JP5970848B2 - 補給装置用篩装置、補給ユニット、現像ユニット、画像形成装置、及びトナー補給方法 - Google Patents

Description

本発明は、フィルターを用いて粉体から粗大粒子を篩い分ける発明に関する。

従来、トナーを用いて静電潜像を現像し、画像を形成する画像形成装置が知られている。例えば、複写機などの電子写真法による画像形成装置では、トナーで静電潜像をトナー像に現像し、現像されたトナー像を用紙に転写、定着させることにより画像を形成する。このため、画像形成装置には、静電潜像をトナー像に現像する現像装置が搭載されている。また、現像装置に高精度にトナーを補給するために補給装置を用いることが知られている（特許文献１参照）。

一方、画像形成装置に用いられるトナーとしては、近年、高画質化の目的で小粒径のトナーが用いられている。このトナーは、製造上の理由によって、或いは、高温多湿の環境下で保管されて緩凝集することによって、粗大粒子を含有する場合がある。粗大粒子を含有したトナーを用いて現像した場合には、画像データに基づいたトナー像が正確に得られなくなる。

そこで、トナーに含まれる粗大粒子を篩い分ける方法が知られている（特許文献２参照）。この方法では、超音波でフィルターを振動させることによりトナーに含まれる粗大粒子を篩い分ける。ところが、超音波でフィルターを振動させることにより篩い分けを行った場合、フィルターの振動による摩擦熱でトナーが軟化してフィルターの目詰まりが発生したり、振動によるストレスでフィルターの目開きが拡大したりする問題があった。

そこで、フィルターを振動させずに粉体から粗大粒子を篩い分ける篩装置として、所定方向に配置された回転軸と、この回転軸と同軸状に配置される円筒状のシーブと、回転軸に取り付けられた回転羽根とを有するものが知られている（特許文献３参照）。この装置は、回転羽根を回転させることで上流から供給された粉体を円筒状のシーブの内側領域から外側領域に送り出す機構を有することにより、シーブを振動させずに粉体の篩い分けを行うことができる。

しかしながら、円筒状のシーブを有する篩装置は、円筒状のシーブの内側領域から外側領域に粉体を送り出す機構を有するため、シーブを通過した粉体を回収するために大きな空間を必要とする。補給装置に供給されるトナーから粗大粒子を篩い分けるために円筒状のシーブを有する篩装置を画像形成装置に搭載した場合には、装置が大型化するという課題を生じる。

請求項１に係る発明は、筒状体、前記筒状体の底部に設けられたフィルター、および前記フィルターと交差する回転軸を中心に前記フィルターに近接して回転し、前記筒状体内に供給されたトナーを攪拌するブレードを有する篩本体と、前記トナーを補給する補給装置に接続され、前記ブレードの回転に基づいて前記フィルターを通過した前記トナーを前記補給装置に導入させる導入手段と、を有し、前記ブレードの厚さは、前記回転軸を中心とする回転方向の前記ブレードの長さよりも小さいことを特徴とする補給装置用篩装置である。

本発明の補給装置用篩装置は、フィルターと交差する回転軸を中心にフィルターに近接して回転するブレードを備える。フィルターを通過するトナーの移動方向はブレードの回転軸の方向に絞り込まれるため、フィルターを通過したトナーを回収するために大きな空間を確保する必要がなくなる。本発明の補給装置用篩装置は、上記のブレードを用いることにより、画像形成装置に搭載された場合に装置の大型化を抑制できるという効果を奏する。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置を示す模式図である。 トナーカートリッジと現像ユニットとを示す斜視図である。 篩装置を示す斜視図である。 図３の篩装置の平面図である。 図４の篩装置のＡ−Ａ断面を示す断面図である。 図５の篩装置のＢ−Ｂ断面を示す断面図である。 図６の篩装置におけるブレードのＣ−Ｃ断面の断面形状の具体例を示した断面図である。 図６の篩装置におけるブレードのＤ−Ｄ断面の断面形状の具体例を示した断面図である。 ブレードを３枚有する回転体の正面図である。 図９の回転体の平面図である。 ブレードを４枚有する回転体の正面図である。 図１１の回転体の平面図である。 サブホッパの正面図である。 図１３のサブホッパのＦ−Ｆ断面を示す断面図である。 図１３のサブホッパのＧ−Ｇ断面を示す断面図である。 現像装置を示す横断面図である。 現像装置を示す縦断面図である。 制御部のハードウェア構成図である。 制御部の機能ブロック図である。 画像形成装置の処理を示した処理フロー図である。 図３の篩装置にトナーを供給した状態を示す概略図である。 図３の篩装置でトナーの篩い分けを行っている状態を示す概略図である。 図３の篩装置でトナーの篩い分けを行っている状態を示す概略図である。 画像形成装置の処理を示した処理フロー図である。 本発明の一実施形態に係る篩装置を示す断面図である。

〔第１の実施形態〕
＜＜実施形態の全体構成＞＞
以下、図面を用いて、本発明の第１の実施形態について説明する。まず、図１を用いて、本実施形態の全体構成を説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置を示す模式図である。画像形成装置１は、記録媒体の一例としての用紙にトナーを定着させることにより画像を形成する。

図１に示されているように、画像形成装置１は、給紙部２１０と、搬送部２２０と、作像部２３０と、転写部２４０と、定着部２５０と、制御部５００と、操作パネル５１０とを備えている。

給紙部２１０は、図１に示されるように、給紙される用紙が積載された給紙カセット２１１と、給紙カセット２１１に積載された用紙を一枚ずつ給紙する給紙ローラ２１２とを備えている。

搬送部２２０は、給紙ローラ２１２によって給紙された用紙を転写部２４０の方向へ搬送するローラ２２１と、ローラ２２１によって搬送された用紙の先端部を挟み込んで待機し、用紙を所定のタイミングで転写部２４０に送り出す一対のタイミングローラ２２２と、定着部２５０でトナーを定着させた用紙を排紙トレイ２２４に排紙する排紙ローラ２２３とを備えている。

作像部２３０は、所定の間隔をおいて、図１の左方から右方に向かって順に、イエローのトナー（トナーＹ）を有した現像剤を用いて画像を形成する画像形成ユニットＹと、シアンのトナー（トナーＣ）を有した現像剤を用いる画像形成ユニットＣと、マゼンタのトナー（トナーＭ）を有した現像剤を用いる画像形成ユニットＭと、ブラックのトナー（トナーＫ）を有した現像剤を用いる画像形成ユニットＫと、露光器２３３とを備えている。なお、本実施形態では、画像形成ユニット（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）のうち任意の画像形成ユニットを示す場合には「画像形成ユニット」を用いる。

図１において４つの画像形成ユニットは、それぞれに用いられる現像剤が異なるのみで、機械的な構成は実質的に同様である。それぞれの画像形成ユニットは、図１において時計回りに回転可能に設けられ、静電潜像及びトナー像を担持する感光ドラム（２３１Ｙ，２３１Ｃ，２３１Ｍ，２３１Ｋ）と、感光ドラム（２３１Ｙ，２３１Ｃ，２３１Ｍ，２３１Ｋ）の表面を一様に帯電させる各帯電器（２３２Ｙ，２３２Ｃ，２３２Ｍ，２３２Ｋ）と、各色のトナー（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）を供給する各トナーカートリッジ（２３４Ｙ，２３４Ｃ，２３４Ｍ，２３４Ｋ）と、露光器２３３で感光ドラム（２３１Ｙ，２３１Ｃ，２３１Ｍ，２３１Ｋ）の表面に形成された静電潜像をトナーカートリッジ（２３４Ｙ，２３４Ｃ，２３４Ｍ，２３４Ｋ）から供給されたトナーを用いてトナー像に現像する各現像ユニット（１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋ）と、転写媒体にトナー像が一次転写された後の感光ドラム（２３１Ｙ，２３１Ｃ，２３１Ｍ，２３１Ｋ）の表面を除電する各除電器（２３５Ｙ，２３５Ｃ，２３５Ｍ，２３５Ｋ）と、除電器（２３５Ｙ，２３５Ｃ，２３５Ｍ，２３５Ｋ）で除電された各感光ドラム（２３１Ｙ，２３１Ｃ，２３１Ｍ，２３１Ｋ）の表面に残った転写残トナーを除去する各清掃器（２３６Ｙ，２３６Ｃ，２３６Ｍ，２３６Ｋ）とを備えている。

