粉末输送装置和图像形成设备 【技术领域】
本发明涉及粉末输送装置和图像形成设备。
背景技术
例如，日本专利申请特开(JP-A)No.2005-24665公开了一种已知的粉末输送装置。在JP-A No.2005-24665中所公开的粉末输送装置中，在粉末输送管43Y中设置粉末输送部件70Y，粉末输送部件70Y通过粉末输送部件70Y的运动而赋予粉末向输送方向下流侧移动的移动力，并且在粉末输送管43Y的至少一部分中设置部分A，在粉末输送管43Y中，部分A的管内粉末通过调节能力高于粉末输送部件70Y的部分中的其它部分。
【发明内容】
本发明的一个方面的目的在于即使粉末流动性发生变化也能够抑制粉末输送量的变化。
根据本发明的第一方面，一种粉末输送装置包括：输送通路，在该输送通路中，从第一粉末容纳室向第二粉末容纳室输送粉末，所述粉末容纳在所述第一粉末容纳室和所述第二粉末容纳室中；输送部件，该输送部件布置在所述输送通路中，并且具有：旋转轴，该旋转轴能够旋转；和叶片部件，该叶片部件环绕所述旋转轴成螺旋形设置，并且能够通过所述旋转轴的旋转而输送所述粉末；进口区，该进口区形成在布置有所述输送部件的所述输送通路上，并且具有进口，通过该进口从所述第一粉末容纳室接收所述粉末；第一输送区，该第一输送区形成在布置有所述输送部件的所述输送通路上，并且沿着所述粉末的输送方向布置在所述进口区的下游侧；以及第二输送区，该第二输送区形成在布置有所述输送部件的所述输送通路上，并且沿着所述输送方向布置在所述第一输送区的下游侧，所述输送部件在所述第二输送区中的每转可输送的粉末体积低于所述输送部件在所述第一输送区中的每转可输送的粉末体积。
根据本发明的第二方面的粉末输送装置，在第一方面的构造中，所述输送部件的所述旋转轴在所述第二输送区中的直径大于所述输送部件的所述旋转轴在所述第一输送区中的直径。
根据本发明的第三方面的粉末输送装置，在第一或第二方面的构造中，所述输送部件的所述叶片部件在所述第二输送区中的外径小于所述输送部件的所述叶片部件在所述第一输送区中的外径。
根据本发明的第四方面的粉末输送装置，在第三方面的构造中，所述输送通路在所述第二输送区中的宽度小于所述输送通路在所述第一输送区中的宽度。
根据本发明的第五方面的粉末输送装置，在第一方面的构造中，在所述第二输送区中，成螺旋形设置的所述叶片部件的沿着所述旋转轴的轴向的节距小于在所述第一输送区中所述叶片部件的沿着所述旋转轴的轴向的节距。
根据本发明的第六方面，一种图像形成设备包括：第一方面至第五方面中的任一方面所述的粉末输送装置，该粉末输送装置输送作为所述粉末的调色剂；显影装置，该显影装置具有作为所述第二粉末容纳室的显影室，所述显影室容纳显影剂，该显影剂包含由所述粉末输送装置输送的所述调色剂；以及图像载体，通过所述显影装置地所述显影剂使形成在所述图像载体的表面上的静电潜像显影。
根据本发明的第一方面，与其中输送部件在第一输送区中的每转可输送体积等于输送部件在第二输送区中的每转可输送体积的构造相比，即使粉末流动性发生变化，也可以抑制粉末输送量的变化。
根据本发明的第二方面，与其中输送部件的旋转轴在第一输送区中的直径等于输送部件的旋转轴在第二输送区中的直径的构造相比，即使粉末流动性发生变化，也可以抑制粉末输送量的变化。
根据本发明的第三方面，与其中输送部件的叶片部件在第一输送区中的外径等于输送部件的叶片部件在第二输送区中的外径的构造相比，即使粉末流动性发生变化，也可以抑制粉末输送量的变化。
根据本发明的第四方面，与其中输送通路在第一输送区中的宽度等于输送通路在第二输送区中的宽度的构造相比，即使粉末流动性发生变化，也可以抑制粉末输送量的变化。
根据本发明的第五方面，与其中在第二输送区中叶片部件沿着旋转轴的轴向的节距等于在第一输送区中叶片部件沿着旋转轴的轴向的节距的构造相比，即使粉末流动性发生变化，也可以抑制粉末输送量的变化。
根据本发明的第六方面，与其中输送部件在第一输送区中的每转可输送量等于输送叶片在第二输送区中的每转可输送量的传统构造相比，即使粉末流动性发生变化，也可以抑制粉末输送量的变化。
【附图说明】
将参照下面的附图详细描述本发明的示例性实施方式，其中：
