JP2007256740A

JP2007256740A - バネスパイラルおよびトナー搬送装置

Info

Publication number: JP2007256740A
Application number: JP2006082386A
Authority: JP
Inventors: Hiroto Konishi; 弘人小西
Original assignee: Kyocera Mita Corp
Current assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 2006-03-24
Filing date: 2006-03-24
Publication date: 2007-10-04

Abstract

【課題】安価な材料から形成されたパイプでも騒音を十分に小さくすることができ、又、パイプ内面が傷つくことを防止できるようにしたバネスパイラルを提供することを目的とする。
【解決手段】搬送方向が直線的な直線部分２２、２３と搬送方向が円滑に向け変えられる湾曲部分２１を含むトナー搬送用パイプ１９に内接して、スパイラル軸心回りに回転させるバネスパイラル２４において、前記湾曲部分２１に対応する湾曲部２７のスパイラルピッチＰ１を前記直線部分２２、２３に対応する直線部２８のスパイラルピッチＰ２よりも小さくする。これにより、湾曲部分２１の内面へのバネスパイラル２４の接触圧が小さくなり、安価な材料から形成されたパイプでも騒音を十分に小さくすることができ、又、パイプ内面が傷つくことを防止できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、トナーを使用する画像形成装置において、クリーニング手段から回収容器に廃トナーを搬送するバネスパイラルおよびこれを備えたトナー搬送装置に関する。

後掲する特許文献１に記載されているように、トナーを用いる画像形成装置においては、一様に帯電させた回転ドラムにレーザ光線を照射して部分的に除電することにより静電潜像を形成し、この静電潜像の帯電部分にトナーを付着させることによりトナー画像を回転ドラムに現像した後、このドラムから直接に（あるいは転写手段を経て）用紙にトナーを移転させることにより用紙にトナー画像を転写し、更にこの後、用紙に転写されたトナー画像を定着させる作業ユニットが設けられる。

ドラムのトナー画像は用紙又は転写手段に全て移転されることが理想であり、又、転写手段のトナー画像は転写手段から用紙に全て移転されることが理想であるが、用紙又は転写手段への転写後にドラムや転写手段にトナーが移転されずに残留することがある。

用紙又は転写手段への転写後にドラムや転写手段に残留したトナーは、クリーニング手段により当該ドラム又は転写手段から除去され回収容器に回収される。

クリーニング手段から回収容器にトナーを搬送するトナー搬送手段は、クリーニング手段から回収容器にトナーを導くトナー搬送用パイプと、このパイプに内接させて、スパイラル軸心回りに回転させるバネスパイラルを備えている。

前記パイプは、殆どの場合、当該画像形成装置のハウジング内における機器レイアウトの都合と、該パイプ内へのトナーの残留防止及びコストダウンを図るため、搬送方向が直線的な直線部分と搬送方向が円滑に向け変えられる湾曲部分を含んでいる。

前記バネスパイラルは、これを駆動するモータに連結するための入力軸と、一端がこの入力軸に固定され、前記パイプに内接する螺旋形状のバネ線材からなる本体を備え、パイプ内でこのバネスパイラルをその螺旋の中心軸、即ち、スパイラル軸心の回りに回転させることにより、パイプ内でのトナーの凝集を防止すると共に、パイプ内のトナーを確実に回収容器に搬送するようにしている。
特開２００２−１４５８７号公報

従来、前記特許文献１に記載されているように、このバネスパイラルとパイプ内面との接触により騒音が発生することは認識されており、この騒音を減少させることが課題とされている。

特許文献１には、トナー搬送用パイプをＪＩＳ−Ｋ−６３０１に規定されているスプリング式硬さ試験A型による硬度が５０乃至７０である合成ゴムから形成することにより、搬送トナー量が少ないときでもパイプから放散される騒音を十分に小さくすることができる技術が開示されている。

しかし、この特許文献１に記載された従来技術によれば、パイプの材料として特定の硬度を有する合成ゴムを使用するので、パイプが高価になり、コスト高になるという問題が生じる。

ところで、画像形成装置の運転騒音の一因であるトナー搬送用パイプとバネスパイラルの接触による騒音の大小はバネスパイラルのパイプ内面への接触圧に関連し、パイプから放散される騒音の大部分は、この接触圧が大きくなるパイプの湾曲部分でバネスパイラルとパイプが擦れ合うために発生し、この湾曲部分から放散されていると思われる。

