专利名称：调色剂输送装置、具有该调色剂输送装置的调色剂盒和清洁单元的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在采用电子照相系统的成像设备中使用的调色剂输送装置以及具有该调色剂输送装置的调色剂盒和清洁单元。
背景技术：
在采用双组分显影剂的电子照相系统的成像设备中，当显影部分中的调色剂被图像形成耗费和减少时，调色剂从调色剂盒被再次补充到显影部分中，以防止显影剂的调色剂浓度成为预定值或更小。作为可拆卸地附接至成像设备的传统调色剂盒，提出以下调色剂盒(例如，参见日本专利申请特开No. 2006-235255)。该调色剂盒包括用于容纳补充调色剂的调色剂储存器、用于向显影部分排出调色剂的调色剂出口以及用于将调色剂从调色剂容器输送至调色剂出口的推进螺杆。然而，在传统调色剂盒的情形中，空间变窄的调色剂排出部分被设置在调色剂输送路径的下游侧上。调色剂排出部分中的调色剂的流动性由于长距离的运输和长时间的未触碰状态而降低，因此调色剂容易粘结。当推进螺杆旋转且在该状态下将调色剂输送至调色剂输送路径的下游侧时，调色剂附着在调色剂输送路径的最下游侧的壁面上，并堆积在一起。堆积的调色剂通过相继输送的调色剂被抵靠着最下游侧的壁面过度挤压，从而容易处于凝固状态。当处于凝固状态的调色剂继续被抵靠着最下游侧上的壁面挤压并且变成块时，调色剂块最终抑制推进螺杆的旋转，即，在某些情况下出现锁止现象。
发明内容
鉴于以上问题设计出本发明，且其目的是提供一种调色剂输送装置、具有该调色剂输送装置的调色剂盒和清洁单元，上述调色剂输送装置用于在调色剂输送路径中的调色剂出口附近对调色剂凝固状态再度施压，从而防止出现锁止现象。根据本发明，提供了一种调色剂输送装置(第一发明)。该调色剂输送装置包括 调色剂输送筒，所述调色剂输送筒具有调色剂输送路径、调色剂入口以及调色剂出口，所述调色剂输送路径布置在调色剂输送筒的内部，所述调色剂入口布置在调色剂输送路径的上游侧用以将调色剂从外界引入调色剂输送路径，所述调色剂出口布置在调色剂输送路径的下游侧用以将调色剂从调色剂输送路径排出；以及螺杆轴，所述螺杆轴以可旋转的方式设置在调色剂输送筒中，并将调色剂输送路径中的调色剂从上游侧输送至下游侧。所述螺杆轴具有旋转轴以及安装至旋转轴的螺旋叶片。螺旋叶片具有刚性螺旋部分和螺旋弹簧部分，刚性螺旋部分固定至旋转轴，而螺旋弹簧部分被布置在相对于刚性螺旋部分的下游侧端部而言的下游侧上的面向调色剂出口的位置上。仅螺旋弹簧部分的上游侧端部被固定至刚性螺旋部分的下游侧端部或被固定至靠近刚性螺旋部分的下游侧端部的旋转轴部分，且螺旋弹簧部分能够在旋转轴的方向上弹性伸展和收缩。本发明的另一方面提供了一种调色剂盒(第二发明)。该调色剂盒包括盒主体， 具有调色剂输送装置以及与调色剂输送装置邻近地布置的调色剂容纳部分；开闭器，设置在盒主体的外表面侧上，用于打开/关闭调色剂输送筒中的调色剂出口 ；以及桨叶构件，以可旋转的方式设置在盒主体内，用于将调色剂容纳部分内的调色剂从调色剂输送筒中的调色剂入口供给到调色剂输送路径中。本发明的又一方面提供了一种清洁单元(第三发明)，其包括调色剂输送装置和叶片构件，该叶片构件安装至调色剂输送装置的调色剂输送筒中的调色剂入口的开口边缘。此外，本发明的又一方面提供了一种成像设备(第四发明)。该成像设备包括光导鼓，该光导鼓的表面形成有静电潜像；显影部分，用于将调色剂供应至光导鼓的表面上的静电潜像并形成调色剂图像；调色剂盒，用于对显影部分补充调色剂；转印部分，用于将光导鼓表面上的调色剂图像转印到记录介质上；以及定影部分，用于使调色剂图像定影到记录介质上。本发明的又一方面提供了一种成像设备(第五发明)。该成像设备包括光导鼓， 该光导鼓的表面形成有静电潜像；显影部分，用于将调色剂供应至光导鼓的表面上的静电潜像并形成调色剂图像；转印部分，用于将光导鼓表面上的调色剂图像转印到记录介质上； 定影部分，用于使调色剂图像定影到记录介质上；废弃调色剂收集部分；以及清洁单元，在该清洁单元中，叶片构件设置成触碰光导鼓的表面。在转印之后残留在光导鼓表面上的剩余调色剂由清洁单元除去，并被输送至废弃调色剂收集部分。在本发明的调色剂输送装置中，螺杆轴具有螺旋弹簧部分，该螺旋弹簧部分被布置在相对于刚性螺旋部分的下游侧端部而言的下游侧上的面向调色剂出口的位置上。仅螺旋弹簧部分的上游侧端部被固定至刚性螺旋部分的下游侧端部或被固定至靠近刚性螺旋部分的下游侧端部的旋转轴部分。螺旋弹簧部分在旋转轴方向上弹性地伸展和收缩。在螺杆轴将调色剂输送路径中的调色剂从上游侧输送至下游侧时，流动性低的调色剂在某些情况下暂时堆积在调色剂出口附近。然而，根据本发明，当螺旋弹簧部分在旋转轴方向上弹性压缩时，再次对调色剂施加过度的压缩力。结果，调色剂凝固状态再度受压， 因而能防止由调色剂凝固状态造成的推进螺杆的锁止现象。即便低流动性的调色剂暂时堆积在调色剂出口附近，螺旋弹簧部分的连续旋转也能从调色剂出口排出调色剂，且压缩的螺旋弹簧部分也因此而复原。因此，根据具有上述调色剂输送装置的调色剂盒和成像设备，防止了螺杆轴的锁止现象，并且能将调色剂稳定地供应至显影部分。为此，能在记录介质上形成图像浓度稳定的图像。根据具有上述调色剂输送装置的清洁单元和成像设备，由于防止了螺杆轴的锁止现象，所以能防止发生以下故障。该故障致使清洁单元充满被除去的调色剂(废弃调色剂)，被除去的调色剂溢出到光导鼓的一侧，且成像设备被调色剂污染。结果，能维持清洁单元的清洁功能。
