６、これに巻き付けられ
た導線１０７、ロードセル１０４と可動板１０２とを接
続する接続線１０８なども有している。鋸刃状の面を上
にして固定された固定板１０１の上には被検体である粉
体１０９が載置され、粉体１０９の上には可動板１０２
がその鋸刃状の面を下にして載せられる。粉体１０９
が、固定板１０１の鋸刃状の上面と、可動板１０２の鋸
刃状の下面との間に挟まれるのである。可動板１０１の
上には、更に分銅１０３が載せられる。分銅１０３と可
動板１０１との重みにより、粉体１０９には所定の垂直
応力が付与される。可動板１０２には接続線１０８の一
端が接続され、もう一端はロードセル１０４の後部に接
続されている。このロードセル１０４は、４つの車輪に
よって移動可能に構成されており、その前部にはリール
１０６に巻き付けられた導線１０７の端部が接続されて
いる。駆動モータ１０５が回転駆動すると、これに伴っ
て導線１０７がリール１０６に巻き取られるとともに、
ロードセル１０４が引っ張られて前方に移動する。更
に、ロードセル１０４の移動に伴って可動板１０２も前
方に移動することで、粉体１０９にせん断応力が付与さ
れる。

【００１２】本発明者らは、かかる構成のせん断試験器
１００を用いて、様々な種類のトナーについて単軸崩壊
応力を単軸崩壊応力測定法によって測定した。この単軸
崩壊応力測定法の詳細は次に説明するとおりである。即
ち、固定板１０１上に５０ｍｍ×７０ｍｍ×６ｍｍ程度
の粉体層を載置し、これに対して可動板１０２と分銅１
０３との重みによって約７００Ｇ［Ｎ／ｍ^２］（７０ｇ
／ｃｍ^２以下）の予圧を５分程度付与する。そして、分
銅１０３をより軽いものに代えて粉体層（本例ではトナ
ー層）に２００Ｇ［Ｎ／ｍ^２］（２０ｇ／ｃｍ^２）以下
の垂直応力σを付与する。次に、図２に示すように、垂
直応力σを付与しながら、ロードセル１０４を水平方向
に少ずつ移動させて粉体層にせん断応力を付与してい
く。すると、ロードセル１０４の変位量δと、粉体層に
付与されるせん断応力τとには、図３に示す特性が現れ
る。具体的には、トナーに付与されるせん断応力τは、
ロードセル１０４の変位量δが大きくなるにつれて増加
し、変位量δ１にてトナー層が崩壊して最大せん断応力
τｍａｘ１（垂直応力σ１付与時の値）となる。そし
て、粉体層崩壊後のせん断応力τは一定の値τｓを示す
のである。単軸崩壊応力測定法では、２以上の異なる垂
直応力σについてそれぞれ最大せん断応力τｍａｘを測
定し、測定結果に基づいて垂直応力σと最大せん断応力
τｍａｘとの関係式である近似直線式を求める。そし
て、この近似直線のσ−τ軸座標における原点（０点）
と、この近似直線とに接する円の直径を単軸崩壊応力ｆ
ｃとして求める。

【００１３】図４は、垂直応力σと最大せん断応力τｍ
ａｘとの関係を示すグラフである。この図では、互いに
異なる３つの垂直応力σ１、σ２、σ３について、それ
ぞれ最大せん断応力τｍａｘ１、τｍａｘ２、τｍａｘ
３を求めて近似直線Ｌ１を得た例を示している。厳密に
は、より多くの垂直応力σで多数点測定すると、垂直応
力σと最大せん断応力τｍａｘとの関係は破壊包絡曲線
Ｌ２となるが、単軸崩壊応力測定法では破壊包絡曲線Ｌ
２の代わりに近似直線Ｌ１を用いる。そして、近似直線
Ｌ１のσ−τ軸座標における原点Ｐ１、及び、近似直線
Ｌ１との接点Ｐ２の２点に接する接円Ｃの直径（σ軸切
片）を単軸崩壊応力ｆｃとして求める。図４より、接円
Ｃと近似直線Ｌ１との接点Ｐ２付近における垂直応力σ
では、近似直線Ｌ１、破壊包絡曲線Ｌ２ともにほぼ同じ
値の単軸崩壊応力ｆｃが得られることがわかる。

【００１４】本発明者らは、互いに平均粒径が同じで且
つ流動性が異なるＡ〜Ｉの９種類のトナーについて、単
軸崩壊応力測定法による単軸崩壊応力ｆｃと、上記吸引
管内におけるトナー詰まりの有無との関係を試験してみ
た。トナー詰まりについては、補充用のトナーを収容す
るトナーカートリッジから現像装置に向けてトナーを搬
送するトナー搬送装置（トナー吸引と送気とを併用）を
付設した電子写真プリンタの試験機にて調査した。この
試験器は、次に列記する条件を具備しており、何れも殆
どのプリンタや複写機に適用可能な値である。・トナー搬送路（吸引管後端〜吐出管先端）の長さや揚
程：０．３〜１．０［ｍ］・吸引管長さ：０．５［ｍ］・吸引管内径：φ６［ｍｍ］・吸引ポンプの吸引圧力：１０〜３０［ｋＰａ］・エアー供給時における吸引管内の最大圧力：３０［ｋ
Ｐａ］・エアー供給頻度：３０秒に１回（１秒間）・エアー流量：２［リッター／ｍｉｎ］試験の結果を次の表１に示す。

【表１】

【００１５】表１より、単軸崩壊応力ｆｃが４．８［ｇ
／ｃｍ^２］以下のトナーではトナー詰まりを生じないの
に対し、５．２［ｇ／ｃｍ^２］以上のトナーではトナー
詰まりを生じていることがわかる。トナー詰まり有無の
境界付近における単軸崩壊応力ｆｃをより詳細に調べた
ところ、トナー詰まり「無し」の臨界点はおおむね５．
０［ｇ／ｃｍ^２］であることがわかった。従来、単軸崩
壊応力ｆｃの値は、粉体の流動性を示す指標として用い
られてきたが、この研究結果により、上記吸引管内にお
けるトナーの詰まり易さを示す指標としても有用である
ことが判明したのである。なお、５．０［ｇ／ｃｍ^２］
は、５０Ｇ［Ｎ／ｍ^２］に相当する（但し、Ｇは重力加
速度：約９．８０６６５）。

