JP2015049490A - 粉体搬送装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】粉体の搬送方向が異なる第1通路と第2通路が繋がれた粉体の搬送路において、第1通路から粉体が送り込まれる第2通路の上流端での粉体の詰まりを抑制する。【解決手段】トナー搬送装置100は、第1通路112と、第1通路112に繋げられ第1通路112とはトナーTの搬送方向が異なる第2通路114とを有する。さらに、トナー搬送装置100は、E方向にトナーTを搬送する搬送部材106と、搬送部材106に形成されたクランク部109と、F方向にトナーTを移動する螺旋部材108と、撹拌部120とを有する。ここで、第2通路114の上流端では、撹拌部120の面部122A、124AがトナーTをR方向に押し出すと共に、エッジ部122Cで塊をほぐす。これにより、第2通路114の上流端でのトナーTの詰まりを抑制することができる。【選択図】図6
Description
本発明は、粉体搬送装置及び画像形成装置に関する。
特許文献1の粉体搬送装置は、水平方向の搬送成分と垂直方向の搬送成分とを有する搬送経路に沿った管路部材を有している。管路部材内には、螺旋状搬送部材が、粉体の搬送方向の上流側で回転可能に設けられている。また、螺旋状搬送部材の端部には、駆動手段が設けられている。さらに、管路部材内の螺旋状搬送部材よりも下流側には、搬送部材が設けられている。そして、搬送部材は、駆動手段で駆動されて粉体を下流側に搬送する。
本発明は、粉体の搬送方向が異なる第1通路と第2通路が繋がれた粉体の搬送路において、第1通路から粉体が送り込まれる第2通路の上流端での粉体の詰まりを抑制することができる粉体搬送装置及び画像形成装置を得ることを目的とする。
本発明の請求項1に係る粉体搬送装置は、第1搬送方向に粉体が搬送される第1通路と、前記第1通路に繋がり、前記第1搬送方向と交差する第2搬送方向に粉体が搬送される第2通路と、前記第1搬送方向を軸方向として回転し、前記第1通路内から前記第2通路内まで前記第1搬送方向に粉体を搬送する搬送部材と、前記第2通路の上流端にある前記搬送部材に形成され、前記搬送部材の回転中心から径方向に偏心した偏心部と、前記偏心部に端部が連結され、前記搬送部材の回転に伴って、前記第2通路内で前記第2搬送方向に移動する移動部材と、前記偏心部に形成され、前記搬送部材の回転方向を向き、径方向の端まで延びる面部を備え、粉体を撹拌する撹拌部と、を有する。
本発明の請求項2に係る粉体搬送装置は、前記搬送部材は、軸部から前記径方向に延びる羽根部を有し、前記面部は、前記径方向で、先端が前記羽根部の外周よりも外側に突出されている。
本発明の請求項3に係る粉体搬送装置は、前記撹拌部は、前記第1搬送方向で、前記移動部材の両側に形成されている。
本発明の請求項4に係る粉体搬送装置は、前記第1通路及び前記第2通路は、断面が円状に形成され、前記第1搬送方向から見て、前記第2通路の上流端の内径が前記第1通路の内径よりも大きく、前記搬送部材の回転中心から前記面部の前記径方向の端までの距離が、前記第1通路の内径の半分よりも大きい。
本発明の請求項5に係る画像形成装置は、潜像を前記粉体としての現像剤で現像して現像剤像を形成する現像装置と、前記現像装置に現像剤を搬送する請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の粉体搬送装置と、前記現像剤像を記録媒体に転写する転写装置と、を有する。
請求項1の発明は、撹拌部を有していない構成に比べて、粉体の搬送方向が異なる第1通路と第2通路が繋がれた粉体の搬送路において、第1通路から粉体が送り込まれる第2通路の上流端での粉体の詰まりを抑制することができる。
請求項2の発明は、面部の先端が径方向で羽根部の外周よりも内側にある構成に比べて、第2通路の上流端における粉体の撹拌力を高めることができる。
請求項3の発明は、撹拌部が第1搬送方向で移動部材の片側のみに形成されている構成に比べて、第1通路から粉体が送り込まれる第2通路の上流端での粉体の詰まりを抑制することができる。
請求項4の発明は、第2通路の上流端の内径が、第1通路の内径よりも小さい構成に比べて、第1通路から粉体が送り込まれる第2通路の上流端での粉体の詰まりを抑制することができる。
請求項5の発明は、撹拌部が無い粉体搬送装置を有する構成に比べて、現像装置への現像剤の供給不足に起因する画像不良を抑制することができる。
本実施形態に係る粉体搬送装置及び画像形成装置の一例について説明する。
〔全体構成〕
図1には、本実施形態の一例としての画像形成装置10が示されている。なお、以下の説明では、図1に矢印Zで示す方向を装置高さ方向、矢印Xで示す方向を装置幅方向とする。また、装置高さ方向及び装置幅方向のそれぞれに直交する方向(Yで示す)を装置奥行き方向とする。そして、画像形成装置10をユーザ(図示省略)が立つ側から正面視して、装置高さ方向、装置幅方向、及び装置奥行き方向をZ方向、X方向、及びY方向と記載する。
