(57)【要約】【課題】摩擦熱によるトナーの品質低下を招くことがない安価な粉体搬送装置を提供する。【解決手段】軸線方向に延設された円筒状の収容部１ｂと、この収容部１ｂの軸線と直交する方向に穿設され内開口部が収容部１ｂの周壁に開口し対向している吸入口２と吐出口３が設けられたケーシング１と、一方の開口端部が吸入口２の内開口部と一致し他方の開口端部が吐出口３の内開口部と一致する貫通穴１１ａが設けられ、ケーシング１の収容部１ｂにシール部材１０を介して回転自在に収容された円筒状のロータ１１と、このロータ１１の貫通穴１１ａにシール部材１２を介して摺動自在に挿入されたプランジャー１３と、このプランジャー１３の一方の端部とロータ１１の貫通穴１１ａの周壁により画成される粉体の搬送室Ｓと、ロータ１１の回転とプランジャー１３の摺動を連動させる連動手段１５を設けた。【選択図】          図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状の収容部と、この収容部の外周壁に穿設された吸入口と吐出口が設けられたケーシングと、
一方の開口端部が前記吸入口の内開口部と一致し他方の開口端部が前記吐出口の内開口部と一致する貫通穴が設けられ、前記ケーシングの収容部にシール部材を介して回転自在に収容された円筒状のロータと、
このロータの貫通穴にシール部材を介して摺動自在に挿入されたプランジャーと、
このプランジャーの一方の端部と前記ロータの貫通穴の周壁により画成される粉体の搬送室と、
前記ロータの回転と前記プランジャーの摺動を連動させる連動手段
を設けたことを特徴とする粉体搬送装置。
【請求項２】
請求項１に記載された粉体搬送装置において、
前記ケーシングに設けられた係止部と、
前記プランジャーに設けられ先端が前記ロータの長孔を通り前記ロータの側面に突出した被押圧部と、
前記ケーシングの係止部に当接する係合部と、前記プランジャーの被押圧部と当接する押圧部が設けられ、前記ロータの側面に回動自在に支持された２つの回動部材と、
この回動部材の押圧部を前記プランジャーの被押圧部から離間させる方向に前記回動部材を付勢する２つの弾性部材と、
この弾性部材の付勢力による前記回動部材の回動量を制限する前記ロータの２つのストッパ部
を設けたことを特徴とする粉体搬送装置。
【請求項３】
筒状の収容部と、この収容部の開口部が形成された摺動面が設けられた固定部材と、
前記収容部にシール部材を介して摺動自在に挿入されたプランジャーと、
前記収容部の開口部と一致する吸入口と吐出口が並設され、前記固定部材の摺動面に移動自在に設置された可動部材と、
前記収容部の周壁と前記プランジャーの端面により画成される粉体の搬送室と、前記可動部材と前記プランジャーを連動させる連動手段
を設けたことを特徴とする粉体搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電子写真方式の画像形成装置おいてトナーを現像装置に搬出する搬送装置として使用して最適な粉体搬送装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電子写真方式の画像形成装置は、トナー収納容器にエアーポンプで空気を流入させ、スクリュー式の一軸偏心粉体ポンプを具備した粉体搬送装置により流動化されたトナーをトナー収納容器から現像装置に搬出している。
【０００３】
【特許文献】
特開２０００−８１７７８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の粉体搬送装置は、雄ねじ螺旋形状のロータと、このロータが挿入される雌ねじ螺旋形状のステータが設けられ、ロータをモータで回転することによりトナーをステータ内で搬送し現像装置側に搬出する構造である。この様な構造の粉体搬送装置では、ロータ形状が複雑でありその製造費が高くなるので、装置を安価に提供することができない。また従来の粉体搬送装置は、トナーがステータ内で搬送されるので、摩擦力によりトナーの品質が悪くなるのではないかと考えられた。
