(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023096631
(43)【公開日】2023-07-07
(54)【発明の名称】搬送スクリュ、粉体搬送装置及び画像形成装置
(51)【国際特許分類】
G03G 15/08 20060101AFI20230630BHJP
【FI】
G03G15/08 364
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2021212520
(22)【出願日】2021-12-27
(71)【出願人】
【識別番号】000006747
【氏名又は名称】株式会社リコー
(74)【代理人】
【識別番号】100098626
【弁理士】
【氏名又は名称】黒田 壽
(72)【発明者】
【氏名】林 俊樹
【テーマコード(参考)】
2H077
【Fターム(参考)】
2H077AA03
2H077AA14
2H077AB02
2H077AB14
2H077AB15
2H077AC02
2H077AD06
2H077AD13
2H077AE06
2H077DA42
2H077DA52
2H077DA57
2H077EA03
2H077GA13
(57)【要約】
【課題】粉体の凝集を抑制することができる搬送スクリュ、粉体搬送装置及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】ノズル搬送スクリュ164などの搬送スクリュは、軸部164aと、軸164a部に螺旋状に巻き付いた羽根部などのメイン羽根部164bとを備えている。羽根部の一端部であるトナー搬送方向下流側端部に軸部164aの中心から離れる方向に軸部164aの外周面から一段上がった段差部としての脱落防止部164dが形成されている。この脱落防止部164dは、周方向で、メイン羽根部164bの一端部から搬送スクリュの回転方向下流側へ所定の距離進んだ位置までの領域Z外に形成されている。
【選択図】
図7
【特許請求の範囲】
【請求項1】
軸部と、
前記軸部に螺旋状に巻き付いた羽根部とを備え、
粉体を前記羽根部の一端部に向けて搬送する搬送スクリュにおいて、
前記羽根部の一端部の軸方向位置に前記軸部の中心から離れる方向に前記軸部の外周面から一段上がった段差部を有し、
前記段差部は、周方向で、前記羽根部の一端部から当該搬送スクリュの回転方向下流側へ所定の距離進んだ位置までの領域外に形成されていることを特徴とする搬送スクリュ。
【請求項2】
請求項1に記載の搬送スクリュにおいて、
前記羽根部の一端部に前記軸部の外周面に対して一部が突き出て偏心した偏心部を有し、
前記羽根部の一端部から当該搬送スクリュの回転方向下流側へ所定の距離進んだ位置までの領域の周方向の位置と、前記偏心部の前記軸部の外周面に対して突き出ている領域との周方向の位置とを互いに異ならせたことを特徴とする搬送スクリュ。
【請求項3】
請求項2に記載の搬送スクリュにおいて、
前記偏心部の軸方向両端に、前記偏心部から突出して前記偏心部に引っ掛けられる揺動部材の前記偏心部からの脱落を防止する脱落防止部を備え、
前記偏心部の前記羽根部側の端部に形成された脱落防止部は、周方向で、前記羽根部から当該搬送スクリュの回転方向下流側へ所定の距離進んだ位置までの領域外に形成されていることを特徴とする搬送スクリュ。
【請求項4】
請求項1に記載の搬送スクリュにおいて、
前記羽根部の当該搬送スクリュの回転方向下流側の側面と前記段差部の粉体搬送方向上流側の端面との間の前記軸部の、前記羽根部の一端部から当該搬送スクリュの回転方向下流側へ所定距離離れた位置までの外径寸法が、前記段差部の外径寸法と同一となるように、前記軸部の外径寸法を、徐々に増加させたことを特徴とする搬送スクリュ。
【請求項5】
軸部と、
前記軸部に螺旋状に巻き付いた羽根部とを備え、
粉体を前記羽根部の一端部に向けて搬送する搬送スクリュにおいて、
前記軸部の中心から離れる方向に前記軸部の外周面から一段上がった段差部を有し、
前記羽根部の一端部と、前記段差部との間に所定の隙間有することを特徴とする搬送スクリュ。
【請求項6】
内部に搬送スクリュを備え、粉体を搬送する搬送路を備えた粉体搬送装置において、
前記搬送スクリュとして、請求項1乃至5いずれか一項に記載の搬送スクリュを用いたことを特徴する粉体搬送装置。
【請求項7】
請求項6に記載の粉体搬送装置において、
前記搬送路は、前記粉体を水平方向に搬送する水平搬送路であり、
前記水平搬送路内の粉体高さは、前記搬送スクリュの軸部の下端よりも高いことを特徴とする粉体搬送装置。
【請求項8】
トナー像を作像する作像手段と、
トナーを搬送するトナー搬送装置とを備える画像形成装置において、
前記トナー搬送装置として、請求項6または7に記載の粉体搬送装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、搬送スクリュ、粉体搬送装置及び画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、軸部と、軸部に螺旋状に巻き付いた羽根部とを備え、粉体を搬送する搬送スクリュが知られている。
【0003】