图1是示出了根据本发明示例性实施方式的图像形成设备的整体构造的示意图；
图2是示出了示例性实施方式(实施例1)的调色剂输送装置的构造的示意图；
图3是示出了实施例1中的分配速率的转变的曲线图；
图4是示出了根据示例性实施方式的修改例(实施例2)的调色剂输送装置的构造的示意图；
图5是示出了实施例2中的分配速率的转变的曲线图；
图6是示出了根据对比实施例1的调色剂输送装置的构造的示意图；
图7是示出了对比实施例1中的分配速率的转变的曲线图；
图8是示出了根据对比实施例2的调色剂输送装置的构造的示意图；
图9是示出了对比实施例2中的分配速率的转变的曲线图；
图10是示出了根据对比实施例3的调色剂输送装置的构造的示意图；
图11是示出了对比实施例3中的分配速率的转变的曲线图；以及
图12是根据示例性实施方式的修改例的调色剂输送装置的构造的示意图。
【具体实施方式】
以下将参照附图描述本发明的示例性实施方式。
(根据示例性实施方式的图像形成设备的整体构造)
将描述根据本发明示例性实施方式的图像形成设备的整体构造。图1是示出了根据该示例性实施方式的图像形成设备的整体构造的示意图。
图像形成设备10包括记录介质容纳单元12、图像形成部分14、运送单元16、定影装置18和记录介质排出单元20。诸如片材之类的记录介质P容纳在记录介质容纳单元12中。图像形成部分14在记录介质P上形成调色剂图像。运送单元16将记录介质P从记录介质容纳单元12传输到图像形成部分14。定影装置18将通过图像形成部分14形成的调色剂图像定影到记录介质P上。记录介质排出单元20排出通过定影装置18而定影有调色剂图像的记录介质P。
图像形成部分14包括图像形成单元22Y、22M、22C和22K、中间转印带24、一次转印辊26和二次转印辊28。图像形成单元22Y、22M、22C和22K分别形成黄色(Y)、品红色(M)、青色(C)和黑色(K)的调色剂图像。由图像形成单元22Y、22M、22C和22K形成的调色剂图像被转印到中间转印带24，中间转印带24是中间转印部件的实施例。作为一次转印部件的实施例的一次转印辊26将图像形成单元22Y、22M、22C和22K形成的调色剂图像转印到中间转印带24。作为二次转印部件的实施例的二次转印辊28将转印到中间转印带24的调色剂图像转印到记录介质P。
图像形成单元22Y、22M、22C和22K均包括沿着一个方向(图1中的逆时针方向)旋转的感光鼓30。感光鼓30是其在表面中形成静电潜像的图像载体。
充电装置32、曝光装置34、显影装置36、擦除装置38和调色剂去除装置40沿着感光鼓30的旋转方向从上游侧以此顺序设置在各感光鼓30周围。充电装置32使感光鼓30表面带电。曝光装置34将带电荷的感光鼓30的表面曝光，以在感光鼓30表面中形成静电潜像。显影装置36将感光鼓30的表面中形成的静电潜像显影，由此形成调色剂图像。在调色剂图像转印到中间转印带24之后，擦除装置38从感光鼓30表面擦除电荷。在调色剂图像转印到中间转印带24之后，调色剂去除装置40去除感光鼓30表面上剩余的调色剂。
调色剂容纳室58设置在中间转印带24之上，并且调色剂容纳室58是存储(容纳)有调色剂的第一粉末容纳室的实施例。调色剂容纳室58分别设置在图像形成单元22Y、22M、22C和22K中。调色剂由调色剂容纳室58供应到各图像形成单元22Y、22M、22C和22K的显影装置36。
显影装置36包括显影室36A，包含调色剂和磁性载体的显影剂容纳在显影室36A中，并且显影室36A是容纳有粉末的第二粉末室的实施例。在显影室36A中设置输送部件36B和显影辊36C。输送部件36B在搅动显影剂的同时输送显影剂。作为显影剂保持部件的实施例的显影辊36C保持由输送部件36B输送的显影剂。由显影辊36C保持的调色剂粘附于感光鼓30表面，以将静电潜像显影。
调色剂输送装置60设置在调色剂容纳室58和显影室36A之间。调色剂输送装置60是输送粉末的粉末输送装置，并且调色剂输送装置60将调色剂从调色剂容纳室58向显影室36A输送。稍后描述调色剂输送装置60的构造。