图1是示出了根据本发明第一实施例的成像设备的整体构造的说明图；图2是示出了调色剂盒单元的构造的透视图，该调色剂盒单元具有安装至根据第一实施例的成像设备的调色剂盒；图3A是调色剂盒的侧视剖面图，示出了根据第一实施例的调色剂盒的螺杆轴中的螺旋叶片的截面形状，图3B是沿图3A中的调色剂盒的A-A线截取的剖面图，图3C是沿图3A中的调色剂盒的B-B线截取的剖面图，而图3D是沿图3A中的调色剂盒的C-C线截取的剖面图；图4是示出了根据第一实施例的调色剂盒的侧视剖面图；图5是示出了根据第一实施例的调色剂输送装置的螺杆轴的一部分的剖面图；图6是分解图，示出了根据第一实施例的螺杆轴的刚性螺旋部分与螺旋弹簧部分分离的状态；图7是描述了根据第一实施例的螺杆轴的螺旋弹簧部分的功能的局部剖面图；图8是示出了根据本发明第二实施例的调色剂盒中的调色剂排出部分的局部剖面图；图9是根据第三实施例从上游侧看成像设备中的调色剂输送装置时的示意性剖面图；以及图10是示出了根据第三实施例的调色剂输送装置的剖面图。
具体实施例方式根据本发明的调色剂输送装置可用作电子照相系统的成像设备，例如单色或全色复印机、打印机、传真机以及具备这些设备的功能的复合设备中的调色剂输送机构。更具体地，可将本发明的调色剂输送装置用作可拆卸地(可互换地)附接至成像设备的设备主体的调色剂盒的调色剂输送机构或者用于除去光导鼓表面上的剩余调色剂的清洁单元的调色剂输送机构。该调色剂输送装置包括调色剂输送筒和螺杆轴。调色剂输送筒具有布置在其内的调色剂输送路径、布置在调色剂输送路径的上游侧以将调色剂从外界引入调色剂输送路径的调色剂入口以及布置在调色剂输送路径的下游侧以将调色剂从调色剂输送路径排出的调色剂出口。螺杆轴以可旋转的方式设置在调色剂输送筒内，并将调色剂输送路径中的调色剂从上游侧输送至下游侧。该螺杆轴具有旋转轴以及安装至旋转轴的螺旋叶片。螺旋叶片具有刚性螺旋部分和螺旋弹簧部分，该刚性螺旋部分固定至旋转轴，而螺旋弹簧部分被布置在相对于刚性螺旋部分的下游侧端部而言的下游侧上的面向调色剂出口的位置上。仅螺旋弹簧部分的上游侧端部被固定至刚性螺旋部分的下游侧端部或被固定至靠近刚性螺旋部分的下游侧端部的旋转轴部分。螺旋弹簧部分能在旋转轴方向上弹性伸展和收缩。可具体以下面的方式来构成和组合调色剂输送装置。(1)将螺旋叶片形成为螺旋形状，其中，刚性螺旋部分和螺旋弹簧部分彼此连续。以此方式，能将调色剂输送路径中的调色剂平稳地输送至调色剂出口并排出，而不会造成堆积。
(2)调色剂输送筒在靠近调色剂出口的内壁面上具有振动强加突起。振动强加突起通过螺杆轴的旋转与螺旋弹簧部分接触，以使得螺旋弹簧部分振动。以此方式，当螺杆轴旋转且螺旋弹簧部分与振动强加突起接触时，螺旋弹簧部分沿着振动强加突起旋转，并因此在旋转轴方向上弹性压缩且变形。此后，螺旋弹簧部分的下游侧端部经过振动强加突起或者在这之前螺旋弹簧部分弹性变形而位于振动强加突起的上方，且螺旋弹簧部分复原。这一系列的操作使得螺旋弹簧部分在旋转轴方向上振动，且振动在旋转期间继续。为此，能抖落附着于螺旋弹簧部分的调色剂，并且即便调色剂堆积在调色剂出口附近， 也能通过振动以及由振动引起的风压抖落堆积的调色剂。另外，当调色剂粘着在调色剂出口附近时，螺旋弹簧部分在旋转轴方向上反复振动，从而能粉碎粘着的调色剂而容易地通过调色剂出口将其排出。(3)螺旋叶片形成为使得在螺旋弹簧部分与旋转轴之间提供间隙。以此方式，由于螺旋弹簧部分能在旋转轴的径向方向上移动，尤其是当设置了振动强加突起时，因此螺旋弹簧在旋转轴方向和旋转轴的径向方向上振动。为此，能有效抖落附着于螺旋弹簧的调色剂，而且能有效粉碎堆积在调色剂出口附近的粘着调色剂，从而通过调色剂出口将其排出。下面将参照附图详细描述本发明的实施例。本发明不限于以下实施例。(第一实施例)图1是示出了根据本发明第一实施例的成像设备的整体构造的说明图。根据第一实施例的成像设备100具有四个成像部分55(5 至55d)，如图1所示。 成像设备100的特征在于采用被设置到每个成像部分55的稍后描述的调色剂盒200 (200a 至 200d)。第一实施例示出了打印机的情形，其用于基于输入命令中包括的图像数据，如经由通信网络等从外部传输的图像数据而在预定片材(记录片材)上形成作为可见图像的彩色或单色图像。但是，成像设备可以是复印机、传真机或者具备它们的功能的复合设备，这些复印机、传真机或复合设备能根据从外部传输的图像数据和/或利用扫描仪从文件读取的图像数据在记录介质上形成彩色或单色图像。