JP5325391B2 - Developer conveying screw device - Google Patents
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本発明は、像担持体上に形成された静電潜像を現像剤によって現像して可視像化する現像装置、現像装置にトナー(現像剤)を補給するための補給用現像剤を収納したトナーコンテナ、トナーコンテナから現像装置にトナーを搬送するトナー搬送装置等に用いられ、現像剤を軸線方向に沿って搬送するために回転するスクリュー本体を備えた現像剤搬送スクリュー装置に関する。 The present invention stores a developing device that develops an electrostatic latent image formed on an image carrier with a developer into a visible image, and a replenishing developer for supplying toner (developer) to the developing device. The present invention relates to a developer conveying screw device having a screw body that is used in a toner container, a toner conveying device that conveys toner from the toner container to a developing device, and the like, and a screw body that rotates to convey the developer along an axial direction.
従来から、像担持体上に形成された静電潜像を現像剤によって現像して可視像化する現像装置、現像装置にトナー(現像剤)を補給するための補給用現像剤を収納したトナーコンテナ、トナーコンテナから現像装置にトナーを搬送するトナー搬送装置等には、その現像剤を軸線方向に沿って搬送するために回転するスクリュー本体を備えた現像剤搬送スクリュー装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, a developing device for developing an electrostatic latent image formed on an image carrier with a developer to make a visible image, and a replenishment developer for supplying toner (developer) to the developing device are stored. As a toner container, a toner conveying device that conveys toner from a toner container to a developing device, and the like, a developer conveying screw device including a screw body that rotates to convey the developer along an axial direction is known. (For example, refer to Patent Document 1).
また、現像剤搬送スクリュー装置に用いられるスクリュー本体としては、例えば、図7に示すように、回転中心Qを備えた回転軸1の周りに螺旋状の羽根部2が一体に形成されたスクリュー本体3が周知である。
Moreover, as a screw main body used for the developer conveying screw device, for example, as shown in FIG. 7, a screw main body in which a
この際、羽根部2は、現像剤搬送方向(図示太矢印参照)を基準とする現像剤搬送面の頂点から回転中心Qに向う傾斜角度θ5は垂直に近い方が現像剤の搬送力が大きくなるため、一般にはスクリュー成形型の抜き勾配等を考慮して傾斜角度θ5を70〜80°程度の急斜面に設定することが多い。
At this time, the
しかしながら、このような傾斜角度θ5を急勾配に設定すると、羽根部2のピッチ間との関係から、図8に示すように、スクリュー本体3が回転するのに伴って現像剤Tは羽根部2によって進行方向に押される力を受けるため、現像剤Tは羽根部2の現像剤搬送面側に片寄ってしまううえ、羽根部2から離れるに従ってトナー搬送量が減ってしまい、各羽根部2のピッチ間での断面方向の現像剤搬送分布を見ると、羽根部2のピッチに従って多い部分と少ない部分とが形成され、トナー搬送ムラの原因となってしまうという問題が生じていた。
However, when such an inclination angle θ5 is set to be steep, the developer T is in the
そこで、図9に示すように、現像剤搬送方向(図示太矢印参照)を基準とする現像剤搬送面の頂点から回転中心Qに向う傾斜角度θ6を60°以下の緩斜面に設定し、トナー搬送ムラを抑制することが考えられている。
ところが、上記の如く構成された現像剤搬送スクリュー装置にあっては、現像剤搬送面の頂点から回転中心Qに向う傾斜角度θ6を60°以下の緩斜面に設定してしまうと、例えば、図8に示した羽根部2の隣接するもの同士のピッチ間と図9に示した羽根部2の隣接するもの同士のピッチ間とが同じで、しかも、回転軸1の直径並びに羽根部2の直径とが何れの場合にあっても同じとした場合、各羽根部2のピッチ間でのトナー搬送量が極端に少なくなってしまううえ、羽根部2の傾斜面が緩やかであることに伴って断面方向の深さ(図の上下方向)が異なることから、断面方向の現像剤搬送分布において実質的なトナー平坦化に貢献し得るとは言い難いという問題が生じていた。
However, in the developer transport screw device configured as described above, if the inclination angle θ6 from the apex of the developer transport surface toward the rotation center Q is set to a gentle slope of 60 ° or less, for example, FIG. 9 is the same between the pitches of adjacent ones of the
そこで、本発明は、上記事情を考慮し、現像剤搬送時の搬送方向に対して直行する断面方向の現像剤搬送分布の均一化に貢献することができる現像剤搬送スクリュー装置を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, the present invention provides a developer transport screw device that can contribute to the uniform distribution of developer transport in the cross-sectional direction perpendicular to the transport direction during developer transport. Objective.