【００１６】本発明者らは、このような単軸崩壊応力測
定法による測定結果の集計をしているうちに、次に説明
するような興味深い現象を見出した。即ち、単軸崩壊応
力測定法では、１つの被検体（粉体）について少なくと
も２以上の垂直応力σで最大せん断応力τｍａｘを測定
しなければならない。最大せん断応力τｍａｘと単軸崩
壊応力ＦＣとにある程度の相関が得られれば、最大せん
断応力τｍａｘをある特定の値の垂直応力σについてだ
け測定すればよいのだが、良好の相関が得られないから
である。図５、図６は、それぞれ４．５［ｇ／ｃ
ｍ^２］、７．４［ｇ／ｃｍ^２］の垂直応力σを付与した
ときにおける最大せん断応力τｍａｘと単軸崩壊応力Ｆ
Ｃとの関係を示すグラフである。それぞれ各プロット座
標が近似直線Ｌ１から大きく離れて分散しているのがわ
かる。最大せん断応力τｍａｘと単軸崩壊応力ＦＣとに
良好な相関係数が得られていないのである。ところが、
同様のグラフを１．６［ｇ／ｃｍ^２］の垂直応力σにつ
いて作成してみたところ、驚いたことに、図７に示すよ
うに、極めて良好な相関を示すことがわかった。そこ
で、１．６［ｇ／ｃｍ^２］の垂直応力σを付与したとき
の最大せん断応力τｍａｘと、トナー詰まりの有無との
関係に着目してみた。両者の関係を次の表２に示す。

【表２】表２より、１．６［ｇ／ｃｍ^２］の垂直応力σを付与し
たときの最大せん断応力τｍａｘが２．９［ｇ／ｃ
ｍ^２］以下のトナーではトナー詰まりを生じていない。
これに対し、３．１［ｇ／ｃｍ^２］以上のトナーではト
ナー詰まりを生じている。トナー詰まり有無の境界付近
における最大せん断応力τｍａｘをより詳細に調べたと
ころ、トナー詰まり「無し」の臨界点はおおむね３．０
［ｇ／ｃｍ^２］であることがわかった。よって、１．６
［ｇ／ｃｍ^２］の垂直応力σを付与したときの最大せん
断応力τｍａｘは、上記吸引管内におけるトナーの詰ま
り易さを示す指標として有用であると言える。なお、
１．６［ｇ／ｃｍ^２］、３．０［ｇ／ｃｍ^２］は、それ
ぞれ１６Ｇ［Ｎ／ｍ^２］、３０Ｇ［Ｎ／ｍ^２］に相当す
る。

【００１７】そこで、上記目的を達成するために、請求
項１の発明は、被画像形成体に付着してトナー像を構成
するトナーであって、単軸崩壊応力測定法に用いられる
最大せん断応力試験で１６Ｇ（但し、Ｇは重力加速度）
［Ｎ／ｍ^２］の垂直応力が付与された場合の最大せん断
応力が３０Ｇ［Ｎ／ｍ^２］以下であることを特徴とする
ものである。また、請求項２の発明は、被画像形成体に
付着してトナー像を構成するトナーであって、単軸崩壊
応力測定法によって求められる単軸崩壊応力が５０Ｇ
（但し、Ｇは重力加速度）［Ｎ／ｍ^２］以下であること
を特徴とするものである。また、請求項３の発明は、ト
ナーを収容するトナー収容器内に送風する送風手段と、
該トナー収容器に接続される吸引管と、該吸引管内に負
圧を生じせしめて該トナー収容器内のトナーを吸引する
吸引ポンプとを備え、トナーを該吸引ポンプで吸引して
該トナー収容器内から搬送先まで搬送するトナー搬送装
置であって、トナーとして請求項１又は２のものを用い
ることを特徴とするものである。また、請求項４の発明
は、トナーを収容するトナー収容器と、該トナー収容器
内のトナーを搬送先まで搬送するトナー搬送装置とを備
え、トナーを被画像形成体に付着させて画像を形成する
画像形成装置であって、トナーとして請求項１又は２の
ものを用いることを特徴とするものである。また、請求
項５の発明は、請求項４の画像形成装置であって、潜像
を担持する潜像担持体と、該潜像担持体上の潜像をトナ
ーによって現像する現像手段とを備え、上記搬送先が該
現像手段であることを特徴とするものである。また、請
求項６の発明は、請求項４又は５の画像形成装置であっ
て、上記トナー収容器と上記搬送先との揚程と、上記吸
引管の全長とが何れも１［ｍ］以下であり、且つ、上記
吸引ポンプによる負圧が１０［ｋＰａ］以上であること
を特徴とするものである。これらの発明のうち、請求項
１の発明の構成を備えるものにおいては、１６Ｇ［Ｎ／
ｍ^２］の垂直応力が付与された場合の最大せん断応力を
３０Ｇ［Ｎ／ｍ^２］以下にとどめるという良好な流動性
を発揮するトナーが、トナー搬送装置の吸引管内におけ
るトナー詰まりを抑える。よって、トナー収容器に対す
るトナー吸引と送気とを併用するトナー搬送方式を採用
しても、吸引管内におけるトナー詰まりを抑えることが
できる。また、請求項２の発明の構成を備えるものにお
いては、単軸崩壊応力測定法によって求められる単軸崩
壊応力を５０Ｇ［Ｎ／ｍ^２］以下にとどめるという良好
な流動性を発揮するトナーが、トナー搬送装置の吸引管
内におけるトナー詰まりを抑える。よって、トナー収容
器に対するトナー吸引と送気とを併用するトナー搬送方
式を採用しても、吸引管内におけるトナー詰まりを抑え
ることができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明を、画像形成装置と
しての電子写真方式の複写機（以下、単に複写機とい
う）に適用した一実施形態について説明する。まず、本
実施形態に係る複写機の基本的な構成について説明す
る。図８は、この複写機の要部を示す概略構成図であ
る。図において、この複写機は、原稿読取部１と、原稿
自動供給部２と、プリンタ部３と、給紙部４とを備えて
いる。