〈成像设备的整体构造〉下面首先详细说明成像设备100的整体构造。如图1所示，根据第一实施例的成像设备100具有曝光单元E、四个成像部分 55(5 至55d)、中间转印带11、一次转印辊13 (13a至13d)、二次转印辊14、定影部分15、 片材输送路径P1、P2和P3、进纸盒16、手动进纸盘17、排出盘18以及调色剂盒单元20。成像部分55 (5 至55d)具有光导鼓101 (101a至IOld)、显影部分102 (10 至 102d)、充电辊 103 (103a 至 103d)、清洁单元 104 (104a M 104d)，光导鼓 101 (101a 至 IOld) 相当于由曝光单元E在其上形成潜像的图像携载构件。在成像设备100中处理的彩色图像数据为处理包括黑色(K)、青色(C)、品红色(M) 和黄色(Y)四种颜色色调的图像数据。由成像部分55 (5 至55d)基于该图像数据形成可见图像。因此，成像部分55(5 至55d)分别设置有显影部分102 (10 至102d)、光导鼓101 (IOla至IOld)、充电辊103(103a至103d)、转印辊13(13a至13d)以及清洁单元 104 (104a至104d)，从而根据每种颜色形成四种潜像。成像部分55 (5 至55d)在中间转印带11的移动方向(竖直扫描方向)上被布
置成一行。由于成像部分5 至55d具有类似的构造，因此，在本说明书中，有时候用统一的附图标记55来表示成像部分，用统一的附图标记101来表示设置到各个成像部分的光导鼓，用统一的附图标记102来表示显影部分，用统一的附图标记103来表示充电辊，用统一的附图标记13来表示转印辊，而用统一的附图标记104来表示清洁单元。对于符号a至 d，a对应于黑色，b对应于青色，c对应于品红色，而d对应于黄色。四个成像系统(image station)由用这些符号区别开来的各个单元构成。作为曝光装置的曝光单元E具有未示出的半导体激光器、多角镜4、第一反光镜7 和第二反光镜8。曝光单元E分别向光导鼓IOla至IOld发射激光束，例如通过关于黑色、 青色、品红色和黄色的色调的图像数据所调制的激光束。通过关于黑色、青色、品红色和黄色的色调的图像数据而在光导鼓IOla至IOld上形成静电潜像。第一实施例中，曝光单元E采用利用具有激光发射部分和反光镜的激光扫描单元 (LSU)的方法，但也可采用例如利用其中发光元件被布置为阵列图案的EL或LED记录头的方法。光导鼓101为被布置在曝光单元E上方并具有大致圆柱形状的图像携载构件。光导鼓101由未示出的驱动单元和控制单元控制，从而在预定方向上旋转。光导鼓101具有例如由铝形成的金属鼓制成的基体材料以及薄膜光电导层，该薄膜光电导层被层压在基体材料的外周面上，并由非晶硅(a-Si)、硒(Se)或有机光学半导体 (有机光电导体0PC)制成。特别地，光导鼓101的构造不限于以上构造。充电辊103为接触型充电单元，其用预定的电位对光导鼓101的表面均勻充电。在第一实施例中，如图1所示，接触型充电辊103被用作充电单元，但可用充电器型或电刷型充电单元来代替充电辊103。显影部分102将调色剂供应至形成静电潜像的光导鼓101的表面，并使静电潜像显影到调色剂图像上。各个显影部分10 至102d分别容纳黑色、青色、品红色和黄色调色剂，并与各种色调对应地将光导鼓IOla至IOld上形成的静电潜像显影成黑色、青色、品红色和黄色调色剂图像。清洁单元104在显影和图像转印之后利用润滑剂等等除去光导鼓101的表面上残留的调色剂，并收集这些调色剂。布置在光导鼓101上方的中间转印带11被形成为具有大约100 μ m至150 μ m厚度的薄膜的无端形式。中间转印带11在驱动辊Ila与从动辊lib之间延伸，从而形成环状转印路径，该驱动辊和从动辊被布置在调色剂图像输送方向上的下游侧和上游侧。对与中间转印带11的下部处的外周面相对的光导鼓101而言，从调色剂图像输送方向的上游侧开始以光导鼓loid、光导鼓101c、光导鼓IOlb和光导鼓IOla的次序对它们进行布置。一次转印辊13a至13d被布置在中间转印带11的下部处的内周侧上。一次转印辊13a至13d触碰下部内周面，使其下部外周面压靠着光导鼓IOla至101d。中间转印带 11的与光导鼓IOla至IOld接触的位置为一次转印位置。极性与调色剂充电极性相反的一次转印偏压通过恒压控制被施加给一次转印辊 13a至13d，从而将携载在光导鼓IOla至IOld表面上的调色剂图像转印到中间转印带11上。结果，形成在光导鼓IOla至IOld上的具有各种色调的调色剂图像以重叠方式被顺序地转印到中间转印带11的外周面上。全色调色剂图像被形成在中间转印带11的外周面上。当仅输入关于黄色、品红色、青色和黑色中的一些色调的图像数据时，在四个光导鼓IOla至IOld中的与输入图像数据的色调对应的一些光导鼓上形成静电潜像和调色剂图像。