CN116324627A - 调色剂输送装置、具备其的清洁装置以及图像形成装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供调色剂输送装置、具备其的清洁装置以及图像形成装置。调色剂输送装置(7a～7d)具备输送调色剂的调色剂输送通道(26)、输送螺旋件(29)以及刷部件(30)。输送螺旋件(29)具有能够旋转地配置在调色剂输送通道(26)的内部的旋转轴(29a)、以及形成在旋转轴(29a)的外周面的螺旋叶片(29b)。在刷部件(30)中，沿着输送螺旋件(29)的轴向以规定的间隔植设有与输送螺旋件(29)的外周面抵接而摆动的多个刷毛(30b)。在刷部件(30)中，在1处植设的刷毛(30b)由1根～3根纤维构成，刷毛(30b)以0.5～3mm的一定间隔相互平行地植设。

Description

调色剂输送装置、具备其的清洁装置以及图像形成装置
技术领域
本发明涉及输送从像载体的表面除去的废调色剂、向显影装置补充调色剂的调色剂输送装置、具备其的清洁装置以及图像形成装置。
背景技术
在复印机、打印机、传真机等的使用电子照相方式的图像形成装置中，通常的工序是：主要使用粉末的显影剂(以下，称作调色剂)，将形成在感光鼓等的像载体上的静电潜影通过显影装置内的调色剂可视化，将该调色剂像转印到记录介质上，之后进行定影处理。在这样的图像形成装置中，搭载有用于除去感光鼓表面的残留调色剂的清洁装置。
在这样的清洁装置中，从鼓表面回收的废调色剂因机械应力而导致添加剂的附着程度和粒径不一致，进而由于还混入纸末等而导致流动性变差，容易固化。此外，伴随近年来的调色剂的低熔点化，在高温环境化下调色剂的流动性容易降低。因此，特别是在高温高湿环境下流动性降低的废调色剂，在输送螺旋件(screw)的周围(例如螺旋叶片之间)固化，成为所谓的结块状态，存在输送困难的问题。
因此，提出了抑制调色剂的结块的方法，例如在专利文献1、2中公开了通过使薄膜状的颤动件与输送螺旋件抵接来抑制调色剂向输送螺旋件的附着的方法。此外，在专利文献3中公开了使刷部件与输送螺旋件的旋转轴和叶片抵接的方法。
现有技术文献
专利文献1：日本专利公开公报特开2002-278401号
专利文献2：日本专利公开公报特开2006-343371号
专利文献3：日本专利公开公报特开2007-147773号
在专利文献1、2的方法中，存在如下问题：调色剂会附着在颤动件与颤动件之间、颤动件被输送螺旋件的叶片抬起的部分，调色剂的输送性能降低。此外，对于专利文献3所记载的刷子的规格，材质为聚丙烯，纤维密度为15000根/inch2，比较高。在这样的高密度的刷子的情况下，从刷子的上方进入的调色剂难以通过刷子，调色剂被刷子阻挡。此外，如果在调色剂进入刷子的纤维之间的状态下放置在高温高湿环境中，则还存在调色剂粘固在刷子上而无法得到刷子带来的调色剂打散效果的问题。
另外，此处以输送由清洁装置除去的废调色剂时的调色剂的固化为例进行了说明，但在输送向显影装置补充的补充调色剂时，在高温高湿环境下也会产生同样的问题。
发明内容
本发明鉴于上述问题，其目的在于提供一种能够有效地防止调色剂的固化而维持稳定的调色剂输送性能的调色剂输送装置、具备其的清洁装置以及图像形成装置。
为了达到上述目的，本发明的第一构成是具备输送调色剂的调色剂输送通道、输送螺旋件和刷部件的调色剂输送装置。输送螺旋件具有能够旋转地配置在调色剂输送通道的内部的旋转轴、以及形成在旋转轴的外周面的螺旋叶片。在刷部件中，沿着输送螺旋件的轴向以规定的间隔植设有与输送螺旋件的外周面抵接而摆动的多个刷毛。在刷部件中，在1处植设的刷毛由1根～3根纤维构成，刷毛以0.5～3mm的一定间隔相互平行地植设。