【００１９】上記原稿自動供給部２は、その上面に載置
された図示しない原稿を後述のコンタクトガラス５上に
自動で供給する。上記原稿読取部１は、図示しない原稿
の画像を読み取るためのものである。ユーザーの手作業
により、原稿読取部１の上部に固設されたコンタクトガ
ラス５上に原稿が置かれた状態で、図示しないスタート
スイッチが操作されると、原稿読取部１による原稿読取
が直ちに開始される。また、上記原稿自動供給部２上に
原稿が置かれた状態でスタートスイッチが操作される
と、その原稿がコンタクトガラス５上に自動給紙された
後、原稿読取部１による原稿読取が開始される。読取開
始により、コンタクトガラス５上に置かれた原稿は図中
右方向へ移動する光源６によって光照明される。原稿か
らの反射光像は、第１ミラー７、第２ミラー８で順次反
射する。そして、結像レンズ９を経た後、反射光像を読
み取るためのＣＣＤ等からなるイメージセンサ１０に検
知されて画像情報が読み取られる。

【００２０】上記プリンタ部３は、被画像形成体として
の転写紙Ｐ上に画像としてのトナー像を形成するための
もので、光書込ユニット１１やドラム状感光体１２を備
えている。また、潜像担持体たるドラム状感光体１２の
周囲に、帯電装置１３、現像手段たる現像器４０、転写
搬送ユニット１４、ドラムクリーニング装置１５、除電
器１６などを備えている。更には、定着装置１７、反転
排紙ユニット１８、レジストローラ対１９なども備えて
いる。上記スタートスイッチが操作されると、図示しな
い駆動手段によるドラム状感光体１２の回転駆動が開始
される。

【００２１】上記光書込ユニット１１は、原稿読取部１
で読み取られた画像信号に基づいてレーザ光Ｌを光変調
して、潜像担持体としてのドラム状感光体１２を露光す
る。具体的には、レーザダイオード等からなる光源２０
からレーザ光Ｌを発する。このレーザ光Ｌは、ポリゴン
モータ２１によって回転駆動される回転多面鏡２２上で
主走査方向（ドラム状感光体１２の軸線方向）に偏向せ
しめられながら、ｆθレンズなどからなる走査結像用の
レンズ系２３を通る。そして、ミラー２４、レンズ２５
を経て、回転駆動されているドラム状感光体１２上に到
達してその表面に静電潜像を走査する。

【００２２】上記転写搬送ユニット１４は、転写搬送ベ
ルトを複数の張架ローラによってテンション張架しなが
ら無端移動せしめながら、ドラム状感光体１２の周面に
当接させて転写ニップを形成している。また、転写ニッ
プにおける転写搬送ベルト裏面（フープ内周面）に図示
しない転写バイアスローラを当接させている。この転写
バイアスローラには図示しない電源によって転写バイア
スが印加されており、この印加によって転写ニップに転
写電界が形成される。

【００２３】上記光書込ユニット１１による露光でドラ
ム状感光体１２上に形成された静電潜像は、現像器４０
によって現像されてトナー像となった後、上記転写ニッ
プに進入する。一方、上記レジストローラ対１９は、上
記スタートスイッチの操作に基づいて後述の給紙部４か
ら送られてくる転写紙Ｐをローラ間に挟み込む。そし
て、転写紙Ｐを転写ニップにてドラム状感光体１２上の
トナー像に重ね合わせ得るタイミングで送り出す。この
送り出しにより、転写ニップではドラム状感光体１２上
のトナー像が転写紙Ｐに密着せしめられる。そして、転
写電界やニップ圧の影響を受けて、ドラム表面から転写
紙表面に転写される。転写ニップを通過した転写紙Ｐ
は、転写搬送ユニット１４の転写搬送ベルトによって定
着装置１７内に送られる。定着装置１７は、送られてき
た転写紙Ｐを加熱ローラ１７ａと加圧ローラ１７ｂとの
間に挟み込む。そして、熱や圧力の影響によってトナー
像を転写紙Ｐ上に定着せしめながら、反転排紙ユニット
１８に向けて排紙する。

【００２４】上記反転排紙ユニット１８は、送られてき
た転写紙Ｐを排出路１８ａに通して機外の図示しない排
紙トレイに排紙する。但し、両面コピーモードがユーザ
ーによって選択されている場合には、転写紙Ｐを反転部
１８ｂに通して裏表反転させた後、上記レジストローラ
対１９に向けて搬送する。これにより、その転写紙Ｐは
レジストローラ対１９から上記転写ニップに向けて再び
送られ、先にトナー像が転写された面とは反対側の面
に、新たなトナー像が転写される。

【００２５】上記ドラムクリーニング装置１５は、上記
転写ニップを通過した後のドラム状感光体１２表面に付
着している転写残トナーをクリーニングして、トナー収
容器たる図示しない回収タンクに収容する。クリーニン
グ後のドラム状感光体１２表面は、上記除電器１６によ
って除電された後、上記帯電装置１３によって一様帯電
せしめられて次の画像形成に備える。

【００２６】上記給紙部４は、多段配設された３つの給
紙カセット２６，２７，２８を備えており、それぞれに
複数枚の転写紙Ｐを収容している。また、複数組の搬送
ローラ対３２を有する給紙路３３も備えている。給紙カ
セット２６，２７，２８は、内部に収容している転写紙
Ｐの最上紙に給紙ローラ２６ａ，２７ａ，２８ａを押し
当てており、その回転駆動によって最上紙を給紙路３３
に向けて送り出す。上記スタートスイッチが操作される
と、何れか１つの給紙カセットから給紙路３３に転写紙
が送り出されるのである。給紙路３３は、受け取った転
写紙Ｐを複数組の搬送ローラ対３２によってプリンタ部
のレジストローラ１９に向けて給紙する。

【００２７】ドラム状感光体１２の側方に配設された現
像器４０には、これにトナーを搬送供給するトナー搬送
装置５０が装着されている。また、現像器４０内には、
トナーと磁性キャリアとを含有する図示しない二成分現
像剤が収容されている。上記トナー搬送装置５０によっ
て現像器４０内に補給されたトナーは、内部の二成分現
像剤と混合攪拌されて現像に使用される。現像器４０の
底面には、図示しないＴセンサが配設されている。この
Ｔセンサは、現像器４０内の二成分現像剤の透磁率に応
じた信号を図示しない制御部に出力する。二成分現像剤
のトナー濃度は、透磁率と相関するため、Ｔセンサは二
成分現像剤のトナー濃度を検知していることになる。上
記制御部は、Ｔセンサからの出力信号を、所定の目標値
に近づけるようにトナー搬送装置５０を適宜動作させる
ことで、現像に伴ってトナー濃度を低下させた二成分現
像剤のトナー濃度を回復させる。但し、二成分現像剤の
透磁率が湿度等の環境変化や二成分現像剤の嵩変化など
によって変動するため、制御部は上記目標値を適宜補正
する。具体的には、所定のタイミングでドラム状感光体
１２上に形成せしめた基準トナー像の画像濃度に応じ
て、上記目標値を補正する。この画像濃度については、
例えば基準トナー像の光反射率を検知する反射型フォト
センサ（以下、Ｐセンサという）からの出力などによっ
て把握される。

