JP2008032769A - 現像剤搬送装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数を増加させることなく、搬送路端部でのトナー等の現像剤の焼き付きを防止した現像剤搬送装置および画像形成装置の提供することを目的とする。
【解決手段】円筒状に形成された搬送路２０を有する搬送路形成部材２と、搬送路２０の軸線Ｌを中心に回転する回転軸３０と、この回転軸３０に設けられたスパイラル状の攪拌羽根３１とから構成され、搬送路２０内で回転することにより、トナーを搬送路２０のトナー補給口２１からトナー排出口２２まで攪拌しながら搬送するスクリュー部材３であって、トナー排出口２２側端部に、トナーを搬送路２０のトナー補給口２１からトナー排出口２２までの搬送方向とは逆方向に搬送する逆スパイラル状に形成された攪拌羽根３２を備えるスクリュー部材３とを有し、逆スパイラル状に形成された攪拌羽根３２の外周面を搬送路２０の内周面で回転可能に支持する軸受構造とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、プリンタや複写機等の画像形成装置において現像剤を所定の位置まで搬送する現像剤搬送装置に関する。

プリンタや複写機等の電子写真方式の画像形成装置において、現像剤であるトナーを収容したトナーボトルのトナー出口と現像器のトナー入口との位置が離れている場合、このトナーボトルのトナー出口から現像器のトナー入口までトナーを攪拌しながら搬送する現像剤搬送装置が設けられる（例えば、特許文献１，２参照。）。

図４は従来の現像剤搬送装置の一部切欠図である。図４に示すように、従来の現像剤搬送装置５０は、円筒状に形成されたトナー搬送路５１を有する搬送路形成部材５２内にトナー入口５３からトナー出口５４までトナーを攪拌しながら搬送するトナー搬送スクリュー５５を備える。トナー搬送スクリュー５５は、回転軸５６と、この回転軸５６に設けられたスパイラル状の攪拌羽根５７ａおよび逆スパイラル状の攪拌羽根５７ｂとから構成されている。

このトナー搬送スクリュー５５は、トナー入口５３側の回転軸５６端部がシール部材５８によってシールされた状態で搬送路形成部材５２の外側へ貫通させてあり、駆動伝達歯車５９によって駆動される。トナー出口５４側の回転軸５６端部は、搬送路形成部材５２に形成された凹状の軸受部６０によって回転可能に支持されている。逆スパイラル状の攪拌羽根５７ｂは、軸受部６０側へ流入したトナーをトナー出口５４側へ戻すために設けられている。

また、例えば、（特許文献３）には、第１の現像剤攪拌部材および第２の現像剤攪拌部材を設け、これらの間で現像剤がループ状に循環するように構成した現像ユニットが記載されている。この現像ユニットでは、第２の現像剤攪拌部材に、現像剤を受け渡す側の連絡通路に近づくにつれて全体としてテーパ状に小さくなるテーパスクリュー部を設けるとともに、これをテーパ状の内面を有するガイド部材で覆う構成としている。この構成により、この現像剤ユニットでは、第２の現像剤攪拌部材のテーパスクリュー部で高密度に圧縮されてキャリアが摩擦帯電するので、現像剤はトナーの比電荷を十分に立ち上げられた状態で第１の現像剤攪拌装置へ送られ、感光体面上の地肌部に当たる所にトナーが付着することを抑制している。
特開２００３−１１４５７６号公報 特開２００１−２６５１１２号公報 特許第３３２３３６９号公報（段落０００９−００１２、図４）

図４に示す現像剤搬送装置５０では、軸受部６０側のトナーを逆スパイラル状の攪拌羽根５７ｂによってトナー出口５４側へ戻すように構成されているが、粒径の小さいトナーはこの軸受部６０内に流入してしまう。（特許文献３）に記載のように現像剤を通路の端面から排出する構成であれば問題はないが、図４に示す現像剤搬送装置５０のように、トナー搬送路５１の端部が行き止まりとなっているものでは、トナーが軸受部６０内に流入して、回転軸５６の外周面および軸受部６０の内周面との摩擦により発熱してしまい、この発熱により溶けたトナーによって焼き付きを起こしてしまう。