本発明の現像剤搬送スクリュー装置は、現像剤を軸線方向に沿って搬送するために回転するスクリュー本体を備えた現像剤搬送スクリュー装置において、前記スクリュー本体は、回転軸周りに螺旋状に突出する大径羽根部と、該大径羽根部のピッチ間に位置して該大径羽根部よりも小径で回転軸周りに螺旋状に突出する小径羽根部とを備え、前記小径羽根部は前記大径羽根部の現像剤搬送面よりも現像剤搬送方向下流側に位置していることを特徴とする。 The developer conveying screw device of the present invention is a developer conveying screw device including a screw body that rotates to convey the developer along the axial direction, and the screw body protrudes spirally around the rotation axis. A large-diameter blade portion, and a small-diameter blade portion that is positioned between the pitches of the large-diameter blade portion and that has a smaller diameter than the large-diameter blade portion and protrudes spirally around the rotation axis. It is characterized in that it is located downstream of the developer conveying surface of the diameter blade portion in the developer conveying direction.
この際、前記大径羽根部の頂点から回転軸中心に向う前記現像剤搬送面の傾斜角度をθ1とし、前記小径羽根部の頂点から回転軸中心に向う現像剤搬送面の傾斜角度をθ2としたとき、θ1<θ2に設定されているのが望ましい。 At this time, the inclination angle of the developer conveying surface from the apex of the large-diameter blade portion toward the rotation axis center is θ1, and the inclination angle of the developer conveying surface from the apex of the small-diameter blade portion toward the rotation axis center is θ2. Then, it is desirable that θ1 <θ2 is set.
本発明の現像剤搬送スクリュー装置は、現像剤搬送時の搬送方向に対して直行する断面方向の現像剤搬送分布の均一化に貢献することができる。 The developer transport screw device of the present invention can contribute to uniform developer transport distribution in the cross-sectional direction perpendicular to the transport direction during developer transport.
次に、本発明の一実施形態に係る現像剤搬送スクリュー装置について、画像形成装置として二成分現像剤を使用したカラープリンタに適用し、図面を参照して説明する。 Next, a developer conveying screw device according to an embodiment of the present invention is applied to a color printer using a two-component developer as an image forming apparatus, and will be described with reference to the drawings.
図1は本発明の一実施形態に係る現像剤搬送スクリュー装置を備えた画像形成装置としてのカラープリンタの説明図、図2は本発明の一実施形態に係る現像剤搬送スクリュー装置を備えた現像装置の説明図、図3は本発明の一実施形態に係る現像剤搬送スクリュー装置におけるスクリュー本体の一部の断面図、図4は本発明の一実施形態に係る現像剤搬送スクリュー装置におけるスクリュー本体の要部の説明図、図5は本発明の一実施形態に係る現像剤搬送スクリュー本体における現像剤搬送状態の説明図、図6は本発明の一実施形態に係る現像剤搬送スクリュー装置におけるスクリュー本体の各傾斜面の関係の図表である。 FIG. 1 is an explanatory view of a color printer as an image forming apparatus provided with a developer conveying screw device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a development including a developer conveying screw device according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a cross-sectional view of a part of a screw main body in a developer conveying screw device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a screw main body in the developer conveying screw device according to an embodiment of the present invention. FIG. 5 is an explanatory view of a developer conveying state in a developer conveying screw main body according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a screw in a developer conveying screw device according to an embodiment of the present invention. It is a chart of the relationship of each inclined surface of a main part.