そこで、本発明は、パイプの湾曲部分におけるバネスパイラルのパイプ内面への接触圧が小さくなり、安価な材料から形成されたパイプであっても騒音を十分に小さくすることができると共に、パイプ内面が傷害され難くなるバネスパイラル及びこれを備えたトナー搬送装置を提供することを目的とする。

この目的を解決するため、本発明に係る第１のバネスパイラル（以下、本第１発明という。）は、搬送方向が直線的な直線部分と搬送方向が円滑に向け変えられる湾曲部分を含むトナー搬送用パイプに内接させて、スパイラル軸心回りに回転させるバネスパイラルにおいて、前記パイプの湾曲部分に対応する湾曲部のスパイラルピッチを前記パイプの直線部分に対応する直線部のスパイラルピッチよりも小さくしてあることを特徴とする、という技術的手段を採用する。

これによれば、前記パイプの湾曲部分に対応する湾曲部と前記パイプの直線部分に対応する直線部のスパイラルピッチを同一にしている従来のバネスパイラルに比べて、湾曲部において、バネスパイラルが曲がり易くなり、バネスパイラルのパイプ内面への接触圧が小さくなる。

その結果、パイプにコスト高になる材料を使用しなくても、バネスパイラルとパイプ内面との接触により発生する騒音を十分に小さくすることができる。

又、本発明に係る第２のバネスパイラル（以下、本第２発明という。）は、搬送方向が直線的な直線部分と搬送方向が円滑に向け変えられる湾曲部分を含むトナー搬送用パイプに内接させて、スパイラル軸心回りに回転させるバネスパイラルにおいて、前記パイプの湾曲部分に対応する湾曲部の外径を前記パイプの直線部分に対応する直線部のそれよりも小さくしてあることを特徴とする、という技術的手段を採用する。

これによれば、前記パイプの湾曲部分に対応する湾曲部のスパイラルピッチを前記パイプの直線部分に対応する直線部のそれと均一にしている従来のバネスパイラルに比べて、湾曲部において、バネスパイラルが曲がり易くなり、バネスパイラルのパイプ内面への接触圧が小さくなる。

その結果、パイプにコスト高になる材料を使用しなくても、バネスパイラルとパイプ内面との接触により発生する騒音を小さくすることができ、又、音の強度を減衰させることができる。

もちろん、本発明において、搬送方向が直線的な直線部分と搬送方向が円滑に向け変えられる湾曲部分を含むトナー搬送用パイプに内接させて、スパイラル軸心回りに回転させるバネスパイラルにおいて、前記パイプの湾曲部分に対応する湾曲部のスパイラルピッチ及び外径を前記パイプの直線部分に対応する直線部のスパイラルピッチ及び外径よりも小さくしてあることを特徴とする、という本第１発明と本第２発明を融合させた技術的手段を採用することは妨げない。

以上に説明したように、本第１発明は、搬送経路に沿う一部分又は複数部分が湾曲しているトナー搬送用パイプ内に、スパイラル軸心回りに回転可能に配置されるバネスパイラルにおいて、前記パイプの湾曲部分に対応する湾曲部のスパイラルピッチを前記パイプの直線部分に対応する直線部のそれよりも小さくしてあることを特徴とする、という技術的手段を採用するので、これによれば、従来のバネスパイラルに比べて、湾曲部が曲り易く、パイプの湾曲部分におけるパイプ内面への接触圧が小さくなる。

その結果、本第１発明によれば、パイプにコスト高の材料を用いなくても、バネスパイラルとパイプ内面との接触により発生する騒音を小さくすることができると共に、バネスパイラルがパイプの湾曲部分の内面を傷つけることを防止することができる、という効果を得ることができる。

又、以上に説明したように、本第２発明は、搬送経路に沿う一部分又は複数部分が湾曲しているトナー搬送用パイプ内に、スパイラル軸心回りに回転可能に配置されるバネスパイラルにおいて、前記パイプの湾曲部分に対応する湾曲部の外径を前記パイプの直線部分に対応する直線部のそれよりも小さくしてあることを特徴とする、という技術的手段を採用するので、これによれば、従来のバネスパイラルに比べて、湾曲部が曲り易く、パイプの湾曲部分におけるパイプ内面への接触圧が小さくなる。