これを防止するため、図５の従来の現像剤搬送装置の別の例を示す一部切欠拡大図に示すように、この回転軸５６側も駆動伝達歯車５９側と同様に回転軸５６を搬送路形成部材５２の外側に貫通させ、シール部材６１によってシールする必要がある。

ところが、このような対策を行うと、シール部材６１の追加によって部品点数が増加し、コストアップやシール部材６１の寿命劣化によるトナー漏れ等の問題が発生する。

そこで、本発明においては、部品点数を増加させることなく、搬送路端部でのトナー等の現像剤の焼き付きを防止した現像剤搬送装置および画像形成装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の現像剤搬送装置および画像形成装置は、円筒状に形成された搬送路を有する搬送路形成部材と、搬送路の軸線を中心に回転する回転軸と、この回転軸に設けられたスパイラル状の攪拌羽根とから構成され、搬送路内で回転することにより、現像剤を搬送路の入口から出口まで攪拌しながら搬送するスクリュー部材であって、攪拌羽根の搬送路の出口側端部が、現像剤を搬送路の入口から出口までの搬送方向とは逆方向に搬送する逆スパイラル状に形成されたものであるスクリュー部材とを有し、逆スパイラル状に形成された攪拌羽根の外周面を搬送路の内周面で回転可能に支持する軸受構造としたものである。

本発明に係る現像剤搬送装置および画像形成装置によれば、部品点数を増加させることなく、搬送路端部でのトナー等の現像剤の焼き付きを防止することができる。

本願の第１の発明は、円筒状に形成された搬送路を有する搬送路形成部材と、搬送路の軸線を中心に回転する回転軸と、この回転軸に設けられたスパイラル状の攪拌羽根とから構成され、搬送路内で回転することにより、現像剤を搬送路の入口から出口まで攪拌しながら搬送するスクリュー部材であって、攪拌羽根の搬送路の出口側端部が、現像剤を搬送路の入口から出口までの搬送方向とは逆方向に搬送する逆スパイラル状に形成されたものであるスクリュー部材とを有し、逆スパイラル状に形成された攪拌羽根の外周面を搬送路の内周面で回転可能に支持する軸受構造とした現像剤搬送装置である。

本発明によれば、逆スパイラル状に形成された攪拌羽根の外周面を搬送路の内周面で回転可能に支持する軸受構構造であるため、従来の凹状の軸受部と比較して接触面が少なくなり、発熱量が小さくなる。

また、この接触面が、現像剤を搬送路の入口から出口までの搬送方向とは逆方向に搬送する逆スパイラル状に形成された攪拌羽根部分であることから、現像剤が常時搬送され続けるようになり、従来のように現像剤が行き詰まることがなく、熱が籠もることがない。これにより、本発明によれば、部品点数を増加させることなく、搬送路端部でのトナー等の現像剤の焼き付きを防止することができる。

本願の第２の発明は、上記第１の発明における攪拌羽根は、逆スパイラル状の部分の外径が、スパイラル状の部分の外径よりも大きく形成されたものである現像剤搬送装置としたものである。

本発明によれば、搬送路の内径を一定にし、スパイラル状の攪拌羽根部分の外周面と搬送路の内周面とのクリアランスを大きくし、逆スパイラル状の攪拌羽根部分の外周面と搬送路の内周面とのクリアランスを小さくして、この逆スパイラル状の攪拌羽根部分だけでスクリュー部材を回転可能に支持させることができる。

本願の第３の発明は、上記第１の発明における攪拌羽根は、逆スパイラル状の部分の外径と、スパイラル状の部分の外径とが同じ外径に形成されたものであり、搬送路は、逆スパイラル状に対応する部分の内径が、攪拌羽根の外径に対応する部分の内径よりも小さく形成されたものである現像剤搬送装置としたものである。