【００２８】上記転写ニップを通過したドラム状感光体
１２の表面には、転写紙に転写されなかった転写残トナ
ーが付着している。この転写残トナーは、ドラムクリー
ニング装置１５によって掻き取られて図示しない回収タ
ンクに回収される。

【００２９】図９は、上記トナー搬送装置５０を示す詳
細構成図である。トナー搬送装置５０は、吸引ポンプ６
０、カートリッジホルダ７０、エアーポンプ部８０など
を備えている。吸引ポンプ６０は、一軸偏心スクリュー
ポンプやモーノポンプなどと言われるタイプのもので、
ステータ６１内のロータ６２を吸引モータ６３によって
回転させることで、吸引口６４内に負圧を発生させる。
この吸引口６４には、可撓性の吸引チューブ５１の先端
が接続されている。

【００３０】上記カートリッジホルダ７０は、図中上側
を開口させたホルダ部７１、これの底面に挿入されたノ
ズル７２などを備えている。ホルダ部７１は、トナー収
容器たるトナーカートリッジ９０を保持するためのもの
である。トナーカートリッジ９０は、保護ケース９１
は、ある程度の剛性を発揮する紙、段ボール、プラスチ
ック等の材料で構成され、トナー収容袋９２を内包して
いる。トナー収容袋９２は、８０〜２００［μｍ］厚の
シート材が単層又は複層で袋状に成形された袋部９３
と、これのトナー排出側に固定された口金部９４とから
構成されており、空気の出入りがない密閉構造となって
いる。シート材としては、ポリエチレンやナイロン等の
樹脂シート、又は紙シートが用いられている。トナー収
容袋９２の内部には、補給用のトナーが収容されてい
る。トナー収容袋９２の口金部９４は、袋部９３の開口
内に係合するように樹脂や紙等の剛性材料からなる係合
部９４ｂと、スポンジ等の弾性材料からなる開口シール
部９４ａとを有している。かかる構成のトナーカートリ
ッジ９０は、口金部９４側を鉛直方向下側にしてカート
リッジホルダ７０のホルダ部７１に装着される。このと
き、ホルダ部７１の底面に挿入されていたノズル７２の
先端が、トナーカートリッジ９０の口金部９４の開口シ
ール部９４ａを貫通して袋部９３内に進入する。開口シ
ール部９４ａがノズル７４の周囲に密着することで、ト
ナーカートリッジ９０内から外部へのトナー漏れが防が
れている。ノズル７２の先端側には、トナー吸引口７３
が形成されている。後端側には、トナー通路７４と空気
受入路７５とに分かれるようにＴ字路が形成されてい
る。このうち、トナー通路７４には、上述の吸引チュー
ブ５１の後端が接続されている。

【００３１】上記エアーポンプ部８０は、エアーポンプ
８１、中継チューブ８２、これに接続された電磁弁８
３、送気チューブ８４などから構成されている。エアー
ポンプ８１は、電磁弁８３が開かれた状態で駆動するこ
とで、中継チューブ８２と、電磁弁８３と、送気チュー
ブ８４とを介して、上記ノズル７２の空気受入路７５内
にエアーを送る。上記吸引ポンプ６０は、不動作状態に
おいて吸引口６４から流体を受け入れないような構造に
なっている。このため、エアーポンプ８１からノズル７
２の空気受入路７５内に送られたエアーは、トナー通路
７４に流入することなく、ノズル７２のトナー吸引口７
３を通って袋部９３内に至る。そして、袋部９６内のト
ナーを攪拌してほぐすことで、袋部９３内におけるトナ
ーブロッキング（トナーの架橋現象）の発生を抑える。
また、たとえ長期放置によってトナーブロッキングが生
じたとしても、気流等によってそれを崩す。これらの結
果、袋部９３内のトナーを自重によってノズル７２のト
ナー吸引口７３に向けてスムーズに流れ込ませることが
可能になり、トナーカートリッジ９０内に残ってしまう
トナー量を低減している。

【００３２】図１０は、上記トナー収容袋９２を示す斜
視図である。図示のように、トナー収容袋９２の袋部９
３の底部（トナー排出側とは反対側）には、通気フィル
ター９５が設けられている。上記エアーポンプから袋部
９３内に送られたエアーは、最終的にはこの通気フィル
ター９５を通って外部に排出されるが、通気フィルター
９５のメッシュはトナー粒子を通過させない程度に細か
くなっている。このため、ある程度の時間をかけて通気
フィルター９５を通過していき、エアーポンプ駆動時に
は袋部９３内の気圧が一時的に上昇する。

【００３３】先に示した図９において、エアーポンプ部
８０の電磁弁８３が閉じられた状態では、トナーカート
リッジ９０の袋部９３内から、ノズル７２内と、吸引チ
ューブ５１内と、吸引ポンプ６０内に至るまでの空間が
密閉環境となる。このため、吸引ポンプ６０が作動して
吸引チューブ５１内に負圧が発生すると、ノズル７２の
トナー吸引口７３に吸引力が発生する。そして、袋部９
３内のトナーがトナー吸引口７３から吸引され、ノズル
７２のトナー通路７４、吸引チューブ５１、吸引ポンプ
６０内を順次通過して、吸引ポンプ６０の吐出側に接続
されている現像器４０内に補給される。