根据本发明的第一构成，将通过摆动将废调色剂打散而抑制凝集、固化的刷部件形成为在1处植设的刷毛由1根～3根纤维构成、刷毛以0.5～3mm的一定间隔相互平行地植设的结构，由此，由输送螺旋件输送的废调色剂不会被刷部件阻挡，在高温高湿环境下废调色剂也不会粘固在刷毛上，因此能够长期维持刷部件带来的输送螺旋件的清洁性能。
附图说明
图1是表示包括本发明的清洁装置7a～7d的图像形成装置100的内部构成的概要剖视图。
图2是图1中的图像形成部Pa附近的局部放大图。
图3是表示本发明的第一实施方式的清洁装置7a附近的构成的侧面剖视图。
图4是从径向观察第一实施方式的清洁装置7a的输送螺旋件29和刷部件30的局部放大图。
图5是从轴向观察第一实施方式的清洁装置7a的输送螺旋件29和刷部件30的剖视图。
图6是从径向观察本发明的第二实施方式的清洁装置7a所使用的输送螺旋件29和刷部件30的局部放大图。
图7是表示本发明的第3实施方式的清洁装置7a附近的构成的侧面剖视图。
图8是从径向观察第3实施方式的清洁装置7a的输送螺旋件29、刷部件30和颤动件31的局部放大图。
图9是从轴向观察第3实施方式的清洁装置7a的输送螺旋件29、刷部件30和颤动件31的剖视图。
图10是包括显影装置3a的调色剂补充部40的局部剖视图、且是表示在调色剂补充部40的水平输送部42配置有刷部件30的例子的图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。图1是搭载有本发明的清洁装置7a～7d的图像形成装置100的概要剖视图。在图像形成装置100主体内，从输送方向上游侧(图1中左侧)起依次配置有4个图像形成部Pa、Pb、Pc和Pd。上述的图像形成部Pa～Pd与不同的4色(品红色、青色、黄色和黑色)的图像对应地设置。图像形成部Pa～Pd分别通过带电、曝光、显影和转印的各工序依次形成品红色、青色、黄色和黑色的图像。
在这些图像形成部Pa～Pd配设有担载各色的可视像(调色剂像)的感光鼓1a、1b、1c和1d。进而，向图1中逆时针方向旋转的中间转印带8与各图像形成部Pa～Pd邻接设置。形成在这些感光鼓1a～1d上的调色剂像依次转印到一边与各感光鼓1a～1d抵接一边移动的中间转印带8上。之后，转印到中间转印带8上的调色剂像在二次转印辊9中暂时转印到作为记录介质的一例的纸张S上。进而，在定影部13中调色剂像定影到纸张S上之后，从图像形成装置100主体排出。一边使感光鼓1a～1d向图1中顺时针方向旋转，一边对各感光鼓1a～1d执行图像形成工序。
转印了调色剂像的纸张S收纳在配置于图像形成装置100内的下部的纸盒16内。纸张S经由供纸辊12a和对准辊对12b向二次转印辊9输送。
接下来，对图像形成装置100中的图像形成顺序进行说明。当由用户输入图像形成开始时，首先，通过主马达(未图示)开始感光鼓1a～1d的旋转。然后，通过带电装置2a～2d的带电辊21(参照图2)使感光鼓1a～1d的表面均匀地带电。接着，利用从曝光装置5射出的光束(激光)对感光鼓1a～1d的表面进行光照射，在各感光鼓1a～1d上形成与图像信号相应的静电潜影。
向显影装置3a～3d分别填充规定量的品红色、青色、黄色和黑色的各色的调色剂。另外，在因后述的调色剂像的形成而填充到各显影装置3a～3d内的双组分显影剂中的调色剂的比例低于规定值的情况下，从调色剂容器4a～4d向各显影装置3a～3d补充调色剂。该显影剂中的调色剂由显影装置3a～3d的显影辊25(参照图2)供给到感光鼓1a～1d上，并静电附着于感光鼓1a～1d。由此，形成与通过来自曝光装置5的曝光而形成的静电潜影相应的调色剂像。