本発明によれば、軸受構造部分の接触面の相対速度を小さくして第２の発明と比較してさらに発熱量を小さくすることができる。

本願の第４の発明は、上記第１〜第３の発明における攪拌羽根は、逆スパイラル状の部分のピッチが、スパイラル状の部分のピッチよりも小さく形成されたものである現像剤搬送装置としたものである。

本発明によれば、逆スパイラル状の攪拌羽根による現像剤の戻しの圧力を上げることができるので、スパイラル状の攪拌羽根により搬送される現像剤が軸受構造部分に流入しにくくなる。

本願の第５の発明は、上記第１〜第４の発明における搬送路の出口は、攪拌羽根のスパイラル状の部分と逆スパイラル状の部分との境界部に配置されたものである現像剤搬送装置としたものである。スパイラル状の攪拌羽根部分と逆スパイラル状の攪拌羽根部分とのいずれにおいても現像剤がこれらの境界部に向かって搬送されるので、この境界部から現像剤を排出する構成とすることにより、最も効率良く現像剤を搬送することが可能となる。

本願の第６の発明は、上記第１〜第５の発明における軸受構造部分の攪拌羽根の外周面と搬送路の内周面とのクリアランスが、０．１〜０．３ｍｍである現像剤搬送装置としたものである。軸受構造部分の攪拌羽根の外周面と搬送路の内周面とのクリアランスを０．１〜０．３ｍｍとすることにより、逆スパイラル状に形成された攪拌羽根の外周面を前記搬送路の内周面で回転可能に支持する軸受構造として十分に機能させることができる。

本願の第７の発明は、上記第１〜第６の発明の現像剤搬送装置を備えた画像形成装置としたものであり、部品点数を増加させることなく、搬送路端部でのトナー等の現像剤の焼き付きを防止した低コストかつ高信頼性の画像形成装置が得られる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における現像剤搬送装置の一部切欠図、図２は図１のＡ部拡大図である。

図１において、本発明の実施の形態１における現像剤搬送装置１は、プリンタや複写機等の電子写真方式の画像形成装置（図示せず。）に備えられるものであって、円筒状に形成された搬送路２０を有する搬送路形成部材２と、この搬送路形成部材２の搬送路２０内で搬送路２０の軸線Ｌを中心に回転するスクリュー部材３とを有する。

搬送路２０の軸線Ｌの向かう方向の一方の端部には、現像剤としてのトナーを収容したトナーボトル（図示せず。）等が接続されてトナーが供給される搬送路２０の入口としてのトナー補給口２１が形成されている。また、搬送路２０の軸線Ｌの向かう方向の他方の端部には、現像器（図示せず。）等のトナー入口等が接続されてトナーを現像器等に供給する搬送路２０の出口としてのトナー排出口２２が形成されている。

スクリュー部材３は、搬送路２０の軸線Ｌを中心に回転する回転軸３０と、この回転軸３０に設けられたスパイラル状の攪拌羽根３１とから構成されている。攪拌羽根３１は、回転軸３０とともに搬送路２０内で回転することにより、トナーをトナー補給口２１からトナー排出口２２まで攪拌しながら搬送する。また、スクリュー部材３のトナー排出口２２側の端部には、攪拌羽根３１によるトナーの搬送方向とは逆方向に搬送する逆スパイラル状に形成された攪拌羽根３２が設けられている。

この攪拌羽根３２の軸線Ｌ方向のピッチは、攪拌羽根３１の軸線Ｌ方向のピッチよりも小さく形成されている。また、図２に示すように、攪拌羽根３１の外周面と搬送路２０の内周面とのクリアランスＣ₁が０．５〜１．０ｍｍであるのに対して、攪拌羽根３２の外周面と搬送路２０の内周面とのクリアランスＣ₂は０．１〜０．３ｍｍに設定されている。本実施の形態１における現像剤搬送装置１では、この逆スパイラル状に形成された攪拌羽根３２の外周面を搬送路２０の内周面で回転可能に支持する軸受構造としており、搬送路２０のトナー排出口２２側の端面２３は平坦に形成されている。また、トナー排出口２２は、攪拌羽根３１と攪拌羽根３２との境界部３３に配置されている。