【００３４】上記吸引ポンプ６０とノズル７２とを接続
する吸引チューブ５１は、３〜７［ｍｍ］の内径に成形
されており、可撓性と耐トナー性とに優れたゴム材料や
プラスチック材料が使用されている。かかるゴム材料と
しては、ポリウレタンゴム、ニトリルゴム、ＥＰＤＭゴ
ム、シリコンゴムなどが挙げられる。また、プラスチッ
ク材料としては、ポリエチレン、ナイロンなどが挙げら
れる。可撓性に優れたフレキシブルな吸引チューブ５１
を使用することで、複写機内部においてトナー移送経路
を自由に配設することが可能となり、装置内部のレイア
ウト自由度が極めて良好になっている。また、このトナ
ー補給装置５０では、トナーカートリッジ９０を現像器
４０よりも重力方向下側に位置させる場合でも、吸引ポ
ンプ６０として吸引力の比較的高いものを用いること
で、トナーのポンプアップ搬送が可能になる。そして、
このことによっても、装置内部のレイアウト自由度が向
上しており、トナーカートリッジ９０を交換操作が最も
容易となる位置に配設することができる。

【００３５】図１１は、吸引ポンプ６０のポンプ部を示
す分解斜視図である。図において、吸引ポンプ６０のポ
ンプ部は、ステータ６１、ロータ６２、これらを内包す
るホルダ６５などを有している。ステータ６１は、ゴム
等の弾性部材にダブルピッチの螺旋溝が形成された雌ね
じ状の形状になっている。また、ロータ６２は、金属や
樹脂等の材料が雄ねじ状に成形されたもので、ステータ
６１の螺旋溝内に回動自在に嵌挿されている。このロー
タ６２の後端には、スプリングピン６６によって固定さ
れる駆動軸６７が連結している。ステータ６１を内包す
るホルダ６５は、その内周面にステータ６１の端部に設
けられたフランジ部を接触させることで、ステータ６１
を図中矢印Ａ方向に揺動可能に支持する。この揺動のた
めに、ホルダ６５の内面と、ステータ６１の外面との間
にはギャップＧが形成されている。上記駆動軸６７の先
には、図示しないモータが連結しており、これの回転に
伴ってロータ６２がステータ６１内で回転する。このと
き、ロータ６２がその複雑な形状に起因して偏心回転す
る。このことが、吸引ポンプ（６０）を一軸偏心スクリ
ューポンプと称する所以である。ロータ６２が偏心回転
すると、ステータ６１が図中矢印Ａ方向に揺動するので
ある。ロータ６２の回転によって吸引口６４に吸引力Ｐ
２が発生すると、吸引口６４からトナーが吸い込まれ
る。吸い込まれたトナーは、ポンプ部内部を通った後、
駆動軸６７の下側に設けられた図示しない排出口から排
出される。

【００３６】図１２（ａ）は、上記ロータ６２が嵌挿さ
れた上記ステータ６１を示す縦断面図である。この図に
おいて、Ｄ２はステータ６１の内径に対するロータ６２
の螺旋外径の食い込み量を示している。図１２（ｂ）
は、ロータ６２がステータ６１の内径の一端側に偏った
位置で停止している状態を示す横断面図である。この図
において、Ｄ３は、ステータ６１に対するその端部付近
におけるロータ６２の食い込み量を示している。図１２
（ｃ）は、ロータ６２がステータ６１の内径のほぼ中心
位置にある状態を示す横断面図である。この図におい
て、Ｄ１は、ステータ６１の最小内径部分に対するロー
タ６２の食い込み量を示している。本発明者らは実験に
より、吸引ポンプ６０に所望の吐出圧及び吸引圧を発揮
させるためには、Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３の３つの食い込み量
を設定することが重要であることを見出している。先に
示した図１２（ａ）において、吸引ポンプ６０のポンプ
部におけるロータ６２とステータ６１との間には、空隙
ｇ１〜ｇ３が形成されている。これら空隙は、ロータ６
２がステータ６１に対して上述の３つの食い込み量で食
い込むことで、互いに仕切られて密閉された状態になっ
ている。この状態でロータの６２が回転駆動すると、密
閉された３つの空隙ｇ１〜ｇ３がそれぞれ回転して内部
のトナーを吐出側に向けて搬送する。吐出側では、ロー
タ６２が所定の回転位置にくると密閉された空隙ｇ１が
開放されてトナーが吐き出される。これに対し、吸引側
では、ロータ６２が所定の回転位置にくると密閉された
空隙ｇ３が開放した後、周囲の空気やトナーを巻き込み
ながら再び密閉状態となる。これらの結果、吸引ポンプ
６０の吐出側、吸引側で、それぞれ吐出圧、吸引圧が発
生する。

【００３７】吐出圧や吸引圧を増やすには、上記空隙ｇ
１〜ｇ３の密閉度を増加させればよい。具体的には、上
記Ｄ１〜Ｄ３の食い込み量を増加させるのである。そう
すれば、吸引ポンプ６０のトルクを増加させることがで
きる。但し、食い込み量を増加させると、内部の温度上
昇も大きくなるため、吸引ポンプ６０内部でトナーを凝
集させ易くなる。これに対し、食い込み量を減少させる
と、トルクの減少によって吸引ポンプ６０のトナー吸引
力やトナー搬送力を低下させるものの、温度上昇による
トナー凝集を生じ難くなる。本実施形態に係る複写機で
は、本発明者らの研究によって見出された適切な値に、
３つの食い込み量Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３が設定されている。
この適切な値とは、トナー凝集度を吸引ポンプ６０通過
前と通過後とで変化させず、且つ所望のトナー搬送力を
発揮させることができる値である。よって、吸引ポンプ
６０は、トナーを確実に搬送し、且つトナー凝集による
異常画像の発生を抑えることができる。

【００３８】図１３は、本実施形態に係る複写機の電気
回路の一部を示すブロック図である。図において、マイ
クロ・プロセッシング・ユニット（以下、ＭＰＵとい
う）１５０は、複写機本体の制御手段となっている。こ
のＭＰＵ１５０には、ドラム状感光体上に形成された基
準トナー像の濃度を検知するＰセンサ１５１、上記現像
器（４０）に設けられたＴセンサ４１などが接続されて
いる。また、上記トナー搬送装置（５０）に設けられた
吸引モータ６３、エアーポンプ８１、電磁弁８３なども
接続されている。ＭＰＵ１５０は、Ｐセンサ１５１から
送られてくる信号の出力値に応じて、吸引モータ６３を
駆動制御することで、上記現像器（４０）内にトナーを
補給する。また、ＭＰＵ１５０はタイマ機能を有してお
り、トナー補給動作時間（吸引モータの駆動動作時間）
を累積してカウントする。更には、所定のタイミングで
エアーポンプ８１を駆動制御して、上記トナーカートリ
ッジ９０内のトナーを送気によって攪拌する。なお、図
示しない複写機の主電源がＯＦＦされても、ＭＰＵ１５
０には電源が供給されるようになっているため、その内
部に記憶されたトナー補給動作時間の累積カウント値は
保持される。

