CN103969992A

CN103969992A - 粉末传送装置和图像形成设备

Info

Publication number: CN103969992A
Application number: CN201310467408.5A
Authority: CN
Inventors: 小圷正文
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2013-01-25
Filing date: 2013-10-09
Publication date: 2014-08-06
Also published as: JP5998951B2; JP2014142532A; US20140212177A1; US8909105B2

Abstract

本发明公开粉末传送装置和图像形成设备。粉末传送装置包括：导管，其引导正下落的粉末；引导部件，其对已落下的粉末的传送进行引导；传送部件，其设置在所述引导部件中，具有沿粉末的传送方向延伸的螺旋部件，并且通过旋转来传送已落下的粉末；以及摆动部件，其设置在所述导管的下端部，具有沿围绕所述导管的内壁表面的方向折叠或弯曲的部分以及与所述螺旋部件间断地接触以使所述部分摆动的凸出部。

Description

粉末传送装置和图像形成设备

技术领域

本发明涉及粉末传送装置和图像形成设备。

背景技术

随着图像质量的提高，色调剂的直径变得越来越小。

JP-A-2008-287214（专利文献1）披露了一种结构，其中，利用沿纵向插在色调剂下落路径中间的搅拌部件搅拌色调剂颗粒。

JP-A-2008-83287（专利文献2）披露了一种结构，其中，叶片状旋转部件设置在色调剂下落路径的中间。

[专利文献1]JP-A-2008-287214

[专利文献2]JP-A-2008-83287

发明内容

本发明的目的在于提供如下的粉末传送装置和图像形成设备：具有在传送粉末期间粉末竖直下落时有效地防止传送单元中出现堵塞的简单结构。

根据本发明的第一方面，提供了一种粉末传送装置，包括：

导管，其引导正下落的粉末；

引导部件，其对已落下的粉末的传送进行引导；

传送部件，其设置在所述引导部件中，具有沿粉末的传送方向延伸的螺旋部件，并且通过旋转来传送已落下的粉末；以及

摆动部件，其设置在所述导管的下端部，具有沿围绕所述导管的内壁表面的方向折叠或弯曲的部分以及与所述螺旋部件间断地接触以使所述部分摆动的凸出部。

根据本发明的第二方面，提供了根据第一方面的粉末传送装置，其中，所述部分与所述导管的内壁接触，并且沿着所述内壁折叠或弯曲。

根据本发明的第三方面，提供了根据第一方面的粉末传送装置，其中，所述摆动部件是柔性片。

根据本发明的第四方面，提供了根据第一方面的粉末传送装置，其中，所述粉末具有1.0μm至5.0μm的体积平均粒径。

根据本发明的第五方面，提供了根据第一方面的粉末传送装置，其中，所述粉末具有2.0μm至4.5μm的体积平均粒径。

根据本发明的第六方面，提供了根据第一方面的粉末传送装置，其中，所述粉末是电子照相型显影色调剂。

根据本发明的第七方面，提供了根据第六方面的粉末传送装置，其中，所述色调剂具有60度以上的休止角。

根据本发明的第八方面，提供了一种图像形成设备，包括：

图像形成单元，其形成色调剂图像并将色调剂图像定影到记录介质上；以及

色调剂传送单元，其与所述图像形成单元相连，并将色调剂传送到所述图像形成单元，

其中，所述色调剂传送单元包括根据第六方面所述的粉末传送装置。

根据本发明的第九方面，提供了根据第八方面的图像形成设备，其中，所述色调剂的体积平均粒径在1.0μm至5.0μm的范围内。

根据本发明的第十方面，提供了根据第八方面的图像形成设备，其中，所述粉末传送装置的所述部分与所述导管的内壁接触，并且沿着所述内壁折叠或弯曲。

根据本发明的第十一方面，提供根据第八方面的图像形成设备，其中，所述粉末传送装置的摆动部件是柔性片。

根据本发明的第一方面、第六方面和第七方面的粉末传送装置以及第八方面的图像形成设备，与上述专利文献1和2披露的结构相比，能够利用更简单的结构防止出现堵塞。

根据本发明的第二方面的粉末传送装置和第十方面的图像形成设备，与导管的内壁表面和摆动部件之间存在间隙的情形相比，能够抑制粉末附着于间隙。