なお、本実施形態では、感光ドラム（２３１Ｙ，２３１Ｃ，２３１Ｍ，２３１Ｋ）のうち任意の感光ドラムを示す場合には「感光ドラム２３１」を用いる。帯電器（２３２Ｙ，２３２Ｃ，２３２Ｍ，２３２Ｋ）のうち任意の帯電器を示す場合には「帯電器２３２」を用いる。トナーカートリッジ（２３４Ｙ，２３４Ｃ，２３４Ｍ，２３４Ｋ）のうち任意のトナーカートリッジを示す場合には「トナーカートリッジ２３４」を用いる。また、現像ユニット（１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｋ）のうち任意の現像ユニットを示す場合には「現像ユニット１０」を用いる。また、除電器（２３５Ｙ，２３５Ｃ，２３５Ｍ，２３５Ｋ）のうち任意の除電器を示す場合には「除電器２３５」を用いる。また、清掃器（２３６Ｙ，２３６Ｃ，２３６Ｍ，２３６Ｋ）のうち任意の清掃器を示す場合には「清掃器２３６」を用いる。

露光器２３３は、画像情報に基づいて光源２３３ａから発せられたレーザ光Ｌを、モータによって回転駆動されるポリゴンミラー（２３３ｂＹ，２３３ｂＣ，２３３ｂＭ，２３３ｂＫ）によって反射させて感光ドラム（２３１Ｙ，２３１Ｃ，２３１Ｍ，２３１Ｋ）に照射する装置である。これにより画像情報に基づいた静電潜像が感光ドラム２３１に形成される。

転写部２４０は、駆動ローラ２４１及び従動ローラ２４２と、これらのローラに掛け渡され駆動ローラ２４１の駆動に伴い図１において反時計回りに回転可能な転写媒体としての中間転写ベルト２４３と、中間転写ベルト２４３を挟んで、感光ドラム２３１に対向して設けられた一次転写ローラ（２４４Ｙ，２４４Ｃ，２４４Ｍ，２４４Ｋ）と、トナー像の用紙への転写位置において中間転写ベルト２４３を挟んで二次対向ローラ２４５に対向して設けられた二次転写ローラ２４６とを備えている。なお、一次転写ローラ（２４４Ｙ，２４４Ｃ，２４４Ｍ，２４４Ｋ）のうち任意の一次転写ローラを示す場合には「一次転写ローラ２４４」を用いる。

転写部２４０では、一次転写ローラ２４４に一次転写バイアスがかけられることで、感光ドラム２３１の表面に形成された各トナー像が中間転写ベルト２４３上に転写（一次転写）される。また、二次転写ローラ２４６に二次転写バイアスがかけられることで、二次転写ローラ２４６と二次対向ローラ２４５とに挟み込まれた搬送中の用紙に、中間転写ベルト２４３上のトナー像が転写（二次転写）される。

定着部２５０は、ヒータが内部に設けられ、用紙をトナーの定着下限温度よりも高い温度に加熱する加熱ローラ２５１と、加熱ローラ２５１に回転可能に押し当てて加圧することにより接触面（ニップ部）を形成する加圧ローラ２５２とを備えている。なお、本実施形態において、定着下限温度とは、トナーが定着する下限の温度を意味する。

制御部５００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）を有し、画像形成装置１の全体の動作を制御する。操作パネル５１０は、画像形成装置１の運転状況を表示する表示パネルと、ユーザからの操作入力を受け付ける操作パネルとを兼ねた表示装置である。

＜＜現像ユニットの構成＞＞
続いて、現像ユニット１０についてより詳細に説明する。先ず、図２を用いて現像ユニット１０の全体構成について説明する。図２は、トナーカートリッジと現像ユニットとを示す斜視図である。

現像ユニット１０は、現像装置１８０に現像用のトナーを補給する補給ユニット１５と、補給ユニット１５から補給されたトナーを用いて感光ドラム２３１上に形成された静電潜像を現像する現像装置１８０とを備える。補給ユニット１５は、トナーカートリッジ２３４から供給されたトナーから粗大粒子を篩い分ける篩装置１００と、篩装置１００を通過したトナーを現像装置１８０に補給する補給装置の一例としてのサブホッパ１６０と、を備える。なお、図２中の破線は中間転写ベルト２４３の端部２４３Ｔを示している。

続いて、トナーカートリッジ２３４から篩装置１００に至るトナーの供給経路について簡単に説明する。図２に示したように、トナーカートリッジ２３４に収容されたトナーは、吸引ポンプ２３４ｃによって吸引され、供給管２３４ｄによって現像ユニット１０の篩装置１００に供給される。

＜篩装置＞
続いて、図３乃至図１２を用いて篩装置１００について説明する。図３は、篩装置を示す斜視図である。図４は、図３の篩装置の平面図である。図５は、図４の篩装置のＡ−Ａ断面を示す断面図である。図６は、図５の篩装置のＢ−Ｂ断面を示す断面図である。図７は、図６の篩装置におけるブレードのＣ−Ｃ断面の断面形状の具体例を示した断面図である。図８は、図６の篩装置におけるブレードのＤ−Ｄ断面の断面形状の具体例を示した断面図である。図９は、ブレードを３枚有する回転体の正面図である。図１０は、図９の回転体の平面図である。図１１は、ブレードを４枚有する回転体の正面図である。図１２は、図１１の回転体の平面図である。篩装置１００は、篩本体１２０と、供給部１５０とを有してなり、更に必要に応じて、適宜選択したその他の手段や部材を備えている。

（篩本体）
篩本体１２０は、筒状体の一例としてのフレーム１２１と、フレーム１２１の底部に設けられたフィルター１２２と、回転体１３０と、駆動部１４０とを有する。これにより、篩本体１２０は、フレーム１２１内に供給されたトナーを収容するトナー収容容器として機能する。また篩本体１２０は、フレーム１２１内に供給されたトナーから粗大粒子を篩い分ける機能を有する。篩本体１２０は、通常は、立てて設置させた状態で用いることが好ましいが、傾けて設置してもよい。

−フレーム−
フレーム１２１の形状としては、例えば、円筒状、円錐台形状、角筒状、角錐台形状、ホッパー形状、などが挙げられる。フレーム１２１の大きさは、現像装置１８０へのトナーの補給速度や現像ユニット１０の設置スペースなどを考慮して適宜選択されるが、例えば、内径を１０ｍｍ以上３００ｍｍ以下、好ましくは１６ｍｍ以上１３５ｍｍ以下とすることができる。フレーム１２１の材質としては、例えばステンレススチール、アルミニウム、鉄等の金属、ＡＢＳ、ＦＲＰ、ポリエステル樹脂、ポリプロピレン樹脂等の樹脂などが挙げられる。フレーム１２１の構造としては、単一部材で形成されていてもよいし、二以上の部材で形成されていてもよい。

フレーム１２１の側面、端面、又は上面の少なくとも一部には、供給管２３４ｄに接続する供給部１２１ａが設けられている。供給部１２１ａの大きさ、形状、構造等は、篩本体１２０内にトナーを供給することができれば、特に制限はなく、篩本体１２０の大きさ、形状、構造等に応じて適宜選択される。

また、フレーム１２１には、篩本体１２０に収容されたトナーを回収するための開口部を開閉させるクリーニング用扉１２１ｃが形成されている。クリーニング用扉１２１ｃは、篩本体１２０に対してヒンジにより開閉可能に取り付けられている。篩装置１００の運転を停止しているときには、クリーニング用扉１２１ｃを開いてフィルター１２２上に残留した粗大粒子を回収することによりフィルター１２２のクリーニングを行うことができる。

−フィルター−
フィルター１２２としては、篩本体１２０に供給されたトナーに含まれる粗大粒子を篩い分けできるものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。適用可能なフィルター１２２の形態としては、例えば、直交網目状、斜交網目状、蛇行網目状、亀甲状等の網目の形態、不織布のような三次元に隙間を構成する形態、或いは、多孔質材料、中空糸のように実質的に粗粒が通過不可能な形態等が挙げられる。これらの中でも、網目によるフィルター１２２を用いることが、篩別効率が良好である点で好ましい。

フィルター１２２の外形状については、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば円形、楕円形、三角形、四角形、五角形、六角形、八角形などが挙げられる。これらの中でも、円形であることが篩別効率の点で特に好ましい。また、篩別操作を多段で行う場合は、目開きの異なるフィルター１２２を直列に設置しても良い。