また、スクリュー部材３のトナー補給口２１側の端部にはシール部材４が設けられており、スクリュー部材３の回転軸３０は、このシール部材４を貫通して搬送路形成部材２の外側へ突出させている。この回転軸３０の突出部には、スクリュー部材３を駆動するための駆動伝達歯車５が設けられている。

この構成の現像剤搬送装置１は、逆スパイラル状に形成された攪拌羽根３２の外周面を搬送路２０の内周面で回転可能に支持する軸受構構造であるため、従来の凹状の軸受部６０と比較して接触面が少なくなり、発熱量が小さくなる。また、この接触面が、トナーをトナー補給口２１からトナー排出口２２までの搬送方向とは逆方向に搬送する逆スパイラル状に形成された攪拌羽根３２部分であることから、トナーが常時搬送され続けるようになり、従来のようにトナーが行き詰まることがなく、熱が籠もることがない。これにより、この現像剤搬送装置１では、部品点数を増加させることなく、搬送路２０端部でのトナーの焼き付きを防止することができる。

また、この現像剤搬送装置１では、逆スパイラル状の攪拌羽根３２部分の外径が、スパイラル状の攪拌羽根３１部分の外径よりも大きく形成されたものであることから、搬送路２０の内径を一定にしたまま、スパイラル状の攪拌羽根３１部分の外周面と搬送路２０の内周面とのクリアランスＣ₁を大きくし、逆スパイラル状の攪拌羽根３２部分の外周面と搬送路２０の内周面とのクリアランスＣ₂を小さくして、この逆スパイラル状の攪拌羽根３２部分だけでスクリュー部材３を回転可能に支持させることができる。これにより、搬送路形成部材２を簡単な形状として、コストを低く抑えることができる。

また、この現像剤搬送装置１では、逆スパイラル状の攪拌羽根３２部分のピッチが、スパイラル状の攪拌羽根３１部分のピッチよりも小さく形成されたものであるため、スパイラル状の攪拌羽根３１によるトナーの搬送方向への圧力よりも逆スパイラル状の攪拌羽根３２による逆方向への戻しの圧力の方が高くなる。そのため、スパイラル状の攪拌羽根３１により搬送されるトナーが軸受構造部分に流入しにくく、トナーの焼き付きが起こりにくい。

また、この現像剤搬送装置１では、トナー排出口２２が、スパイラル状の攪拌羽根３１部分と逆スパイラル状の攪拌羽根３２部分との境界部３３に配置されているため、スパイラル状の攪拌羽根３１部分と逆スパイラル状の攪拌羽根３２部分とのいずれにおいてもトナーがこれらの境界部３３に向かって搬送され、この境界部３３からトナーが排出される。そのため、この現像剤搬送装置１では、最も効率良くトナーを搬送することが可能である。

また、この現像剤搬送装置１では、軸受構造部分の攪拌羽根３２の外周面と搬送路２０の内周面とのクリアランスＣ₂が、０．１〜０．３ｍｍに設定されているので、この逆スパイラル状に形成された攪拌羽根３２の外周面を搬送路２０の内周面で回転可能に支持する軸受構造として十分に機能させることができる。

また、このような現像剤搬送装置１を備えた画像形成装置では、部品点数を増加させることなく、搬送路２０端部でのトナー等の現像剤の焼き付きを防止した低コストかつ高信頼性の製品が得られる。

