CN113126463A - 粉体传送装置、显影装置以及图像形成装置 - Google Patents

粉体传送装置、显影装置以及图像形成装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供粉体传送装置、显影装置以及图像形成装置。粉体传送装置包括：旋转轴，所述旋转轴在容纳粉体的容纳室内被支承为能够旋转；以及多个叶片部件，所述多个叶片部件能够装卸地安装于所述旋转轴，并且形成有螺旋叶片，所述螺旋叶片通过所述旋转轴的旋转而沿着所述旋转轴的轴向传送所述粉体。

Description

粉体传送装置、显影装置以及图像形成装置
技术领域
本发明涉及粉体传送装置、显影装置以及图像形成装置。
背景技术
已知有一种显影装置，其用于通过显影剂使形成在图像承载体上的静电潜像显影，包括：壳体，其能够容纳显影剂；传送部件，其具有旋转自由地安装于壳体的轴部和绕轴部以螺旋状一体形成的叶片部；以及显影辊，其使通过传送部件传送的显影剂附着于图像承载体，在叶片部以能够形成从轴部的一端侧向另一端侧呈螺旋状延伸的连通部的方式形成有多个缺口部(日本特开2006-98883号公报)。
发明内容
本发明的目的在于，与设成单一的叶片部件的情况相比，减小每个叶片部件的尺寸。
根据第1方案，一种粉体传送装置，其包括：
旋转轴，其在容纳粉体的容纳室内被支承为能够旋转；以及
多个叶片部件，所述多个叶片部件能够装卸地安装于所述旋转轴，并且形成有螺旋叶片，所述螺旋叶片通过所述旋转轴的旋转而沿着所述旋转轴的轴向传送所述粉体。
根据第2方案，所述叶片部件以所述螺旋叶片在所述旋转轴的轴向上连续的方式安装。
根据第3方案，所述叶片部件在相邻的所述叶片部件的一侧设置有凸部，在另一侧设置有凹部，所述凸部和所述凹部嵌合。
根据第4方案，所述粉体传送装置具有将所述叶片部件固定于所述旋转轴的固定单元，所述凸部以及所述凹部设置于在所述旋转轴的旋转方向上相对于所述固定单元正负45度以内的区域。
根据第5方案，所述叶片部件是，相邻的所述叶片部件中的位于所述粉体的传送方向的下游侧的所述叶片部件的所述螺旋叶片的相位在所述螺旋叶片的接合部分处，沿着所述传送方向行进的方向上错开而被固定。
根据第6方案，所述叶片部件设有使相邻的所述叶片部件中的位于比所述螺旋叶片的接合部分靠所述粉体的传送方向的上游侧的所述叶片部件的所述螺旋叶片的相位错开的形状。
根据第7方案，在所述容纳室的与所述螺旋叶片的接合部分相对的位置处未配置有检测所述粉体的检测单元。
根据第8方案，在所述容纳室的与使所述螺旋叶片的相位错开的形状相对的位置处未配置有检测所述粉体的检测单元。
根据第9方案，一种显影装置，其包括：
所述容纳室，其容纳调色剂；
显影辊，其接收所述容纳室中容纳的所述调色剂，将所述调色剂转移到图像形成部；以及
第1至第8方案中任一方案的粉体传送装置，其设置于所述容纳室的内部，将所述调色剂作为所述粉体进行传送。
根据第10方案，一种图像形成装置，其包括：
图像形成部，其使用调色剂在记录介质上形成图像；以及
第9方案的显影装置。
根据第1、第9、第10方案，与设成单一的叶片部件的情况相比，能够减小每个叶片部件的尺寸。
根据第2方案，能够抑制螺旋叶片彼此在旋转方向上错开。
根据第3方案，能够抑制叶片部件彼此在旋转方向上错开。
根据第4方案，在通过固定单元将叶片部件固定在旋转轴上时，能够通过目视确认凸部和凹部的嵌合。
根据第5方案，能够抑制旋转时的叶片部件彼此的错开。
根据第6方案，能够抑制粉体的传送性在螺旋叶片的相位错开形状的部位发生变化。
根据第7方案，能够抑制对检测单元的检测值的影响。
根据第8方案，能够抑制对检测单元的检测值的影响。