フィルター１２２の目開きについては、トナーの粒径に応じて適宜選択することができるが、１０μｍ以上が好ましく、１５μｍ以上がより好ましく、２０μｍ以上が更に好ましい。フィルター１２２の目開きが小さすぎると、時間当たりの処理能力が低下しやすく、所望の粒径のトナーを効率良く得ることが困難になることがあり、また、目詰まりを生じやすい傾向がある。ここで、フィルター１２２の目開きとは、フィルター１２２網の開孔の大きさを意味し、開孔が円形の場合は直径を、多角形の場合は内接円の直径を意味する。フィルター１２２の目開きの上限としては、特に限定されないが、５ｍｍ以下であることが好ましい。フィルターの目開きが５ｍｍを超えると、ブレード１３１の回転を停止させたときに目開き上をトナーで橋渡しすることができなくなり、トナーの排出が継続する場合がある。

フィルター１２２の材質としては、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、ステンレススチール、アルミニウム、鉄等の金属，ナイロン等のポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリプロピレン樹脂、アクリル樹脂等の樹脂；綿布等の天然繊維；などが挙げられる。これらの中でも、長時間使用しても、耐久性に優れる点で、ステンレススチール、ポリエステル樹脂が特に好ましい。

従来の超音波篩において、樹脂製のフィルターを用いた場合、その弾性によりフィルターの振動をトナーに効率的に伝えることができなかった。また、従来の円筒状のシーブを有する篩装置は、シーブ内側領域から外側領域に遠心力によって粉体を送り出す機構を有するため、樹脂製のシーブを用いた場合には耐久性が不足する問題が生じた。本実施形態の篩装置１００は、ブレード１３１を回転させることにより、フィルター１２２を振動させずにトナーを篩い分けることができる。このため、本実施形態の篩装置１００には、樹脂製のフィルター１２２が好適に用いられる。この場合、トナーと同じ極性の樹脂により形成されたフィルター１２２を選択することにより、フィルター１２２へのトナーの付着が抑制される。

また、設置されるフィルター１２２は、枠などの形状を保つ機構によって支持され、しわ及びたるみが少ないことが好ましい。しわ及びたるみがあると、フィルター１２２の破損を招く場合があるだけでなく，均一な篩い分けが困難になる場合がある。

なお、フィルター１２２は、フレーム１２１の径方向にスライドさせることによりフレーム１２１に対して着脱可能な構成としても良い。これにより、フィルター１２２の交換が容易になるので、篩装置１００のメンテナンス性が向上する。

−回転体−
本実施形態において、回転体１３０は、フィルター１２２と交差する回転軸Ｚを中心にフィルター１２２に近接して回転可能に配置されたブレード１３１と、この回転軸Ｚに配置されブレード１３１が取り付けられるシャフト１３２とを有する。本実施形態の篩装置１００の篩本体１２０の内部を上から見ると、ブレード１３１は、図６の矢印Ｅ方向又は逆矢印方向にフィルター１２２の上部の近傍を、シャフト１３２を中心に回転可能に構成されている。これにより、ブレード１３１は、篩本体１２０内に供給されたトナーを攪拌し流動化させる。

本実施形態において、回転体１３０の構成は、回転軸Ｚを中心にフィルター１２２に近接してブレード１３１を回転させることが可能な構成であれば特に制限されない。例えば、シャフト１３２を用いずに磁力を用いてブレード１３１を回転させても良い。また、シャフト１３２とハブとを用いてブレード１３１を回転させてもよい。回転軸Ｚとフィルター１２２とが交差して形成される角度は、特に限定されないが、フィルター１２２とブレード１３１との距離を一定に保つことができ、接触を防ぐことができるため、９０度であることが好ましい。

本実施形態において、ブレード１３１がフィルター１２２に近接するとは、ブレード１３１の回転により発生した渦がフィルター１２２に到達する程度に、それぞれが近くにある状態を意味する。ただし、「近接」には、ブレード１３１が、回転軌道の全体でフィルター１２２と接している状態は含まれない。ブレード１３１およびフィルター１２２の対向面の回転軸Ｚと平行な二点間の距離（図３中、Ｄ１）は、０ｍｍより大きく５ｍｍ以下が好ましく、０．０１ｍｍ以上、５ｍｍ以下がより好ましく、０．５ｍｍ以上、２ｍｍ以下が更に好ましい。なお、ブレード１３１の回転軌道上の位置や測定点によって回転軸Ｚと平行な二点間の距離が変わる場合には、距離（Ｄ１）は、ブレード１３１のすべての回転軌道上の位置におけるすべての測定点の中で距離が最も短くなる二点間の距離を意味する。ブレード１３１とフィルター１２２との間の距離が５ｍｍを超えると、ブレード１３１の回転によって発生する渦がフィルター１２２の面上に到達せず、クリーニングが行われなくなる場合がある。また、フィルター１２２に堆積させたトナーを十分に流動化できなくなることがある。なお、ブレード１３１とフィルター１２２との間の距離が０ｍｍである場合には、ブレード１３１の下方のトナーがフィルター１２２に堆積した状態から上方へ移動することが制限されるために、トナーを十分に流動化できなくなることがある。

本実施形態において、特に制限はされないが、ブレード１３１の端部はフレーム１２１に近接していることが好ましい。ブレード１３１の端部がフレーム１２１に近接しているとは、ブレード１３１の端部とフレーム１２１との間の距離（図５中、Ｄ２）が好ましくは５．０ｍｍ以下の状態であって、より好ましくは２．０ｍｍ以下の状態であって、更に好ましくは０．５ｍｍ〜１．５ｍｍの状態である。なお、ブレード１３１の回転軌道上の位置や測定点によってブレード１３１の端部とフレーム１２１との間の距離が変わる場合には、距離（Ｄ２）は、ブレード１３１のすべての回転軌道上の位置におけるすべての測定点の中で距離が最も短くなる二点間の距離を意味する。ブレード１３１の端部とフレーム１２１との間の距離が５．０ｍｍを超えると、ブレード１３１の回転による遠心力によって、トナーがフレーム１２１方向に流れてしまい、渦流はブレード１３１周辺にしか影響しないため、フレーム１２１側から粉体が排出されにくくなることがある。

−ブレード−
本実施形態において、篩装置１００はブレード１３１を回転させることにより、フィルター１２２を振動させずにトナーを篩い分けることができる。これにより、フィルター１２２の振動の現像装置１８０への伝達を抑制できるので、篩装置１００を現像ユニット１０に組み込むことが可能になる。

本実施形態において、ブレード１３１の材質、構造、大きさ、形状等については、特に制限はなく、篩本体１２０の大きさ、形状、構造等に応じて適宜選択される。ブレード１３１の材質としては、ステンレススチール、アルミニウム、鉄等の金属、ＡＢＳ、ＦＲＰ、ポリエステル樹脂、ポリプロピレン樹脂等の樹脂などが挙げられる。これらの中でも、強度からいうと材質は金属が好ましい。また、トナーを扱うため、防爆という観点から帯電防止剤、静電気防止剤を含有できる樹脂が好ましい。ブレード１３１は、単一部材で形成されていてもよいし、２以上の部材で形成されていてもよい。

ブレード１３１の外形状としては、特に制限はなく、例えば、平板状、棒状、角柱状、角錐状、円柱状、円錐状、羽根状などが挙げられる。ブレード１３１が篩装置１００に配置された場合に、回転軸Ｚに対して平行方向のブレード１３１の長さ（図５のＤｚで示されるブレード１３１の厚み）は、強度が確保できる範囲内で薄い方が好ましい。なお、ブレード１３１の厚み（Ｄｚ）は、ブレード１３１の対向面の回転軸Ｚと平行な二点間の距離に基づいて定められる。測定点によって回転軸Ｚと平行な二点間の距離が変わる場合には、ブレード１３１の厚み（Ｄｚ）は、すべての測定点の中で距離が最も短くなるときの二点間の距離を意味する。ブレード１３１の厚み（Ｄｚ）としては、例えば、０ｍｍ〜１０．０ｍｍとすることができ、０ｍｍ〜５．０ｍｍが好ましく、０ｍｍ〜３．０ｍｍがより好ましい。ブレード１３１の厚み（Ｄｚ）が５．０ｍｍを超えると、ブレード１３１後方で発生する渦が少なくなり、フィルター１２２の面上のクリーニング性が低下する。また、厚みが１０．０ｍｍを超えると、トナーに与えられるブレード１３１の回転方向へのエネルギー（トナーの周方向の速度）が大きくなり、トナーのフィルター１２２を通過する方向（回転軸Ｚと平行な方向）への動きを阻害することがある。加えて、回転体１３０のブレード駆動用モータ１４１への負荷が大きくなり、より多くのエネルギーを必要とすることがある。