図1に示すように、本発明の一実施形態に係るカラープリンタ11は、プリンタ本体12の内部に、転写紙(図示せず)を収納する給紙カセット13と、給紙カセット13から転写紙を取り出す給紙部14と、給紙カセット13又は図示を略する手差トレイから供給された転写紙に画像形成処理を行う画像形成処理部15と、給紙カセット13又は手差トレイから供給された転写紙を転写紙搬送経路16で案内しつつ画像形成処理部15で画像形成処理したトナー像を転写する転写部17と、転写後のトナー像を定着する定着部18とを備えている。
As shown in FIG. 1, a
画像形成処理部15は、例えば、イエロー(Y)、マゼンダ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の4色のトナー(現像剤)を用いて画像形成を行うタンデム方式が採用されており、これら各色の補給用トナーを収納した複数のトナーコンテナ19と、これら各色のトナーを図示を略するパーソナルコンピュータから送信された印刷データに含まれる画像データに基づいてトナー像を形成する感光体20と、感光体20にトナーを供給する現像器21と、感光体20に形成されたトナー像が転写される無端状の中間転写ベルト22とを備えている。
For example, the image forming
各感光体20は、その表面に露光器23から出射されたレーザービームに基づいて各色のトナー像を担持して中間転写ベルト22にトナー像を転写するためのものであり、現像器21と共に中間転写ベルト22の下方に配置されている。また、ドラム状の感光体20の周囲には、回転方向(矢印参照)に沿って、帯電器24、露光器23、現像器21、中間転写ベルト22、クリーニング器25、除電器26が配置されている。
Each
各現像器21は、基本的に同一構成のものが中間転写ベルト22の下方に回動移動方向に沿って隣接配置されている。また、現像器21は、ケーシング27、一対の攪拌スクリュー28,29、磁気ローラ30、現像ローラ31、トナー濃度センサ32を備えている。
Each developing
中間転写ベルト22は、プリンタ本体12内で水平方向に延びて配置された無端ベルトであり、画像形成動作に伴って循環駆動される。中間転写ベルト22上に転写されたトナー像は、給紙カセット13又は手差トレイから転写紙搬送経路16を通って搬送されてきた転写紙に対し転写部17で転写する。
The
また、この転写部17でトナー像を転写した転写紙は転写紙搬送経路16を通って定着部18で定着された後、転写紙搬送経路16の終端部へと案内されてプリンタ本体12の上面として兼用する排紙トレイ12aに向けて排出される。
Further, the transfer paper on which the toner image is transferred by the
各攪拌スクリュー28,29は、実質的に同一構成のものが用いられており、ケーシング27の仕切壁27aを介して現像剤をケーシング27内で循環搬送するように、互いに軸線方向に沿うトナー搬送方向が逆向きとなるように配置されている。また、各攪拌スクリュー28,29は、回転軸28a,29aの外周に大小で径の異なる螺旋状の羽根部28b,28c及び羽根部29b,29cが形成されている。
Each of the
以下、各攪拌スクリュー28,29の具体的な構成を、攪拌スクリュー28を代表として説明する。各攪拌スクリュー28は、図3に示すように、回転軸28aから突出する大径羽根部28bと小径羽根部28cとが交互に形成されている。この際、大径羽根部28bのピッチ(頂点間距離)L1と小径羽根部28cのピッチL2とは同一(例えば、20mm)である。また、ここでは、回転軸28aの直径D1(例えば、φ5mm)に対して、大径羽根部28bの直径D2(例えば、φ17mm)と小径羽根部28cの直径D3(例えば、φ9mm)とは、直径D1に対して直径D3が約倍、直径D3に対して直径D2がさらに約倍に設定されている。そのうえで、大径羽根部28bのトナー搬送方向(図4の太矢印参照)を基準として回転中心Qに向う現像剤搬送面の傾斜角度θ1と小径羽根部28cのトナー搬送方向を基準として回転中心Qに向う現像剤搬送面の傾斜角度θ2とは、θ1<θ2となるように設定されている。また、回転軸28aの直径D1をφ5mmとした場合、大径羽根部28bの突出高さは直径D2をφ17mmとすると12mm、小径羽根部28cの突出高さは直径D3をφ9mmとすると4mmとなり、大径羽根部28bの突出高さは小径羽根部28cの突出高さの約3倍となっている。
Hereinafter, a specific configuration of each of the stirring
尚、図4に示したスクリュー本体としての攪拌スクリュー28の場合、大径羽根部28bと小径羽根部28cとは、その断面が頂点を直角とした直角三角形を呈しており、各現像剤搬送面側の傾斜角度θ1は30°、傾斜角度θ2は60°に設定されている。従って、大径羽根部28bの傾斜角度θ1の対角θ3は60°、小径羽根部28cの傾斜角度θ2の対角θ4は30°である。また、大径羽根部28bと小径羽根部28cとの間に位置する回転軸28aの表面部分の距離L3,L4は略同じ(例えば、2mm)とするのが好ましい。
In the case of the
また、これら傾斜角度θ1とθ2とは、図5に示すような組み合わせとすることが好ましく、このような構成を採用することにより、図6に示すように、トナー(現像剤)Tを搬送するに際して、実質的な現像剤搬送面を構成する大径羽根部28bのピッチ間での断面方向の現像剤搬送分布を見ると、その表面側は略平坦とすることができるうえ、断面方向の深さにおいても、従来技術で説明した(図8及び図9参照)ような殆ど同一深さの部分が存在しないものに比べて、極端に現像剤搬送分布が異なることなく、実質的なトナー平坦化に貢献し得ることができ、特に、θ1=30°、θ2=75°とした場合は高水準のトナー搬送を実現することができた。