该示例性实施方式的调色剂输送装置60可以用于输送除了调色剂之外的粉末的情况。例如，调色剂输送装置60可以用于除了调色剂之外的粉末，该粉末的流动性随着环境条件或生产条件的变化而变化。
中间转印带24被环绕对置辊42、驱动辊44和支撑辊46缠绕。对置辊42面向二次转印辊28。中间转印带24在接触感光鼓30的同时沿着一个方向(图1中的顺时针方向)循环移动。
调色剂去除单元48设置在中间转印带24上，以去除中间转引带24上剩余的调色剂。
一次转印辊26面向感光鼓30，从而与感光鼓30一起夹住中间转印带24。在一次转印辊26和感光鼓30之间形成一次转印位置。感光鼓30上的调色剂图像在一次转印位置被一次转印到中间转印带24。在一次转印位置，一次转印辊26通过压力和静电力将感光鼓30表面上的调色剂图像转印到中间转印带24。
二次转印辊28面向对置辊42，从而与对置辊42一起夹住中间转印带24。在二次转印辊28和对置辊42之间形成二次转印位置。中间转印带24上的调色剂图像在二次转印位置被二次转印到记录介质P。
运送单元16包括送出辊50和成对的运送辊52。送出辊50送出容纳在记录介质容纳单元12中的记录介质P。成对的运送辊52将送出辊50送出的记录介质P运送到二次转印位置，同时将记录介质P夹在其间。
定影装置18沿着运送方向布置在二次转印位置的下游侧，用于使在二次转印位置处转印到记录介质P的调色剂图像定影。
一对运送辊54和一对排出辊56沿着运送方向以此顺序布置在定影装置18的下游侧。该对运送辊54在将记录介质P夹在其间的同时运送记录介质P。该对排出辊56将记录介质P排出到记录介质排出单元20。
以下将描述在示例性实施方式的图像形成装置中形成图像的图像形成操作。
在示例性实施方式的图像形成装置10中，当在记录介质P上形成图像时，该对运送辊52将从记录介质容纳单元12送出的记录介质P运送到二次转印位置。
另一方面，在中间转印带24中，由图像形成单元22Y、22M、22C和22K形成的调色剂图像重叠以形成彩色图像。中间转印带24上形成的彩色图像被转印到运送到二次转印位置的记录介质P。
转印有调色剂图像的记录介质P被运送到定影装置18，并且由定影装置18将所转印的调色剂图像定影。该对排出辊56将定影有调色剂图像的记录介质P排出到记录介质排出单元20。以此方式，执行一系列的图像形成操作。
(根据示例性实施方式的调色剂输送装置的构造)
以下将描述示例性实施方式的调色剂输送装置的构造。图2是示出了该示例性实施方式的调色剂输送装置的构造的示意图。
该示例性实施方式的调色剂输送装置60包括输送通路62和输送部件64。调色剂从调色剂容纳室58通过输送通路62输送到显影室36A。输送部件64布置在输送通路62中，用于输送调色剂。
调色剂容纳室58形成在容纳有调色剂的调色剂贮存容器82中。例如，由调色剂盒来构成该调色剂贮存容器82。调色剂容纳在调色剂盒中，该调色剂盒可拆卸地安装到图像形成装置10。
输送通路62由输送管72的内部和输送管74的内部形成。输送管72水平延伸。输送管74联接到输送管72的一端，并且输送管74竖直延伸。输送部件64布置在输送管72中。
输送部件64形成为螺旋输送器，并且输送部件64包括旋转轴64A和叶片部件64B。叶片部件64B环绕旋转轴64A成螺旋形设置，并且叶片部件64B可以通过旋转轴64A的旋转来输送调色剂。
在旋转轴64A的一端(图2中的右端)设置齿轮部分66。齿轮部分66与设置在驱动部分(未示出)的驱动轴70上的齿轮部分68啮合。因此，驱动轴70通过驱动部分的驱动力而旋转，并且驱动轴70的转矩通过齿轮部分68和66传输到旋转轴64A。传输有驱动轴70的转矩的旋转轴64A旋转，以通过叶片部件64B来传送调色剂。
曲柄76联接到旋转轴64A的另一端，用于将旋转轴64A的旋转运动转换成往复运动。螺旋缠绕线圈78的一端联接到曲柄76。因此，曲柄76将旋转轴64A的旋转运动转换成往复运动，以使线圈78上下移动。
在输送管72中，在布置有输送部件64的输送通路62上形成具有进口80的进口区T。调色剂从调色剂容纳室58通过进口80而被接收到输送管72中。进口80形成在调色剂容纳室58下方并位于输送管72的上部。从调色剂容纳室58落下的调色剂通过进口80而被接收到输送管72中的输送通路62中。