（実施の形態２）
次に、本発明の現像剤搬送装置の実施の形態２について説明する。図３は本発明の実施の形態２における現像剤搬送装置の一部切欠拡大図である。

上記本発明の実施の形態１においては、逆スパイラル状に形成された攪拌羽根３２の外周面を搬送路２０の内周面で回転可能に支持する軸受構造を形成するため、逆スパイラル状の攪拌羽根３２部分の外径を、スパイラル状の攪拌羽根３１部分の外径よりも大きく形成しているが、本発明の実施の形態２における現像剤搬送装置６では、逆スパイラル状の攪拌羽根３２ａ部分の外径と、スパイラル状の攪拌羽根３１ａ部分の外径とを同じ外径に形成し、搬送路２０ａを、逆スパイラル状に対応する攪拌羽根３２ａ部分の内径が、スパイラル状に対応する攪拌羽根３１ａ部分の内径よりも小さく形成したものである。

このような構成の現像剤搬送装置６によれば、軸受構造部分の攪拌羽根３２ａと搬送路２０ａとの接触面の相対速度が実施の形態１と比較して小さくなるので、摩擦による発熱量をさらに小さくして、搬送路２０ａ端部でのトナーの焼き付きを防止することができる。

本発明の現像剤搬送装置は、プリンタや複写器等の画像形成装置において現像剤を所定の位置まで搬送する装置として有用である。特に、本発明の現像剤搬送装置は、部品点数を増加させることなく、搬送路端部でのトナー等の現像剤の焼き付きを防止したものとして好適である。

本発明の実施の形態１における現像剤搬送装置の一部切欠図 図１のＡ部切欠拡大図 本発明の実施の形態２における現像剤搬送装置の一部切欠拡大図 従来の現像剤搬送装置の一部切欠図 従来の現像剤搬送装置の別の例を示す一部切欠拡大図

符号の説明

１，６ 現像剤搬送装置
２，７ 搬送路形成部材
３ スクリュー部材
４ シール部材
５ 駆動伝達歯車
２０，２０ａ 搬送路
２１ トナー補給口
２２ トナー排出口
３０ 回転軸
３１，３２，３１ａ，３２ａ 攪拌羽根
３３ 境界部

Claims (7)

1. 円筒状に形成された搬送路を有する搬送路形成部材と、
   前記搬送路の軸線を中心に回転する回転軸と、この回転軸に設けられたスパイラル状の攪拌羽根とから構成され、前記搬送路内で回転することにより、現像剤を前記搬送路の入口から出口まで攪拌しながら搬送するスクリュー部材であって、前記攪拌羽根の前記搬送路の出口側端部が、前記現像剤を前記搬送路の入口から出口までの搬送方向とは逆方向に搬送する逆スパイラル状に形成されたものであるスクリュー部材とを有し、
   前記逆スパイラル状に形成された攪拌羽根の外周面を前記搬送路の内周面で回転可能に支持する軸受構造としたことを特徴とする現像剤搬送装置。
2. 前記攪拌羽根は、前記逆スパイラル状の部分の外径が、前記スパイラル状の部分の外径よりも大きく形成されたものであることを特徴とする請求項１記載の現像剤搬送装置。
3. 前記攪拌羽根は、前記逆スパイラル状の部分の外径と、前記スパイラル状の部分の外径とが同じ外径に形成されたものであり、
   前記搬送路は、前記逆スパイラル状に対応する部分の内径が、前記攪拌羽根の外径に対応する部分の内径よりも小さく形成されたものであることを特徴とする請求項１記載の現像剤搬送装置。
4. 前記攪拌羽根は、前記逆スパイラル状の部分のピッチが、前記スパイラル状の部分のピッチよりも小さく形成されたものであることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の現像剤搬送装置。
5. 前記搬送路の出口は、前記攪拌羽根のスパイラル状の部分と逆スパイラル状の部分との境界部に配置されたものであることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の現像剤搬送装置。
6. 前記軸受構造部分の前記攪拌羽根の外周面と前記搬送路の内周面とのクリアランスが、０．１〜０．３ｍｍであることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の現像剤搬送装置。
7. 請求項１から６のいずれかに記載の現像剤搬送装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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