例如，在形成单色图像时，仅在与黑色色调对应的光导鼓IOla上形成静电潜像和调色剂图像，而且仅将黑色调色剂转印到中间转印带11的外周面上。一次转印辊13a至13d具有由直径为8至IOmm的金属(例如不锈钢)制成的轴， 以及覆盖该轴的表面的导电弹性材料(例如EPDM或聚氨酯泡沫)。由该导电弹性材料将高压均勻地施加给中间转印带11。在第一实施例中，将一次转印辊13a至13d用作转印电极，但除了它们以外，还可使用电刷。在各个一次转印位置上转印到中间转印带11的外周面上的调色剂图像通过中间转印带11的转动被输送至与二次转印辊14相对的二次转印位置。在形成图像时，二次转印辊14通过预定的挤压强度与缠绕在驱动辊Ila上的中间转印带11的外周面压力接触。为了稳定地获得挤压强度，二次转印辊14和驱动辊Ila中的任一个均由硬质材料如金属制成，而另一个由软质材料如弹性辊(弹性橡胶辊或起泡树脂辊)制成。当从进纸盒16或手动进纸盘17供给的片材经过二次转印辊14与中间转印带11 之间的二次转印位置时，极性(+)与调色剂充电极性(_)相反的高电压被施加给二次转印辊14。光导鼓IOla至IOld上的静电潜像由与色调对应的调色剂显影成调色剂图像，并且这些调色剂图像被层压到中间转印带11上。然后，通过中间转印带11的转动将层压的调色剂图像输送至二次转印位置，并且调色剂图像被转印到输送至二次转印位置的片材上。未被转印到片材上且残留在中间转印带11上的调色剂在下一步骤时导致调色剂的混色。为此，中间转印带清洁单元12除去并收集这些调色剂。中间转印带清洁单元12设置有例如与中间转印带11接触的清洁叶片。该清洁叶片被布置成与由从动辊lib支承的中间转印带11的外周面接触。调色剂图像在其上被转印为可见图像的片材被导向至定影部分15，该定影部分 15具有加热辊1 和加压辊15b。片材经过加热辊15a与加压辊1 之间，并经受加热和加压处理。结果，将成为可见图像的调色剂图像被牢固地定影到片材的表面上。定影有调色剂图像的片材通过排出辊18a被排到排出盘18上。成像设备100设置有在大致竖直方向上的片材输送路径P1，其用于通过二次转印辊14与中间转印带11之间并通过定影部分15将进纸盒16中容纳的片材输送至排出盘 18。在片材输送路径Pl上，布置有拾取辊16a、输送辊rlO、配准辊19和排出辊18a被。 拾取辊16a将进纸盒16中的片材一张接一张地供给至片材输送路径Pl。输送辊rlO向上输送供给的片材。配准辊19以预定定时对在二次转印辊14与中间转印带11之间输送的片材进行导向。排出辊18a将片材排出到排出盘18上。片材输送路径P2在成像设备100内部被设置在手动进纸盘17与配准辊19之间。 拾取辊17a和输送辊rlO被布置在片材输送路径P2上。片材输送路径P3被形成在排出辊18a与片材输送路径Pl上的配准辊19的上游侧之间。排出辊18a被设置成可在正向和反向两个方向上旋转。排出辊18a被在正向旋转方向上驱动，从而在图像形成于片材的一面上的单面成像时，以及在图像形成于片材的两面上的双面成像的第二面图像形成时，将片材排出到排出盘18上。另一方面，在双面成像的第一面图像形成时，排出辊18a被在正向旋转方向上驱动直到片材的后端经过定影部分15，并且在片材的后端被夹住的情况下被在反向旋转方向上驱动而将片材导向到片材输送路径P3中。结果，在双面成像时一面形成有图像的片材被导向至片材输送路径Pl，且其正面和背面以及前端和后端反向。配准辊19在中间转印带11转动的同时在二次转印辊14与中间转印带11之间对片材进行导向，该片材从进纸盒16或手动进纸盘17供给或者经由片材输送路径P3供给。为此，当光导鼓101或中间转印带11开始运行时，配准辊19的旋转停止，因此，停止在片材输送路径Pi中的中间转印带11转动之前供给或输送的片材的运输，且其前端与配准辊19接触。随后，当片材的前端面向形成在中间转印带11上的调色剂图像的前端时， 在二次转印辊14与中间转印带11压力接触所处的位置，配准辊19开始旋转。在所有的成像部分5 至55d上形成图像的全色成像时，一次转印辊13a至13d 使得中间转印带11与光导鼓IOla至IOld压力接触。另一方面，仅在成像部分5 上形成图像的单色成像时，仅一次转印辊13a使得中间转印带11与光导鼓IOla压力接触。<调色剂盒的构造>下面参照附图描述根据第一实施例的调色剂盒200的构造。图2是示出了调色剂盒单元的构造的透视图，该调色剂盒单元具有安装至根据第一实施例的成像设备的调色剂盒。图3A是调色剂盒的侧视剖面图，示出了第一实施例中的调色剂盒的螺杆轴中的螺旋叶片的剖面形状。图3B是沿着图3A中的调色剂盒的A-A线截取的剖面图，图3C是沿着图3A中的调色剂盒的B-B线截取的剖面图，而图3D是沿着图3A中的调色剂盒的C-C线截取的剖面图。图4是示出了根据第一实施例的调色剂盒的侧视剖面图。