図1には、本実施形態の一例としての画像形成装置10が示されている。なお、以下の説明では、図1に矢印Zで示す方向を装置高さ方向、矢印Xで示す方向を装置幅方向とする。また、装置高さ方向及び装置幅方向のそれぞれに直交する方向(Yで示す)を装置奥行き方向とする。そして、画像形成装置10をユーザ(図示省略)が立つ側から正面視して、装置高さ方向、装置幅方向、及び装置奥行き方向をZ方向、X方向、及びY方向と記載する。
さらに、Z方向、X方向、Y方向のそれぞれ一方側と他方側を区別する必要がある場合は、画像形成装置10を正面視して、上側を+Z側、下側を−Z側、右側を+X側、左側を−X側、前側を−Y側、奥側を+Y側と記載する。
画像形成装置10は、−Z側から+Z側へ向けて、記録媒体の一例としての記録用紙Pが収容される用紙収容部12と、用紙収容部12の上に設けられ用紙収容部12から供給される記録用紙Pに画像形成を行う画像形成部14と、を有している。また、画像形成装置10は、画像形成部14の上側に一体的に設けられ、画像形成された記録用紙Pを排出する排出部16と、排出部16の上に設けられ、読取原稿GEを読み取る原稿読取部18とを有している。さらに、画像形成装置10は、画像形成部14内に設けられ、画像形成装置10の各部の動作を制御する制御部20を有している。
(用紙収容部)
用紙収容部12は、サイズの異なる記録用紙Pが収容される第1収容部21、第2収容部22、及び第3収容部23がZ方向に並んで設けられている。第1収容部21、第2収容部22、及び第3収容部23には、収容された記録用紙Pを画像形成装置10内に設けられた搬送路30(一点差線で図示)に送り出す送出ロール24が設けられている。
用紙収容部12は、サイズの異なる記録用紙Pが収容される第1収容部21、第2収容部22、及び第3収容部23がZ方向に並んで設けられている。第1収容部21、第2収容部22、及び第3収容部23には、収容された記録用紙Pを画像形成装置10内に設けられた搬送路30(一点差線で図示)に送り出す送出ロール24が設けられている。
搬送路30における送出ロール24よりも下流側には、記録用紙Pを一枚ずつ搬送するそれぞれ一対の搬送ロール25及び搬送ロール26が複数設けられている。また、搬送路30における記録用紙Pの搬送方向で、搬送ロール26よりも下流側であり且つ画像形成部14内には、位置合せロール28が設けられている。位置合せロール28は、記録用紙Pを一端停止させると共に決められたタイミングで後述する二次転写部32へ送り出すようになっている。
(画像形成部)
画像形成部14は、装置本体である筐体17を有している。筐体17は、画像形成装置10の正面視で、画像形成部14の左上部が中央上部及び右上部よりも上側に突出されている。そして、原稿読取部18の左端及び奥側が、排出部16の上端及び奥側に結合されている。これにより、画像形成装置10には、画像形成部14の上面、原稿読取部18の下面、及び排出部16の右側面で囲まれた排出空間19が形成されている。排出空間19では、排出部16からの記録用紙Pの排出及び積載が行われる。
画像形成部14は、装置本体である筐体17を有している。筐体17は、画像形成装置10の正面視で、画像形成部14の左上部が中央上部及び右上部よりも上側に突出されている。そして、原稿読取部18の左端及び奥側が、排出部16の上端及び奥側に結合されている。これにより、画像形成装置10には、画像形成部14の上面、原稿読取部18の下面、及び排出部16の右側面で囲まれた排出空間19が形成されている。排出空間19では、排出部16からの記録用紙Pの排出及び積載が行われる。
画像形成部14の中央には、黒(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)の各色のトナーを組合せて記録用紙Pにトナー画像(現像剤像)を形成する画像形成ユニット40が設けられている。
画像形成ユニット40は、潜像を保持する感光体42K、42C、42M、42Yが、黒(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)の各色のトナーに対応して設けられている。なお、以後の説明では、K、C、M、Yを区別する必要がある場合は、符号の数字の後にK、C、M、Yのいずれかの英字を付して説明し、同様の構成でK、C、M、Yを区別する必要がない場合は、K、C、M、Yの記載を省略する。
図2に示すように、感光体42K、42C、42M、42Yは、この順番で−X側から+X側に向けて並んでおり、それぞれ矢印b方向(図示の反時計回り方向)に回転するようになっている。また、感光体42K、42C、42M、42Yは、接地されている。各感光体42の周囲には、矢印b方向に沿って順に、帯電ロール44と、露光ユニット46と、現像装置50と、転写装置60と、クリーニングロール48とが設けられている。