ブレード１３１の強度を保つために、ブレード１３１の厚さ（Ｄｚ）は、回転軸Ｚを中心に回転するときの回転方向のブレード１３１の長さ（図２のＤｘ）よりも小さい方が好ましい。なお、ブレード１３１の長さ（Ｄｘ）は、ブレード１３１の対向面の、回転方向の二点間の距離に基づいて定められる。測定点によって回転方向の二点間の距離が変わる場合には、ブレードの長さ（Ｄｘ）は、すべての測定点の中で距離が最も短くなるときの二点間の距離を意味する。ブレード１３１の厚さ（Ｄｚ）がブレード１３１の長さ（Ｄｘ）よりも大きいと、ブレード１３１の回転時のトナーによる抵抗によってブレード１３１の強度が低下する場合がある。また、ブレード１３１がトナーに回転方向の速度を与えすぎてしまい、トナーがフィルター１２２を通過する運動を妨げる場合がある。

ブレード１３１の断面形状としては、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。本実施例において、ブレード１３１の断面形状は、図７及び図８の断面形状Ａ〜Ｇのような左右非対称な形状であっても、Ｈ〜Ｊのような左右対称な形状であってもよく、これらのＡ〜Ｊのいずれの形状も好適に用いることができる。ブレード１３１のＣ−Ｃ断面の形状とＤ−Ｄ断面の形状とは、例えば、いずれも図７のＣの形状である場合のように、同一であっても良い。

同一平面上に配置されるブレード１３１の枚数は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択される。ブレード１３１の枚数は、例えば、２枚（図３乃至図６参照）であっても、３枚（図９および図１０参照）であっても、４枚（図１１および図１２参照）であっても良い。なお、図９および図１０によって示される回転体１３０は、各ブレード１３１とシャフト１３２とがハブ１３３によって固定された例である。ブレード１３１の枚数としては、１枚〜８枚が好ましく、１枚〜４枚がより好ましく、２枚が特に好ましい。ブレード１３１の枚数が８枚を超えると、ブレード１３１がトナーのフィルター１２２からの落下を阻害するおそれがあり、メンテナンス性も低下する。

図６のＸ軸方向に見たときのブレード１３１のフィルター１２２に対する角度は、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が、フィルター１２２に対して−３度〜１０度が好ましく、０度〜１０度がより好ましく、０度（水平）が特に好ましい。ブレード１３１のフィルター１２２に対する角度が、１０度を超えると、ブレード１３１の後方で発生する渦が少なくなり、クリーニング性が低下する。また、トナーに与える周方向のエネルギーが大きくなり、トナーのフィルター１２２方向への動きを阻害することがある。加えて回転体１３０のブレード駆動用モータ１４１への負荷が大きくなることがある。

ブレード１３１が回転することで生じる軌跡の面積Ｘと、フィルター１２２の面積Ｙとの比率〔（Ｘ／Ｙ）×１００〕〕は、６０％〜１５０％が好ましく、８０％〜１００％がより好ましい。比率〔（Ｘ／Ｙ）×１００〕〕が、６０％未満であると、フィルター１２２の全面にブレード１３１の回転に伴うエネルギーが行き渡らないおそれがある。また、ブレード１３１の回転による遠心力によって、トナーがフレーム１２１側に集まり、ブレード１３１がトナーへエネルギーを与えることができなくなることがある。比率が１５０％を超えると、ブレード１３１の回転による遠心力によって、トナーがフィルター１２２より外側へ移動し、フィルター１２２上のトナーが減少し、篩えないことがある。

ブレード１３１の回転速度（周速）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が、３ｍ／ｓ〜３０ｍ／ｓが好ましい。ブレード１３１の周速が、３ｍ／ｓ未満であると、ブレード１３１がトナーへ与えるエネルギーが少なく、クリーニング効果、トナーの流動化が不十分となることがあり、３０ｍ／ｓを超えると、トナーにエネルギーを与えすぎて、トナーの周方向の速度が大きくなり、トナーのフィルター１２２面方向への落下を阻害する恐れがある。また、過剰にトナーを流動化すると、フィルター１２２を通過するトナーの質量が小さくなることがある。

−シャフト−
シャフト１３２は、篩本体１２０内の回転軸Ｚに配置され、一端が駆動部１４０に取り付けられ、他端がブレード１３１に取り付けられている。駆動部１４０の駆動によってブレード１３１及びシャフト１３２が回転軸Ｚを中心に回転する。シャフト１３２の大きさ、形状、構造、材質等については、特に制限はなく、篩本体１２０の大きさ、形状、構造等に応じて適宜選択することができる。シャフト１３２の材質としては、ステンレススチール、アルミニウム、鉄等の金属、ＡＢＳ、ＦＲＰ、ポリエステル樹脂、ポリプロピレン樹脂等の樹脂などが挙げられる。シャフト１３２は、単一部材で形成されていてもよいし、２以上の部材で形成されていてもよい。シャフト１３２の形状としては、例えば、棒状、角柱状、などが挙げられる。

（駆動部）
本実施形態において駆動部１４０は、駆動手段の一例としてのブレード駆動用モータ１４１とベアリング１４２とを有している。ブレード駆動用モータ１４１は、ブレード１３１を含む回転体１３０を回転駆動させる。ブレード駆動用モータ１４１の動作は、ＰＬＣ（programmable logic controller）、コンピュータ等の制御手段によって制御される。ベアリング１４２は、回転体１３０を正確に回転させるためにシャフト１３２を支持する手段である。トナーの進入による故障を避けるため、ベアリング１４２はフレーム１２１の外側に設けられている。シャフト１３２とフレーム１２１との間の隙間を通過して駆動部１４０にトナーが進入する可能性がある場合には、トナーの進入を防止する機構を設けることもできる。このような機構としては、例えば、ベアリング１４２とフレーム１２１の間にエアーを吹き込み、シャフト１３２とフレーム１２１の隙間からエアーを吹き出すことで粉体の進入を防ぐもの（エアーシール）や、駆動部１４０内へ粉体を進入させないためのエアー吹き出し口が挙げられる。

また、駆動部１４０には、装置を停止したときに回転体１３０の回転を停止させる公知のブレーキ機構が設けられていても良い。装置を停止したときにブレーキ機構によってブレード１３１の回転を停止させることで、トナーの流動化が即時に収まるため、篩装置１００による現像装置１８０へのトナーの補給の精度が向上する。

本実施形態に係る篩装置１００は、超音波や振動波によってフィルター１２２を振動させる必要がないので、摩擦熱によって軟化または凝集した粉体によるフィルター１２２の目詰まりの発生や、摩擦のストレスによるフィルター１２２の目開きの拡大を抑制できる。

（供給部）
本実施形態において供給部１５０は、導入手段の一例としてのノズル１５１とトナーセンサ１５２とを備えている。ノズル１５１は、サブホッパ１６０に接続し、ブレード１３１の回転に基づいてフィルター１２２を通過したトナーをサブホッパ１６０に導入させる装置である。ノズル１５１の構成部材としては、トナーを現像装置１８０に導入することにより供給できるものであれば特に制限はないが、例えばステンレス管が挙げられる。ノズル１５１は、サブホッパ１６０の上面の端部に形成されたトナー導入口に嵌合させる嵌合部１５１ａを有している。嵌合部１５１ａにはノズル１５１を正確にトナー導入口に嵌合させるため例えばパッキンが取り付けられていても良い。また、サブホッパ１６０のトナー導入口が小さい場合には、嵌合部１５１ａから直接サブホッパ１６０にトナーを導入する構成を、ファンネルを介してトナーを導入する構成に置き換えても良い。

トナーセンサ１５２は、フィルター１２２を通過したトナーを検知する。トナーセンサ１５２としては、公知のものが用いられ、透磁率に基づいてトナーを検知するものや、透過率を用いてトナーを検知するもの等が例示される。