如图2至图4所示，调色剂盒200具有盒主体201、设置在根据本发明的盒主体201 中的调色剂输送装置Gl、以及桨叶构件206。具体而言，调色剂盒200具有盒主体201、开闭器203、螺杆轴202和桨叶构件206。 用于容纳调色剂的盒主体201被形成为一个方向上较长的密封容器形状，并在其纵向方向上的一端上具有调色剂出口 204a。开闭器203被设置在盒主体201的外表面上，并打开/ 关闭调色剂出口 2(Ma。螺杆轴202在纵向方向上以可绕旋转轴旋转的方式设置在盒主体 201内且位于与调色剂出口 20 重叠的位置上，并且将盒主体201中的调色剂(未示出) 输送至调色剂出口 20如。桨叶构件206具有与盒主体201中的螺杆轴202的旋转轴20 平行的旋转轴206a，并且将盒主体201中的调色剂供给至螺杆轴202。在调色剂盒200中，盒主体201具有大致长方体部分201a以及突出部分201b，该突出部分201b连接至大致长方体部分201a的在纵向方向上的一端。盒主体201中的螺杆轴202的旋转轴20 的一端穿过突出部分201b的侧壁从而突出到外部，并设置有传动齿轮 202c。四个调色剂盒200以图2所示的布置方式被附接至调色剂盒支座20x，并且它们构成调色剂盒单元20。调色剂盒支座20x具有上开口容器形式，其内具有通过被分区壁分开的四个凹陷部分。这四个凹陷部分容纳调色剂盒200。窗口部分和凹口部分被形成在凹陷部分的在调色剂盒支座20x的纵向方向上的两个壁部上。调色剂盒200的传动齿轮202c被分别插入窗口部分中。锁定杆20a被可摆动地安装至凹口部分。调色剂盒200被装配到调色剂盒支座20x的凹陷部分中，且调色剂盒支座20x的锁定杆20a升高，以此将盒主体201移动到正确方向(箭头方向F)。调色剂盒200通过被抵靠着调色剂盒支座20的止挡板20b推动而被保持。被切出的窗口部分(未示出)被形成在调色剂盒支座20x的凹陷部分的底壁上、 与附接的调色剂盒200的调色剂出口 20 以及它们附近的边缘相对的位置交叉。在将调色剂盒单元20附接至成像设备时，调色剂盒200在大致竖直的方向(相对于调色剂补充管105的大致水平方向)上移动。结果，开闭器203的端面与经过被切出的窗口部分的调色剂补充管105的上端接触。当开闭器203在大致水平方向上移动且调色剂出口 20 被布置在与调色剂补充管105相对的位置上时，调色剂出口 20 打开(参见图 1)。齿轮被设置到成像设备。这些齿轮与调色剂盒200的桨叶构件206的侧面上的传动齿轮以及螺杆轴202的侧面上的传动齿轮啮合，并传递来自驱动马达的旋转力。盒主体201具有调色剂容纳部分201x和调色剂输送路径201y。调色剂容纳部分 201x为其中布置有桨叶构件206的大容量空间，并容纳大部分调色剂(未示出)。调色剂输送路径201y为其中布置有螺杆轴202的小容量空间，并邻近地连接至调色剂容纳部分 201x。调色剂出口 20 被布置在调色剂输送路径201y的在纵向方向上的一端。调色剂输送路径201y的在纵向方向上的所述一端为在盒主体201中的突出部分 201b的内部空间，而且是具有调色剂出口 20 的调色剂排出部分204。也就是说，盒主体201被形成为使得调色剂输送路径201y比调色剂容纳部分201x 的在纵向方向上的一端突出更多。调色剂出口 20 被布置在朝纵向方向上的一端比调色剂容纳部分201x突出更多的调色剂输送路径201y的突出空间内。调色剂容纳部分201x和调色剂输送路径201y的底面被形成为弧状。调色剂出口 20 为被设置到调色剂排出部分204的底部的方形开口，并用于将通过螺杆轴202输送的调色剂从调色剂盒200排出。开闭器203为具有大致正方形形状的板状开闭器，其被可滑动地设置到关闭调色剂出口 20 的位置。当调色剂盒200附接至成像设备时，开闭器203打开调色剂出口 2(Ma。在调色剂盒200附接至成像设备之前，开闭器203被弹性地偏压到如下方向，在该方向上，调色剂出口 20 例如被弹簧构件(未示出)关闭。桨叶构件206具有旋转轴206a以及安装至旋转轴206a的四个矩形叶轮片206b。旋转轴206a的一端在纵向方向上以可旋转的方式穿过调色剂容纳部分201x中位于盒主体201 —端处的侧壁。未示出的传动齿轮被安装至旋转轴的一端。另外，旋转轴206a的另一端以可旋转的方式被装配到凹陷部分内从而得以支承， 该凹陷部分被设置到调色剂容纳部分201x中的盒主体201的在纵向方向上的另一端的侧壁。叶轮片206b由具有适当柔性和刚性的柔性片材构件，例如由树脂片材(如PET片材)或者橡胶片材制成。叶轮片206b具有比调色剂容纳部分201x的长度稍短的长度，以及使得叶轮片206b能可滑动地接触调色剂容纳部分201的底面或者靠近该底面的宽度。当旋转轴206a从下向上旋转到调色剂输送路径201y时，桨叶构件206粉碎调色剂容纳部分201x中的调色剂，并将粉碎的调色剂供给到调色剂输送路径201y中。[调色剂输送装置的构造]根据本发明的调色剂输送装置Gl具有设置有调色剂输送筒以及以可旋转的方式布置到调色剂输送筒中的螺杆轴的基本构造。