在进口区T中，输送部件64将通过进口80接收的调色剂输送到下游侧。进口区T的范围从进口80的一端(双点划线80A的一部分)到另一端(双点划线80B的一部分)。
在输送管72中，在布置有输送部件64的输送通路62上形成第一输送区H1。第一输送区H1沿着输送方向布置在进口区T的下游侧。在第一输送区H1中，输送部件64将从进口区T输送的调色剂输送到下游侧。
在输送管72中，在布置有输送部件64的输送通路62上形成第二输送区H2。第二输送区H2沿着输送方向布置在第一输送区H1的下游侧。在第二输送区H1中，输送部件64将从第一输送区H1输送的调色剂输送到下游侧。
在第二输送区H2中，输送部件64的每转可输送量低于输送部件费4在第一输送区H1中的每转可输送量。具体来讲，在第二输送区H2中，输送部件64的旋转轴64A的直径(轴直径)大于在第一输送区H1中旋转轴64A的直径。
例如，在进口区T和第一输送区H1中旋转轴64A的直径为3mm的情况下，在第二输送区H2中，旋转轴64A的直径范围是等于或大于8mm并且等于或小于9mm。
在这种情况下，叶片部件64B的外径被设置为12mm，输送管72的内径(输送通路62的通路宽度)被设置为14mm，并且叶片部件64B的一个节距被设置为14mm。注意的是，该“一个节距”表示从叶片部件64B的一个顶点到叶片部件64B的另一个顶点的距离，后一个叶片部件64B的另一个顶点沿着旋转轴64A的轴向与所述一个顶点相邻。
例如，第二输送区H2的长度范围为等于或大于叶片部件64B的一个节距而等于或小于叶片部件64B的两个节距(1至2个节距)，第一输送区H1的长度范围为等于或大于叶片部件64B的半个节距而等于或小于叶片部件64B的一个半节距(0.5至1.5个节距)，并且进口区T的长度为叶片部件64B的一个半节距(1.5个节距)。
在附图中，字母A表示旋转轴64A的直径，字母B表示叶片部件64B的外径，并且字母C表示输送管72的内径。
在第二输送区H2中，输送部件64的每转可输送量低于输送部件64在第一输送区H1中的每转可输送量的构造不限于如下构造：输送部件64的旋转轴64A在第二输送区H2中的直径大于输送部件64的旋转轴64A在第一输送区H1中的直径。例如，如图4中所示，在第二输送区H2中，输送部件64的叶片部件64B的外径可以小于输送部件64的叶片部件64B在第一输送区H1中的外径，并且输送管72的内径(输送通路62的通路宽度)小于输送管72在第一输送区H1中的内径。
在这种情况下，当输送部件64的叶片部件64B在第一输送区H1中的外径与第二输送区H2中的不同时，在输送管72的内径(输送通路62的通路宽度)方面，第一输送区H1可以等于第二输送区H2。
在第二输送区H2中，输送部件64的每转可输送量低于输送部件64在第一输送区H1中的每转可输送量的构造可以是如下构造：输送部件64的旋转轴64A在第二输送区H2中的直径大于输送部件64的旋转轴64A在第一输送区H1中的直径，并且输送部件64的叶片部件64B在第二输送区H2中的外径小于输送部件64的叶片部件64B在第一输送区H1中的外径。
在第二输送区H2中，输送部件64的每转可输送量低于输送部件64在第一输送区H1中的每转可输送量的构造可以是如下构造：输送部件64的叶片部件64B在第二输送区H2中的一个节距小于输送部件64的叶片部件64B在第一输送区H1中的一个节距(“1个节距(H2)”小于“1个节距(H1)”，参见图12)。
应注意的是，作为其中在第二输送区H2中输送部件64的每转可输送量低于在第一输送区H1中输送部件64的每转可输送量的构造，可以组合以上提及的如下任意构造：“输送部件64的旋转轴64A在第二输送区H2中的直径大于输送部件64的旋转轴64A在第一输送区H1中的直径”、“输送部件64的叶片部件64B在第二输送区H2中的外径小于输送部件64的叶片部件64B在第一输送区H1中的外径”、“输送管72在第二输送区H2中的内径(输送通路62的通路宽度)小于输送管72在第一输送区H1中的内径”以及“输送部件64的叶片部件64B在第二输送区H2中的一个节距小于输送部件64的叶片部件64B在第一输送区H1中的一个节距”。