＜サブホッパ＞
続いて、図１３乃至図１５を用いてサブホッパ１６０について説明する。図１３は、サブホッパの正面図である。図１４は、図１３のサブホッパのＦ−Ｆ断面を示す断面図である。図１５は、図１３のサブホッパのＧ−Ｇ断面を示す断面図である。サブホッパ１６０は、トナーを現像装置１８０に補給するための補給口Ａ４が形成された底板１６１ａと、底板１６１ａの周囲に立設された筒状体としてのサブホッパフレーム１６１ｂと、サブホッパフレーム１６１ｂの上部開口に設けられ、ブレード１３１の回転に基づいてフィルター１２２を通過したトナーを導入するための導入口Ａ１を有する天板１６１ｃと、を有するサブホッパ本体１６１と、導入口Ａ１から導入されたトナーを補給口Ａ４に搬送する搬送手段としての第１上スクリュー１６３、第２上スクリュー１６４、及び下スクリュー１６７と、を備える。本実施形態において「立設」とは、立った状態で設けることを意味し、例えば、底板１６１ａに対して０度よりも大きく１８０度よりも小さい角度でサブホッパフレーム１６１ｂが設けられた状態を意味する。第１上スクリュー１６３、第２上スクリュー１６４、及び下スクリュー１６７は、サブホッパフレーム１６１ｂの各対向面に支持されて、架け渡されている。第１上スクリュー１６３、第２上スクリュー１６４、及び下スクリュー１６７は、それぞれギア（１６３ａ，１６４ａ，１６７ａ）によって連結し、駆動手段としてのモータの駆動によって連動して回転する。

サブホッパ１６０の内部には、上下仕切板１６１ｄによって上下に分割されることにより、それぞれトナーを収容する収容手段としての上室１６２と下室１６６とが設けられている。第１上スクリュー１６３の支持部Ａ５の上方に近接する天板１６１ｃには、導入口Ａ１が形成されている。これにより、サブホッパ１６０の支持部Ａ５側の上方に篩装置１００が配置されるため、サブホッパ１６０の支持部Ａ５の対向面側の上方に中間転写ベルト２４３を配置することが可能となる。導入口Ａ１に導入されたトナーは第１上スクリュー１６３及び第２上スクリュー１６４の回転によって図１４の矢印ｓ１方向に搬送される。搬送されたトナーは連通孔（Ａ２，Ａ３）を通過して下室１６６に落下する。

連通孔Ａ３を通過して上室１６２から落下したトナーは、下スクリュー１６７の回転によって図１５の矢印ｓ２の方向に搬送される。搬送されたトナーは補給口Ａ４から落下して現像装置１８０に補給される。

＜現像装置＞
続いて、図１６及び図１７を用いて現像装置１８０について説明する。図１６は、現像装置を示す横断面図である。図１７は、現像装置を示す縦断面図である。現像装置１８０は、図１６に示すように第１収容部１８１に設けられた第１搬送スクリュー１８２と、第２収容部１８３に設けられた第２搬送スクリュー１８４と、現像ロール１８５と、及びドクターブレード１８６とを有する。第１収容部１８１および第２収容部は予め磁性キャリアを収容している。

図１６の符号Ｂ１で示す位置の上方にはサブホッパ１６０の補給口Ａ４と接続した補給口Ｂ１が形成されている。第１搬送スクリュー１８２は、モータなどの駆動手段によって回転駆動することで、補給口Ｂ１を経て補給されたトナー、及び磁性キャリアからなる現像剤を図１６中の左側から右側へと搬送する。搬送された現像剤は、第１収容部１８１と第２収容部１８３との仕切壁の一部に形成された連通孔Ｂ２を経て第２収容部１８３内に進入する。第２搬送スクリュー１８４は、モータなどの駆動手段によって回転駆動することで現像剤を図１６中の右側から左側へと搬送する。

現像ロール１８５は、マグネットローラを内包する。このマグネットローラの発する磁力によって、第２収容部１８３内を搬送される現像剤は、現像ロール１８５に吸着する。現像ロール１８５に吸着した現像剤は、現像ロール１８５の図１７中の矢印方向への回転に伴い搬送され、ドクターブレード１８６によってその層厚が規制される。層厚が規制された現像剤は、感光ドラム２３１に対向する位置に搬送され、感光ドラム２３１の担持する静電潜像に付着する。この付着により感光ドラム２３１上にトナー像が形成される。現像によってトナーを消費した現像剤は、現像ロール１８５の回転に伴って回転し、第２収容部１８３に戻される。さらに、トナーを消費した現像剤は第２搬送スクリュー１８４によって第２収容部１８３内を図１６中右側から左側へと搬送され、連通孔Ｂ３を経て第１収容部１８１内に戻される。

＜制御部＞
続いて、図１８、及び図１９を用いて制御部５００について説明する。なお、図１８は、制御部のハードウェア構成図である。図１９は、制御部の機能ブロック図である。

まず、制御部５００のハードウェア構成について説明する。図１８に示したように、制御部５００は、画像形成装置１全体の動作を制御するＣＰＵ５０１、画像形成装置１を動作させるためのプログラムを記憶したＲＯＭ５０２、ＣＰＵ５０１のワークエリアとして使用されるＲＡＭ５０３、画像形成装置１の電源が遮断されている間もデータを保持する不揮発性メモリ（ＮＶＲＡＭ）５０４、ホストコンピュータ等の外部機器との情報の送受信を行うためのＩ／Ｆ（Interface）５０６、篩装置１００のブレード駆動用モータ１４１、サブホッパ１６０の駆動手段、トナーセンサ１５２、吸引ポンプ２３４ｃ、及び操作パネル５１０との情報の送受信を行うためのＩ／Ｏ（Input/Output）ポート５０７を有する。

続いて、制御部５００の機能構成について説明する。図１９に示したように、制御部５００は、駆動制御部５６１、搬送制御部５６２、及び供給制御部５６３を有している。これら各部は、図１８に示されている各構成要素のいずれかが、ＲＯＭ５０２に記憶されているプログラムに従ったＣＰＵ５０１からの命令によって動作することで実現される機能又は手段である。

駆動制御部５６１は、トナーセンサ１５２の検知結果に基づいて、ブレード駆動用モータ１４１によるブレード１３１の回転駆動を制御する。搬送制御部５６２は、サブホッパ１６０によるトナーの搬送を制御する。供給制御部５６３は、吸引ポンプ２３４ｃによるトナーの吸引を制御する。

＜現像剤＞
続いて現像ユニット１０に用いられる現像剤について説明する。現像ユニット１０に用いられる現像剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択される。現像剤の具体例としては、トナーを有する一成分系の現像剤や、トナーと磁性キャリアとを有する二成分系の現像剤であっても良い。上記のトナーとしては、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックなどの有色トナー、及びクリアトナーが挙げられる。

−トナー−
上記のトナーの製造方法については、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が、湿式法により調製されたものが好ましい。湿式法とは、トナー母粒子の製造工程において、水等の分散媒等を用いる静電荷像現像用トナーの製造方法である。湿式法としては、以下の方法が例示される。

（ａ）水系媒体中に重合性単量体、重合開始剤、着色剤等を懸濁分散させた後に重合させてトナー母粒子を製造する懸濁重合法
（ｂ）重合開始剤、乳化剤等を含有する水性媒体中に重合性単量体を乳化させ、攪拌下に重合性単量体を重合させて得られた重合体一次粒子の分散液に、着色剤等を添加して重合体一次粒子を凝集、熟成させてトナー母粒子を製造する乳化重合凝集法
（ｃ）あらかじめ溶媒に溶解、分散したポリマー、着色剤等の溶解分散液（トナー組成の溶解分散液）を水系媒体中に分散し、これを加熱又は減圧等によって溶媒を除去することにより、水系媒体に分散されたトナー母粒子を製造する溶解懸濁法

トナーを構成する成分としては、下記（１）〜（４）から選択されるいずれかの混合物が好適である。
（１）少なくとも結着樹脂、及び着色剤からなる混合物
（２）少なくとも結着樹脂、着色剤、及び帯電制御剤からなる混合物
（３）少なくとも結着樹脂、着色剤、帯電制御剤、及びワックスからなる混合物
（４）少なくとも結着樹脂、磁性剤、帯電制御剤、及びワックスからなる混合物

結着樹脂としては、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が、熱可塑性樹脂が好適である。熱可塑性樹脂としては、例えば、ビニル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリオール樹脂などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、ポリエステル樹脂、ポリオール樹脂が特に好ましい。

ビニル樹脂としては、例えばポリスチレン、ポリ−ｐ−クロロスチレン、ポリビニルトルエン等のスチレン又はその置換体の単重合体：スチレン−ｐ−クロロスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビニルナフタリン共重合体、スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン−α−クロロメタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルエチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−アクリロニトリル−インデン共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体等のスチレン系共重合体；ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニルなどが挙げられる。

ポリエステル樹脂としては、以下のＡ群に示したような２価のアルコールと、Ｂ群に示したような二塩基酸塩からなるものであり、更にＣ群に示したような３価以上のアルコールあるいはカルボン酸を第三成分として加えてもよい。