然后，通过一次转印辊6a～6d对一次转印辊6a～6d与感光鼓1a～1d之间以规定的转印电压赋予电场，感光鼓1a～1d上的品红色、青色、黄色和黑色的调色剂像一次转印到中间转印带8上。这4色的图像为了形成规定的彩色图像而以预定的规定的位置关系形成。之后，通过清洁装置7a～7d的清洁刮板28(参照图2)将残留在感光鼓1a～1d的表面的调色剂除去，以备继续进行新的静电潜影的形成。
当伴随基于带驱动马达(未图示)的驱动辊10的旋转而中间转印带8开始向逆时针方向旋转时，纸张S在规定的时刻从对准辊对12b向与中间转印带8邻接设置的二次转印辊9输送，转印彩色图像。转印了调色剂像的纸张S向定影部13输送。残留在中间转印带8的表面的调色剂被带清洁单元19除去。
输送到定影部13的纸张S被定影辊对13a加热和加压而调色剂像定影到纸张S的表面上，形成规定的彩色图像。形成了彩色图像的纸张S由向多个方向分支的分支部14分配输送方向，直接(或者被送往双面输送通道18进行双面印刷之后)由排出辊对15向出纸盘17排出。
图2是图1中的图像形成部Pa附近的放大图。图3是表示图2中的本发明的第一实施方式的清洁装置7a周边的构成的侧面剖视图。以下，详细说明包括感光鼓1a、带电装置2a、清洁装置7a的图像形成部Pa，但图像形成部Pb～Pd也是相同的构成，因此省略说明。
如图2所示，在感光鼓1a的周围，沿着鼓旋转方向(图2的顺时针方向)配设有带电装置2a、显影装置3a、清洁装置7a，隔着中间转印带8而配置有一次转印辊6a。此外，相对于感光鼓1a，在中间转印带8的旋转方向上游侧配置有隔着中间转印带8而与张力辊11对置的带清洁单元19。
感光鼓1a是在铝制的鼓管坯的外周面层叠有感光层的部件。作为感光层，例如使用利用了有机光导体的有机感光层(OPC)、通过硅烷气体等的蒸镀等成膜的非晶硅(a-Si)感光层等的无机感光层。
带电装置2a具有与感光鼓1a接触并对鼓表面施加带电偏压的带电辊21、以及用于清洁带电辊21的刷辊22。显影装置3a在显影容器20内具有由搅拌输送螺旋件23和供给输送螺旋件24构成的2个搅拌输送部件、以及显影辊25，通过使搭载于显影辊26的表面的调色剂飞到感光鼓1a表面而使静电潜影显影为调色剂像。
清洁装置7a(调色剂输送装置)具备壳体26(调色剂输送通道)、滑动摩擦辊27、清洁刮板28、输送螺旋件29和刷部件30。壳体26具有与感光鼓1a对置的开口部，收纳滑动摩擦辊27、清洁刮板28、输送螺旋件29和刷部件30。
滑动摩擦辊27经由壳体26的开口部与感光鼓1a的表面(外周面)抵接。滑动摩擦辊27能够旋转地轴支承于壳体26的前后方向(与图3的纸面垂直的方向)的侧板(未图示)。滑动摩擦辊27由未图示的驱动单元在与感光鼓1a的抵接面上向同一方向(相同方向)旋转驱动。由此，将感光鼓1a的表面的残留调色剂除去并滑动摩擦感光鼓1a的表面进行研磨。
滑动摩擦辊27的线速度被控制为比感光鼓1a的线速度快(例如1.2倍)。作为滑动摩擦辊27，例如可举出在金属轴的周围作为辊体而形成EPDM橡胶制且阿斯卡C硬度55°的发泡体层的结构。作为辊体的材质并不限定于EPDM橡胶，也可以是其他材质的橡胶、发泡橡胶体，优选使用阿斯卡C硬度为10～90°的范围的材料。
清洁刮板28相对于感光鼓1a的旋转方向(图3的顺时针方向)，在比感光鼓1a与滑动摩擦辊27的抵接部靠下游侧的位置与感光鼓1a抵接。作为清洁刮板28，例如使用JIS硬度78°厚度且2mm的聚氨酯橡胶制的叶片。清洁刮板28的材质和硬度、尺寸、向感光鼓1a的安装角度、咬入量和接触压力等根据感光鼓1a的规格适当设定。