附图说明
图1是示出图像形成装置的内部结构的截面示意图。
图2是示出感光鼓和显影装置的结构的纵截面示意图。
图3是对显影装置内的显影剂的传送进行说明的横截面示意图。
图4是对粉体传送装置的结构进行说明的立体图。
图5是对叶片部件的结构进行说明的立体图。
图6是对将叶片部件安装于旋转轴的情况进行说明的图。
图7是对叶片部件的螺旋叶片的接合部分处的相位错开以及螺旋叶片中的使螺旋叶片的相位错开的形状进行说明的图。
图8是对ATC传感器的安装位置进行说明的图。
图9是对本实施方式所涉及的粉体传送装置中的显影剂传送进行说明的示意图。
图10是对比较例所涉及的粉体传送装置中的显影剂的传送进行说明的示意图。
具体实施方式
接着，参照附图并且以下列举实施方式以及具体例更详细地说明本发明，但是本发明并不限定于这些实施方式以及具体例。
另外，在使用了以下附图的说明中，附图是示意性的，应注意各尺寸的比例等与实际不同，为了容易理解，适当地省略了说明所需的部件以外的图示。
(1)图像形成装置的整体结构以及动作
(1.1)图像形成装置的整体结构
图1是示出本实施方式所涉及的图像形成装置1的内部结构的截面示意图。
图像形成装置1包括：图像形成部10；供纸装置20，安装在图像形成部10的下部；读取装置30，安装在图像形成部10的上部；操作显示部40；图像处理部50；以及系统控制装置60，图像形成装置1通过执行打印功能和复印功能而将图像打印到纸张等记录介质上。
图像形成部10包括曝光装置12、感光体单元13、显影装置14、转印装置15、定影装置16以及调色剂供给装置(未图示)，将从图像处理部50获取到的图像信息作为调色剂像形成在从供纸装置20送入的纸张上。
在图像形成部10的底部设置有具有纸张托盘21、22的供纸装置20。在供纸装置20的下方设有托盘模块TM。托盘模块TM具有在上下方向上多级(本实施方式中为2级)配置的纸张托盘T1、T2。纸张托盘T1、T2容纳纸张。托盘模块TM与图像形成部10连接，向图像形成部10供给纸张。
在图像形成部10的上方配置有读取装置30。读取装置30通过CCD(Charge CoupledDevice)线性传感器等图像传感器(未图示)读取片材的图像，并将其转换成作为电信号的图像数据。
在读取装置30的前侧配置有作为用户界面的操作显示部40。操作显示部40由液晶显示面板、各种操作按钮以及触摸面板等组合而构成，图像形成装置1的使用者借助操作显示部40而进行各种设定或指示的输入。另外，借助液晶显示面板而向图像形成装置1的使用者显示各种信息。
图像处理部50根据从外部设备(数码相机、便携终端、个人计算机等)读入的打印信息生成图像数据，并且利用通过读取装置30输入的图像数据进行各种图像处理。
(1.2)图像形成部10的结构以及动作
在这样构成的图像形成装置1中，与图像形成的时刻一致地从供纸装置20向图像形成部10送入在打印作业中指定的纸张。
感光体单元13分别并列设置在供纸装置20的上方，具有旋转驱动的感光鼓31。在通过曝光装置12形成有静电潜像的各个感光鼓31上，通过各个显影装置14形成有黄色(Y)、品红色(M)、青色(C)以及黑色(K)调色剂像。
形成在各感光体单元13的感光鼓31上的各个颜色调色剂像依次静电转印(一次转印)到转印装置15转印的中间转印带51上，形成由各色调色剂重叠而成的重叠调色剂像。中间转印带51上的重叠调色剂像通过二次转印辊52一并转印到从定位辊对24送出并通过传送导向件引导的纸张上。
定影装置16通过一对加热模块16A和加压模块16B的压接区域形成有定影夹持部NP(定影区域)。