特許文献1には、上記搬送スクリュとして、羽根部による粉体の搬送方向の下流側の鉛直搬送路との接続箇所の軸部に、鉛直搬送内で揺動する揺動部材が引っ掛けられる偏心した偏心部を有するものが記載されている。この偏心部の一部は、軸部から突出ように偏心している。この偏心部の軸部から突出した部分が、軸部の中心から離れる方向に軸部の外周面から一段上がった段差部となっている。羽根部の一端部である粉体の搬送の下流側端部は、偏心部の粉体搬送方向の上流側端部に接続されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、羽根部の粉体の搬送の下流側端部などの羽根部の一端部と、偏心部などの段差部との接続箇所の搬送スクリュの回転方向下流側で粉体が凝集するおそれがあった。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上述した課題を解決するために、本発明は、軸部と、前記軸部に螺旋状に巻き付いた羽根部とを備え、粉体を前記羽根部の一端部に向けて搬送する搬送スクリュにおいて、前記羽根部の一端部の軸方向位置に前記軸部の中心から離れる方向に前記軸部の外周面から一段上がった段差部を有し、前記段差部は、周方向で、前記羽根部の一端部から当該搬送スクリュの回転方向下流側へ所定の距離進んだ位置までの領域外に形成されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【0006】
本発明によれば、粉体の凝集を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【
図2】イエローに対応した作像部の概略構成を示す模式図。
【
図3】(a)は、トナー補給装置にトナー容器が設置された状態を示す斜視図であり、(b)は、概略図である。
【
図4】搬送ノズル及びノズル搬送スクリュの一部と、鉛直搬送路とを示す断面図。
【
図6】楔状の領域にトナーが凝集した様子を示す図。
【
図7】実施例1のノズル搬送スクリュの特徴部を示す図。
【
図9】偏心部の軸部から突出する領域Xの周方向の位置について説明する図。
【
図10】実施例2のノズル搬送スクリュの特徴部を示す図。
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、本発明を画像形成装置としての複写機(以下、複写機500という)に適用した、本発明の一実施形態について説明する。
図1は、本実施形態の複写機500の概略構成図である。複写機500は、複写機装置本体(以下、プリンタ部100という)、給紙テーブル(以下、給紙部200という)及びプリンタ部100上に取り付けるスキャナ(以下、スキャナ部400という)から構成される。
【0009】
プリンタ部100の上部に設けられたトナー容器収容部70には、各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)に対応した四つの現像剤収容容器であり、粉体容器であるトナー容器32(Y,M,C,K)が着脱自在(交換自在)に設置されている。トナー容器収容部70の下方には中間転写ユニット85が配設されている。
【0010】
中間転写ユニット85は、中間転写ベルト48、四つの一次転写バイアスローラ49(Y,M,C,K)、二次転写バックアップローラ82、複数のテンションローラ、及び、中間転写クリーニング装置等で構成される。中間転写ベルト48は、複数のローラ部材によって張架、支持されるとともに、この複数のローラ部材の1つである二次転写バックアップローラ82の回転駆動によって
図1中の矢印方向に無端移動する。
【0011】
プリンタ部100には、中間転写ベルト48に対向するように、各色に対応した四つの作像手段である作像部46(Y,M,C,K)が並設されている。また、四つのトナー容器32(Y,M,C,K)の下方には、それぞれに対応した四つのトナー補給装置60(Y,M,C,K)が配設されている。そして、トナー容器32(Y,M,C,K)に収容されたトナーは、それぞれに対応するトナー補給装置60(Y,M,C,K)によって、各色に対応した作像部46(Y,M,C,K)の現像手段である現像装置(粉体物使用部)内に供給(補給)される。
【0012】
また、
図1に示すように、プリンタ部100は四つの作像部46の下方に潜像形成手段である露光装置47を備える。露光装置47は、スキャナ部400で読み込んだ原稿画像の画像情報またはパーソナルコンピュータ等の外部装置から入力される画像情報に基づいて、後述する感光体41の表面に対して露光し、感光体41の表面に静電潜像を形成する。プリンタ部100が備える露光装置47は、レーザーダイオードを用いたレーザービームスキャナ方式を用いているが、露光手段としてはLEDアレイを用いるものなど他の構成でも良い。
【0013】
図2は、イエローに対応した作像部46Yの概略構成を示す模式図である。
作像部46Yは、像担持体であるドラム状の感光体41Yを備える。さらに、作像部46Yは、帯電手段である帯電ローラ44Y、現像手段である現像装置50Y、感光体クリーニング装置42Y、除電装置等を感光体41Yの周囲に配設した構成である。そして、感光体41Y上で、作像プロセス(帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、クリーニング工程)が行われて、感光体41Y上にイエロー画像が形成されることになる。
【0014】
なお、他の三つの作像部46(M,C,K)も、使用されるトナーの色が異なる点以外は、イエローに対応した作像部46Yとほぼ同様の構成となっていて、各感光体41(M,C,K)上にそれぞれのトナーに対応した色の画像が形成される。以下、他の三つの作像部46(M,C,K)の説明を適宜に省略して、イエローに対応した作像部46Yのみの説明を行うことにする。