根据本发明的第三方面的粉末传送装置和第十一方面的图像形成设备，与摆动部件由硬质材料制成的情形相比，可以抑制由摆动部件的摆动所引起的振动传递到其它部件。

根据本发明的粉末传送装置，即使在传送第四方面或第五方面所披露的粉末以及第七方面或第九方面所披露的色调剂的情形下也能够有效地防止出现堵塞。

附图说明

将基于下列附图详细地描述本发明的示例性实施例，其中：

图1是示出根据本发明示例性实施例的图像形成设备的概况的示意图；

图2是示出从上方观看时显影单元的内部的透视图，该显影单元的概况显示于图1中；

图3是示出色调剂供应路径和显影单元的色调剂入口的附近部分的示意图；

图4是摆动部件的展开图；

图5是示出测量休止角的方法的示意图；

图6是示出休止角[度]相对于色调剂颗粒的体积平均粒径（μm）的测量结果的示意图；

图7是示出色调剂颗粒的突出量的测量实验的示意图；以及

图8是示出色调剂颗粒的突出量L[mm]相对于体积平均粒径[μm]的测量结果的示意图。

具体实施方式

在下文，将描述本发明的示例性实施例。

图1是示出根据本发明示例性实施例的图像形成设备的概况的示意图。

图像形成设备100设置有沿箭头A的方向旋转的圆筒形感光体10，并且在感光体10的周围包括充电单元11、曝光单元12、显影单元13、转印单元14和清洁单元15。

充电单元11将感光体10的表面充电到预定的电位。

曝光单元12利用基于图像信号调制的曝光光线照射感光体10的表面，从而在感光体10的表面上形成由充电电位分布形成的静电潜像。

在显影单元13中存储包含色调剂和载体的显影剂，并且显影单元13利用显影剂的色调剂将感光体10上的静电潜像显影，从而在感光体的表面上形成色调剂图像。

转印单元14将感光体10上的色调剂图像转印到按如下所述方式传送的片材上。

图像形成设备100包括片材托盘20，片材层叠和容纳在该片材托盘上，并且拾取辊31抽取层叠在片材托盘20中片材最上部处的片材。所抽出的片材由馈送辊32馈送，在片材的前端到达定位辊33时片材传送暂时停止，并且片材在该状态下等待。另外，调整定时使得在感光体10上的色调剂图像到达转印单元14时等待中的片材前进到转印单元14的位置，然后从定位辊传送片材，由此通过转印单元14的操作使感光体10上的色调剂图像转印到片材上。片材传送路径的更下游侧设置有定影单元40。定影单元40是对传送片材上的色调剂图像进行加热和加压以将色调剂图像定影到片材上的装置。形成有图像（由经过定影单元40而定影的色调剂图像形成）的片材经由片材排出辊34被传送到片材排出托盘80。

另外，利用清洁单元15从感光体10去除色调剂图像被转印之后残留在感光体10上的残留色调剂颗粒。

这里，显影单元13在外壳131中包括沿图1的深度方向彼此平行地延伸的两个螺旋推运部件132和133、以及显影辊134。两个螺旋推运部件132和133是如下部件：在通过旋转使显影剂循环并移动的同时搅拌外壳131中的显影剂。

另外，显影辊134沿箭头B的方向旋转，并且具有将外壳131中的显影剂运送到面对感光体10的区域中的作用。感光体10上的静电潜像被显影辊134所传送的显影剂的色调剂显影。因此，当这种显影反复进行时，外壳131中显影剂的色调剂减少。为此，图像形成设备100具有用于存储色调剂颗粒的可安装和拆卸的色调剂盒50。当显影单元13中色调剂颗粒量减少时，存储在色调剂盒50中的色调剂颗粒按色调剂颗粒的减少量经由色调剂供应路径51供应至显影单元13。这里，色调剂供应路径51包括：第一供应路径511，其用于传送从色调剂盒50供应的色调剂；以及第二供应路径512，其用于使经由第一供应路径511传送的色调剂落入显影单元13的外壳131内。第一供应路径511中设置有传送部件52，该传送部件沿着第一供应路径的延伸方向延伸，并且通过旋转来传送色调剂颗粒。传送部件52按与显影单元13中色调剂颗粒的减少量相对应的转数旋转，从而将色调剂颗粒按显影单元13中色调剂颗粒的减少量供应到显影单元13。第二供应路径512不具有传送部件，并且具有如下结构，即，色调剂颗粒从形成于外壳131的上表面上的色调剂入口131f利用色调剂颗粒的自由下落供应至显影单元13。