【００３９】図１４は、上記吸引モータ６３、エアーポ
ンプ８１、電磁弁８３の動作タイミングを示すタイミン
グチャートである。図において、吸引モータ６３は上記
Ｐセンサ（１５１）の出力に基づいて適宜ＯＮ、ＯＦＦ
される。吸引モータ６３のトナー補給動作時間の累積カ
ウント値が所定値に達すると、吸引モータ６３の停止後
に、エアーポンプ８１と電磁弁８３とが所定時間だけ駆
動制御される。これにより、トナーカートリッジ（９
０）内におけるトナーの攪拌が行われる。先に示した図
９において、エアーポンプ８１からのエアーを吸引ポン
プ６０に吸い込ませてしまうと、トナーカートリッジ９
０内に十分に対流させることができず、トナー攪拌性能
を著しく低下させてしまう。そこで、エアーポンプ８１
と電磁弁（通電時開式）８３とについては、必ず吸引モ
ータ６３（吸引ポンプ６０）を停止させているときに駆
動させるようにする。

【００４０】図１５は、上記ＭＰＵ（１５０）によって
実施されるトナー補給制御の一例を示すフローチャート
である。トナー補給制御において、上記ＭＰＵ（１５
０）はまず上記Ｐセンサ（１５１）からの出力値を読み
込んだ後（ステップ１：以下ステップをＳと記す）、こ
れから出力される画像の画像面積率を読み込む（Ｓ
２）。そして、Ｐセンサからの出力値と、画像面積率と
に基づいてトナー消費量を算出した後（Ｓ３）、算出結
果に基づいて上記吸引モータ６３の駆動時間を算出する
Ｓ４）。次に、この駆動時間をこれまでのトナー補給動
作時間の累積カウント値Ｃ１に加算した後（Ｓ５）、吸
引モータ６３をその駆動時間だけ駆動する（Ｓ６、Ｓ
７）。そして、累積カウント値Ｃ１についてＮ秒を超え
たか否かを判断する（Ｓ８）。ここで、Ｎ秒を超えた場
合には（Ｓ８でＹ）、上記エアーポンプ８１と電磁弁８
３とを所定時間だけ駆動してから（Ｓ９）、累積カウン
ト値Ｃ１をゼロにリセットして（Ｓ１０）、トナー補給
制御を終了する。また、Ｎ秒を超えていない場合には
（Ｓ８でＮ）、そのままトナー補給制御を終了する。

【００４１】次に、本実施形態に係る複写機の特徴的な
構成について説明する。図１６は、上記トナー補給装置
（５０）のノズル７２の側面図と断面図とを並べて示す
ものである。図において、点線矢印は上記エアーポンプ
８１から供給される空気の移動方向を示し、実線矢印は
トナーの移動方向を示している。図示しないエアーポン
プ（８１）から送られてくる空気は、まず、その殆どが
図中点線矢印Ｃと、点線矢印Ａとに沿って移動する。具
体的には、ノズル７２の空気受入路７５を通った後、ト
ナー吸引口７３を経由して図示しないトナー収容袋内に
進入して内部のトナーを攪拌する。このようにトナー収
容袋内に進入した空気は、やがて上記通気フィルター９
５（図１０参照）から袋外部に排出されるが、この排出
にはある程度の時間を要するため、袋内の気圧が一時的
に上昇する。すると、ノズル７２の空気受入路７５を通
った後の空気の一部が、トナー吸引口７３の方向にでは
なく、トナー通路７４の方向（点線矢印Ｂ方向）に移動
して吸引チューブ５１内のトナーを押圧する。定期的な
上記エアーポンプ８１の駆動によってこの押圧が繰り返
し起こると、やがて吸引チューブ５１内のトナーが凝集
する（図中Ｆの部分）。そして、上記吸引ポンプ６０の
吸引圧力では搬送できなくなる程の強い凝集塊となって
しまうおそれがある。

【００４２】図１７は、上記ノズル７２の変形例の側面
図と断面図とを並べて示すものである。この変形例のノ
ズル７２Ａは、いわゆる「２重管ノズル方式」のもので
ある。２重管ノズル方式では、ノズル内にＴ字状の２股
が形成されない。図示しないエアーポンプ（８１）から
送られてくる空気は、外管と内管との間のギャップを通
って図示しないトナー収容袋内に必ず進入するようにな
っている。内管は、外管よりも長く形成されて外管先端
から突出するようになっており、この突出部分にトナー
吸引口７３が形成されている。トナー収容袋内のトナー
は、図示しない吸引ポンプ（６０）の駆動により、この
トナー吸引口７３から吸引されて吸引チューブ５１内を
搬送される。かかる構成のノズル７２Ａでも、図示しな
いエアーポンプ（８１）からの送気によってトナー収容
袋内の内圧が高まると、やがて内部の空気がトナー吸引
口７３から吸引チューブ５１内に進入してチューブ内の
トナーを押圧する。そして、この押圧によってトナーの
凝集が起こってしまう。

【００４３】そこで、本複写機では、トナーとして次に
列記する何れかの性状のものを用いるように構成されて
いる。そして、かかる性状のトナーを用いるべき旨をユ
ーザーに対して指定している。この指定は、例えば、使
用すべきトナーの情報（性状、種類、製品名、製品番号
の少なくとも１つ）が複写機本体の取り扱い説明書やパ
ンフレットに明記されることによって行われる。また例
えば、この情報が複写機本体に明記されたり、情報を記
載したシールが複写機本体に貼付されたりすることによ
って行われる。また例えば、複写機本体の製造元あるい
は販売元が、この情報を文書、電子データ又は口頭によ
ってユーザーに伝えることによって行われる。（１）上記せん断試験器１００において１６Ｇ［Ｎ／ｍ
^２］の垂直応力が付与されたときの最大せん断応力τｍ
ａｘが３０Ｇ［Ｎ／ｍ^２］以下であるトナー。（２）上記せん断試験機１００を用いた単軸崩壊応力測
定法によって測定される単軸崩壊応力ｆｃが５０Ｇ［Ｎ
／ｍ^２］以下であるトナー。