【0015】
感光体41Yは、駆動モータによって
図2中の時計回り方向に回転駆動する。そして、帯電ローラ44Yと対向する位置で、感光体41Yの表面が一様に帯電される(帯電工程)。その後、感光体41Yの表面は、露光装置47から発せられたレーザ光Lの照射位置に達して、この位置での露光走査によってイエローに対応した静電潜像が形成される(露光工程)。その後、感光体41Yの表面は、現像装置50Yとの対向位置に達して、この位置で静電潜像が現像されて、イエローのトナー像が形成される(現像工程)。
【0016】
中間転写ユニット85の四つの一次転写バイアスローラ49(Y,M,C,K)は、それぞれ、中間転写ベルト48を感光体41(Y,M,C,K)との間に挟み込んで一次転写ニップを形成している。そして、一次転写バイアスローラ49(Y,M,C,K)に、トナーの極性とは逆の転写バイアスが印加される。
【0017】
現像工程でトナー像が形成された感光体41Yの表面は、中間転写ベルト48を挟んで一次転写バイアスローラ49Yと対向する一次転写ニップに達して、この一次転写ニップで感光体41Y上のトナー像が中間転写ベルト48上に転写される(一次転写工程)。このとき、感光体41Y上には、僅かながら未転写トナーが残存する。一次転写ニップでトナー像を中間転写ベルト48に転写した感光体41Yの表面は、感光体クリーニング装置42Yとの対向位置に達する。この対向位置で感光体41Y上に残存した未転写トナーがクリーニングブレード42aによって機械的に回収される(クリーニング工程)。最後に、感光体41Yの表面は、除電装置との対向位置に達して、この位置で感光体41Y上の残留電位が除去される。こうして、感光体41Y上で行われる一連の作像プロセスが終了する。
【0018】
このような作像プロセスは、他の作像部46(M,C,K)でも、イエロー作像部46Yと同様に行われる。すなわち、作像部46(M,C,K)の下方に配設された露光装置47から、画像情報に基づいたレーザ光Lが、各作像部46(M,C,K)の感光体41(M,C,K)上に向けて照射される。詳しくは、露光装置47は、光源からレーザ光Lを発して、そのレーザ光Lを回転駆動されたポリゴンミラーで走査しながら、複数の光学素子を介して各感光体41(M,C,K)上に照射する。その後、現像工程を経て各感光体41(M,C,K)上に形成した各色のトナー像が、中間転写ベルト48上に転写される。
【0019】
このとき、中間転写ベルト48は、
図1中の矢印方向に走行して、各一次転写バイアスローラ49(Y,M,C,K)の一次転写ニップを順次通過する。これにより、各感光体41(Y,M,C,K)上の各色のトナー像が、中間転写ベルト48上に重ねて一次転写され、中間転写ベルト48上にカラートナー像が形成される。
【0020】
各色のトナー像が重ねて転写され、カラートナー像が形成された中間転写ベルト48は、二次転写ローラ89との対向位置に達する。この位置では、二次転写バックアップローラ82が、二次転写ローラ89との間に中間転写ベルト48を挟み込んで二次転写ニップを形成している。そして、中間転写ベルト48上に形成されたカラートナー像は、二次転写ニップの位置に搬送された転写紙等の記録媒体P上に転写される。このとき、中間転写ベルト48には、記録媒体Pに転写されなかった未転写トナーが残存する。二次転写ニップを通過した中間転写ベルト48は、中間転写クリーニング装置の位置に達し、その表面上の未転写トナーが回収され、中間転写ベルト48上で行われる一連の転写プロセスが終了する。
【0021】
次に、記録媒体Pの動きについて説明する。
上述した二次転写ニップに搬送される記録媒体Pは、プリンタ部100の下方に配設された給紙部200の給紙トレイ26から、給紙ローラ27やレジストローラ対28等を経由して搬送されるものである。詳しくは、給紙トレイ26には記録媒体Pが複数枚重ねて収納されている。そして、給紙ローラ27が
図1中の反時計回り方向に回転駆動されると、一番上の記録媒体Pがレジストローラ対28の二つのローラによって形成されるローラニップに向けて搬送される。
【0022】
レジストローラ対28に搬送された記録媒体Pは、回転駆動を停止したレジストローラ対28のローラニップの位置で一旦停止する。そして、中間転写ベルト48上のカラートナー像が二次転写ニップに到達するタイミングに合わせて、レジストローラ対28が回転駆動されて、記録媒体Pが二次転写ニップに向けて搬送される。これにより、記録媒体P上に、所望のカラートナー像が転写される。
【0023】
二次転写ニップでカラートナー像が転写された記録媒体Pは、定着装置86の位置に搬送される。定着装置86では、定着ベルト及び加圧ローラによる熱と圧力とにより、表面に転写されたカラートナー像が記録媒体P上に定着される。定着装置86を通過した記録媒体Pは、排紙ローラ対29のローラ間を経て、装置外へと排出される。排紙ローラ対29によって装置外に排出された記録媒体Pは、出力画像として、スタック部30上に順次スタックされる。こうして、複写機500における一連の画像形成プロセスが完了する。
【0024】
次に、作像部46における現像装置50の構成及び動作について、さらに詳しく説明する。なお、ここではイエローに対応した作像部46Yを例に挙げて説明を行うが、他色の作像部46(M,C,K)においても同様である。