另外，残留在感光体10上的色调剂颗粒存储在清洁单元15的外壳151中。设置在外壳151中并沿图1的深度方向延伸的传送部件152将外壳151中的色调剂颗粒传送到深度方向上的角部处，并且将色调剂颗粒经由色调剂排出路径16存储在废色调剂盒164中。色调剂排出路径16具有：第一排出路径161，其竖直地延伸，并且允许色调剂颗粒自由下落；以及第二排出路径162，其将落下的色调剂颗粒传送至废色调剂盒164。第二排出路径162中设置有沿第二排出路径162的色调剂排出方向延伸的传送部件163，并且传送部件163将已经经由第一排出路径161落下的色调剂颗粒经由第二排出路径162传送到废色调剂盒164。

图2是示出从上方观看时显影单元的内部的透视图，该显影单元的概况显示于图1中。

如参考图1所述，显影单元13包括彼此平行地延伸的两个螺旋推运部件132和133以及沿图1所示的箭头B的方向旋转的显影辊134。

两个螺旋推运部件132和133之间设置有分隔壁131a，并且外壳131被分成两个腔室131d和131e。这里，开口131b和131c分别形成在分隔壁131a的两个纵向端部处。

两个螺旋推运部件132和133分别具有圆杆形旋转轴132a和133a以及螺旋叶片132b和133b，螺旋叶片132b和133b设置在旋转轴的周围，并且沿旋转轴132a和133a的延伸方向呈螺旋形地形成。两个螺旋推运部件132和133通过旋转来传送色调剂颗粒，一个螺旋推运部件132沿箭头X的方向传送外壳131中的色调剂颗粒，另一个螺旋推运部件133沿箭头Y的方向传送色调剂颗粒。在外壳131的上表面部分上与一个螺旋推运部件132（参考图1）的端部对应处设置有接收经由色调剂供应路径51从色调剂盒50供应的色调剂颗粒的色调剂入口131f。

在设置有一个螺旋推运部件132的腔室131d中沿箭头X的方向传送从色调剂入口131f供应的新色调剂颗粒，并且将新色调剂颗粒在传送当中与腔室131d中的显影剂搅拌和混合。新色调剂颗粒与显影剂搅拌和混合而成的显影剂经由开口131c移动到设置有另一个螺旋推运部件133的腔室131e，此时，显影剂在腔室131e中被螺旋推运部件133沿箭头Y的方向传送并经由另一个开口131b移动到腔室131d。

显影单元13中的显影剂如上所述循环地移动，并且新色调剂颗粒也被搅拌和混合。

显影辊134从设置有螺旋推运部件133的腔室131e接收显影剂，并且将显影剂移动到与图1所示感光体10面对的区域，显影剂由于显影导致色调剂量减少而载体的比率增加并且被再次返回到外壳131。载体比率增加的显影剂被传送，并且如上所述与新色调剂颗粒搅拌和混合，由此再次产生具有色调剂和载体的原始比率的显影剂。

图3是示出色调剂供应路径和显影单元的色调剂入口的附近部分的示意图。

从色调剂盒50（参考图1）供应的色调剂颗粒如上所述通过位于显影单元13周围的第二供应路径512下落，并且从色调剂入口131f供应至显影单元13的外壳131的设置有螺旋推运部件132的腔室131d。

这里，第二供应路径512的下端部512a沿其内壁表面设置有摆动部件60。

在本示例性实施例中，第二供应路径512对应于权利要求书所述的导管的实例，显影单元13的外壳131，具体地说，设置在外壳131中的腔室131d对应于权利要求书所述的引导部件的实例。另外，设置在腔室131d中并形成显影单元13的螺旋推运部件132对应于权利要求书所述的传送部件的实例，螺旋推运部件132的螺旋叶片132b对应于权利要求书所述的螺旋部件的实例。

图4是摆动部件的展开图。将参考图4和图3描述摆动部件。

摆动部件60由PET膜形成。PET膜被切割成图4所示的形状，具有孔，在两条折叠线601和602处折叠90°，设置到第二供应路径512的下端部512a的内部，并且利用两个孔61安装到第二供应路径512的内壁表面上。

这里，在本示例性实施例中，第二供应路径512是具有大约10mm（内径）尺寸的方形的矩形管，图4所示折叠线601的左侧区域60a贴合着图3所示第二供应路径512的后内壁表面伸展，介于两条折叠线601和602之间的区域60b贴合着第二供应路径512的右内壁表面伸展，并且折叠线603的右侧区域60c贴合着第二供应路径512的前内壁表面伸展。换句话说，摆动部件60的区域60a、区域60b和区域60c的介于上、下虚线之间的部分设置在第二供应路径512的下端部512a处，并且沿围绕第二供应路径512的内壁表面的方向折叠起来。此外，在该示例性实施例中，上述部分在沿着第二供应路径512的内壁表面折叠的同时与内壁表面相接触。这里，将上述部分称为部分62。