在第一实施例的情形中，调色剂输送装置Gl与盒主体201整体形成，并被结合成调色剂盒200的构造的一部分。具体而言，在调色剂输送装置Gl中，调色剂输送筒包括在盒主体201中的螺杆轴 202周围的壁部。调色剂输送筒具有调色剂输送路径201y、调色剂入口和调色剂出口 20如。 调色剂入口被布置在调色剂输送路径201y的上游侧，用以将调色剂从外界引入调色剂输送路径201y。调色剂出口 20 被布置在调色剂输送路径201y的下游侧，用以将调色剂从调色剂输送路径201y排出。因此，调色剂盒200具有盒主体201、开闭器203和桨叶构件206。盒主体201包括调色剂输送装置Gl以及与调色剂输送装置Gl邻近地布置的调色剂容纳部分201x。开闭器203被设置在盒主体201的外表面上，并打开/关闭调色剂出口 204a。桨叶构件206以可旋转的方式设置在盒主体206内，并将调色剂容纳部分201x中的调色剂从调色剂入口供给到调色剂输送路径201y中。调色剂入口对应于调色剂容纳部分201x与调色剂输送路径201y之间的边界上的连接部分。图5是示出了第一实施例中的调色剂输送装置的螺杆轴的一部分的剖面图。图6 是示出了第一实施例中的螺杆轴的刚性螺旋部分与螺旋弹簧部分分离的状态的分解图。图 7是示出了第一实施例中的螺杆轴的螺旋弹簧部分的功能的局部剖面图。如图5至图7所示，螺杆轴202具有旋转轴20 以及安装至旋转轴20 的螺旋叶片。该螺旋叶片由刚性螺旋部分202 和螺旋弹簧部分2021Λ组成，该刚性螺旋部分整体地固定至旋转轴，而螺旋弹簧部分被布置在相对于刚性螺旋部分202ba的下游侧端部而言的下游侧上的面向调色剂出口 20 的位置上。螺旋弹簧部分202bb为具有适当刚性和柔性的螺旋带状体，例如由合成树脂如 PET树脂制成的螺旋带状体。螺旋弹簧部分2021Λ被构成为与刚性螺旋部分202 具有相同的螺旋方向，并能在旋转轴向方向上弹性伸展和收缩。螺旋弹簧部分20沘卜的弹簧常数k(k = P/ δ，k 弹簧常数(N/mm)，P 负载(N)， δ 在旋转轴向方向上的位移(mm))优选为0.01至0. 1，更优选为0. 02至0. 06。当弹簧常数k小于0.01时，调色剂输送量容易变得不稳定，与此相反，当超过0. 1 时，难以获得调色剂压缩防止效果。仅螺旋弹簧部分202bb的上游侧端部被固定至刚性螺旋部分202ba的下游侧端部。结果，螺旋叶片被形成为螺旋形状，以使得刚性螺旋部分202 和螺旋弹簧部分202bb 连续。螺旋弹簧部分2021Λ的上游侧端部可固定至旋转轴20加，且在该情况下，为了防止调色剂堆积在间隙上，优选的是刚性螺旋部分202 和螺旋弹簧部分202bb以无间隙方式连续。另外，螺旋弹簧部分202bb的宽度被设定为比刚性螺旋部分202ba的宽度略窄。 结果，在螺旋弹簧部分202bb与旋转轴20 之间形成间隙(例如，大约0. 5mm至2mm的间隙)，从而螺旋弹簧部分2021Λ能相对于旋转轴20 在径向方向上振动。可以不设置该间隙，从而，螺旋弹簧部分2021Λ可与旋转轴20 完全接触。[调色剂盒的工作效果]当调色剂盒200附接至成像设备时，开闭器203打开，且调色剂出口 20 与调色剂补充管105相连。当成像设备被驱动时，桨叶构件206旋转以粉碎调色剂容纳部分201x中的调色剂，并将其供给至调色剂输送路径201y。螺杆轴202旋转，以将调色剂输送路径201y内的调色剂供给至调色剂排出部分204。调色剂经过调色剂出口 20 和调色剂补充管105，以此被供应至显影装置102(参见图1)。此时，当调色剂的流动性降低时，由螺杆轴202输送的调色剂偶尔立即堆积在调色剂出口 20 附近。然而，如图7所示，螺旋弹簧部分2021Λ收缩而在旋转轴向方向上变形，从而能将过大压缩力再次施加给调色剂T。结果，调色剂T的凝固状态再度受压，因而防止产生由调色剂T的凝固状态造成的锁止现象。即便流动性暂时很低的调色剂T堆积在调色剂出口 20 附近，螺旋弹簧部分 2021Λ也能连续旋转，从而将调色剂T从调色剂出口 20 排出。由此，被压缩的螺旋弹簧部分202bb复原。(第二实施例)图8是示出了根据本发明第二实施例的调色剂盒中的调色剂排出部分的局部剖面图。图8中，用相同的参考附图标记来表示与图5中的元件相同的元件。除容纳调色剂的盒主体301的局部形状的差异以外，根据第二实施例的调色剂盒与第一实施例中的调色剂盒具有类似构造。下面主要介绍第二实施例与第一实施例的不同点ο