【0025】
現像装置50Yは、
図2に示すように、現像ローラ51Y、ドクタブレード52Y、二つの現像剤搬送スクリュ55Y、及び、トナー濃度検知センサ56Y等で構成される。現像ローラ51Yは、感光体41Yに対向し、ドクタブレード52Yは、現像ローラ51Yに対向する。また、二つの現像剤搬送スクリュ55Yは、二つの現像剤収容部(53Y,54Y)内に配設されている。現像ローラ51Yは、内部に固設されたマグネットローラ、及び、マグネットローラの周囲を回転するスリーブ等で構成される。第一現像剤収容部53Y及び第二現像剤収容部54Y内には、キャリアとトナーとからなる二成分の現像剤Gが収容されている。第二現像剤収容部54Yは、その上方に形成された開口を介してトナー補給装置の排出口66(
図3参照)に連通している。また、トナー濃度検知センサ56Yは、第二現像剤収容部54Y内の現像剤G中のトナー濃度を検知する。
【0026】
現像装置50内の現像剤Gは、二つの現像剤搬送スクリュ55Yによって、攪拌されながら、第一現像剤収容部53Yと第二現像剤収容部54Yとの間を循環する。第一現像剤収容部53Y内の現像剤Gは、現像剤搬送スクリュ55Yの一方に搬送されながら現像ローラ51Y内のマグネットローラにより形成される磁界によって現像ローラ51Yのスリーブ表面上に供給され、担持される。現像ローラ51Yのスリーブは、
図2の矢印で示すように反時計回り方向に回転駆動し、現像ローラ51Y上に担持された現像剤Gは、スリーブの回転にともない現像ローラ51Y上を移動する。このとき、現像剤G中のトナーは、現像剤G中のキャリアとの摩擦帯電によりキャリアとは逆極性の電位に帯電して静電的にキャリアに吸着し、現像ローラ51Y上に形成された磁界によって引き寄せられるキャリアとともに現像ローラ51Y上に担持される。
【0027】
現像ローラ51Y上に担持された現像剤Gは、
図2中の矢印方向に搬送されて、ドクタブレード52Yと現像ローラ51Yとが対向するドクタ部に達する。現像ローラ51Y上の現像剤Gは、ドクタ部を通過する際にその量が適量化され、その後、感光体41Yとの対向位置である現像領域まで搬送される。現像領域では、現像ローラ51Yと感光体41Yとの間に形成された現像電界によって感光体41Y上に形成された潜像に現像剤G中のトナーが吸着される。現像領域を通過した現像ローラ51Yの表面上に残った現像剤Gはスリーブの回転に伴い第一現像剤収容部53Yの上方に達して、この位置で現像ローラ51Yから離脱される。
【0028】
現像装置50Y内の現像剤Gは、トナー濃度が所定の範囲内になるように調整される。詳しくは、現像装置50Y内の現像剤Gに含まれるトナーの現像による消費量に応じて、トナー容器32Yに収容されているトナーが、後述するトナー補給装置60Yを介して第二現像剤収容部54Y内に補給される。
第二現像剤収容部54Y内に補給されたトナーは、二つの現像剤搬送スクリュ55Yによって、現像剤Gとともに混合、攪拌されながら、第一現像剤収容部53Yと第二現像剤収容部54Yとの間を循環する。
【0029】
プリンタ部100のトナー容器収容部70に設置された各トナー容器32(Y,M,C,K)内のトナーは、各色の現像装置50(Y,M,C,K)内のトナー消費に応じて、適宜に各現像装置50(Y,M,C,K)内に補給される。このとき、各トナー容器32(Y,M,C,K)内のトナーは、トナー色ごとに設けられたトナー補給装置60(Y,M,C,K)によって補給される。
【0030】
次に、トナー補給装置60(Y,M,C,K)について説明する。
図3(a)は、粉体搬送装置たるトナー補給装置60にトナー容器32が設置された状態を示す斜視図であり、
図3(b)は、概略図である。なお、中継搬送路65のトナー搬送方向は、本来、
図3(b)の紙面に直交する方向であるが、
図3(b)では、構成がわかりやすいように、中継搬送路65のトナーの搬送方向を、搬送ノズル61と同一の方向としている。なお、四つのトナー補給装置60(Y,M,C,K)やトナー容器32(Y,M,C,K)は、作像プロセスに用いられるトナーの色が異なる以外はほぼ同一構造である。このため、以下、色符号Y,M,C,Kについては、適宜省略して説明する。
【0031】
トナー補給装置60は、第一搬送路たる搬送ノズル61、連絡搬送路たる鉛直搬送路64、第二搬送路たる中継搬送路65を有している。粉体容器たるトナー容器32がプリンタ部100のトナー容器収容部70に装着されると、その装着動作に連動して、トナー容器32の容器先端側からトナー補給装置60の搬送ノズル61が挿入される。これにより、トナー容器32内と搬送ノズル61内とが連通する。
【0032】
トナー容器32は、略円筒状のトナーボトルである。そして、主として、トナー容器収容部70に非回転で保持される容器先端側カバー34と、容器ギヤ301が一体的に形成された容器本体33とから主に構成される。容器本体33は、容器先端側カバー34に対して相対的に回転可能に保持されている。
【0033】
容器本体33に具備された容器ギヤに駆動装置から回転駆動が入力されることで、容器本体33が回転駆動する。容器本体33が回転することで、容器本体33の内周面に螺旋状に形成された螺旋状突起302によって、容器本体33の内部に収容されたトナーが容器本体の長手方向に沿って搬送ノズル61に向かって搬送される。
【0034】