另外，摆动部件60的区域60a的下端部形成有凸出部63，该凸出部进入显影单元的外壳131内，并且随着显影单元中的螺旋推运部件132的旋转而间断地与螺旋叶片132b相干涉。当凸出部63随着螺旋推运部件132的旋转而间断地与螺旋叶片132b相干涉时，摆动部件60的部分62摆动。

这里，如果不设置摆动部件60，则特别在体积平均粒径为3.8μm以下的小直径色调剂的情况下，会观察到第二供应路径512的下端部512a被色调剂所堵塞。即使在第二供应路径512的下端部512a的内壁上设置与图4所示摆动部件60的仅仅区域60a对应的板状PET膜并且使与凸出部63对应的下端部间断地与螺旋推运部件132的螺旋叶片132b相干涉，也证实在上述小直径色调剂的情况下色调剂堵塞的改善程度较低。相比之下，由于根据本示例性实施例的摆动部件60具有通过提供仅仅折叠而成的部分62而获得的简单和廉价的构造，经证实即使在小直径色调剂的情况下也通过摆动该部分62非常有效地防止色调剂堵塞。

另外，根据本示例性实施例的摆动部件60具有如下形状：区域60a、60b和60c中的每一个均与第二供应路径512的内壁表面贴合并伸展，但是摆动部件60的形状并非必须要求是贴合着伸展的形状。然而，如果第二供应路径512的内壁表面与摆动部件60之间形成间隙，则令人担忧的是色调剂可进入间隙并部分堵塞间隙，因此，与该示例性实施例中描述的一样，部分62优选地具有贴合着伸展的形状。

另外，虽然在本示例性实施例中，通过折叠PET膜而形成部分62，但是摆动部件的材料并非必须要求是PET膜或薄膜，而可以是硬的并具有弯曲的形状。然而，优选使用薄膜，这是因为由摆动引起的振动难以传递到例如第二供应路径512等其它部件。

此外，虽然本示例性实施例中描述了第二供应路径512是矩形管，但是对应于第二供应路径512的导管可以是圆筒。在这种情况下，与图4所示的摆动部件60不同，摆动部件可以具有不是通过折叠而是通过弯曲形成的部分。

另外，虽然这里已经描述了将本发明的本示例性实施例应用于用于将色调剂从图1所示的图像形成设备100的色调剂盒50供应至显影单元13的路径的实例，但是，例如，摆动部件可以设置在图1所示的色调剂排出路径16中的第一排出路径161和第二排出路径162之间的连接部分处，并且本示例性实施例的色调剂传送装置对施加部分没有限制。

接下来，将描述色调剂的粒径和休止角之间的关系。利用II型库尔特粒度分析仪（由Beckman Coulter公司制造）在50μm的孔径中测量色调剂颗粒的体积平均粒径。在这种情况下，通过将色调剂颗粒分散在电解质水溶液（等渗水溶液）中并利用超声波分散色调剂颗粒30秒以上来进行测量。

作为测量方法，将0.5mg至50mg的测量样品加入到作为分散剂的表面活性剂（优选2ml的5％烷基苯磺酸钠水溶液），并且将得到物加入到100ml至150ml的电解质。利用超声波分散装置将悬浮有测量样品的电解质分散一分钟，以便测量粒度分布。要测量的颗粒的数量是50000。

通过使用所测量到的粒度分布，相对于划分的粒度范围（通道）内的体积从小直径侧得出累积分布，并且将累积量为50％的粒径定义为体积平均粒径。

图5是示出测量休止角的方法的示意图。

使色调剂703从管701落到板702上。此时，在板702上形成色调剂的山堆，并且山堆的坡度θ[度]是休止角。如果色调剂的流动性增高，则休止角θ减小，并且如果色调剂的流动性降低，则休止角θ增大。

图6是示出休止角[度]相对于色调剂的体积平均粒径[μm]的测量结果的示意图。相同的体积平均粒径中不同的符号表示具有相同的体积平均粒径的不同种类的色调剂。

从图6可以清楚地看出，色调剂的体积平均粒径越小，休止角越大。如上所述，休止角越大，流动性越低，因此容易发生堵塞。与休止角的测量结果分开地检验是否由于不同的色调剂而出现堵塞，并且关于体积平均粒径超过5μm的色调剂，即使不在图3所示的结构部分处设置摆动部件60，也不会出现色调剂堵塞。另一方面，关于图6所示体积平均粒径为4.5μm的色调剂，经证实：如果不设置摆动部件60，则会出现堵塞，并且如果设置摆动部件60，则不出现堵塞。另外，关于体积平均粒径为3.8μm、3.1μm和2.5μm的各色调剂，如果设置摆动部件60，则防止堵塞出现。