その結果、本第２発明によれば、パイプにコスト高の材料を用いなくても、バネスパイラルとパイプ内面との接触により発生する騒音を小さくすることができると共に、バネスパイラルがパイプの湾曲部分の内面を傷つけることを防止することができる、という効果を得ることができる。

更に、本発明において、本第１発明と本第２発明を共に採用し、搬送経路に沿う一部分又は複数部分が湾曲しているトナー搬送用パイプ内に、スパイラル軸心回りに回転可能に配置されるバネスパイラルにおいて、前記パイプの湾曲部分に対応する湾曲部のスパイラルピッチ及び外径を前記パイプの直線部分に対応する直線部のスパイラルピッチ及び外径よりも小さくしてあることを特徴とする、という技術的手段を採用する場合には、従来のバネスパイラルに比べて、湾曲部が一層曲り易く、パイプの湾曲部分におけるパイプ内面への接触圧が一層小さくなる。

その結果、これによれば、パイプにコスト高の材料を用いなくても、バネスパイラルとパイプ内面との接触により発生する騒音を一層小さくすることができると共に、バネスパイラルがパイプの湾曲部分の内面を傷つけることを確実に防止することができる、という効果を得ることができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を備えるバネスパイラルを図面に基づいて具体的に説明する。

図面において、図１はパイプに収納された本発明の一実施例に係るバネスパイラルを用いるトナー搬送手段の縦断正面図であり、図２は該バネスパイラルを用いる複写機からなる画像形成装置の構成図であり、図３はこの画像形成装置のトナー搬送手段の縦断正面図であり、図４は自然状態における前記バネスパイラルの正面図であり、図５は自然状態における本発明の他の実施例に係るバネスパイラルの正面図であり、図６はそのバネスパイラルを用いたトナー搬送手段の要部を縦断して模式的に示す縦断正面図である。

さて、図２に示す画像形成装置は、ハウジング１と、該ハウジング１の上に配置された画像読取ユニット２と、前記ハウジング１内の上部に配置された作業ユニット３と、前記ハウジング１内の下部に配置された上下２段の給紙トレイ４と、前記ハウジング１内で給紙トレイ４よりも上方に配置された大容量給紙トレイ５とを備えている。

又、この画像形成装置は、これら給紙トレイ４及び大容量給紙トレイ５の中で択一されたものから用紙を取り出して前記作業ユニット３の下側に搬送する用紙供給手段６と、前記作業ユニット３の下側から送り出される用紙を直接に前記ハウジング１外に排出したり、裏返して前記作業ユニット３に送り戻した後、前記ハウジング１外に排出したりする排紙ユニット７を備えている。

前記作業ユニット３は、用紙の搬送速度と同じ周速度で回転させる回転ドラム８と、この回転ドラム８の表面を一様に帯電させる帯電器９と、前記回転ドラム８の帯電を部分的に除電して該回転ドラム８の表面に静電画像を形成する静電画像形成手段（図示略。）と、前記回転ドラム８に形成された静電潜像にトナーを吸着させてトナー画像を形成する現像器１０と、前記回転ドラム８に残留したトナー（廃トナー）を該回転ドラム８から除去するクリーニング手段１１とを備えている。

又、前記回転ドラム８の下側には、用紙を挟んで該ドラム８に対向させ、トナー画像を該ドラム８から用紙に移転させる転写手段１２が配置され、この転写手段１２から排紙ユニット７に至る用紙搬送経路に、用紙に転写されたトナー画像を用紙に定着させる定着器１３が設けられる。

前記ハウジング１内の後下部には、廃トナーが回収される回収容器１４が取出し可能に収納され、又、前記ハウジング１内の後部には、前記クリーニング手段１１でドラム８から除去した廃トナーを該クリーニング手段１１から回収容器１４に搬送するトナー搬送手段１５が設けられる。

図１と図３に示すように、このトナー搬送手段１５は、前記クリーニング手段１１からクリーニングスパイラル１６により排出される廃トナーを受け入れる入口部分１７と、その下側に漏斗部分１８を介して連通させるパイプ１９と、前記入口部分１７の片側に連接されたモータ支持部２０（図３では紙背側に隠れるので省略している。）を備えている。