Ａ群としては、例えばエチレングリコール、トリエチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、１，４−ブテンジオール、１，４−ビス（ヒドロキシメチル）シクロヘキサン、ビスフェノールＡ、水素添加ビスフェノールＡ、ポリオキシエチレン化ビスフェノールＡ、ポリオキシプロピレン（２，２）−２，２’−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、ポリオキシプロピレン（３，３）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、ポリオキシエチレン（２，０）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、ポリオキシプロピレン（２，０）−２，２’−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパンなどが挙げられる。

Ｂ群としては、例えばマレイン酸、フマル酸、メサコニン酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸、コハク酸、アジピン酸、セバチン酸、マロン酸、リノレイン酸、又はこれらの酸無水物又は低級アルコールのエステルなどが挙げられる。

Ｃ群としては、例えばグリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等の３価以上のアルコール；トリメリット酸、ピロメリット酸等の３価の以上のカルボン酸などが挙げられる。

ポリオール樹脂としては、例えばエポキシ樹脂と２価フェノールのアルキレンオキサイド付加物、もしくはそのグリシジルエーテルとエポキシ基と反応する活性水素を分子中に１個有する化合物と、エポキシ樹脂と反応する活性水素を分子中に２個以上有する化合物を反応してなるものなどが挙げられる。

その他にも必要に応じて以下の樹脂を混合して使用することもできる。エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、ブチラール樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂などが挙げられる。エポキシ樹脂としては、例えばビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ等のビスフェノールとエピクロロヒドリンとの重縮合物が代表的である。

着色剤としては、特に制限はなく、公知のものの中から目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、以下のものが用いられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。

黒色顔料としては、例えばカーボンブラック、オイルファーネスブラック、チャンネルブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、アニリンブラック等のアジン系色素、金属塩アゾ色素、金属酸化物、複合金属酸化物などが挙げられる。黄色顔料としては、例えばカドミウムイエロー、ミネラルファストイエロー、ニッケルチタンイエロー、ネーブルスイエロー、ナフトールイエローＳ、ハンザイエローＧ、ハンザイエロー１０Ｇ、ベンジジンイエローＧＲ、キノリンイエローレーキ、パーマネントイエローＮＣＧ、タートラジンレーキなどが挙げられる。橙色顔料としては、例えばモリブデンオレンジ、パーマネントオレンジＧＴＲ、ピラゾロンオレンジ、バルカンオレンジ、インダンスレンブリリアントオレンジＲＫ、ベンジジンオレンジＧ、インダンスレンブリリアントオレンジＧＫなどが挙げられる。赤色顔料としては、例えばベンガラ、カドミウムレッド、パーマネントレッド４Ｒ、リソールレッド、ピラゾロンレッド、ウォッチングレッドカルシウム塩、レーキレッドＤ、ブリリアントカーミン６Ｂ、エオシンレーキ、ローダミンレーキＢ、アリザリンレーキ、ブリリアントカーミン３Ｂなどが挙げられる。紫色顔料としては、例えばファストバイオレットＢ、メチルバイオレットレーキなどが挙げられる。青色顔料としては、例えばコバルトブルー、アルカリブルー、ビクトリアブルーレーキ、フタロシアニンブルー、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー部分塩素化物、ファーストスカイブルー、インダンスレンブルーＢＣなどが挙げられる。緑色顔料としては、例えば、クロムグリーン、酸化クロム、ピグメントグリーンＢ、マラカイトグリーンレーキなどが挙げられる。着色剤の含有量は、結着樹脂１００質量部に対し０．１質量部〜５０質量部が好ましく、５質量部〜２０質量部がより好ましい。

ワックスは、トナーに離型性を持たせるために添加され、特に制限はなく、公知のものの中から目的に応じて適宜選択することができるが、例えば低分子量のポリエチレン、ポリプロピレン等の合成ワックス；カルナウバワックス、ライスワックス、ラノリン等の天然ワックスなどが挙げられる。ワックスの含有量は、トナー１００質量部に対し、１質量％〜２０質量％が好ましく、３質量％〜１０質量％がより好ましい。

帯電制御剤としては、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、ニグロシン、アセチルアセトン金属錯体、モノアゾ金属錯体、ナフトエ酸、脂肪酸金属塩（サリチル酸の金属塩、サリチル酸誘導体の金属塩）、トリフェニルメタン系染料、モリブデン酸キレート顔料、ローダミン系染料、アルコキシ系アミン、４級アンモニウム塩（フッ素変性４級アンモニウム塩を含む）、アルキルアミド、燐の単体又はその化合物、タングステンの単体又はその化合物、フッ素系活性剤、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。帯電制御剤の含有量は、トナー１００質量部に対し、０．１質量％〜１０質量％が好ましく、０．５質量％〜５質量％がより好ましい。

更に、トナーには、流動性を付与するために、シリカ微粉末、酸化チタン微粉末等の無機微粉末を外添させることできる。

トナーの個数平均粒径としては、３．０μｍ〜１０．０μｍが好ましく、４．０μｍ〜７．０μｍがより好ましい。また、トナーの重量平均粒径と個数平均粒径との比（重量平均粒径／個数平均粒径）は、１．０３〜１．５が好ましく、１．０６〜１．２がより好ましい。ここで、トナーの個数平均粒径、及び、重量平均粒径と個数平均粒径との比（重量平均粒径／個数平均粒径）は、例えば、「コールターカウンターマルチサイザー」；ベックマンコールター社製を用いて測定することができる。

−磁性キャリア−
磁性キャリアとしては、磁性材料を含有するものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択される。磁性キャリアの具体例としては、ヘマタイト、鉄粉、マグネタイト、フェライト等が挙げられる。磁性キャリアの含有量は、トナー１００質量部に対し、５質量％〜５０質量％が好ましく、１０質量％〜３０質量％がより好ましい。

＜＜＜実施形態の動作・処理＞＞＞
次に、図２０乃至図２３を参照して、画像形成装置１の動作及び処理について説明する。図２０は、画像形成装置の処理を示した処理フロー図である。図２１は、図３の篩装置にトナーを供給した状態を示す概略図である。図２２及び図２３は、図３の篩装置でトナーの篩い分けを行っている状態を示す概略図である。

＜＜印刷開始時の動作・処理＞＞
操作パネル５１０又はＩ／Ｆ５０６によって印刷開始の要求が受け付けられると、駆動制御部５６１は、トナーセンサ１５２から送信される信号に基づいてトナーセンサ１５２がトナーを検知しているか否かを判断する（ステップＳ１１）。トナーセンサ１５２がトナーを検知していると判断された場合には（ステップＳ１１のＹＥＳ）、サブホッパ１６０が十分な量のトナーを収容しているので、篩装置１００は、サブホッパ１６０へのトナーの供給を開始しない。

トナーセンサ１５２がトナーを検知していないと判断された場合には（ステップＳ１１のＮＯ）、サブホッパ１６０内のトナーの量が不足しているため、篩装置１００は、サブホッパ１６０へのトナーの供給を開始する。この場合、駆動制御部５６１は、ブレード１３１の回転駆動を開始するための信号をブレード駆動用モータ１４１に出力する（ステップＳ１２）。ブレード駆動用モータ１４１は、出力された信号に基づいて回転体１３０を回転駆動する。これにより、シャフト１３２が回転し、シャフト１３２の先端に取り付けられたブレード１３１が回転軸Ｚを中心にフィルター１２２に近接して回転する。回転速度としては、特に限定されないが、５００ｒｐｍ〜４，０００ｒｐｍである。本実施形態では、トナーカートリッジ２３４から篩装置１００へのトナーの供給を開始する前にブレード１３１を回転させておくことで、先の操作でフィルター１２２上に残された粗大粒子を流動化させることができる。これにより、フィルター１２２面がクリーニングされるので、トナーの供給を開始したときに篩装置１００は、篩い分け処理を効率的に実行することができる。

続いて、供給制御部５６３は、吸引を開始するための信号を吸引ポンプ２３４ｃに送信する（ステップＳ１３）。これにより吸引ポンプ２３４ｃによるトナーの吸引が開始して、トナーカートリッジ２３４内のトナーが供給管２３４ｄを経て篩装置１００に供給される。