在转印装置15中被一并转印了调色剂像的纸张在调色剂像未定影的状态下，经由传送导向件而被传送到定影装置16的定影夹持部NP，通过一对加热模块16A和加压模块16B并根据压接和加热作用被定影调色剂像。
形成有定影调色剂像的纸张通过传送导向件导向，从排出辊对69排出并容纳到图像形成装置1上方的排纸托盘部TR1。
另外，在自动进行双面打印的情况下，纸张的正反面被翻转，再次送入到图像形成部10。然后，在进行调色剂像的转印及转印像的定影之后，排出到排纸托盘部TR1。
(2)图像形成装置的功能结构和动作
图2是示出图像形成部10中的感光鼓31以及显影装置14的结构的纵截面示意图，图3是对显影装置14内的显影剂的传送进行说明的横截面示意图。
(2.1)显影装置
显影装置14包括：作为容纳显影剂的容纳室的一例的显影壳体41；与感光鼓31相对配置的显影辊42；作为一边搅拌粉体的一例的显影剂一边传送显影剂的粉体传送装置的一例的搅拌螺旋钻43A；以及向显影辊42供给显影剂的供给螺旋钻43B(以下，在没有特别区分的情况下记作粉体传送装置43)。
显影辊42包括：圆筒状的显影套筒42A，其被支承为能够相对于显影壳体41旋转；以及作为圆柱状的磁铁部件的磁铁42B，其设置在显影套筒42A的内部空间内，并固定于显影壳体41。
显影套筒42A被构成为：通过磁铁42B的磁力将显影剂保持在外周面上，通过显影套筒42A的旋转而将显影剂传送供给到感光鼓31的静电潜像。
在显影位置处进行形成在感光鼓31的表面上的静电潜像的显影，经显影后的显影剂通过显影辊42的旋转而返回到显影壳体41。
在显影壳体41内，分隔壁41立起设置于搅拌螺旋钻43A与供给螺旋钻43B之间，显影壳体41被分隔成两个显影剂容纳部41A、41B，在分隔壁41a的长度方向两端部分别形成有开口45、46。
搅拌螺旋钻43A和供给螺旋钻43B在旋转轴43Aa、43Ba的周围形成有螺旋叶片43Ab、43Bb，从驱动源(未图示)受到旋转力而沿着显影剂容纳部41A、41B内的内壁旋转，由此将显影剂在显影剂容纳部41A、41B内向规定方向传送。
具体地说，搅拌螺旋钻43A一边对显影剂容纳部41A内的显影剂进行搅拌，一边向箭头(-Y)方向传送显影剂，供给螺旋钻43B一边对显影剂容纳部41B内的显影剂进行搅拌，一边向箭头(Y)方向传送显影剂。向箭头(-Y)方向传送的显影剂从开口45移动到显影剂容纳部41B，向箭头(Y)方向传送的显影剂从开口46移动到显影剂容纳部41A。
由此，显影壳体41内的显影剂通过搅拌螺旋钻43A和供给螺旋钻43B这两者一边被搅拌一边循环移动。通过这样的显影剂的搅拌而使显影剂中的调色剂带电。
在显影壳体41的一端侧(Y方向：装置的里侧)的上表面部分设置有接收从调色剂供给装置(未图示)供给的调色剂的接收口47。在接收口47由显影装置14接收的调色剂通过搅拌螺旋钻43A传送而移动到显影壳体41的显影剂容纳部41A，并且与显影剂混合。
从调色剂供给装置经由接收口47而补充的调色剂一边通过搅拌螺旋钻43A搅拌，一边从里侧(IN侧：Y方向，以下记载为IN侧)向跟前侧(OUT侧：-Y方向，以下记载为OUT侧)搬送，并在跟前侧(OUT侧)向供给螺旋钻43B移动。然后，从供给螺旋钻43B供给的调色剂被供给到显影辊42。
在显影装置14中配置有作为检测单元的一例的ATC(Auto Toner Concentration)传感器SR，所述ATC传感器SR测量调色剂与在显影壳体41内循环的显影剂的载体的比例(以下有时记作调色剂浓度(TC))。ATC传感器SR通过与显影剂接触的检测面而测量导磁率的与显影剂中的调色剂浓度(TC)对应的变化，例如通过检测所变化的模拟输出电压而检测调色剂浓度(TC)。