前記パイプ１９は、その内部に形成された搬送路の向き、即ち、搬送方向を縦向きから横向きにほぼ９０度向け替える湾曲部分２１と、内部に縦軸の直線的な搬送路が形成されていて、上端が漏斗部分１８に接続され、下端が前記湾曲部分２１の上向き開口に接続される縦軸の直線部分２２と、内部に横軸の直線的な搬送路が形成されていて、一端が前記湾曲部分２１の横向き開口に接続され、他端が前記回収容器１４に差込まれ、該回収容器１４内に開放される横軸の直線部分２３とからなる。

なお、図３に示すように、前記縦軸の直線部分２２は側面視においてへ字形に屈曲する形状に形成されている。

図１に示すように、このトナー搬送手段１５は、前記モータ支持部２０に支持させたモータ（図示略。）に該モータ支持部２０内で連動連結され、入口部分１７、漏斗部分１８及びパイプ１９内に収納されるバネスパイラル２４を備える。

図４に示すように、このバネスパイラル２４は、一端に前記モータに連結される入力軸２５と、一端がこの入力軸２５に同軸状に固定される本体２６とを備えていて、この本体２６の前記湾曲部分２１内に収納される部分、即ち、湾曲部２７のスパイラルピッチＰ１はその両側の直線部分２２、２３に収容される部分、即ち、直線部２８のスパイラルピッチＰ２に比べて小さくしてある。

ここで、湾曲部２７のスパイラルピッチＰ１を直線部２８のスパイラルピッチＰ２に比べてどの程度小さくするかは、本体２６の線径、外径などを考慮して適宜設計される。

このバネスパイラル２４をパイプ１９内に収納すると、自然状態に復元しようとする弾性力により、バネスパイラル２４の湾曲部２７が湾曲部分２１の湾曲中心と反対側（遠心側）の内面に押付けられる。

しかし、このバネスパイラル２４の湾曲部２７のスパイラルピッチＰ１をその両側の直線部２８のスパイラルピッチＰ２に比べて小さくしてあるので、その湾曲部２７の弾性復元力が小さくなり、言換えると、湾曲部２７が曲り易くなり、湾曲部分２１の内面への接触圧が小さくなる。

その結果、このバネスパイラル２４によれば、パイプ１９の材料として特に一定以上の硬度を備える高価な材料を用いなくても、バネスパイラル２４とパイプ１９が擦れ合って生じる騒音が小さくなり、画像形成装置の運転騒音を小さくすることができる。

又、このバネスパイラル２４によれば、パイプ１９の材料として特に一定以上の硬度を備える高価な材料を用いなくても、バネスパイラル２４によるパイプ１９の内面の傷害が起り難くなり、パイプ１９の耐久性を高めることができる。

更に、このバネスパイラル２４によれば、安価な材料を使ってパイプ１９を作り、トナー搬送手段１５を安価にすることができる。

しかも、このバネスパイラル２４によれば、本体２６をパイプ１９の全長にわたって該パイプ１９の内面に摺接させることができるので、パイプ１９内におけるトナーの凝集を確実に解消できると共に、パイプ１９内へのトナーの残留を確実に防止することができる。

図５に示す本発明の他の実施例に係るバネスパイラル２９は、本体３０の湾曲部３１のスパイラルピッチＰ１及び外径Ｄ１がその両側の直線部３２のスパイラルピッチＰ２及び外径Ｄ２よりも小さくしてある。

湾曲部３１のスパイラルピッチＰ１を直線部３２のスパイラルピッチＰ２に比べてどの程度小さくするかは、本体３０の線径、湾曲部分２１の曲率半径、湾曲部３１の外径Ｄ１、直線部３２の外径Ｄ２などを考慮して適宜設計され、又、湾曲部３１の外径Ｄ１を直線部２８の外径Ｄ２に比べてどの程度小さくするかは、本体３０の線径、湾曲部分の曲率半径、湾曲部３１のスパイラルピッチＰ１、直線部３２のスパイラルピッチＰ２などを考慮して適宜設計される。