トナーカートリッジ２３４から供給されたトナーは、図２１に示すように、供給部１２１ａを介して、篩本体１２０のフレーム１２１内に一定量供給される（供給工程）。これにより、トナーＰがフレーム１２１内に収容されフィルター１２２上に堆積する。このとき、フィルターの目開きと粒径とが一定以下の比率であるとき、フィルターの目開きよりも粒径の小さい粉体Ｐについても、粒同士がお互いに支えあい（ブリッジ）、フィルター１２２上に堆積する。ブレード１３１は、フィルター１２２上に堆積したトナー中を回転することにより、トナーを攪拌し流動化させる（攪拌工程，図２２参照）。このとき、粉体Ｐが堆積した篩本体１２０中でブレード１３１が速度を持つことで、ブレード１３１の進行方向に対し後方に渦Ｖが発生する。ここで、渦とは、流体中で固体を動かした時にその後方に交互及びランダムに発生する流体の流れを意味する。

フィルター１２２に堆積した粗大粒子Ｐｃは、ブレード１３１と接触して解砕されるとともに、ブレード１３１の回転により発生した渦Ｖによって巻き上げられる（図２２参照，フィルター面のクリーニング作用）。小粒径のトナーＰｓは、このクリーニング作用によってフィルター１２２を通過しやすくなる。また、図２３に示す流動化したトナーＰｆは、渦Ｖよって空気が混ぜ合わされて嵩密度が低くなる。これにより、流動化したトナーＰｆが自重により落下したときに、小粒径のトナーＰｓが、低ストレスな状態で効率良くフィルター１２２を通過する。フィルター１２２を通過したトナーＰｓは、ノズル１５１を通過してサブホッパ１６０に導入される。

トナーセンサ１５２がトナーを検知していると判断された場合（ステップＳ１１のＹＥＳ）、或いは、ステップＳ１３で吸引ポンプ２３４ｃによる吸引を開始させた後に、搬送制御部５６２は、サブホッパ１６０によるトナーの補給を制御する（ステップＳ１４）。この制御は、搬送制御部５６２が、第１上スクリュー１６３、第２上スクリュー１６４、及び下スクリュー１６７を回転駆動するための信号を各スクリューを駆動する駆動手段に出力することによって実行される。これにより、サブホッパ１６０から現像装置１８０に高精度にトナーが補給されて、現像装置１８０に収容されたトナーの濃度が一定に調整される。

現像装置１８０は、サブホッパ１６０によって補給されたトナーを用いて、感光ドラム２３１上に形成された静電潜像をトナー像に現像する（現像工程）。転写部２４０では、一次転写ローラ２４４に一次転写バイアスがかけられ、感光ドラム２３１の表面に形成された各トナー像が中間転写ベルト２４３上に転写（一次転写）される。また、二次転写ローラ２４６に二次転写バイアスがかけられることで、二次転写ローラ２４６と二次対向ローラ２４５とに挟み込まれた搬送中の用紙に中間転写ベルト２４３上のトナー像が転写（二次転写）される（転写工程）。トナー像が転写された用紙は、加熱ローラ２５１によって定着下限温度よりも高い温度に加熱されるとともに、加圧ローラ２５２によって加圧される。これにより、溶融したトナー像が用紙に定着する（定着工程）。

＜＜印刷終了時の動作・処理＞＞
続いて、印刷終了時の画像形成装置１の動作・処理について図２４を用いて説明する。図２４は、画像形成装置の処理を示した処理フロー図である。

操作パネル５１０又はＩ／Ｆ５０６によって受け付けられた要求に基づく印刷が完了すると、供給制御部５６３は、トナーカートリッジ２３４からのトナーの吸引を停止するための信号を吸引ポンプ２３４ｃに送信する（ステップＳ２１）。これにより吸引ポンプ２３４ｃによるトナーの吸引が停止して、トナーカートリッジ２３４から篩装置１００へのトナーの供給が停止する。

トナーカートリッジ２３４から篩装置１００へのトナーの供給を停止させた状態で、ブレード１３１を回転させておくことで、ブレード１３１がフィルター１２２に堆積したトナーを排出させ、フィルター１２２面をクリーニングする。この場合、フィルター１２２を通過しなかった粗大粒子が遠心力でフレーム１２１側に移動する。

続いて、駆動制御部５６１は、ブレード１３１の回転を停止するための信号をブレード駆動用モータ１４１に出力する（ステップＳ２２）。ブレード駆動用モータ１４１は出力された信号に基づいて回転体１３０を回転駆動を停止する。これにより、篩装置１００によるサブホッパ１６０へのトナーの供給が停止する。この場合、粗大粒子が遠心力でフレーム１２１側に移動しているのでクリーニング用扉１２１ｃから粗大粒子を容易に回収することができる。

〔第２の実施形態〕
以下、図２５を用いて、本発明の第２の実施形態に係る篩装置について、第１の実施形態に係る篩装置と異なる点を説明する。図２５は、本発明の一実施形態に係る篩装置を示す断面図である。なお、図２５において、第１の実施形態に係る篩装置と共通する構成については、同じ符号を用いて示し、詳細な説明を省略する。

図２５の篩装置１０１は、フレーム１２１に排出部１２１ｂが形成されている点以外は、第１の実施形態の篩装置１００と同様である。

＜排出部＞
フレーム１２１には、篩本体１２０に収容されフィルター１２２に堆積したトナーが所定量を超える場合に、所定量を超えるトナーを篩本体１２０から排出する排出部１２１ｂが設けられている。フィルター１２２を通過するトナーの量より供給部１２１ａから供給されるトナーの量が過多の場合、フィルター１２２に堆積するトナーの量が増え続ける。本実施形態では、排出部１２１ｂを設けることで、所定量を超える過剰なトナーが外部に排出されるため、篩装置１０１の長時間連続運転が可能となり、効率よく大容量のトナーの篩分けを行うことができる。

排出部１２１ｂとしては、篩本体１２０から過剰なトナーを排出することができれば、大きさ、形状、構造、材質等については、特に制限はなく、篩本体１２０の大きさ、形状、構造等に応じて適宜選択することができる。排出部１２１ｂの材質としては、ステンレススチール、アルミニウム、鉄等の金属、ＡＢＳ、ＦＲＰ、ポリエステル樹脂、ポリプロピレン樹脂等の樹脂などが挙げられる。排出部１２１ｂの形状及び大きさについても、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。排出部１２１ｂは、フレーム１２１のトナー供給側の側面、端面及び上面のいずれかに形成されることが好ましい。排出部１２１ｂから排出されたトナーは、そのまま供給部１２１ａから補充され、再度篩分されるように構成してもよい。

〔実施形態の補足〕
以上、各実施形態の篩装置（１００，１０１）について詳細に説明したが、本発明は上記各実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更しても差支えない。例えば、上記の各実施形態では、シャフト１３２に１段のブレード１３１が設けられていたが、必要に応じてシャフト１３２の高さの異なる位置に２段のブレード１３１が設けられても構わない。

また、上記の各実施形態では、フィルター１２２は、図５及び図２５に示すように、篩本体１２０のトナー排出側端面の全面に設けられていたが、本発明の篩装置はこの構成に限定されない。フィルター１２２は、篩本体１２０のトナー排出側端面の一部に設けられていてもよい。

上記実施形態において、トナーを現像装置１８０に供給する装置としてサブホッパ１６０を用いた。しかしながら、本発明は上記の実施形態に限定されない。上記実施形態のサブホッパ１６０は、ベローズ式ポンプやダイヤフラム式ポンプ、スネーク式ポンプ等のポンプ、圧縮空気による圧送、コイルスクリューやオーガ等の手段、若しくは自重落下を利用してトナーを供給する構成に置き換えられる。

〔実施形態の効果〕
上記実施形態に係る篩装置（１００，１０１）は、フィルター１２２と交差する回転軸Ｚを中心にフィルター１２２に近接して回転するブレード１３１を備える。これにより、現像装置１８０は予め粗大粒子が篩い分けられたトナーを用いてトナー像を現像するので、形成される画像の画質が粗大粒子によって低下することを防ぐことができるという効果を奏する。また、ブレード１３１の回転に基づいてトナーがフィルター１２２を通過するときのトナーの移動方向が回転軸Ｚ方向に絞り込まれるので、篩装置１００は、フィルター１２２を通過したトナーを回収するための大きな空間を必要としない。これにより、篩装置１００は、画像形成装置１に搭載されたときに、画像形成装置１の大型化を抑制できるという効果を奏する。また、篩装置１００は、ブレード１３１を駆動させることにより、フィルター１２２を振動させずに篩い分けを行う。これにより、篩装置１００は、運転停止後のフィルターの振動に伴うトナーの補給の継続を抑制できるという効果を奏する。