帯電ロール44は、一例として、ステンレス鋼製の軸部の周囲に導電性弾性層、中間層、及び表面樹脂層を含む複数の層(いずれも図示省略)が形成された構成となっている。また、帯電ロール44は、外周面が感光体42の表面層と接触して従動するように軸部が回転可能に設けられており、電圧印加部(図示省略)から電圧が印加されることにより生じる放電により、感光体42の外周面を帯電させるようになっている。
露光ユニット46は、一例として、LED(Light Emitting Diode)方式となっており、帯電された感光体42の外周面に各トナー色に対応した光を照射(露光)して潜像を形成する。また、矢印b方向における露光ユニット46よりも下流側で感光体42と対向する位置には、現像装置50が配置されている。
現像装置50は、現像剤Gを収容するハウジング52と、感光体42の潜像を現像剤G中の粉体の一例としてのトナーT(図4参照)で現像する現像ロール54と、現像剤Gを現像ロール53に供給する第1供給部材56及び第2供給部材57とを有している。現像剤Gは、一例として、負極性に帯電するトナーTと、正極性に帯電する磁性キャリア(図示省略)とを含む2成分現像剤で構成されている。また、第1供給部材56及び第2供給部材57は、現像剤Gを撹拌しながら循環搬送するようになっている。
転写装置60は、中間転写ベルト62と、感光体42のトナー像を中間転写ベルト62に一次転写する一次転写ロール64と、中間転写ベルト62上のトナー像TAを記録用紙Pに二次転写する二次転写ロール66とを有している。また、中間転写ベルト62において、一次転写ロール64により転写が行われる部位が一次転写部31であり、二次転写ロール66により転写が行われる部位が二次転写部32である。
中間転写ベルト62は、無端状に形成されている。また、中間転写ベルト62は、対向ロール72と、駆動ロール74と、複数のロール76とに巻き掛けられて、矢印a方向(図示の時計回り方向)に周回移動可能に支持されている。対向ロール72は、二次転写部32で二次転写ロール66と共に中間転写ベルト62を挟んでいる。駆動ロール74は、X方向で対向ロール72とは反対側に設けられ、モータ(図示省略)で駆動される。また、中間転写ベルト62を挟んで駆動ロール74側とは反対側には、二次転写後の中間転写ベルト62に残留したトナーなどを清掃するための清掃ユニット75が設けられている。
中間転写ベルト62の外周面は、現像剤像の一例としてのトナー像TAが転写される転写面とされており、この転写面に感光体42K、42C、42M、42Yの外周面が接触している。また、中間転写ベルト62を挟んで感光体42K、42C、42M、42Yの反対側には、一次転写ロール64K、64C、64M、64Yが配置されている。
一次転写部31では、一次転写ロール64に電圧印加部(図示省略)から電圧が印加されており、接地された感光体42との電位差により、感光体42のトナー像が中間転写ベルト62の転写面へ一次転写されるようになっている。
一方、二次転写部37では、二次転写ロール66又は対向ロール72に電圧印加部(図示省略)から電圧が印加されるようになっている。そして、二次転写部37では、二次転写ロール66と対向ロール72との電位差により、中間転写ベルト62上のトナー像TAが、搬送路30で搬送されている記録用紙P上に二次転写されるようになっている。
図1に示すように、画像形成部14の中間転写ベルト62よりも上側には、黒(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)の各トナーを収容するトナーカートリッジ82K、82C、82M、82YがY方向で交換可能に設けられている。各トナーカートリッジ82は、後述するトナー搬送装置100(図3参照)を介して、対応する色の現像装置50と接続されている。
また、搬送路30における二次転写部32よりも下流側(上側)には、定着装置80が設けられている。定着装置80は、記録用紙P上のトナー像TA(図2参照)を加熱する定着ロール81と、定着ロール81に向けて記録用紙Pを加圧する加圧ロール83とを有している。そして、定着装置80では、記録用紙Pが定着ロール81と加圧ロール83との接触部を通過すると、トナーが溶融、凝固して、記録用紙Pにトナー像TA(図2参照)が定着される。
さらに、搬送路30における定着装置80よりも下流側(排出部16)には、定着後の記録用紙Pを搬送する搬送ロール84と、搬送ロール84で搬送された記録用紙Pを排出空間19へ排出する排出ロール85とが設けられている。
(原稿読取部)
原稿読取部18は、原稿搬送装置90と、原稿搬送装置90の下側に配置されたプラテンガラス92と、プラテンガラス92の下側に配置された原稿読取装置94とを有している。
原稿読取部18は、原稿搬送装置90と、原稿搬送装置90の下側に配置されたプラテンガラス92と、プラテンガラス92の下側に配置された原稿読取装置94とを有している。
原稿搬送装置90は、送り出しロール91と、一対の搬送ロール93と、位置合せロール95と、を含む複数のロールが配置された自動搬送路96を有している。自動搬送路96の一部は、記録用紙Pがプラテンガラス92上を通るように配置されている。そして、原稿搬送装置90は、読取原稿GEを1枚ずつ自動で搬送する。