容器本体33の容器先端側カバー側には、容器先端側カバー側に搬送されてきたトナーを、容器本体33の回転によって上方に汲み上げる汲み上げ部が設けられている。この汲み上げ部により、トナー容器に挿入された搬送ノズル61よりも上方にトナーが汲み上げられ、搬送ノズル61のトナー容器側端部に設けられた取り込み口としてのノズル開口62に落下することで、搬送ノズル61内にトナーが供給される。
【0035】
搬送ノズル61内には、第一搬送部材たるノズル搬送スクリュ164が配置されており、駆動装置から搬送ノズル61の軸部に固定された第一スクリュギヤ98に回転駆動が入力されることで、ノズル搬送スクリュ164が回転し、搬送ノズル61内に供給されたトナーを水平方向に搬送する。搬送ノズル61の搬送方向下流端は、鉛直搬送路64に接続されており、ノズル搬送スクリュ164によって搬送されたトナーは、鉛直搬送路64を自重落下して中継搬送路65へ搬送される。
【0036】
中継搬送路65内には、第二搬送部材としての中継搬送スクリュ165が配置されており、駆動装置から中継搬送スクリュ165の軸部に固定された第二スクリュギヤ96に回転駆動が入力されることで、中継搬送スクリュ165が回転し、中継搬送路65内に供給されたトナーを水平方向に搬送する。中継搬送路65の搬送方向下流端には、排出口66が設けられており、中継搬送スクリュ165によって搬送されたトナーは、排出口66から自重落下して現像装置50内に補給される。
【0037】
中継搬送路65は、エラストマゴムなどの弾性体で構成され、中継搬送スクリュ165も材質はエラストマゴムなどの弾性体で構成されており、中継搬送路65は、弾性変形可能な構成となっている。
【0038】
中継搬送路65の直径は、搬送ノズル61の直径よりも短くなっている。また、ノズル搬送スクリュ164の回転数が189rpmであり、中継搬送スクリュ165の回転数が237rpmとなっており、中継搬送スクリュ165の回転数が、ノズル搬送スクリュ164の回転数よりも速くなっている。なお、各搬送スクリュの回転数は、一例であり、装置構成により適宜設定すればよい。
【0039】
図4は、搬送ノズル61及びノズル搬送スクリュ164の一部と、鉛直搬送路64とを示す断面図である。
図3(b)、
図4に示すように、鉛直搬送路64内には、コイル状の揺動部材166が配設されている。ノズル搬送スクリュ164の鉛直搬送路64との接続箇所の部分に偏心部164cが設けられており、この偏心部164cに揺動部材166のフック部166aが引っ掛けられている。ノズル搬送スクリュ164が回転することで、揺動部材166が上下に移動し、鉛直搬送路64のトナーをほぐすことができる。
【0040】
図5は、従来のノズル搬送スクリュ164の概略構成図である。
図5に示すように、ノズル搬送スクリュ164は軸部164aと、偏心部164cとを備えている。軸部164aには、メイン羽根部164bと、逆巻き羽根部164eとが、螺旋状に巻き付いている。メイン羽根部164bは、偏心部164cに対して図中左側に配置されノズル開口62から取り込まれたトナーを図中右側へ向けて搬送する。逆巻き羽根部164eは、偏心部164cに対して図中左側に配置され、鉛直搬送路64へ落下しなかったトナーを図中右側へ向けて搬送する。
【0041】
偏心部164cは、一部が軸部164aの外径よりも大きく、軸部164aに対して一部が突出するような形で偏心しており、ノズル搬送スクリュ164の剛性低下を抑制し、かつ、十分な揺動部材166の揺動量を確保している。
【0042】
このように、偏心部164cの一部が軸部164aに対して突出する構成であるため、組み付けなどのときに、偏心部164cに引っ掛けた揺動部材166のフック部166aが偏心部164cから脱落するおそれがある。そのため、偏心部164cの両端に偏心部164cから突出するように設けられた脱落防止部164dを設けている。この脱落防止部164dが、軸部164aに対して一段外側に上がった段差部となる。
【0043】
従来、この脱落防止部164dは、軸の一周にわたり設けられている。そして、メイン羽根部164bの偏心部164c側の端部は、脱落防止部164dに接続されている。そのため、
図6(b)に示すように、メイン羽根部164bの偏心部164c側の端部に対してスクリュの回転方向下流側に、次のような楔状の領域Aが形成される。すなわち、メイン羽根部164bの回転方向下流側側面と脱落防止部164dのトナー搬送方向上流側端面と間の軸方向の幅が、スクリュウ回転方向上流にいくにつれてメイン羽根部164bと脱落防止部164dとの間隔が狭まるような領域である。
【0044】
メイン羽根部164bにより上記楔状の領域Aへ搬送されてきたトナーは軸部164aに対して一段上がった段差部としての脱落防止部164dにより搬送が阻まれて滞留する。この滞留したトナーは、ノズル搬送スクリュ164の回転に伴い、上記楔状の領域Aのメイン羽根部164bと脱落防止部164dの間がより狭くなる箇所へと移動し、この領域Aで滞留したトナーに圧がかかり、
図6に示すように凝集するという不具合が発生した。この凝集したトナーがやがて脱落して、現像装置へと補給されると、白ぽちや白スジなどの異常画像を引き起こすおそれがある。また、この凝集したトナーを基点にして詰まりが発生するおそれがあり、最悪な場合は、この凝集トナーにより搬送スクリュが回転しなくなり、搬送スクリュの破損や、搬送スクリュを駆動する駆動装置が破損するおそれがあった。
【0045】
特に、