上記実施形態に係る篩装置１００のノズル１５１は、サブホッパ１６０の導入口Ａ１に嵌合させる嵌合部１５１ａを有している。これにより、フィルター１２２で篩い分けたトナーを即時にサブホッパ１６０に導入できるという効果を奏する。

上記実施形態に係る篩装置（１００，１０１）のブレード１３１を回転させると、トナーＰが流動化し、流動化したトナーＰｆが自重により落下するときに、小粒径のトナーＰｓが低ストレスな状態で効率良くフィルター１２２を通過する。これにより、篩装置１００は、同程度の効率の篩装置と比較して小型化されるので、画像形成装置１に搭載されたときに、画像形成装置１の大型化を抑制できるという効果を奏する。

上記実施形態の現像ユニット１０のノズル１５１には、フィルター１２２を通過したトナーを検知するトナーセンサ１５２が設けられている。これにより、トナーセンサ１５２がトナーを検知しなくなったとき（ステップＳ１１のＮＯ）に、篩装置１００によるトナーの供給を開始することが可能となる。

上記実施形態に係る篩装置１００のフレーム１２１には開閉可能なクリーニング用扉１２１ｃが形成されている。これにより、篩装置１００の運転を停止しているときには、クリーニング用扉１２１ｃを開いてフィルター１２２上のトナーを回収することによりクリーニングを行うことが可能となる。

上記実施形態の篩装置１０１のフレーム１２１には排出部１２１ｂが形成されている。これにより、篩本体１２０内の過剰なトナーおよび空気を外部に排出することができるので、篩装置１０１の長時間連続運転が可能となるという効果を奏する。

上記実施形態の篩装置（１００，１０１）において、回転軸Ｚに対して平行方向のブレード１３１の長さ（Ｄｚ）が、回転軸Ｚを中心に回転するときの回転方向のブレード１３１の長さ（Ｄｘ）よりも短くなるようにブレード１３１が配置されている。これにより、ブレード１３１を回転させたときにブレード１３１の進行方向の後方の渦が発生しやすくなり、トナーを効率的に流動化できるという効果を奏する。

上記実施形態の篩装置（１００，１０１）において、ブレード１３１とフィルター１２２との間の距離を５ｍｍ以下とすることができる。これにより、ブレード１３１を回転させたときにブレード１３１の進行方向の後方に発生する渦がフィルター１２２に到達しやすくなるので、フィルター１２２に堆積させたトナーを十分に流動化できるという効果を奏する。

上記実施形態の篩装置（１００，１０１）において、ブレード１３１は回転軸Ｚに配置されたシャフト１３２に取り付けられている。これにより、回転軸Ｚを中心に正確にブレード１３１を回転させることができるという効果を奏する。

上記実施形態の篩装置（１００，１０１）においてブレード１３１の端部が、フレーム１２１に近接している。この場合、フレーム１２１に近接したフィルター１２２の上部をブレード１３１が移動するので、ブレード１３１の回転による遠心力でトナーがフレーム１２１側に集まったとしても、ブレード１３１の回転により発生した渦が集まった粉体に届きやすくなる。これにより、トナーを効率的に篩い分けることができるという効果を奏する。

１ 画像形成装置
１０ 現像ユニット
１５ 補給ユニット
１００ 篩装置
１０１ 篩装置（補給装置用篩装置の一例）
１２０ 篩本体
１２１ フレーム（筒状体の一例）
１２１ａ 供給部
１２１ｂ 排出部
１２１ｃ クリーニング用扉（回収扉の一例）
１２２ フィルター
１３０ 回転体
１３１ ブレード
１３２ シャフト
１３３ ハブ
１４０ 駆動部
１４１ ブレード駆動用モータ
１４２ ベアリング
１５０ 供給部
１５１ ノズル（導入手段の一例）
１５１ａ 嵌合部
１５２ トナーセンサ
１６０ サブホッパ（補給装置の一例）
１６１ サブホッパ本体
１６１ａ 底板
１６１ｂ サブホッパフレーム（補給装置筒状体の一例）
１６１ｃ 天板
１６１ｄ 上下仕切板
１６２ 上室
１６２ａ 上室仕切板
１６３ 第１上スクリュー（搬送手段の一例）
１６４ 第２上スクリュー（搬送手段の一例）
１６６ 下室
１６７ 下スクリュー（搬送手段の一例）
１８０ 現像装置
１８１ 第１収容部
１８２ 第１搬送スクリュー
１８３ 第２収容部
１８４ 第２搬送スクリュー
１８５ 現像ロール
１８６ ドクターブレード
２１０ 給紙部
２１１ 給紙カセット
２１２ 給紙ローラ
２２０ 搬送部
２２１ ローラ
２２２ タイミングローラ
２２３ 排紙ローラ
２２４ 排紙トレイ
２３０ 作像部
２３１ 感光ドラム
２３２ 帯電器
２３３ 露光器
２３３ａ 光源
２３４ トナーカートリッジ
２３４ｃ 吸引ポンプ
２３４ｄ 供給管
２３５ 除電器
２３６ 清掃器
２４０ 転写部（転写手段の一例）
２４１ 駆動ローラ
２４２ 従動ローラ
２４３ 中間転写ベルト
２４４ 一次転写ローラ
２４５ 二次対向ローラ
２４６ 二次転写ローラ
２５０ 定着部（定着手段の一例）
２５１ 加熱ローラ
２５２ 加圧ローラ
５００ 制御部
５１０ 操作パネル
５６１ 駆動制御部
５６２ 搬送制御部
５６３ 供給制御部
Ａ１ 導入口（トナー導入口の一例）
Ａ２，Ｂ２，Ｂ３ 連通孔
Ａ４，Ｂ１ 補給口
Ｚ 回転軸

特開２００３−１３１４８５号公報 特開２００６−２３７８２号公報 特開２００９−９０１６７号公報

Claims (9)

1. 筒状体、前記筒状体の底部に設けられたフィルター、および前記フィルターと交差する回転軸を中心に前記フィルターに近接して回転し、前記筒状体内に供給されたトナーを攪拌するブレードを有する篩本体と、
   前記トナーを補給する補給装置に接続され、前記ブレードの回転に基づいて前記フィルターを通過した前記トナーを前記補給装置に導入させる導入手段と、を有し、
   前記ブレードの厚さは、前記回転軸を中心とする回転方向の前記ブレードの長さよりも小さいことを特徴とする補給装置用篩装置。
2. 前記導入手段は、ノズルによって構成されていることを特徴とする請求項１に記載の補給装置用篩装置。
3. 前記筒状体には、前記篩本体に供給された前記トナーを回収するための開口部を開閉させる回収扉が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の補給装置用篩装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか一項に記載の補給装置用篩装置と、
   前記ブレードの回転に基づいて前記フィルターを通過した前記トナーを、静電潜像を現像する現像装置に補給する補給装置と、
   を有することを特徴とする補給ユニット。
5. 前記補給装置は、
   前記トナーを前記現像装置に補給するための補給口が形成された底板、前記底板の周囲に立設された補給装置筒状体、および、前記補給装置筒状体の上部開口に設けられ、前記ブレードの回転に基づいて前記フィルターを通過した前記トナーを前記補給装置筒状体の内部に導入するための導入口が形成された天板を有する補給装置本体と、
   前記導入口から導入された前記トナーを前記補給口に搬送する搬送手段と、
   を備えたことを特徴とする請求項４に記載の補給ユニット。
6. 請求項５に記載の補給ユニットと、
   前記補給ユニットによって補給された前記トナーを用いて静電潜像を現像する現像装置と、
   を有することを特徴とする現像ユニット。
7. 請求項６に記載の現像ユニットと、
   前記現像ユニットによって現像されたトナー像を記録媒体に転写する転写手段と、
   前記転写手段によって転写された前記トナー像を前記記録媒体に定着する定着手段と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。
8. 筒状体、前記筒状体の底部に設けられたフィルター、および、ブレードを有する篩本体にトナーを供給する供給工程と、
   前記フィルターと交差する回転軸を中心に前記フィルターに近接して前記ブレードを回転させることにより、前記篩本体に供給された前記トナーを攪拌する攪拌工程と、
   前記ブレードの回転に基づいて前記フィルターを通過した前記トナーを、静電潜像を現像する現像装置に補給する補給工程と、
   を有し、
   前記ブレードの厚さは、前記回転軸を中心とする回転方向の前記ブレードの長さよりも小さいことを特徴とするトナー補給方法。
9. 前記供給工程で前記トナーを供給する前に、前記ブレードを予め回転させることを特徴とする請求項８に記載のトナー補給方法。

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