原稿読取装置94は、ランプ97から読取原稿GEの原稿面へ照射された光の反射光LTを受光部98で受光することで、読取原稿GEを読み取るようになっている。さらに、原稿読取装置94は、プラテンガラス92の下側の左端部に静止した状態で原稿搬送装置90によって搬送された読取原稿GEを読み取り、又はX方向に移動しながらプラテンガラス92に載せられた読取原稿GEを読み取るようになっている。
次に、画像形成装置10における画像形成工程について説明する。
図1に示すように、画像形成装置10が作動すると、画像処理装置(図示省略)又は外部から、黒(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)の各色の画像データが露光ユニット46に出力される。そして、露光ユニット46から画像データに応じて出射された光が、帯電ロール44により帯電された感光体42の外周面(表面)を露光することで、各色の画像データに対応した静電潜像が各感光体42の表面に形成される。
続いて、各感光体42の表面に形成された静電潜像は、各現像装置50によってトナー像として現像される。そして、各感光体42の表面のトナー像は、一次転写ロール64によって中間転写ベルト62に順次多重転写される。
一方、用紙収容部12から送り出され、搬送路30を搬送されてきた記録用紙Pは、位置合せロール28により、中間転写ベルト62への各トナー像の多重転写とタイミングを合わせて、二次転写部32に搬送される。そして、中間転写ベルト62上に多重転写されたトナー像TAは、二次転写部32に搬送されてきた記録用紙P上に二次転写される。
続いて、トナー像TAが転写された記録用紙Pは、定着装置80へ搬送される。そして、定着装置80では、トナー像TAが定着ロール81及び加圧ロール83によって加熱、加圧されることで記録用紙Pに定着される。さらに、トナー像TAが定着された記録用紙Pは、排出部16から排出空間19へ排出される。
〔要部構成〕
次に、粉体搬送装置の一例としてのトナー搬送装置100について説明する。
次に、粉体搬送装置の一例としてのトナー搬送装置100について説明する。
図3に示すように、トナー搬送装置100Kは、トナーカートリッジ82Kと現像装置50Kとを接続している。同様に、トナー搬送装置100Cは、トナーカートリッジ82Cと現像装置50Cとを接続しており、トナー搬送装置100Mは、トナーカートリッジ82Mと現像装置50Mとを接続している。ここで、トナー搬送装置100K、100C、100Mは、後述するトナー搬送路102及び搬送部材106(図4参照)の長さを除いて同様の構成であるため、以後の説明では、トナー搬送装置100として説明する。
一方、トナーカートリッジ82Yと現像装置50Yは、トナー搬送装置101で接続されている。トナー搬送装置101は、トナー搬送装置100とは構成が異なる。
トナー搬送装置101は、トナーの搬送路となる筒部材101Aを有しており、トナーカートリッジ82Y及び現像装置50Yの−Y側(手前側)に設けられている。また、図4に示すように、筒部材101A内には、トナーカートリッジ82Yのトナーの搬送動作に伴い上下動する螺旋部材101Bが設けられている。そして、トナー搬送装置101は、トナーカートリッジ82Yの−Y側に搬送されたトナーを、螺旋部材101Bの上下動によりほぐしつつ自重によって現像装置50Yに送り込むようになっている。
図4に示すように、トナー搬送装置100は、トナーTが搬送されるトナー搬送路102と、トナーを搬送する搬送部材106と、移動部材の一例としての螺旋部材108とを有している。また、トナー搬送路102は、一例として、トナーカートリッジ82に接続された第1通路112と、第1通路112に接続された(繋げられた)第2通路114とを有している。さらに、トナー搬送路102には、トナーの搬送方向が後述する第1搬送方向から第2搬送方向に変わる屈曲された屈曲部117が形成されている。
なお、以後の説明では、図10に示すように、トナー粒子(単体)をトナーTPと記載し、トナーTPの集合体をトナーTと記載して区別する場合がある。
(第1通路)
図4に示すように、第1通路112は、断面が円状に形成されている。また、第1通路112には、トナーTの搬送方向の上流側端部において、+Z側に開口した開口部113が形成されている。開口部113には、トナーカートリッジ82の−Y側端部に設けられたトナー供給路115が接続されている。これにより、トナーカートリッジ82内のトナーTがトナー供給路115を介して第1通路112内に供給されるようになっている。
図4に示すように、第1通路112は、断面が円状に形成されている。また、第1通路112には、トナーTの搬送方向の上流側端部において、+Z側に開口した開口部113が形成されている。開口部113には、トナーカートリッジ82の−Y側端部に設けられたトナー供給路115が接続されている。これにより、トナーカートリッジ82内のトナーTがトナー供給路115を介して第1通路112内に供給されるようになっている。