输送螺旋件29配置在壳体26内的下方，具有旋转轴29a以及一体形成在旋转轴29a的外周面的螺旋状的输送叶片29b(均参照图4)。旋转轴29a能够旋转地轴支承在壳体26的前后方向的侧板上。被滑动摩擦辊27和清洁刮板28从感光鼓1a刮落、滞留在壳体26内的废调色剂，伴随输送螺旋件29的旋转轴向输送被向清洁装置7a的外部排出。
刷部件30配置在清洁装置7的壳体26与输送螺旋件29之间。如图3所示，刷部件30的一端部固定于壳体26的内壁面，另一端部成为自由端而延伸至与输送螺旋件29接触的位置。
图4是从径向(与旋转轴29a垂直的方向)观察第一实施方式的清洁装置7a的输送螺旋件29和刷部件30的局部放大图。刷部件30由沿着输送螺旋件29的轴向(图4的左右方向)延伸的带状的基材部30a以及在基材部30a的长度方向等间隔地植设的多个刷毛30b构成。刷毛30b从基材部30a相对于输送螺旋件29的旋转轴29a垂直地突出。刷毛30b与输送螺旋件29的旋转轴29a和输送叶片29b重叠，并且前端部延伸至越过旋转轴29a的位置。
图5是从轴向观察第一实施方式的清洁装置7a的输送螺旋件29和刷部件30的剖视图。刷毛30b伴随输送螺旋件29的旋转，在被输送叶片29b压下而弹性变形的状态(图5的实线)与通过复原力与旋转轴29a抵接的状态(图5的虚线)之间反复往复，由此，使刷毛30b在壳体26的内表面与输送螺旋件29之间摆动。由此，由于滞留在输送螺旋件29周边的调色剂被刷毛30b的前端打散，不固化而通过输送螺旋件29移动，所以壳体26内的废调色剂被高效地向外部输送。
1束刷毛30b由1～3根合成树脂制的纤维构成。纤维的粗细为0.1～0.4mm左右。刷毛30b在旋转轴29a方向的间隔(间距)X为0.5～3mm。即，本实施方式中使用的刷部件30与以往相比刷毛30b的密度显著降低。根据该构成，由输送螺旋件29输送的废调色剂不会被刷部件30阻挡，即使在高温高湿环境下废调色剂也不会粘固在刷毛30b上。因此，能够长期维持刷部件30对输送螺旋件29的清洁性能。
图6是从径向观察本发明的第二实施方式的清洁装置7a中使用的输送螺旋件29和刷部件30的局部放大图。在本实施方式中，刷部件30的刷毛30b并不与旋转轴29a垂直而以规定的角度植设于基材部30a。其他部分的构成与第一实施方式相同。
在本实施方式中，刷毛30b相对于与旋转轴29a垂直的面S的角度θ被设定为，当将同一刷毛30b与旋转轴29a和螺旋叶片29b接触的点分别设为P1、P2时，P1与P2的轴向的距离Y大于刷毛30b的间距X。
根据该构成，由于刷毛30b均匀(均等)地与输送螺旋件29的旋转轴29a和螺旋叶片29b的外周面的轴向的整个区域接触，因此能够将废调色剂高效地打散。此外，由于在刷毛30b不接触的部位也存在距旋转轴29a一定高度的刷毛30b，因此能够抑制高度方向(径向)上的调色剂的附着。
图7是表示本发明的第3实施方式的清洁装置7a周边的构成的侧面剖视图。图8是从径向观察第3实施方式的清洁装置7a的输送螺旋件29、刷部件30和颤动件31的局部放大图。图9是从轴向观察第3实施方式的清洁装置7a的输送螺旋件29、刷部件30和颤动件31的剖视图。另外，为了便于理解位置关系，在图8中用虚线表示颤动件31。在本实施方式中，在隔着输送螺旋件29而与刷部件30相反的一侧(滑动摩擦辊27侧)配置颤动件31。清洁装置7a的其他部分的构成与第二实施方式相同。