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盒主体301在调色剂输送装置G2的调色剂排出部分304中的调色剂出口 30 上方的大致圆柱形内壁表面上具有振动强加突起301a。当螺杆轴202旋转时，振动强加突起 301a与螺旋弹簧部分2021Λ接触，以使得螺旋弹簧部分2021Λ振动。如果螺旋弹簧部分2021Λ触碰振动强加突起301a，则可将振动强加突起301a设置到调色剂排出部分304中的调色剂出口 30 —侧上的大致圆柱形内壁面。利用该调色剂盒，当螺杆轴202旋转且螺旋弹簧部分202bb与振动强加突起301a 接触时，螺旋弹簧部分2021Λ在它与振动强加突起301a接触的情况下旋转。为此，螺旋弹簧部分2021Λ被在旋转轴向方向上弹性压缩。然后，螺旋弹簧部分2021Λ的下游侧端部经过振动强加突起301a或者在这之前螺旋弹簧部分2021Λ弹性变形而位于振动强加突起301a 的上方，且螺旋弹簧部分202bb复原。这一系列的操作使得螺旋弹簧部分2021Λ在旋转轴向方向和径向方向上振动，且振动在旋转期间继续。为此，能抖落附着于螺旋弹簧部分2021Λ的调色剂，而且即便调色剂堆积在调色剂出口 20 附近，也能通过振动以及振动引起的风压抖落堆积的调色剂。当调色剂粘着在调色剂出口 20 附近时，螺旋弹簧部分2021Λ在旋转轴向方向和径向方向上反复振动。结果，粉碎了粘着的调色剂，并能容易地将其排出调色剂出口 204a。(第三实施例)图9是从上游侧看根据第三实施例的成像设备中的调色剂输送装置时的示意性剖面图。图10是示出了根据第三实施例的调色剂输送装置的剖面图。第一实施例和第二实施例示出了调色剂输送装置被设置到成像设备的调色剂盒的情况。另一方面，第三实施例示出了调色剂输送装置G3被设置到成像设备的清洁单元 104(参见图1)的情况。如图9所示，第三实施例中的成像设备还包括废弃调色剂收集部分620以及将清洁单元104和废弃调色剂收集部分620连接的中继输送装置630。清洁单元104除去在如上所述的转印之后残留在光导鼓101的表面上的剩余调色剂。设置到清洁单元104的调色剂输送装置G3包括大致长方体形状的调色剂输送筒 601以及螺杆轴602。调色剂输送筒601具有调色剂输送路径601y、调色剂排出部分604和调色剂入口 601a，该调色剂排出部分604具有布置在调色剂输送路径601y的下游侧上的调色剂出口 604a，而上述调色剂入口 601a在光导鼓101侧开口。螺杆轴602以可旋转的方式设置在调色剂输送筒601内，并与第一实施例中的螺杆轴具有相同构造a。图10中，附图标记60 表示旋转轴，602 表示刚性螺旋部分，6021Λ表示螺旋弹簧部分，而602c表示传动齿轮。清洁单元104包括调色剂输送装置G3、上叶片构件(清洁叶片)611和下叶片构件 (废弃调色剂防滴落聚酯薄膜)612，该上叶片构件和下叶片构件被安装至调色剂输送装置 G3的调色剂输送筒601中的调色剂入口 601a的上开口边缘和下开口边缘。上叶片构件611由具有预定刚性的橡胶类构件制成。上叶片构件611通过螺钉被安装至调色剂输送筒601，且其朝前端侧向下倾斜而触碰光导鼓101的表面，并刮掉剩余调色剂。
下叶片构件612由塑料制成。下叶片构件612被安装至调色剂输送筒601，且其朝前端侧向上倾斜，从而接纳通过上叶片构件611从光导鼓101的表面落下的剩余调色剂，并将剩余的调色剂导入调色剂输送路径601y中。在图9中，箭头A表示光导鼓101的旋转方向。中继输送装置630包括中继输送路径631、盘簧632和驱动部分633。中继输送路径631由柔性管制成，该柔性管将调色剂输送装置G3的调色剂出口 60 和废弃调色剂收集部分620连接。盘簧632以可旋转的方式设置到中继输送路径631中。驱动部分633旋转，以驱动盘簧632。更具体地，连接至调色剂出口 60 的L形连接筒部分601b被设置于调色剂输送筒601的下游侧上的一端。连接筒部分601b的下端通向与调色剂出口 60 垂直的方向，并被连接至中继输送路径631。盘簧632的在输送上游侧上的一端被布置在连接筒部分601b 中。中继输送装置630的驱动部分633例如包括未示出的联锁轴、旋转板以及未示出的变速齿轮。联锁轴穿过连接筒部分601b的侧壁，并被可旋转地枢转附接。旋转板被紧固至联锁轴的在连接筒部分601b的内侧上的一端。变速齿轮将螺杆轴602的旋转轴60 的旋转力传递至联锁轴。盘簧632的在输送上游侧上的端部被连接至旋转板。废弃调色剂收集部分620包括外箱和废弃调色剂收集箱。该外箱具有上连接端口，该上连接端口连接至中继输送路径631的输送下游侧。具有上开口的废弃调色剂收集箱以可拆卸的方式附接至外箱。具有此类构造的清洁单元104利用下列现象弹去附着于光导鼓101表面上的剩余调色剂、片材粉尘等等。该现象使得以预定压力与光导鼓101的外周面接触的上叶片构件 611从正在旋转的光导鼓101的表面滑动(所谓的“粘滑现象”)。弹去的剩余调色剂等通过下叶片构件612被引入调色剂输送筒601中。在具有此类构造的清洁单元104中，与第一实施例类似地，螺杆轴602的旋转将被引入调色剂输送筒601的废弃调色剂、片材粉尘等输送至调色剂出口 604a，并因此将其供给至中继输送装置630。同样在该情况下，与第一实施例类似地，防止出现锁止现象，S卩，废弃调色剂在清洁单元104中的调色剂排出部分604内陷入凝固状态。另一方面，在螺杆轴602旋转时，中继输送装置630的驱动部分633被联锁，而且盘簧632也旋转。中继输送路径631中的废弃调色剂经由中继输送路径631由旋转的盘簧 632输送，从而落入废弃调色剂收集部分620。当被收集到废弃调色剂收集部分620中的一定量的废弃调色剂(包括剩余调色剂和片材粉尘)堆积时，或者清洁单元104被驱动预定时间之后，或在进行定期维护时，将废弃调色剂容纳盒从外箱移除，以便除去废弃的调色剂。(另一实施例)可将第二实施例中所述的振动强加突起301a(参见图8)设置到根据第三实施例的调色剂输送装置G3中的调色剂输送筒601内的调色剂排出部分604的内侧壁。