また、第1通路112は、トナーTの搬送方向における上流側端部から下流側端部に向かって下り勾配となるように配置されている。即ち、第1通路112は、X方向に対して角度θ1で傾斜配置されている。そして、第1通路112の下流側端部は、第2通路114の上流側端部に挿入されて接続されている。なお、以後の説明では、X方向に対して角度θ1で傾斜する方向をE方向と記載する。E方向は、第1搬送方向の一例である。
(第2通路)
図4に示すように、第2通路114は、断面が円状に形成されている。また、第2通路114は、第1通路112の傾斜方向に沿った接続部114Aと、接続部114Aから斜め下方に延びるトナー搬送部114Bと、を有している。ここで、接続部114A内に第1通路112の下流側端部が嵌め込まれることで第1通路112と第2通路114が繋がり、トナー搬送路102が形成されている。
図4に示すように、第2通路114は、断面が円状に形成されている。また、第2通路114は、第1通路112の傾斜方向に沿った接続部114Aと、接続部114Aから斜め下方に延びるトナー搬送部114Bと、を有している。ここで、接続部114A内に第1通路112の下流側端部が嵌め込まれることで第1通路112と第2通路114が繋がり、トナー搬送路102が形成されている。
トナー搬送部114Bは、屈曲部117から下流側端部に向かって下り勾配となるように配置されている。即ち、トナー搬送部114Bは、Z方向に対して角度θ2で傾斜配置されている。そして、トナー搬送部114B(第2通路114)の下流側端部は、現像装置50の−Y方向の端部に連結されている(図3参照)。なお、以後の説明では、Z方向に対して角度θ2で傾斜する方向をF方向と記載する。F方向は、第2搬送方向の一例であり、E方向と交差する方向となっている。
トナー搬送路102をE方向から見て、図8に示すように、第2通路114の上流端(屈曲部117内)の内径(内側の直径)D2は、第1通路112の内径(内側の直径)D1よりも大きくなっている。これにより、第1通路112のE方向下流側の内壁面Mと、第2通路114の屈曲部117内の内壁面Nとの間に、第1通路112の厚み分の段差((D2−D1)/2に相当する段差)が形成されている。
(搬送部材)
図5に示すように、搬送部材106は、一例として、E方向を軸方向とする円柱状の軸部106Aと、軸部106Aから径方向(矢印Dで示す)に延び且つ螺旋状の羽根部106Bとを有している。軸部106AのE方向上流側の端部は、第1通路112の側壁で回転可能に支持されている。また、軸部106AのE方向下流側の端部は、第2通路114の側壁で回転可能に支持されている。即ち、搬送部材106は、第1通路112内から第2通路114内まで延びている。
図5に示すように、搬送部材106は、一例として、E方向を軸方向とする円柱状の軸部106Aと、軸部106Aから径方向(矢印Dで示す)に延び且つ螺旋状の羽根部106Bとを有している。軸部106AのE方向上流側の端部は、第1通路112の側壁で回転可能に支持されている。また、軸部106AのE方向下流側の端部は、第2通路114の側壁で回転可能に支持されている。即ち、搬送部材106は、第1通路112内から第2通路114内まで延びている。
さらに、E方向における軸部106Aの上流側の端部には、ギア107(図4参照)が取り付けられている。ここで、ギア107がモータ(図示省略)により回転駆動されることで、搬送部材106が回転してE方向にトナーT(図4参照)を搬送するようになっている。加えて、E方向における軸部106Aの下流側の端部には、搬送部材106の回転中心OからD方向に偏心した偏心部の一例としてのクランク部109が形成されている。クランク部109は、屈曲部117(第2通路114のF方向の上流端)内に収容されている。
図6に示すように、クランク部109は、軸部106Aに対して軸心が平行にずれたクランクピン109Aと、クランクピン109Aの軸方向両端部と軸部106Aとを繋ぐアーム部109B、109Cと、を有している。アーム部109B、109Cは、軸部106AからD方向に延びている。また、アーム部109B、109Cには、トナーT(図4参照)を撹拌する撹拌部120が形成されている。なお、撹拌部120の詳細については後述する。
(螺旋部材)
図5に示すように、第2通路114の内部には、線材が螺旋状に巻かれた螺旋部材108が設けられている。螺旋部材108には、F方向の上流側の端部がU字状に屈曲されることで引掛部108Aが形成されている。引掛部108Aは、搬送部材106のクランクピン109A(図6参照)に引っ掛けられている。即ち、引掛部108Aは、クランク部109に連結されている。そして、螺旋部材108は、搬送部材106の回転に伴ってクランクピン109Aが回転することで、第2通路114内をF方向に上下動し、トナーTをF方向に移動させると共にトナーTをほぐすようになっている。