図4に示すように、搬送ノズル内のトナーの高さが、軸部164aよりも高い場合は、上記楔状の領域Aでのトナー凝集が発生しやすい。
【0046】
そこで、本実施形態では、周方向において、凝集が発生するおそれのある上記領域Aに対応する箇所以外に段差部を形成した。以下、図面を用いて、本実施形態の特徴部について、実施例1として説明する。
【0047】
[実施例1]
図7は、実施例1のノズル搬送スクリュの特徴部を示す図である。
図7は、脱落防止部164dの一部を切り欠いて、メイン羽根部164bから図中矢印に示すノズル搬送スクリュの回転方向Wの下流側へ所定の距離進んだ領域Zには、脱落防止部164dを設けないようにしたものである。
図7に示す構成とすることで、メイン羽根部164bの端部から回転方向Wの下流側に所定距離進んだ領域Zでは、トナーの搬送を阻害する段差部が無くなる。これにより、メイン羽根部164bにより搬送されてきたトナーは、滞留することなく、偏心部164cへと移動し、鉛直搬送路64へ落下する。その結果、脱落防止部164dのトナー搬送方向上流側でトナーの凝集が発生するのを抑制できる。また、上記領域Z以外では、脱落防止部164dが設けられているので、偏心部164cに引っ掛けられた揺動部材166が偏心部164cから脱落するのを良好に防止することができる。
【0048】
なお、上記領域Zは、段差部とメイン羽根部164bとによりトナーに圧がかかる領域に応じて、適宜決めればよい。例えば、メイン羽根部164bのスクリュピッチが狭く、メイン羽根部164bの傾斜が急な場合は、メイン羽根部164bと段差との間の狭い空間が周方向に長くなる。よって、段差とメイン羽根部164bとに挟まれてトナーに圧がかかる領域が周方向に長くなる。従って、この場合は、上記領域Zを、メイン羽根部164bのスクリュピッチが広い場合に比べて周方向に長く設定する。
【0049】
また、脱落防止部164dは、円周方向に180°以上設けていれば、揺動部材166が偏心部164cから脱落を防止できる。よって、例えば、メイン羽根部164bのノズル搬送スクリュの回転方向Wの上流側へ所定の距離進んだ領域にも脱落防止部164dを設けない構成として、メイン羽根部164bの回転方向両側で所定範囲段差がない構成としてもよい。
【0050】
図8は、実施例1の他の構成例を示すものである。
図8は、上記楔状の領域Aに対応する箇所の軸部の外径が、脱落防止部164dの外径と同一寸法となるように、ノズル搬送スクリュの回転方向Wの下流側から軸部164aの外径を徐々に大きくしたものである。具体的には、軸部164aの脱落防止部164dのトナー搬送方向上流側の端面とメイン羽根部164bのスクリュウ回転方向下流側側面との間の領域αが、上記楔状の領域Aに対応する箇所に向けて、周方向に徐々に外径寸法が増加するようにしている。
かかる構成とすることでも、メイン羽根部164bの端部から回転方向に所定距離進んだ領域Zでは、トナーの搬送を阻害する段差部を無くすことができる。これにより、メイン羽根部164bにより搬送されてきたトナーは、滞留することなく、偏心部164cへと移動し、鉛直搬送路64へ落下する。その結果、脱落防止部164dの手前でトナーの凝集が発生するのを抑制できる。
【0051】
図9は、偏心部164cの軸部164aから突出する領域Xの周方向の位置について、説明する図である。
図9は、メイン羽根部164bのトナー搬送方向下流側端部位置における断面図である。
図9(a)、
図9(b)が、偏心部164cの両端に脱落防止部164dがない場合を示しており、
図9(c)、
図9(d)は、偏心部164cの両端に脱落防止部164dがある場合を示している。
図9(a)に示すように、偏心部164cの軸部164aから突出する領域Xが、メイン羽根部164bの端部から回転方向Wの下流側に所定距離進んだ領域Zに重なっていると、この偏心部164cの軸部164aから突出する部分の段差部と、メイン羽根部164bとにより上記楔状の領域Aが形成される。
【0052】
また、
図9(c)に示すように、脱落防止部164dを切り欠いて、領域Zに脱落防止部164dを設けていない場合でも、偏心部164cの軸部164aから突出する領域Xが、メイン羽根部164bの端部から回転方向Wの下流側に所定距離進んだ領域Zに重なっていると、この偏心部164cの軸部164aから突出する部分の段差部と、メイン羽根部164bとにより上記楔状の領域Aが形成されてしまう。
【0053】
このように、偏心部164cの軸部164aから突出する領域Xが、メイン羽根部164bの端部から回転方向に所定距離進んだ領域Zに重なっていると、上記楔状の領域Aが形成され、上述したように、トナーの凝集が発生するおそれがある。
【0054】
よって、
図9(b)、
図9(d)に示すように、周方向において、偏心部164cの軸部164aから突出する領域Xが、メイン羽根部164bの端部から回転方向Wの下流側に所定距離進んだ領域Zに入らないように、偏心部164cを構成する。これにより、偏心部164cの軸部164aから突出する領域Xで形成される段差部と羽根部とによる上記楔形状の領域Aが形成されることが無くなる。これにより、メイン羽根部164bにより搬送されてきたトナーは、滞留することなく、偏心部164cへと移動し、鉛直搬送路64へ落下する。その結果、脱落防止部164dの手前でトナーの凝集が発生するのを抑制できる。
【0055】
次に、脱落防止部164dのトナー搬送方向上流側端部でのトナー凝集を抑制する別の手法を、実施例2として説明する。