この発明では、粉体の品質の低下を招くことがない安価な粉体搬送装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、円筒状の収容部（１ｂ）と、この収容部（１ｂ）の外周壁に穿設された吸入口（２）と吐出口（３）が設けられたケーシング（１）と、一方の開口端部が前記吸入口（２）の内開口部と一致し他方の開口端部が前記吐出口（３）の内開口部と一致する貫通穴（１１ａ）が設けられ、前記ケーシング（１）の収容部（１ｂ）にシール部材（１０）を介して回転自在に収容された円筒状のロータ（１１）と、このロータ（１１）の貫通穴（１１ａ）にシール部材（１２）を介して摺動自在に挿入されたプランジャー（１３）と、このプランジャー（１３）の一方の端部と前記ロータ（１１）の貫通穴（１１ａ）の周壁により画成される粉体の搬送室（Ｓ）と、前記ロータ（１１）の回転と前記プランジャー（１３）の摺動を連動させる連動手段（１５）を設けたことを特徴とする。
【０００６】
この様な構成からなる粉体搬送装置は、ケーシング（１）の吸入口（２）とトナー収納容器のトナー吸入口がチューブ等で連結され、ケーシング（１）の吐出口（３）と現像装置のトナー受け入れ口がチューブ等で連結される。また粉体搬送装置は、プランジャー（１３）を摺動させることにより、エアーポンプの空気で流動化されたトナーがケーシング（１）の吸入口（２）からロータ（１１）の搬送室（Ｓ）に吸い込まれ、かつロータ（１１）の回転によりケーシング（１）の吐出口（３）側に搬送される。次に、ロータ（１１）の搬送室（Ｓ）内のトナーは、プランジャー（１３）を摺動させることにより、ケーシング（１）の吐出口（３）から吐出され現像装置側に搬送される。
【０００７】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載された粉体搬送装置において、ケーシング（１）に設けられた係止部（１７）と、プランジャー（１３）に設けられ先端がロータ（１１）の長孔（１１ｂ）を通りロータ（１１）の側面に突出した被押圧部（１４）と、ケーシング（１）の係止部（１７）に当接する係合部（１８ｂ）と、プランジャー（１３）の被押圧部（１４）と当接する押圧部（１８ａ）が設けられ、ロータ（１１）の側面に回動自在に支持された２つの回動部材（１８）と、この回動部材（１８）の押圧部（１８ａ）をプランジャー（１３）の被押圧部（１４）から離間させる方向に回動部材（１８）を付勢する２つの弾性部材（１９）と、この弾性部材（１９）の付勢力による回動部材（１８）の回動量を制限するロータ（１１）の２つのストッパ部（２０）を設けたことを特徴とする。
【０００８】
この様な構成からなる粉体搬送装置は、例えば、粉体搬送装置用のモータによりロータ（１１）が回転すると、回動部材（１８）の係合部（１８ｂ）がケーシング（１）の係止部（１７）に当接して回動部材（１８）が弾性部材（１９）の付勢力に抗して回動するので、回動部材（１８）の押圧部（１８ａ）でプランジャー（１３）の被押圧部（１４）が押圧されプランジャー（１３）がロータ（１１）の貫通穴（１１ａ）を摺動する。そしてトナーが、プランジャー（１３）によるピストン作用により粉体の搬送室（Ｓ）に吸い込まれる。また搬送室（Ｓ）内のトナーは、ロータ（１１）の回転によりケーシング（１）の吐出口（３）側に搬送されるとともに、プランジャー（１３）によるピストン作用により吐出口（３）から現像装置側へ搬送される。
【０００９】
請求項３に係る発明は、筒状の収容部（２４ａ）と、この収容部（２４ａ）の開口部が形成された摺動面（２４ｂ）が設けられた固定部材（２４）と、前記収容部（２４ａ）にシール部材を介して摺動自在に挿入されたプランジャー（２６）と、前記収容部（２４ａ）の開口部と一致する吸入口（２５ａ）と吐出口（２５ｂ）が並設され、前記固定部材（２４）の摺動面に移動自在に設置された可動部材（２５）と、前記収容部（２４ａ）の周壁と前記プランジャー（２６）の端面により画成される粉体の搬送室（Ｓ）と、前記可動部材（２５）と前記プランジャー（２６）を連動させる連動手段を設けたことを特徴とする。
【００１０】