换句话说，从图6可以看出，关于具有4.5μm以下体积平均粒径的色调剂或具有60度以上休止角的色调剂，图3和图4所示的摆动部件60有效地起到防止色调剂堵塞的作用。

接下来，将描述检验粒径和色调剂的流动性之间的关系的另一种实验方法。

图7是示出色调剂的突出量的测量实验的示意图。

容器801中的色调剂由设置在管802内部的传送部件803传送到与管802相连且被弯成L形的管804。管804中没有设置传送部件。另外，这些管802和804设置在从地板抬高的位置处。传送到管804内部的色调剂借助从背侧推出的色调剂从出口804a突出。如果突出量增大，则突出部分崩塌，然后落在地板上，但是，在这里，测量紧接在崩塌之前的突出量L。

在这个时候的测量条件如下。

色调剂重量：20g

测量时间：1分钟

管内径：14mm

传送部件：弹性螺旋推运器

螺旋推运器直径：13mm

螺旋推运器节距：10mm

转数：50rpm

图8是示出色调剂的突出量L[mm]相对于体积平均粒径[μm]的测量结果的示意图。

结果表明，体积平均粒径越小，突出量越大。

即使测量突出量而不是测量休止角也可以检验色调剂的流动性，从而可以容易地检验色调剂堵塞。

作为选择，例如，即使通过在图7所示的构造中测量每单位时间的色调剂传送量也可以检验色调剂的流动性和容易地检验色调剂堵塞。已知随着色调剂的体积平均粒径减小，每单位时间的色调剂传送量减小，即使与图7所示传送部件803相对应的传送部件以相同的转数旋转也是如此。作为实验结果，在色调剂具有5.8μm体积平均粒径的情况下色调剂传送量是0.23克/秒，在色调剂具有3.8μm体积平均粒径的情况下色调剂传送量是0.13克/秒。

在粉末传送装置和图像形成设备中，优选地准备如下几点。部分62与导管的内壁接触，并沿内壁折叠或弯曲。摆动部件是柔性片。粉末具有1μm至5μm的体积平均粒径，优选的是2μm至4.5μm，并且是电子照相型显影色调剂。色调剂具有60度以上的休止角。在图像形成设备中，作为传送电子照相型显影色调剂的方面，色调剂传送单元包括粉末传送装置。

为了解释和说明起见，已提供了对于本发明的示例性实施例的前述说明。其本意并不是穷举或将本发明限制为所公开的确切形式。显然，对于本技术领域的技术人员可以进行多种修改和变型。选择和说明这些实施例是为了更好地解释本发明的原理及其实际应用，因此使得本技术领域的其他技术人员能够理解本发明所适用的各种实施例并预见到适合于特定应用的各种修改。目的在于通过所附权利要求书及其等同内容限定本发明的范围。

Claims

1.一种粉末传送装置，包括：

导管，其引导正下落的粉末；

引导部件，其对已落下的粉末的传送进行引导；

摆动部件，其设置在所述导管的下端部，具有沿围绕所述导管的内壁表面的方向折叠或弯曲的部分、以及与所述螺旋部件间断地接触以使所述部分摆动的凸出部。

2.根据权利要求1所述的粉末传送装置，其中，所述部分与所述导管的内壁接触，并且沿着所述内壁折叠或弯曲。

3.根据权利要求1所述的粉末传送装置，其中，所述摆动部件是柔性片。

4.根据权利要求1所述的粉末传送装置，其中，所述粉末具有1.0μm至5.0μm的体积平均粒径。

5.根据权利要求1所述的粉末传送装置，其中，所述粉末具有2.0μm至4.5μm的体积平均粒径。

6.根据权利要求1所述的粉末传送装置，其中，所述粉末是电子照相型显影色调剂。

7.根据权利要求6所述的粉末传送装置，其中，所述色调剂具有60度以上的休止角。

8.一种图像形成设备，包括：

其中，所述色调剂传送单元包括根据权利要求6所述的粉末传送装置。

9.根据权利要求8所述的图像形成设备，其中，所述色调剂的体积平均粒径在1.0μm至5.0μm的范围内。

10.根据权利要求8所述的图像形成设备，其中，所述粉末传送装置的所述部分与所述导管的内壁接触，并且沿着所述内壁折叠或弯曲。

11.根据权利要求8所述的图像形成设备，其中，所述粉末传送装置的摆动部件是柔性片。