【００４４】かかる構成の複写機では、１６Ｇ［Ｎ／ｍ
^２］の垂直応力が付与されたときの最大せん断応力τｍ
ａｘが３０Ｇ［Ｎ／ｍ^２］以下であるか、あるいは単軸
崩壊応力ｆｃが５０Ｇ［Ｎ／ｍ^２］以下であるという良
好な流動性を発揮するトナーを用いることになる。そし
て、このことにより、トナー収容器たるトナーカートリ
ッジ９０（厳密にはトナー収容袋９２）に対するトナー
吸引と送気とを併用しても、吸引管たる吸引チューブ５
１内におけるトナーの凝集を抑える。よって、かかる凝
集による吸引チューブ５１内におけるトナー詰まりを抑
えることができる。更には、トナー詰まりを抑えること
で、トナー詰まりによる吸引ポンプ６０の過負荷を抑え
ることができるので、吸引ポンプ６０の過負荷による損
傷も抑えることができる。

【００４５】なお、トナーの詰まり易さを示す指標とし
て、単軸崩壊応力ｆｃではなく、１６Ｇ［Ｎ／ｍ^２］の
垂直応力を付与した場合の最大せん断応力である１６τ
ｍａｘを用いれば、流動性試験法を簡素化してトナーの
管理をより容易に行うことができる。最大せん断応力１
６τｍａｘでは、トナーの最大せん断応力を１回測定し
ただけでそのトナーの詰まり易さを知ることができるか
らである。これに対し、単軸崩壊応力ｆｃを用いる場合
には、最大せん断応力１６τｍａｘを用いる場合よりも
トナーの詰まり易さを正確に知ることができる。

【００４６】また、これまで、トナーと磁性キャリアと
を含有する二成分現像剤を用いる二成分現像方式の複写
機について説明したが、磁性キャリアを含まない一成分
現像剤を用いる一成分現像方式にも本発明の適用が可能
である。また、複写機に限らず、プリンタやファクシミ
リなどの他の画像形成装置でもよい。また、レーザ光に
よる露光を行う方式ではなく、ＬＥＤによる露光や、イ
オン付与などによって静電潜像を形成する方式でもよ
い。また、電子写真プロセスを用いない画像形成方式の
ものにも、本発明の適用が可能である。かかる方式とし
ては、例えば、特開平１１−３０１０１４号公報に記載
の画像形成装置のような直接記録方式などがある。更に
は、画像形成装置ではなく、トナー搬送装置についても
本発明の適用が可能である。このトナー搬送装置の構成
が図９に示されるものに限定されないことは言うまでも
ない。

【００４７】図１８はトナー搬送装置５０の変形例装置
を示す詳細構成図である。この変形例装置における吸引
ポンプ６０の吐出側には吐出チューブ６８が接続されて
おり、その先端には吐出ホッパ６９が繋がっている。吐
出チューブ６８を通って吐出ホッパ６９に吐出されたト
ナーが現像器４０に供給される。エアーポンプ８１の吐
出口に接続された中継チューブ８２には、２股に分かれ
る分流管８８が接続されており、それぞれの先に第１電
磁弁８５、第２電磁弁８６が接続されている。そして、
第１電磁弁８５の先は、送気チューブ８４を介してノズ
ル７２の空気受入路７５に接続されている。一方、第２
電磁弁８６の先は、分流チューブ８９を介して吸引ポン
プ６０の吐出側に接続されている。吸引ポンプ６０の吐
出側から吐出チューブ６８の先端までのトナー移送経路
は密閉であるため、吐出側から吐出されるトナーは吐出
チューブ６８を圧送されて吐出ホッパ６９に至る。この
とき、吐出チューブ６８の後端付近に位置するトナーに
は、先端付近に位置するトナーの重みを受けて押圧され
る。しかしながら、本変形例装置においても上述のよう
な性状のトナーを用いているため、吐出チューブ６８内
におけるトナー詰まりをも抑えることができる。また、
エアーポンプ６０がＯＮで、第１電磁弁８５がＯＦＦ
（閉鎖）で、且つ第２電磁弁がＯＮ（開放）という条件
では、エアーポンプ６０からの送気が吸引ポンプ６０の
吐出側に導かれる。そして、吸引ポンプ６０の吐出側か
ら吐出されたトナーが流動化せしめられながら吐出チュ
ーブ６８内を搬送される。このことによっても、吐出チ
ューブ６８内におけるトナー詰まりが抑えられている。
エアーポンプ６０がＯＮで、第１電磁弁８５がＯＮ（開
放）で、且つ第２電磁弁がＯＦＦ（閉鎖）という条件で
は、エアーポンプ６０からの送気がトナー収容袋９２内
に導かれる。そして、袋内のトナーが攪拌される。

【００４８】図１９は、上記吸引モータ６３、エアーポ
ンプ８１、第１電磁弁８５、第２電磁弁８６の動作タイ
ミングを示すタイミングチャートである。上記トナー補
給動作時間の累積カウント値Ｃ１がＮ秒を超えると、吸
引モータ６３の停止後に、エアーポンプ６０がＯＮで、
第１電磁弁８５がＯＮ（開放）で、且つ第２電磁弁がＯ
ＦＦ（閉鎖）という条件が生起される。そして、エアー
ポンプ６０からの送気がトナー収容袋９２内に導かれ、
袋内のトナーが攪拌・流動化して上記トナー収容袋（９
２）内におけるトナーブロッキングが崩される。このこ
とにより、トナー収容袋内のトナーが余すことなく吸引
されるため、カートリッジ交換時のトナー残量がほぼ解
消される。