図5に示すように、第2通路114の内部には、線材が螺旋状に巻かれた螺旋部材108が設けられている。螺旋部材108には、F方向の上流側の端部がU字状に屈曲されることで引掛部108Aが形成されている。引掛部108Aは、搬送部材106のクランクピン109A(図6参照)に引っ掛けられている。即ち、引掛部108Aは、クランク部109に連結されている。そして、螺旋部材108は、搬送部材106の回転に伴ってクランクピン109Aが回転することで、第2通路114内をF方向に上下動し、トナーTをF方向に移動させると共にトナーTをほぐすようになっている。
(撹拌部)
次に、撹拌部120について説明する。
次に、撹拌部120について説明する。
図6には、搬送部材106の撹拌部120を−Y側から見た斜視図が示されている。また、図7には、搬送部材106の撹拌部120を+Y側から見た斜視図が示されている。さらに、図6及び図7には、搬送部材106の回転方向が矢印Rで示されている。以後、搬送部材106の回転方向をR方向という。
撹拌部120は、アーム部109Bに形成されアーム部109BよりもD方向に突出した板状部122と、アーム部109Cに形成されアーム部109CよりもD方向に突出した板状部124とを有している。即ち、撹拌部120は、E方向で、クランクピン109A(搬送部材106)の両側に形成されている。
板状部122は、R方向を向き、D方向における板状部122の端まで延びる面部122Aと、面部122AのD方向の端で面部122Aと交差する端面122Bと、面部122A及び端面122Bで形成されたエッジ部122Cと、を有している。エッジ部122Cを形成する面部122A及び端面122Bは、ともに平面からなる。
板状部124は、R方向を向き、D方向における板状部124の端まで延びる面部124Aと、面部124AのD方向の端で面部124Aと交差する端面124Bと、面部124A及び端面124Bで形成されたエッジ部124Cと、を有している。エッジ部124Cを形成する面部124A及び端面124Bは、ともに平面からなる。
図8に示すように、羽根部106Bの外周(位置)は、一点鎖線LAで示されており、面部122A及び面部124AのD方向の先端(位置)は、一点鎖線LBで示されている。そして、一点鎖線LAから一点鎖線LBまでの長さ(距離)はΔdとなっている。即ち、面部122A及び面部124Aは、D方向で、先端(エッジ部122C及びエッジ部124C(図6参照))が、羽根部106Bの外周よりも外側に長さΔdで突出されている。なお、本実施形態では、一例として、面部122A及び面部124Aは、第2通路114の内壁面Nとは接触していない。また、図6に示すように、E方向における面部122Aと面部124Aとの距離はW1となっている。
さらに、面部122A及び面部124Aは、搬送部材106の回転中心Oから面部122A及び面部124AのD方向の端までの距離r1が、図8に示す第1通路112の内径D1の半分(内側の半径)よりも大きくなっている。即ち、面部122A及び面部124Aは、エッジ部122C及びエッジ部124C(図6参照)が、トナー搬送路102における第1通路112と第2通路114との段差に相当する領域を通過するように配置されている。
<比較例>
次に、比較例のトナー搬送装置200について説明する。なお、本実施形態のトナー搬送装置100と同様の構成については、同じ符号を付与して説明を省略する。
次に、比較例のトナー搬送装置200について説明する。なお、本実施形態のトナー搬送装置100と同様の構成については、同じ符号を付与して説明を省略する。
図11には、比較例のトナー搬送装置200が示されている。トナー搬送装置200は、本実施形態のトナー搬送装置100(図8参照)において、クランク部109に撹拌部120(図8参照)が設けられていないことが相違する。即ち、トナー搬送装置200において、クランク部109のアーム部109Bとアーム部109Cとの距離W2は、トナー搬送装置100の距離W1よりも長くなっている。
さらに、アーム部109B及びアーム部109Cの端部(回転中心側とは反対側の端部)は、外形がR形状(湾曲形状)となっている。なお、トナー搬送装置200は、撹拌部120を除く他の構成は、トナー搬送装置100と同様である。
トナー搬送装置200では、搬送部材106が回転すると、トナーカートリッジ82(図4参照)から供給されたトナーTPが、第1通路112のE方向の上流側から下流側に向かって搬送される。そして、トナーTPは、屈曲部117に到達すると、自重によって第2通路114内を落下し、現像装置50(図4参照)に供給される。そして、第2通路114内のトナーT(図4参照)の一部は、螺旋部材108の上下動でほぐされる。