权利要求
1.一种调色剂输送装置，包括调色剂输送筒，所述调色剂输送筒具有调色剂输送路径、调色剂入口以及调色剂出口， 所述调色剂输送路径布置在所述调色剂输送筒的内部，所述调色剂入口布置在所述调色剂输送路径的上游侧以将调色剂从外界引入所述调色剂输送路径，所述调色剂出口布置在所述调色剂输送路径的下游侧以将调色剂从所述调色剂输送路径排出；以及螺杆轴，所述螺杆轴以可旋转的方式设置在所述调色剂输送筒中，并将所述调色剂输送路径中的调色剂从所述上游侧输送至所述下游侧，其中所述螺杆轴具有旋转轴和安装至所述旋转轴的螺旋叶片，所述螺旋叶片具有刚性螺旋部分和螺旋弹簧部分，所述刚性螺旋部分固定至所述旋转轴，而所述螺旋弹簧部分被布置在相对于所述刚性螺旋部分的下游侧端部而言的下游侧的、面向所述调色剂出口的位置上，仅所述螺旋弹簧部分的上游侧端部被固定至所述刚性螺旋部分的下游侧端部或被固定至与所述刚性螺旋部分的下游侧端部靠近的旋转轴部分，且所述螺旋弹簧部分能够在所述旋转轴的方向上弹性伸展和收缩。
2.根据权利要求1所述的调色剂输送装置，其中所述螺旋叶片被形成为螺旋形状，在所述螺旋叶片中，所述刚性螺旋部分和所述螺旋弹簧部分彼此连续。
3.根据权利要求1所述的调色剂输送装置，其中所述调色剂输送筒在靠近所述调色剂出口的内壁面上具有振动强加突起，使得所述振动强加突起通过所述螺杆轴的旋转而与所述螺旋弹簧部分接触，从而使所述螺旋弹簧部分振动。
4.根据权利要求1所述的调色剂输送装置，其中所述螺旋叶片被形成为使得在所述螺旋弹簧部分与所述旋转轴之间提供间隙。
5.一种调色剂盒，包括盒主体，在所述盒主体内具有根据权利要求1所述的调色剂输送装置以及与所述调色剂输送装置邻近地布置的调色剂容纳部分；开闭器，所述开闭器设置在所述盒主体的外表面侧上，用于打开/关闭所述调色剂输送筒中的调色剂出口 ；以及桨叶构件，所述桨叶构件以可旋转的方式设置在所述盒主体中，用于将所述调色剂容纳部分中的调色剂从所述调色剂输送筒中的调色剂入口供给到所述调色剂输送路径中。
6.一种清洁单元，包括根据权利要求1所述的调色剂输送装置，以及包括叶片构件，所述叶片构件被安装至所述调色剂输送装置的所述调色剂输送筒中的所述调色剂入口的开口边缘。
7.一种成像设备，包括光导鼓，所述光导鼓的表面形成有静电潜像；显影部分，所述显影部分用于将调色剂供应至所述光导鼓的表面上的静电潜像并形成调色剂图像；根据权利要求5所述的调色剂盒，所述调色剂盒用于对所述显影部分补充调色剂；转印部分，所述转印部分用于将所述光导鼓的表面上的调色剂图像转印到记录介质上；以及定影部分，所述定影部分用于使调色剂图像定影到所述记录介质上。
8. 一种成像设备，包括 光导鼓，所述光导鼓的表面形成有静电潜像；显影部分，所述显影部分用于将调色剂供应至所述光导鼓的表面上的静电潜像并形成调色剂图像；转印部分，所述转印部分用于将所述光导鼓的表面上的调色剂图像转印到记录介质上；定影部分，所述定影部分用于使调色剂图像定影到所述记录介质上； 废弃调色剂收集部分；以及根据权利要求6所述的清洁单元，在所述清洁单元中，所述叶片构件设置成触碰所述光导鼓的表面，其中在转印之后残留在所述光导鼓的表面上的剩余调色剂被所述清洁单元除去，并被输送至所述废弃调色剂收集部分。
全文摘要
一种调色剂输送装置、具有该调色剂输送装置的调色剂盒和清洁单元，所述调色剂输送装置包括调色剂输送筒，具有调色剂输送路径、调色剂入口、以及调色剂出口；和螺杆轴，可旋转地设置在调色剂输送筒内并将调色剂输送路径中的调色剂从上游侧输送至下游侧，其中螺杆轴具有旋转轴和安装至旋转轴的螺旋叶片，螺旋叶片具有刚性螺旋部分和螺旋弹簧部分，刚性螺旋部分固定至旋转轴，而螺旋弹簧部分被布置在相对于刚性螺旋部分的下游侧端部的下游侧的面向调色剂出口的位置上，仅螺旋弹簧部分的上游侧端部被固定至刚性螺旋部分的下游侧端部或被固定至靠近刚性螺旋部分的下游侧端部的旋转轴部分，且螺旋弹簧部分能在旋转轴的方向上弹性伸展和收缩。
文档编号G03G21/00GK102279543SQ20111016272
公开日2011年12月14日 申请日期2011年6月10日 优先权日2010年6月11日
发明者大越俊秀, 永井隆文 申请人:夏普株式会社