图像形成装置1通过由控制部根据ATC传感器SR的测量值而指示从调色剂供给装置补充调色剂，将显影剂的TC值保持为规定值。
在本实施方式中，调色剂从OUT侧朝向IN侧供给到显影辊42，当调色剂到达IN侧时，调色剂供给量减少，因此为了适当地控制调色剂供给量，ATC传感器SR设置在搅拌螺旋钻43A的OUT侧。
另外，在显影壳体41的一端侧(Y方向：IN侧)的下表面部分设置有排出口48。由于在排出口48的Y方向的上游侧设置有螺旋方向与其他部位的螺旋叶片43Bb的螺旋方向相反地旋转的反向螺旋叶片44c，因此在显影壳体41的显影剂容纳部41B中向箭头(Y)方向传送来的大部分显影剂通过反向螺旋叶片44c引导到开口46，并移动到显影剂容纳部41A，而一部分显影剂越过该反向螺旋叶片44c从排出口48排出到显影装置14外。
(2.2)粉体传送装置的结构
图4是对粉体传送装置43的结构进行说明的立体图，图5是对叶片部件432的结构进行说明的立体图，图6是对将叶片部件432安装于旋转轴431的情况进行说明的图，图7是对叶片部件432的螺旋叶片432B的接合部分处的相位错开以及使螺旋叶片432B中的螺旋叶片432B的相位错开的形状进行说明的图，图8是对ATC传感器的安装位置进行说明的图。以下，将搅拌螺旋钻43A和供给螺旋钻43B作为粉体传送装置43来说明结构。
图4示出了在旋转轴431上安装有多个叶片部件432的粉体传送装置43的一部分。如图4所示，粉体传送装置43由旋转轴431和能够装卸地安装于旋转轴431的多个叶片部件432构成。
如图5所示，叶片部件432由形成有贯通孔432Aa的圆筒部432A和形成在圆筒部432A的外周面上的螺旋叶片432B构成，通过与旋转轴431一同旋转，在螺旋叶片432B的侧面432Ba沿着旋转轴431的轴向传送作为粉体的显影剂。
在叶片部件432的圆筒部432A的端部的一侧设置有凸部432Ab，在另一侧设置有凹部432Ac。通过各叶片部件432的凸部432Ab和凹部432Ac与相邻的叶片部件432的凸部432Ab和凹部432Ac嵌合，各叶片部件432在旋转轴431的旋转方向上被定位，形成在各个叶片部件432上的螺旋叶片432B在旋转轴431的轴向上连续。
各个叶片部件432以通过凸部432Ab和凹部432Ac嵌合而在旋转轴431的旋转方向上被定位的状态，通过作为固定单元的一例的固定件431A固定。在本实施方式中，作为固定件431A可以举出无头止动螺钉或平行销。而且，如图6的(a)、图6的(b)、图6的(c)所示，凸部432Ab和凹部432Ac设置于在旋转轴431的旋转方向上相对于固定件431A正负45度以内的区域。由此，在通过固定件431A将叶片部件432固定在旋转轴431上时，能够通过目视确认凸部432Ab与凹部432Ac的嵌合。
这样，在粉体传送装置43中，形成有沿旋转轴431的轴向传送粉体的螺旋叶片432B的多个叶片部件432被安装成螺旋叶片432B在旋转轴431的轴向上连续，由此与设成单一的叶片部件的情况相比，能够减小每个叶片部件的尺寸。
如图7所示，对于各个叶片部件432，在相邻的叶片部件432中的位于显影剂的传送方向(图7中用箭头R1表示)的下游侧的叶片部件432DS的螺旋叶片432B的相位在螺旋叶片432B的接合部分(图7中用箭头A表示)处，在沿着传送方向行进的方向上错开(图7中用W表示)而固定叶片部件432。由此，即使在粉体传送装置43在显影剂中旋转时，利用固定件431A固定于旋转轴的叶片部件432因显影剂的阻力而在凸部432Ab与凹部432Ac的嵌合处在旋转方向上错开间隙量的情况下，也能够抑制螺旋叶片432B彼此的错开。