【0056】
[実施例2]
図10は、実施例2のノズル搬送スクリュの特徴部を示す図である。
図10に示すように、実施例2では、メイン羽根部164bのトナー搬送方向下流側端部164b1と、脱落防止部164dにより形成される段差部との間に軸方向に所定の隙間dを設けたものである。メイン羽根部164bのトナー搬送方向下流側端部164b1と脱落防止部164dにより形成される段差部との隙間dは、2mm以上が好ましい。また、メイン羽根部164bのトナー搬送方向下流側端部164b1が、鉛直搬送路64にあれば、メイン羽根部164bによりトナーを良好に鉛直搬送路64へ搬送することができる。従って、偏心部164cのメイン羽根部側端部と、鉛直搬送路64のメイン羽根部164b側の側壁までの軸方向長さが2mm以上となるように構成する。これにより、上記隙間dを2mm以上開け、かつ、メイン羽根部164bによりトナーを良好に鉛直搬送路64へ搬送することができる。
【0057】
この実施例2では、メイン羽根部164bと脱落防止部164dとの間隔が狭まるような楔状の領域Aのスクリュの回転方向上流側にトナーを逃がす隙間が形成される。これにより、脱落防止部164dの段差部により搬送が阻害されて滞留したトナーが、メイン羽根部164bのトナー搬送方向下流側端部164b1と脱落防止部164dの段差部との隙間dを抜ける。これにより、楔状の領域Aでトナーにかかる圧が高まるのを抑制でき、楔状の領域Aでトナー凝集が発生するのを抑制することができる。
【0058】
なお、逆巻き羽根部164eについては、偏心部164cへ搬送するトナーの量が少量である。そのため、逆巻き羽根部164eの領域のトナーの高さは、軸部164a以下である。従って、逆巻き羽根部164eによって搬送されるトナーが脱落防止部の段差で堰き止められることはほとんどない。そのため、逆巻き羽根部164eと脱落防止部164dとの段差により形成される楔状の領域でのトナーの凝集が発生し難い。よって、本実施形態では、逆巻き羽根部164eの領域では、実施例1、実施例2の構成を採用していない。しかし、逆巻き羽根部164eと脱落防止部164dとの段差により形成される楔状の領域でのトナーの凝集が発生するおそれがあるときは、上述した実施例1、実施例2の構成を適宜適用してもよい。
【0059】
上述した実施形態では、トナー容器内のトナーを現像装置へ搬送するトナー補給装置に本発明を適用した例について説明したが、例えば、クリーニング装置で除去した廃トナーを廃トナータンクへ搬送する廃トナー搬送装置にも本発明を適用することができる。
【0060】
以上に説明したものは一例であり、次の態様毎に特有の効果を奏する。
(態様1)
軸部164aと、軸部164aに螺旋状に巻き付いたメイン羽根部164bなどの羽根部とを備え、トナーなどの粉体を羽根部の一端部に向けて搬送するノズル搬送スクリュ164などの搬送スクリュにおいて、羽根部のトナー搬送方向下流側端部などの一端部の軸方向位置に軸部164aの中心から離れる方向に軸部164aの外周面から一段上がった脱落防止部164dなどの段差部を有し、段差部は、周方向で、羽根部の一端部から搬送スクリュの回転方向下流側へ所定の距離進んだ位置までの領域Z外に形成されている。
メイン羽根部164bなどの羽根部の一端部から搬送スクリュの回転方向下流側の所定の位置までの領域(
図7(b)に示す領域Z)に軸部164aの中心から離れる方向に軸部164aの外周面から一段上がった段差部が形成されていると、段差部の搬送方向上流側の端面と羽根部の搬送方向下流側の側面とで形成される空間が、次のような空間となる。すなわち搬送スクリュの回転方向上流側から羽根部と段差部との接続箇所に向かうに連れて段差部の上記端面と、羽根部の上記側面との軸方向の幅が徐々に狭まる楔状の空間(
図5に示す楔状の領域A)である。搬送スクリュの回転に伴い上記楔状の空間へ移動してきたトナーなどの粉体は、段差部によって軸方向の移動が阻害され、この楔状の空間で滞留する。楔状の空間で滞留した粉体は、搬送スクリュの回転に伴って、楔状の空間の段差部の上記端面と羽根部の上記側面との軸方向の幅がより狭い部分へと入り込んでいき圧を受ける。その結果、この楔状の空間で粉体が凝集してしまうという不具合が発生するおそれがあった。
一方、態様1では、羽根部の一端部から当該搬送スクリュの回転方向下流側へ所定の距離進んだ位置までの領域Zには段差部が形成されていないため、上記した楔状の空間が形成されない。これにより、粉体の凝集が発生するのを抑制することができる。
【0061】
(態様2)
態様1において、メイン羽根部164bなどの羽根部のトナー搬送方向の下流側端部である一端部に軸部164aの外周面に対して一部が突き出て偏心した偏心部164cを有し、羽根部の一端部から当該搬送スクリュの回転方向下流側へ所定の距離進んだ位置までの領域の周方向の位置と、偏心部164cの軸部164aの外周面に対して突き出ている領域Xとの周方向の位置とを互いに異ならせた。
これによれば、
図9を用いて説明したように、偏心部164cの軸部164aの外周面に対して突き出ている部分が、軸部164aの中心から離れる方向に軸部164aの外周面から一段上がった段差部となる。よって、偏心部164cの軸部の外周面に対して突き出ている領域Xが、メイン羽根部164bなどの羽根部の一端部から当該搬送スクリュの回転方向下流側へ所定の距離進んだ位置までの領域Zと重ねっていると、偏心部164cの軸部の外周面に対して突き出ている部分によって形成された段差部と、羽根部とによって、楔状の領域Aが形成される。その結果、この楔状の領域Aで粉体の凝集が発生するおそれがある。