Further, the inclination angles θ1 and θ2 are preferably combined as shown in FIG. 5. By adopting such a configuration, the toner (developer) T is conveyed as shown in FIG. At this time, when the developer transport distribution in the cross-sectional direction between the pitches of the large-
尚、図5において、×は画像形成処理後の転写紙上に見掛け上で完全にムラが見えるレベルで好ましくない条件、△は同じく見掛け上で少しムラが見えるレベルであまり好ましくない条件、○は同じく見掛け上でムラが確認し難いレベルで好ましい条件、◎は見掛け上で殆どムラが見えない最良の条件を意味する。 In FIG. 5, × is an unfavorable condition at a level at which it appears to be completely uneven on the transfer paper after the image forming process, Δ is an unfavorable condition at a level at which an unevenness is apparently visible, and ○ is the same Preferable conditions at a level where it is difficult to visually confirm unevenness, and ◎ means the best conditions where virtually no unevenness is apparent.
ところで、上記実施の形態では、本発明の現像剤搬送スクリュー装置を現像器21用の攪拌スクリュー28(29)に適用して説明したが、例えば、トナーコンテナや他の搬送経路中に配置された攪拌スクリューや搬送スクリュー全般に適用することができることは勿論である。
By the way, in the above embodiment, the developer conveying screw device of the present invention is applied to the stirring screw 28 (29) for the developing
また、上記実施の形態では、隣接する大径羽根部28bの間(ピッチ間)に一つの小径羽根部28cを配置した場合で開示したが、この小径羽根部28cは同一ピッチ間に複数設けても良い。
Moreover, in the said embodiment, although disclosed by the case where one small diameter blade |
T…トナー(現像剤)
28…攪拌スクリュー(スクリュー本体)
28a…回転軸
28b…大径羽根部
28c…小径羽根部
T ... Toner (Developer)
28 ... Stir screw (screw body)
28a ...
Claims (1)
前記スクリュー本体は、回転軸周りに螺旋状に突出する大径羽根部と、該大径羽根部のピッチ間に位置して該大径羽根部よりも小径で回転軸周りに螺旋状に突出する小径羽根部と、を備え、前記大径羽根部の頂点から現像材搬送方向に回転軸中心に向う前記現像剤搬送面の傾斜角度をθ1とし、前記小径羽根部の頂点から現像材搬送方向に回転軸中心に向う現像剤搬送面の傾斜角度をθ2としたとき、θ1<θ2に設定されていることを特徴とする現像剤搬送スクリュー装置。 In the developer transport screw device having a screw body that rotates to transport the developer along the axial direction,
The screw main body is located between the large-diameter blades that project spirally around the rotation axis and the pitch between the large-diameter blades, and is smaller than the large-diameter blades and projects spirally around the rotation axis. A small-diameter blade portion, and an inclination angle of the developer transport surface from the top of the large- diameter blade portion toward the rotation axis center in the developer transport direction is θ1, and from the top of the small-diameter blade portion in the developer transport direction. A developer conveying screw device , wherein θ1 <θ2 is set, where θ2 is an inclination angle of the developer conveying surface toward the rotation axis center .
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