另外，如图7所示，各个叶片部件432设有使相邻的叶片部件432中的位于比螺旋叶片432B的接合部分(图7中用箭头A表示)靠显影剂的传送方向(图7中用箭头R1表示)的上游侧的叶片部件432US的螺旋叶片432B的相位错开的形状432Bb。
由此，单一的叶片部件432的显影剂的传送方向上的螺旋叶片432B的使相位错开之前的螺旋叶片432BA与使相位错开之后的螺旋叶片432BB之间无间隙地连续，能够抑制粉体的传送性在使螺旋叶片432B的相位错开的形状432Bb的部位发生变化。
在显影装置14中，由于当粉体传送装置43旋转时，螺旋叶片432B周期性地靠近ATC传感器SR的检测面SRa，因此ATC传感器SR的输出周期性地发生变化。另外，除了螺旋叶片432B之外，从叶片部件432朝向外周还设置有桨叶(paddle)432D，将显影剂推压到检测面SRa，相对于显影装置14内的显影剂量的变化减少影响。
如图8所示，在本实施方式所涉及的显影装置14中，ATC传感器SR在粉体传送装置43(搅拌螺旋钻43A)的OUT侧配置于与叶片部件432的螺旋叶片432B的接合部分A不相对的位置且与使螺旋叶片432B的相位错开的形状432Bb不相对的位置。由此，能够抑制对ATC传感器SR的检测值的影响。
(2.3)粉体传送装置的作用
图9是对本实施方式所涉及的粉体传送装置43中的显影剂的传送进行说明的示意图，图10是对比较例所涉及的粉体传送装置430中的显影剂的传送进行说明的示意图。
以下，参照附图对通过粉体传送装置43传送显影剂的作用进行说明。
图10的(a)示意性地示出了在螺旋叶片432B的接合部分(图10的(a)中用箭头A表示)处不错开相位地固定有相邻的叶片部件432的比较例的粉体传送装置430。
在比较例的粉体传送装置430受到旋转驱动的情况下，如图10的(b)所示，在凸部432Ab与凹部432Ac的嵌合(参照图5、图6)处错开间隙量，相邻的螺旋叶片432B的相位在螺旋叶片432B的接合部分(图10的(b)中用箭头A表示)发生错开而有可能产生阶梯差G。
如图10的(b)所示，若在相邻的螺旋叶片432B的相位在螺旋叶片432B的接合部分处错开而产生阶梯差G的状态下传送显影剂，则如图10的(c)中示意性地所示，通过显影剂的传送方向的上游侧的螺旋叶片432B传送的一部分显影剂沿着阶梯差G旋转而有可能导致显影剂飞散。
图9的(a)示意性地示出了相邻的叶片部件432中的位于显影剂的传送方向上的下游侧的叶片部件432的螺旋叶片432B的相位在螺旋叶片432B的接合部分(图9的(a)中用箭头A表示)处，在沿着传送方向行进的方向上错开而被固定的的本实施方式所涉及的粉体传送装置43。
在粉体传送装置43受到旋转驱动的情况下，如图9的(b)所示，虽然在凸部432Ab与凹部432Ac的嵌合(参照图5、图6)处错开间隙量，但是相邻的螺旋叶片432B彼此不会在螺旋叶片432B的接合部分(图9的(b)中用箭头A表示)处产生阶梯差G。由此，如图9的(c)中示意性地所示，通过显影剂的传送方向的上游侧的螺旋叶片432B传送的显影剂直接转移到下游侧的螺旋叶片432B上而不会飞散。
另外，由于叶片部件设有形状432Bb，所述形状是使相邻的叶片部件432中的位于比螺旋叶片432B的接合部分(图9的(b)中用箭头A表示)靠显影剂的传送方向(图9的(b)中用箭头R1表示)的上游侧的位置的叶片部件432的螺旋叶片432B的相位错开的形状，因此如图9的(c)示意性地所示，通过上游侧的螺旋叶片432B传送的显影剂容易越过螺旋叶片432B的接合部分而直接转移到下游侧的螺旋叶片432B，尤其抑制了显影剂的传送性在螺旋叶片432B的相位错开形状432Bb的部位发生变化。