颤动件31是遍及输送螺旋件29的轴向(与图7的纸面垂直的方向)的整个区域延伸的薄膜状的部件，与长度方向正交的宽度方向的一端部固定在壳体26的内壁面的与刷部件30重叠的位置，另一端部成为自由端而延伸至与输送螺旋件29接触的位置。此外，多个刮片31a以规定的间距形成在自由端侧，从与刷毛30b相反的一侧与输送螺旋件29的外周面抵接。刮片31a以比刷毛30b的间距大的一定间隔相对于输送螺旋件29的旋转轴29a垂直地形成。
作为颤动件31的材质，只要是与输送螺旋件29的螺旋叶片29b接触而摆动的弹性材料就没有特别限制，例如能够使用聚对苯二甲酸乙二酯(PET)制的片材(Lumirrorsheet，露米勒(注册商标)片材)、特富龙(注册商标)片材、聚酰亚胺等的各种摩擦阻力小的合成树脂制片材，但是从成本和耐用性等方面出发，优选露米勒片材。
颤动件31伴随输送螺旋件29的旋转，在被螺旋叶片29b抬起而弹性变形的状态(图9的实线)与通过复原力与旋转轴29a抵接的状态(图9的点划线)之间反复往复，使刮片31a在输送螺旋件29与滑动摩擦辊27之间摆动。由此，由于滞留在滑动摩擦辊27的下方附近的调色剂被刮片31a的前端打散，不固化而向输送螺旋件29的周边移动，所以壳体26内的废调色剂被高效地向外部输送。
根据本实施方式的构成，由于输送螺旋件29周边的废调色剂被刷部件30和颤动件31打散，所以与第一、第二实施方式相比，能够更有效地抑制向输送螺旋件29的调色剂附着。
此外，滑动摩擦辊27除了具有清扫感光鼓1a的表面的残留调色剂的功能之外，还具有在与感光鼓1a之间夹设加入研磨剂的调色剂而对感光鼓1a的表面进行研磨的功能。因此，尽管调色剂容易滞留在滑动摩擦辊27与感光鼓1a的抵接部附近，但是通过使用颤动件31将滑动摩擦辊27周边的调色剂的凝集、固化防患于未然，能够高效地更换感光鼓1a表面的研磨中使用的调色剂，提高研磨效果。
另外，颤动件31的长度和宽度、厚度、刮片31a的大小和间距没有特别限制，只要根据输送螺旋件29的外径和间距等适当设定即可。此外，此处，在输送螺旋件29与壳体26之间配置刷部件30，在输送螺旋件29的上方配置颤动件31，但是刷部件30和颤动件31的配置也可以相反。
此外，本发明并不限定于上述各实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内可以实施各种变更。例如在上述各实施方式中，仅说明了具备滑动摩擦辊27和清洁刮板28作为清洁装置7a～7d的研磨系统的构成，但是本发明的构成可以应用于例如仅具备滑动摩擦辊27或仅具备清洁刮板28的构成、代替滑动摩擦辊27而具备仅具有清扫功能的清洁辊的构成、代替清洁刮板28而具备软毛刷的构成等的、具有输送螺旋件29的各种构成的清洁装置。
此外，本发明并不限定于清洁装置7a～7d，还可以应用于从清洁装置7a～7d向废调色剂回收容器输送废调色剂的废调色剂输送部、从调色剂容器4a～4d向显影装置3a～3d补充调色剂的调色剂补充部等的、各种调色剂输送装置。在图10中示出了在对显影装置3a～3d的调色剂补充路径中应用本发明的例子。
图10是包括显影装置3a的调色剂补充部40(调色剂输送装置)的局部剖视图。如图10所示，调色剂补充部40具有：垂直输送部41，将从调色剂容器4a(参照图1)经由调色剂补充口40a供给的调色剂沿着垂直方向输送(落下)；以及水平输送部42(调色剂输送通道)，将从垂直输送部41交接的调色剂沿着水平方向输送。
搅拌输送螺旋件23的旋转轴23a延伸至水平输送部42内。在搅拌输送螺旋件23的旋转轴23a的配置在水平输送部42内的部分一体形成有补充叶片23c。补充叶片23c由与螺旋叶片23b朝向相同方向(卷绕方向相同)的螺旋状的叶片形成，并且形成为比螺旋叶片23b小的螺距和直径。