この様な構成からなる粉体搬送装置は、可動部材（２５）の吸入口（２５ａ）とトナー収納容器のトナー吸入口がチューブ等で連結され、可動部材（２５）の吐出口（２５ｂ）と現像装置のトナー受け入れ口がチューブ等で連結される。また粉体搬送装置は、プランジャー（２６）を摺動させることにより、エアーポンプの空気で流動化されたトナーが可動部材（２５）の吸入口（２５ａ）から固定部材（２４）の搬送室（Ｓ）に吸い込まれる。次に、可動部材（２５）が固定部材（２４）の摺動面（２４ｂ）を摺動して、可動部材（２５）の吐出口（２５ｂ）と固定部材（２４）の収容部（２４ａ）の開口部を一致させた後、先程とは逆の方向にプランジャー（２６）を摺動させることにより、トナーは可動部材（２５）の吐出口（２５ｂ）から吐出され現像装置側に搬送される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１乃至図５は、請求項１、２に係る発明の実施の形態であり、トナーを現像装置に搬出するトナー搬送装置として使用して最適な粉体搬送装置が図示されている。図１は粉体搬送装置の正面図、図２は図１のＡＡ線断面図、図３は図１のＢＢ線断面図、図４は連動手段の要部説明図、図５は便宜的に図示した作用説明図であり、（ａ）はプランジャーが吸入口側に摺動した状態、（ｂ）は（ａ）の状態からプランジャーが吐出口側に摺動してロータの搬送室内にトナーが吸い込まれた状態、（ｃ）は（ｂ）の状態からロータが１８０度回転した状態、（ｄ）は（ｃ）の状態からプランジャーが吐出口側に摺動して吐出口からトナーを搬出するとともに、吸入口からトナーを吸い込んだ状態、（ｅ）は（ｄ）の状態からロータが１８０度回転した状態が図示されている。なお、図２と図３の連動手段１５の一部構成を省略した。また図５においては、便宜上、斜線でトナーを図示した。
【００１２】
これら図面の粉体搬送装置は、背面側（図２において左側）の小径円筒状の軸挿入部１ａと、正面側（図２において右側）の大径円筒状の収容部１ｂが、同一軸線上に形成されたケーシング１が設けられている。またケーシング１の収容部１ｂの外周壁となる薄肉の円筒部１ｃには、中心線が円筒部１ｃの中心線と直交するように吸入口２と吐出口３が穿設され、収容部１ｂに開口した吸入口２と吐出口３の内開口部は向かい合っている。またさらに、ケーシング１の軸挿入部１ａには、一方の端部が後述するロータ１１と一体に固定された回転軸４が挿入されている。
【００１３】
回転軸４は、軸挿入部１ａに圧入嵌合された軸受５によりケーシング１に回転自在に支持され、他方の端部に歯車６が一体に装着されている。歯車６は、図示せぬ電磁クラッチのロータが装着された回転軸に装着された歯車と噛合い、また電磁クラッチのアーマチュアに装着された歯車が、モータの回転軸に装着された歯車と噛合うように構成される。したがって回転軸４は、モータを駆動して電磁クラッチを励磁状態にすることにより回転する。なお、図２、図３の符号７は、軸挿入部１ａの収容部１ｂ側の内周面に圧入嵌合されたシール部材である。
【００１４】
またケーシング１の円筒部１ｃの吸入口２と吐出口３には、夫々吸入管２ａと吐出管３ａが嵌合され、かつ吸入管２ａには、一方の端部が図示せぬトナー収納容器のトナー吸入口に接続されたチューブ８の他方の端部が接続され、吐出管３ａには、一方の端部が図示せぬ現像装置のトナー受け入れ口と接続されたチューブ９の他方の端部が接続されている。
【００１５】
ケーシング１の収容部１ｂには、外周面にシール部材１０が固着された円筒状のロータ１１が回転自在に収容されている。またロータ１１には、一方の開口端部が吸入口２の内開口部と一致し、他方の開口端部が吐出口３の内開口部と一致する貫通穴１１ａが穿設されている。またさらにロータ１１の正面側には、後述するプランジャー１３の移動量に相当する長軸寸法で、装置外部から貫通穴１１ａに貫通した長孔１１ｂが穿設されている。またロータ１１の背面側には、有底状の穴が穿設され、その穴には、回転軸４の一方の端部が圧入により固定されている。
【００１６】
ロータ１１の貫通穴１１ａには、外周面に切削加工された２本の凹溝にシール部材（ゴムリング）１２が個々に嵌合された円筒状のプランジャー１３が摺動自在に挿入されている。このプランジャー１３の長軸方向の寸法は、ロータ１１の直径寸法より短く設定され、プランジャー１３の吸入口２や吐出口３側に露呈した端面と貫通穴１１ａの周壁により、トナーの搬送室Ｓが画成されるように構成されている。またプランジャー１３には、長孔１１ｂ側に開口した軸穴が穿設され、その軸穴には、長孔１１ｂから挿入された被押圧部を構成する被押圧ピン１４の端部が挿入されねじで固定されている。この被押圧ピン１４は、以下に述べる連動手段１５（動力伝達機構）の一構成部材である。