ここで、トナー搬送装置200では、屈曲部117においてクランク部109が回転しているものの、クランク部109にR方向に向けた面部が形成されていない。このため、トナー搬送装置200では、屈曲部117において、トナーTを撹拌する撹拌力が、面部を有するものに比べて弱い。また、螺旋部材108は、F方向に上下動してトナーTをほぐすものの、積極的にF方向にトナーTを搬送するものではない。これらの理由により、トナー搬送装置200では、高温高湿の環境下でトナーTPの流動性が低下した場合、特に搬送され難い屈曲部117の内壁面Nの付近でトナー塊TS(二点鎖線で示す)が生じるおそれがある。
そして、トナー搬送装置200では、画像形成装置10(図1参照)が動作するなどしてトナー搬送路102に振動が生じると、トナー塊TSが内壁面Nから剥れて落下する可能性がある。このとき、トナー塊TSが蓋となり、屈曲部117に搬送されてくるトナーTの流れが堰き止められ、トナー搬送路102内(特に第2通路114の上流端)で、トナーTが詰まるおそれがある。
また、トナー搬送装置200では、アーム部109Bとアーム部109Cとの距離W2が長い。このため、螺旋部材108が上下動したとき、引掛部108Aがクランクピン109Aの軸方向に沿ってスライドする距離が長くなり、螺旋部材108の移動方向が安定しなくなるおそれがある。
〔作用〕
次に、本実施形態の作用について説明する。
次に、本実施形態の作用について説明する。
図8及び図9に示すように、トナー搬送装置100では、搬送部材106が回転すると、トナーカートリッジ82(図4参照)から供給されたトナーTPが、第1通路112のE方向の上流側から下流側に向かって搬送される。そして、トナーTPは、屈曲部117に到達すると、自重によって第2通路114内を落下し、現像装置50(図4参照)に供給される。そして、第2通路114内のトナーT(図4参照)の一部は、螺旋部材108の上下動でほぐされる。
ここで、図10(A)、(B)に示すように、トナー搬送装置100では、トナー搬送路102の屈曲部117において、面部122AがR方向に向いている。このため、面部122Aが移動したとき、面部122Aで押し出されると共に撹拌される(ほぐされる)トナーTの量は、トナー搬送装置200(図11参照)よりも増加する。即ち、トナー搬送装置100では、トナー搬送装置200に比べて、屈曲部117(第2通路114の上流端)に存在するトナーTを撹拌する撹拌力が上がる。
また、トナー搬送装置100では、面部122Aの先端にエッジ部122Cが形成されているため、面部122Aの先端が円弧状のものに比べて、トナーTの塊にせん断力を付与しやすい。このため、トナー搬送装置100では、屈曲部117に存在するトナーTの撹拌力がさらに上がる。これらの理由により、面部122AによるトナーTの撹拌力は、比較例のトナー搬送装置200(図11参照)に比べてさらに大きくなる。
このように、トナー搬送装置100では、面部122Aを備えた撹拌部120によって、トナーTの撹拌力が大きくなるので、高温高湿環境下でトナーTの流動性が低下しても、トナー塊TS(図11参照)が生じることが抑制される。これにより、第2通路114がトナー塊TSで塞がれることが抑制され、第2通路114の上流端でのトナーTの詰まりが抑制される。なお、面部124A(図9参照)については、面部122Aと同様の作用となるため、説明を省略する。
また、図8に示すように、トナー搬送装置100では、面部122A、124AのD方向の先端(エッジ部122C、124C(図6参照))が、羽根部106Bの外周よりも長さΔd突出されている。このため、トナー搬送装置100では、長さΔd突出させていない構成に比べて、面部122A、124Aの面積が増加するので、トナーTの搬送力が高まると共に、第2通路114の上流端における撹拌部120によるトナーTの撹拌力が高まる。
さらに、トナー搬送装置100では、面部122A及び面部124Aを有しており、面部122Aと面部124Aは、クランクピン109Aの両側、即ち、E方向に間隔をあけて配置されている。このため、第2通路114内のトナーTには、撹拌部120によってE方向(幅方向)で同程度の押圧力が作用する。これにより、トナー搬送装置100では、面部がクランクピン109Aの片側のみに形成されているものに比べて、第2通路114の上流端の広範囲でトナーTの詰まりが抑制される。
加えて、トナー搬送装置100では、面部122Aと面部124Aとの距離W1は、比較例のアーム部109Bとアーム部109Cとの距離W2(図11参照)よりも短い。このため、螺旋部材108の引掛部108Aに対してE方向にずれる力が作用したとき、引掛部108Aが面部122Aの側面又は面部124Aの側面と接触しやすくなり、螺旋部材108のE方向のずれが規制される。これにより、螺旋部材108の移動方向が安定する。
また、トナー搬送装置100では、エッジ部122C及びエッジ部124Cが、トナー搬送路102における第1通路112と第2通路114との段差に相当する領域を通過する。このため、第1通路112と第2通路114との段差に相当する領域に存在するトナーTは、エッジ部122C及びエッジ部124Cによりせん断力を受ける。これにより、トナー搬送装置100では、比較例のトナー搬送装置200(図11参照)に比べて、トナーTの撹拌力がさらに上がり、第2通路114の上流端で内壁面NにトナーTが固着することが抑制されると共にトナーTの詰まりが抑制される。