(评价)
以下将描述对实施例1和2以及对比实施例1至3所进行的评价。在评价过程中，在示例性实施方式的构造中，叶片部件64B的一个节距被设置为14mm，进口区T的长度被设置为叶片部件64B的一个半节距，第一传送区H1的长度被设置为叶片部件64B的一个半节距，并且第二输送区H2的长度被设置为叶片部件64B的两个节距。
在实施例1和2以及对比实施例1至3中均设置了旋转轴64A的直径、叶片部件64B的外径和输送管72的内径时，执行评价。
评价是通过以下步骤来执行的：通过使用被保持在高温环境中而被施加热应力的调色剂以及没有被施加热应力的调色剂，计算一个调色剂盒每单位时间输送的调色剂的量(分配速率)。
<实施例1>
对于实施例1，在进口区T、第一输送区H1和第二输送区H2中，输送管72的内径被设置为14mm，并且叶片部件64B的外径被设置为12mm。在进口区T和第一输送区H1中，旋转轴64A的直径被设置为3mm。在第二输送区H2中，旋转轴64A的直径被设置为9mm(参见图2)。
作为实施例1的评价结果，被施加热应力的调色剂和没有被施加热应力的调色剂之间的分配速率差为3％，如图3中所示。
虽然分配速率的绝对值降低，但是通过根据需要增大用于旋转和驱动旋转轴64A的转速或者通过增大输送部件64的叶片部件64B的外径，可以增大分配速率的绝对值。
<实施例2>
对于实施例2，在进口区T、第一输送区H1和第二输送区H2中，旋转轴64A的直径被设置为3mm。在进口区T和第一输送区H1中，输送管72的内径被设置为14mm，叶片部件64B的外径被设置为12mm。在第二输送区H2中，输送管72的内径被设置为9.5mm，叶片部件64B的外径被设置为8.5mm(参见图4)。作为实施例2的评价结果，被施加热应力的调色剂和没有被施加热应力的调色剂之间的分配速率差为7％，如图5中所示。
<对比实施例1>
对于对比实施例1，在进口区T、第一输送区H1和第二输送区H2中，输送管72的内径被设置为14mm，叶片部件64B的外径被设置为12mm，并且旋转轴64A的直径被设置为3mm(参见图6)。
作为对比实施例1的评价结果，被施加热应力的调色剂和没有被施加热应力的调色剂之间的分配速率差为25％，如图7中所示。
<对比实施例2>
对于对比实施例2，在进口区T、第一输送区H1和第二输送区H2中，输送管72的内径被设置为14mm，叶片部件64B的外径被设置为12mm，并且旋转轴64A的直径被设置为9mm(参见图8)。
作为对比实施例2的评价结果，被施加热应力的调色剂和没有被施加热应力的调色剂之间的分配速率差为33％，如图9中所示。
<对比实施例3>
对于对比实施例3，在进口区T、第一输送区H1和第二输送区H2中，输送管72的内径被设置为14mm并且叶片部件64B的外径被设置为12mm。
在进口区T中，旋转轴64A的直径被设置为3mm。在第一输送区H1和第二输送区H2中，旋转轴64A的直径被设置为9mm(参见图10)。
作为对比实施例2的评价结果，被施加热应力的调色剂和没有被施加热应力的调色剂之间的分配速率差为27％，如图11中所示。
在对比实施例1至3中，被施加热应力的调色剂和没有被施加热应力的调色剂之间的分配速率差为25％、33％和27％。另一方面，在实施例1和2中，分配速率差被改进至3％和7％。
在对比实施例3中，虽然在进口区T中输送部件64的每转可输送量与在第一输送区H1和第二输送区H2中输送部件64的每转可输送量存在不同，但是也没有实现改进。即，应理解的是，使输送部件64在第一输送区H1中的每转可输送量与输送部件64在第二输送区H2中的每转可输送量之间存在不同十分重要，如同在实施例1和实施例2中一样。
这是因为：虽然在进口区T中从调色剂容纳室58接收到输送部件64的叶片部件64B之间的调色剂的量由于调色剂流动性差异而产生变化，但是通过在紧接着进口区T之后的调色剂输送区中依次设置“调色剂可输送量大的部分”和“调色剂可输送量小的部分”，吸收进口区T中产生的变化，因此稳定了调色剂输送量。
本发明不限于上述示例性实施方式，而是在不脱离本发明范围的情况下，可以进行各种修改、变化和改进。