但是，只要使相邻的叶片部件432中的位于显影剂的传送方向的下游侧的叶片部件432的螺旋叶片432B的相位在螺旋叶片432B的接合部分处在沿着传送方向前进的方向上错开而被固定，则并非必须在叶片部件432上设置错开形状432Bb。例如，只要以在设置于单一的叶片部件432的螺旋叶片432B的端部的一侧和另一侧错开相位的方式设计螺旋叶片432B的长度来制作即可。
在本实施方式中，作为粉体传送装置43，以在图像形成装置1的显影装置14中用于传送显影剂的搅拌螺旋钻43A和供给螺旋钻43B为具体例进行了说明，但是作为通过粉体传送装置43传送的粉体，能够以精细陶瓷、金属材料、高分子材料、电池电子材料、复合材料、医疗用品材料、食品材料等、电子、能量、医疗以食品等各种技术领域中使用的无机物及有机物的粉体为对象。
为了进行图示和说明，以上对本发明的示例性实施例进行了描述。其目的并不在于全面详尽地描述本发明或将本发明限定于所公开的具体形式。很显然，对本技术领域的技术人员而言，可以做出许多修正以及变形。本实施例的选择和描述，其目的在于以最佳方式解释本发明的原理及其实际应用，从而使得本技术领域的其他熟练技术人员能够理解本发明的各种实施例，并做出适合特定用途的各种变形。本发明的范围由与本说明书一起提交的权利要求书及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种粉体传送装置，其特征在于，包括：
旋转轴，其在容纳粉体的容纳室内被支承为能够旋转；以及
多个叶片部件，所述多个叶片部件能够装卸地安装于所述旋转轴，并且形成有螺旋叶片，所述螺旋叶片通过所述旋转轴旋转而沿着所述旋转轴的轴向传送所述粉体。
2.根据权利要求1所述的粉体传送装置，其中，
所述叶片部件以所述螺旋叶片在所述旋转轴的轴向上连续的方式安装。
3.根据权利要求1或2所述的粉体传送装置，其中，
所述叶片部件在相邻的所述叶片部件的一侧设置有凸部，在另一侧设置有凹部，所述凸部和所述凹部嵌合。
4.根据权利要求3所述的粉体传送装置，其中，
所述粉体传送装置具有将所述叶片部件固定于所述旋转轴的固定单元，所述凸部以及所述凹部设置于在所述旋转轴的旋转方向上相对于所述固定单元正负45度以内的区域。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的粉体传送装置，其中，
对于所述叶片部件，在相邻的所述叶片部件中的位于所述粉体的传送方向的下游侧的所述叶片部件的所述螺旋叶片的相位在所述螺旋叶片的接合部分处，在沿着所述传送方向行进的方向上错开而固定所述叶片部件。
6.根据权利要求1至4中任意一项所述的粉体传送装置，其中，
所述叶片部件设有使相邻的所述叶片部件中的位于比所述螺旋叶片的接合部分靠所述粉体的传送方向的上游侧的所述叶片部件的所述螺旋叶片的相位错开的形状。
7.根据权利要求5所述的粉体传送装置，其中，
在所述容纳室的与所述螺旋叶片的接合部分相对的位置处未配置有检测所述粉体的检测单元。
8.根据权利要求6所述的粉体传送装置，其中，
在所述容纳室的与使所述螺旋叶片的相位错开的形状相对的位置处未配置有检测所述粉体的检测单元。
9.一种显影装置，其特征在于，包括：
容纳室，其容纳调色剂；
显影辊，其接收所述容纳室中容纳的所述调色剂，将所述调色剂转移到图像形成部；以及
权利要求1至8中任意一项所述的粉体传送装置，其设置于所述容纳室的内部，将所述调色剂作为所述粉体进行传送。
10.一种图像形成装置，其特征在于，包括：
图像形成部，其使用调色剂在记录介质上形成图像；以及
权利要求9所述的显影装置。
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