さらに、図1に示す画像形成装置10では、トナー搬送装置100におけるトナーTの詰まりが抑制されることから、現像装置50へのトナーTの供給量が維持される。これにより、現像装置50へのトナーTの供給不足に起因する画像不良(画像かすれなど)が抑制される。
なお、本発明は、上記の実施形態に限定されない。
粉体搬送装置は、トナー搬送装置100に限らず、例えば、現像装置50の廃トナーを画像形成装置10内の廃トナータンクへ搬送する廃トナー搬送装置であってもよい。また、粉体は、トナーTのみに限らず、二成分現像剤のキャリアや、添加剤などを含むものであってもよい。さらに、現像剤Gは、キャリアを含まない一成分現像剤であってもよい。
移動部材は、螺旋部材108に限らず、例えば、F方向に延びる軸部の外周面から径方向に複数の凸部が突出した形状であってもよい。
撹拌部120は、面部122A及び面部124Aの一方のみがクランク部109に形成されていてもよい。また、撹拌部120は、面部122A、124Aの先端が、D方向で羽根部106Bの外周よりも外側に突出していなくてもよい。
第2通路114は、F方向上流端の内径D2が、第1通路112の内径D1と同じか、あるいは、小さいものであってもよい。
10 画像形成装置
50 現像装置
60 転写装置
100 トナー搬送装置(粉体搬送装置の一例)
106 搬送部材
106A 軸部
106B 羽根部
108 螺旋部材(移動部材の一例)
109 クランク部(偏心部の一例)
112 第1通路
114 第2通路
120 撹拌部
122A 面部
124A 面部
D 径方向
E 第1搬送方向
F 第2搬送方向
R 回転方向
T トナー(粉体の一例)
TA トナー像(現像剤像の一例)
50 現像装置
60 転写装置
100 トナー搬送装置(粉体搬送装置の一例)
106 搬送部材
106A 軸部
106B 羽根部
108 螺旋部材(移動部材の一例)
109 クランク部(偏心部の一例)
112 第1通路
114 第2通路
120 撹拌部
122A 面部
124A 面部
D 径方向
E 第1搬送方向
F 第2搬送方向
R 回転方向
T トナー(粉体の一例)
TA トナー像(現像剤像の一例)
Claims (5)
- 第1搬送方向に粉体が搬送される第1通路と、
前記第1通路に繋がり、前記第1搬送方向と交差する第2搬送方向に粉体が搬送される第2通路と、
前記第1搬送方向を軸方向として回転し、前記第1通路内から前記第2通路内まで前記第1搬送方向に粉体を搬送する搬送部材と、
前記第2通路の上流端にある前記搬送部材に形成され、前記搬送部材の回転中心から径方向に偏心した偏心部と、
前記偏心部に端部が連結され、前記搬送部材の回転に伴って、前記第2通路内で前記第2搬送方向に移動する移動部材と、
前記偏心部に形成され、前記搬送部材の回転方向を向き、径方向の端まで延びる面部を備え、粉体を撹拌する撹拌部と、
を有する粉体搬送装置。 - 前記搬送部材は、軸部から前記径方向に延びる羽根部を有し、
前記面部は、前記径方向で、先端が前記羽根部の外周よりも外側に突出されている請求項1に記載の粉体搬送装置。 - 前記撹拌部は、前記第1搬送方向で、前記移動部材の両側に形成されている請求項1又は請求項2に記載の粉体搬送装置。
- 前記第1通路及び前記第2通路は、断面が円状に形成され、
前記第1搬送方向から見て、前記第2通路の上流端の内径が前記第1通路の内径よりも大きく、
前記搬送部材の回転中心から前記面部の前記径方向の端までの距離が、前記第1通路の内径の半分よりも大きい請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の粉体搬送装置。 - 潜像を前記粉体としての現像剤で現像して現像剤像を形成する現像装置と、
前記現像装置に現像剤を搬送する請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の粉体搬送装置と、
前記現像剤像を記録媒体に転写する転写装置と、
を有する画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2013183412A JP2015049490A (ja) | 2013-09-04 | 2013-09-04 | 粉体搬送装置及び画像形成装置 |
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JPWO2021215316A1 (ja) * | 2020-04-22 | 2021-10-28 |
-
2013
- 2013-09-04 JP JP2013183412A patent/JP2015049490A/ja active Pending
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