在水平输送部42配置有刷部件30。刷部件30配置在显影装置3a的显影容器20与搅拌输送螺旋件23(补充叶片23c)之间。刷部件30的一端部固定于显影容器20的内壁面，另一端部成为自由端而延伸至与搅拌输送螺旋件23的补充叶片23c接触的位置。刷部件30的刷毛30b的根数、粗细、间隔(间距)等与配置于清洁装置7a～7d的刷部件30相同。
根据图10所示的构成，由于从垂直输送部41向水平输送部42内落下的搅拌输送螺旋件23周边的调色剂被刷毛30b的前端打散，不固化而通过补充叶片23c移动，所以水平输送部42内的调色剂被高效地向显影装置3a供给。
产业上的利用可能性
本发明可以利用在用于输送从像载体的表面除去的废调色剂、向显影装置补充的调色剂的调色剂输送装置中。通过利用本发明，能够提供能够有效地防止调色剂的固化而维持稳定的调色剂输送性能的调色剂输送装置、具备其的清洁装置以及图像形成装置。

Claims (10)

1.一种调色剂输送装置，其特征在于，包括：
调色剂输送通道，输送调色剂；
输送螺旋件，具有能够旋转地配置在所述调色剂输送通道的内部的旋转轴、以及形成在所述旋转轴的外周面的螺旋叶片；以及
刷部件，沿着所述输送螺旋件的轴向以规定的间隔植设有与所述输送螺旋件的外周面抵接而摆动的多个刷毛，
在所述刷部件中，在1处植设的所述刷毛由1根～3根纤维构成，所述刷毛以0.5～3mm的一定间隔相互平行地植设。
2.根据权利要求1所述的调色剂输送装置，其特征在于，
所述刷部件的所述刷毛相对于与所述旋转轴垂直的面具有规定的角度(θ)。
3.根据权利要求2所述的调色剂输送装置，其特征在于，
所述角度(θ)被设定为，当将同一所述刷毛与所述旋转轴和所述螺旋叶片接触的点分别设为P1、P2时，P1与P2的轴向的距离(Y)大于所述刷毛的间距(X)。
4.根据权利要求1所述的调色剂输送装置，其特征在于，
在隔着所述输送螺旋件而与所述刷部件相反的一侧设置有颤动件，该颤动件具有与所述输送螺旋件的外周面抵接而摆动的多个刮片。
5.根据权利要求4所述的调色剂输送装置，其特征在于，
所述颤动件的与长度方向正交的宽度方向的一端部固定于所述调色剂输送通道，所述刮片以比所述刷子大的一定的间距相对于所述旋转轴垂直地形成在另一端部。
6.根据权利要求4所述的调色剂输送装置，其特征在于，
所述颤动件的与长度方向正交的宽度方向的一端部固定于所述调色剂输送通道的与所述刷部件重叠的位置，形成于另一端部的所述刮片从与所述刷毛相反的一侧与所述输送螺旋件的外周面抵接。
7.一种清洁装置，其特征在于，包括：
调色剂除去部件，将残留于像载体的表面的残留调色剂除去；
壳体，收纳所述调色剂除去部件，并且贮存由所述调色剂除去部件除去的所述残留调色剂；以及
将贮存在所述壳体的内部的所述残留调色剂向所述壳体的外部输送的权利要求1所述的调色剂输送装置。
8.一种图像形成装置，其特征在于，搭载有权利要求7所述的清洁装置。
9.一种图像形成装置，其特征在于，搭载有权利要求1所述的调色剂输送装置。
10.根据权利要求9所述的图像形成装置，其特征在于，
所述图像形成装置包括：
像载体，形成静电潜影；
显影装置，向所述像载体供给调色剂而将所述静电潜影显影为调色剂像；
调色剂容器，向所述显影装置补充所述调色剂；以及
所述调色剂输送装置，从所述调色剂容器向所述显影装置输送所述调色剂。
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