これに対し、態様2では、羽根部の一端部から当該搬送スクリュの回転方向下流側へ所定の距離進んだ位置までの領域Zと、偏心部164cの軸部164aの外周面に対して突き出ている領域Xとの周方向の位置を互いに異ならせたことで、上記領域Zに段差部が生じない。これにより、上記した楔状の領域Aが形成されず、トナーが滞留することなく、羽根部によって粉体を搬送することができる。その結果、粉体の凝集が発生するのを抑制することができる。
【0062】
(態様3)
態様2において、偏心部164cの軸方向両端に、偏心部164cから突出して偏心部164cに引っ掛けられる揺動部材166の偏心部164cからの脱落を防止する脱落防止部164dを備え、偏心部164cのメイン羽根部164bなどの羽根部側の端部に形成された脱落防止部164dは、周方向で、羽根部から当該搬送スクリュの回転方向下流側へ所定の距離進んだ位置までの領域Z外に形成されている。
これによれば、
図7を用いて説明したように、脱落防止部164dが、軸部164aの中心から離れる方向に軸部164aの外周面から一段上がった段差部となる。よって、脱落防止部164dが、メイン羽根部164bなどの羽根部のトナー搬送方向下流側端部などの一端部から当該搬送スクリュの回転方向下流側へ進んだ所定の位置までの領域Zに形成されていると、脱落防止部164dによる段差部と、羽根部とによって、楔状の領域Aが形成される。その結果、この楔状の領域Aで粉体の凝集が発生するおそれがある。
これに対し、態様3では、偏心部164cのトナー搬送方向下流側の端部などの羽根部側端部に形成された脱落防止部164dを、羽根部の一端部から搬送スクリュの回転方向下流側へ所定の距離進んだ位置までの領域Z以外に形成した。これにより、上記領域Zに脱落防止部164dによる段差部がなく、上記した楔状の領域Aが形成されない。よって、トナーが滞留することなく、羽根部によって粉体を搬送することができる。その結果、粉体の凝集が発生するのを抑制することができる。
【0063】
(態様4)
態様1において、メイン羽根部164bなどの羽根部の当該搬送スクリュの回転方向下流側の側面と段差部の粉体搬送方向上流側の端面との間の軸部164aの、羽根部の一端部から当該搬送スクリュの回転方向下流側へ所定距離離れた位置までの外径寸法が、段差部の外径寸法と同一となるように、前記軸部の外径寸法を、周方向で徐々に増加させた。
これによれば、
図8を用いて説明したように、羽根部から搬送スクリュの回転方向下流側へ所定の距離進んだ位置までの領域Zに段差は無くなり、上記した楔状の領域Aが形成されない。これにより、トナーが滞留することなく、羽根部によって段粉体を搬送することができる。その結果、粉体の凝集が発生するのを抑制することができる。
【0064】
(態様5)
軸部164aと、軸部164aに螺旋状に巻き付いたメイン羽根部164bなどの羽根部とを備え、粉体を羽根部の一端部に向けて搬送する搬送スクリュにおいて、軸部164aの中心から離れる方向に軸部164aの外周面から一段上がった段差部を有し、羽根部の一端部と、段差部との間に所定の隙間dを有する。
これによれば、
図10を用いて説明したように、段差部により搬送が阻害された粉体は、羽根部と段差部との隙間dを抜けることで、羽根部の一端部の回転方向下流側で粉体が滞留するのを抑制でき、羽根部の一端部の回転方向下流側でトナーの凝集が発生するのを抑制することができる。
【0065】
(態様6)
内部にノズル搬送スクリュ164などの搬送スクリュを備え、粉体を搬送する搬送ノズル61などの搬送路を備えたトナー補給装置60などの粉体搬送装置において、
搬送スクリュとして、態様1乃至5いずれかの搬送スクリュを用いた。
これによれば、搬送路内で粉体の凝集が発生するのを抑制することができる。
【0066】
(態様7)
態様6において、搬送ノズル61などの搬送路内の粉体高さは、搬送スクリュの軸部164aよりも高い。
これによれば、実施形態で説明したように、搬送路内で粉体の凝集が発生するのを抑制することができる。
【0067】
(態様8)
トナー像を作像する作像部46などの作像手段と、トナーを搬送するトナー補給装置などのトナー搬送装置とを備える画像形成装置において、トナー搬送装置として、態様1乃至7いずれかの粉体搬送装置を用いた。
これによれば、トナーの凝集を抑制することができる。
【符号の説明】
【0068】
32 :トナー容器
33 :容器本体
34 :容器先端側カバー
46 :作像部
50 :現像装置
60 :トナー補給装置
61 :搬送ノズル
62 :ノズル開口
64 :鉛直搬送路
65 :中継搬送路
66 :排出口
70 :トナー容器収容部
100 :プリンタ部
164 :ノズル搬送スクリュ
164a :軸部
164b :メイン羽根部
164b1 :トナー搬送方向下流側端部
164c :偏心部
164d :脱落防止部
164e :逆巻き羽根部
165 :中継搬送スクリュ
166 :揺動部材
166a :フック部
301 :容器ギヤ
302 :螺旋状突起
400 :スキャナ部
A :楔状の領域
Z :メイン羽根部から回転方向下流側に所定距離までの領域
d :メイン羽根部のトナー搬送方向下流側の端部と段差との軸方向の隙間
【先行技術文献】
【特許文献】
【0069】