なお、このバネスパイラル２９のその他の構成は前記本発明の一実施例におけるそれらと同様である。

このバネスパイラル２９がパイプ１９内に収納されると、図６に示すように、湾曲部分３１の両側の直線部３２がそれぞれパイプ１９の縦軸の直線部分２２又は横軸の直線部分２３に内接することにより、例えば湾曲部３１の湾曲中心側では湾曲部３１と湾曲部分２１の間に微小な隙間を形成し、その反対側では湾曲部３２を湾曲部分２１の内面から大きく離隔させることができる。

その結果、湾曲部分２１において湾曲部３１がパイプ１９と擦れ合わなくなり、パイプ１９の材料として特に一定以上の硬度を備える高価な材料を用いなくても、バネスパイラル２９とパイプ１９の擦れ合いによる騒音が殆ど発生しなくなり、又、バネスパイラル２９がパイプ１９の内面を擦って傷つけることもなくなった。

なお、この実施例においては、湾曲部３１の位置、湾曲部３１の長さ及び外径を適宜設計することにより、湾曲部３１の湾曲中心側では湾曲部３１と湾曲部分２１の間に大きな隙間が形成され。その反対側では湾曲部３１と湾曲部分２１の内面の間に微小な隙間画形成されるようにすることも可能である。

この場合には、湾曲部分２１において湾曲部３１がパイプ１９と擦れ合わなくなり、パイプ１９の材料として特に一定以上の硬度を備える高価な材料を用いなくても、バネスパイラル２９とパイプ１９の擦れ合いによる騒音が殆ど発生しなくなり、又、バネスパイラル２９がパイプ１９の内面を擦って傷つけることもなくなる。

又、この実施例においては、湾曲部３１の位置、湾曲部３１の長さ及び外径などを適宜設計することにより、湾曲部３１の湾曲中心側又はその反対側で湾曲部３１を小さな接触圧で湾曲部分２１の内面に接触させ、その反対側又は湾曲中心側で湾曲部３１を湾曲部分２１の内面から離隔させることも可能である。

この場合には、湾曲部３１の湾曲部分２１の内面への接触圧が小さいので、これらが擦れ合うことにより発生する騒音が小さくなり、画像形成装置の運転騒音が小さくなると共に、湾曲部３１が湾曲部分２１の内面を傷つける程度が軽微になり、湾曲部分２１の耐久性を高めることができる。

本発明は、単一のトナーを用いる画像形成装置及び色や現像方式の異なる複数のトナーを用いる画像形成装置のクリーニング手段から回収容器に廃トナーを搬送するトナー搬送手段に組込まれるバネスパイラル及びこれを備えたトナー搬送装置に適用することができる。

図１は本発明を用いるトナー搬送手段の縦断正面図である。図２は本発明を用いる画像形成装置の構成図である。図３は本発明を用いるトナー搬送手段の側面図である。図４は自然状態における本発明の正面図である。図５は自然状態における本発明の正面図である。図６は本発明の要部の正面図である。

符号の説明

１９パイプ
２１湾曲部分
２２直線部分
２３直線部分
２４バネスプリング
２７湾曲部
２８直線部
２９バネスプリング
３１湾曲部
３２直線部
Ｐ１湾曲部２７のスパイラルピッチ
Ｐ２直線部２８のスパイラルピッチ
Ｄ１湾曲部２７の外径
Ｄ２直線部２８の外径

Claims

搬送方向が直線的な直線部分と搬送方向が円滑に向け変えられる湾曲部分を含むトナー搬送用パイプに内接させて、スパイラル軸心回りに回転させるバネスパイラルにおいて、
前記パイプの湾曲部分に内接させる湾曲部のスパイラルピッチを前記パイプの直線部分に内接させる直線部のスパイラルピッチよりも小さくしてあることを特徴とするバネスパイラル。
搬送方向が直線的な直線部分と搬送方向が円滑に向け変えられる湾曲部分を含むトナー搬送用パイプに内接させて、スパイラル軸心回りに回転させるバネスパイラルにおいて、
前記パイプの湾曲部分に内接させる湾曲部の外径を前記パイプの直線部分に内接させる直線部の外径よりも小さくしてあることを特徴とするバネスパイラル。
請求項１又は２に記載のバネスパイラルを備えたトナー搬送装置。