【００４９】以上、本実施形態に係る複写機のトナー搬
送装置５０においては、トナー収容器たるトナーカート
リッジ９０内に送風する送風手段たるエアーポンプ部８
０を備えている。また、吸引管たる吸引チューブ５１
や、これの内部に負圧を生じせしめて吸引する吸引ポン
プ６０も備えており、トナーとして上述のような性状の
ものを用いる。かかる構成では、トナーカートリッジ９
０に対するトナー吸引と送気とを併用しても、吸引チュ
ーブ５１内のトナー詰まりを抑えながら、トナーを搬送
することができる。また、実施形態に係る複写機におい
ては、トナーとして上述のような性状のものを用いるこ
とで、トナー搬送装置５０の吸引チューブ５１内におけ
るトナー詰まりを抑えて、安定したトナー搬送制御を実
施することができる。また、潜像担持体たるドラム状感
光体１２と、現像手段たる現像器４０とを用いて、電子
写真プロセスによってトナー像を形成しながら、トナー
をトナーカートリッジ９０から現像器４０内へのトナー
補給制御を安定して行うことができる。そして、このこ
とにより、現像器４０内におけるトナー濃度を安定して
維持することができる。また、トナーカートリッジ９０
と搬送先である現像器４０との揚程、吸引管たる吸引チ
ューブ５１の全長が何れも１［ｍ］以下であり、且つ、
吸引ポンプ６０による負圧が１０［ｋＰａ］以上であ
る。かかる構成は、本発明者らの試験に用いた試作機と
同じ条件である。よって、異なる条件のものよりも確実
に、吸引チューブ５１内におけるトナー詰まりを抑える
ことができる。

【００５０】

【発明の効果】請求項１、２、３、４、５又は６の発明
によれば、トナー収容器に対するトナー吸引と送気とを
併用するトナー搬送方式を採用しても、吸引管内のトナ
ー詰まりを抑えることができるという優れた効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】トナーの最大せん断応力や単軸崩壊応力の測定
に用いられるせん断試験機を示す模式図。

【図２】同せん断試験機によってせん断力が付与される
トナーの特性を示すグラフ。

【図３】同せん断試験機のロードセルの変位量δと、粉
体層に付与されるせん断応力τとの関係を示すグラフ。

【図４】同せん断試験機にセットされたトナーに対する
垂直応力σと最大せん断応力τｍａｘとの関係を示すグ
ラフ。

【図５】同せん断試験機によって４．５［ｇ／ｃｍ^２］
の垂直応力σが付与されるトナーの最大せん断応力τｍ
ａｘと単軸崩壊応力ＦＣとの関係を示すグラフ。

【図６】同せん断試験機によって７．４［ｇ／ｃｍ^２］
の垂直応力σが付与されるトナーの最大せん断応力τｍ
ａｘと単軸崩壊応力ＦＣとの関係を示すグラフ。

【図７】同せん断試験機によって１．６［ｇ／ｃｍ^２］
の垂直応力σが付与されるトナーの最大せん断応力τｍ
ａｘと単軸崩壊応力ＦＣとの関係を示すグラフ。

【図８】実施形態に係る複写機を示す概略構成図。

【図９】同複写機のトナー搬送装置を示す詳細構成図。

【図１０】同トナー搬送装置にセットされるトナーカー
トリッジのトナー収容袋を示す斜視図。

【図１１】同トナー搬送装置の吸引ポンプのポンプ部を
示す分解斜視図。

【図１２】（ａ）は、ステータにロータが嵌挿された同
ポンプ部を示す縦断面図。（ｂ）は、同ロータが同ステ
ータの内径の一端側に偏った位置で停止している状態を
示す横断面図。（ｃ）は、同ロータが同ステータの内径
のほぼ中心位置にある状態を示す横断面図。

【図１３】同複写機の電気回路の一部を示すブロック
図。

【図１４】同トナー搬送装置における吸引モータ、エア
ーポンプ及び電磁弁の動作タイミングを示すタイミング
チャート。

【図１５】同複写機のＭＰＵによって実施されるトナー
補給制御の一例を示すフローチャート。

【図１６】同トナー補給装置のノズルの側面図と断面
図。

【図１７】２重ノズル方式のノズルの側面図と断面図。

【図１８】同トナー搬送装置の変形例装置を示す詳細構
成図。

【図１９】同変形例装置における吸引モータ、エアーポ
ンプ、第１電磁弁及び第２電磁弁の動作タイミングを示
すタイミングチャート。

【符号の説明】

１２ドラム状感光体（潜像担持体）４０現像器（現像手段）５０トナー搬送装置５１吸引チューブ（吸引管）６０吸引ポンプ８１エアーポンプ（送気手段）９０トナーカートリッジ（トナー収容
器）Ｐ転写紙（被画像形成体） σ 垂直応力 τ せん断応力 τｍａｘ最大せん断応力１６τｍａｘ１６Ｇ［Ｎ／ｍ^２］の予圧が付与
された場合の最大せん断応力ｆｃ単軸崩壊応力

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者岩田信夫東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者松本純一東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内Ｆターム(参考） 2H005 AA00 EA10 2H077 AA02 AA05 AA26 AA35 AB06 AB07 DA03 DA10 DA18 DA42 DA47 DA52 DA63 DA78 DB01 DB22 EA03 EA14

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被画像形成体に付着してトナー像を構成す
るトナーであって、単軸崩壊応力測定法に用いられる最
大せん断応力試験で１６Ｇ（但し、Ｇは重力加速度）
［Ｎ／ｍ^２］の垂直応力が付与された場合の最大せん断
応力が３０Ｇ［Ｎ／ｍ^２］以下であることを特徴とする
トナー。
【請求項２】被画像形成体に付着してトナー像を構成す
るトナーであって、単軸崩壊応力測定法によって求めら
れる単軸崩壊応力が５０Ｇ（但し、Ｇは重力加速度）
［Ｎ／ｍ^２］以下であることを特徴とするトナー。
【請求項３】トナーを収容するトナー収容器内に送風す
る送風手段と、該トナー収容器に接続される吸引管と、
該吸引管内に負圧を生じせしめて該トナー収容器内のト
ナーを吸引する吸引ポンプとを備え、トナーを該吸引ポ
ンプで吸引して該トナー収容器内から搬送先まで搬送す
るトナー搬送装置であって、トナーとして請求項１又は
２のものを用いることを特徴とするトナー搬送装置。
【請求項４】トナーを収容するトナー収容器と、該トナ
ー収容器内のトナーを搬送先まで搬送するトナー搬送装
置とを備え、トナーを被画像形成体に付着させて画像を
形成する画像形成装置であって、トナーとして請求項１
又は２のものを用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】請求項４の画像形成装置であって、潜像を
担持する潜像担持体と、該潜像担持体上の潜像をトナー
によって現像する現像手段とを備え、上記搬送先が該現
像手段であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】請求項４又は５の画像形成装置であって、
上記トナー収容器と上記搬送先との揚程と、上記吸引管
の全長とが何れも１［ｍ］以下であり、且つ、上記吸引
ポンプによる負圧が１０［ｋＰａ］以上であることを特
徴とする画像形成装置。