【００１７】
連動手段１５は、ケーシング１の正面側に穿設された有底上の穴に端部が圧入された支持軸１６に嵌合されスナップリングで抜け止めされた係止部としてのカラー１７と、プランジャー１３に固定されロータ１１の長孔１１ｂから正面側に突出した被押圧ピン１４が設けられている。また連動手段１５には、ロータ１１の正面に回動自在に支持された２つの回動部材１８と、この回動部材１８を被押圧ピン１４から離間させる方向に付勢する２つの弾性部材（コイルばね）１９と、この弾性部材１９の付勢力による回動部材１８の回動量を制限するためにロータ１１に設けられたストッパ部となる２本のストッパーピン２０が構成されている。
【００１８】
回動部材１８は、ロータ１１の同一円周上で周方向を２等分する位置に有底状の穴が穿設され、その穴に端部が圧入された支持軸２１に軸受を介して回動自在に支持されている。また回動部材１８は、平面視略Ｌ字状に形成され、プランジャー１３に固定された被押圧ピン１４と接離する押圧部１８ａと、ロータ１１が回転することによりケーシング１に固定されたカラー１７に当接する係合部１８ｂが設けられている。またさらに回動部材１８は、一方の端部が押圧部１８ａ側に固定された係止ピン２２に係止され、他方の端部がロータ１１に固定された係止ピン２３に係止された弾性部材１９の付勢力により、押圧部１８ａ側がストッパ２０に当接している。
【００１９】
この様な構成の粉体搬送装置は、ケーシング１の吸入口２と図示せぬトナー収納容器のトナー吸入口がチューブ等で連結され、ケーシング１の吐出口３と図示せぬ現像装置のトナー受け入れ口がチューブ等で連結される。また粉体搬送装置は、図５（ａ）の状態において、図示せぬモータを駆動して電磁クラッチを励磁状態にすると、歯車６と回転軸４およびロータ１１が回転する。ロータ１１が回転すると、その回転方向先行側に配設された回動部材１８の係合部１８ｂがケーシング１のカラー１７と当接し、弾性部材１９の付勢力に抗して回動部材１８が回動する。また回動部材１８が回動することにより、その回動部材１８の押圧部１８ａにより被押圧ピン１４が押圧され、ロータ１１の貫通穴１１ａ内のプランジャー１３が摺動する。
【００２０】
そしてプランジャー１３が摺動することにより、エアーポンプの空気で流動化されたトナーがケーシング１の吸入口２からロータ１１の搬送室Ｓに吸い込まれ（図５ｂ参照）、かつロータ１１の回転によりケーシング１の吐出口３側に搬送される（図５ｃ参照）。またさらには、ロータ１１の回転方向後方側に配設された回動部材１８の係合部１８ｂがケーシング１のカラー１７と当接することによりプランジャー１３が摺動するので、ロータ１１の搬送室Ｓ内のトナーは、ケーシング１の吐出口３から吐出され現像装置側に搬送される（図５ｄ参照）。
【００２１】
なお実施の形態として説明した粉体搬送装置は、図４に連動手段の要部説明図を図示したが、ケーシング１の吸入口２とロータ１１の貫通穴１１ａの開口部とが完全に一致する寸前に、回動部材１８の係合部１８ｂがケーシング１のカラー１７に当接するように構成され、吸入口２と貫通穴１１ａの開口部が一致したときには、プランジャー１３の吐出口３側への摺動が完了する。
【００２２】
次に、請求項３に係る発明の実施の形態について説明する。図６は図５と同様に便宜的に図示した作用説明図であり、（ａ）は固定部材の収容部の開口部と可動部材の吸入口が一致した状態、（ｂ）は（ａ）の状態からプランジャーが摺動（降下）して固定部材の搬送室内にトナーが吸い込まれた状態、（ｃ）は（ｂ）の状態から可動部材が移動してその吐出口と固定部材の収容部の開口部が一致した状態、（ｄ）は（ｃ）の状態からプランジャーが摺動（上昇）して吐出口からトナーを搬出した状態、（ｅ）は（ｄ）の状態から可動部材が移動してその吸入口と固定部材の収容部の開口部が一致した状態が図示されている。なお図６には、便宜上、斜線によりトナーを図示した。
【００２３】
図面の粉体搬送装置は、筒状の収容部２４ａと、その収容部２４ａの開口部が形成された摺動面２４ｂが設けられた固定部材２４と、この固定部材２４の摺動面に設置されているとともに、収容部２４ａの開口部と一致する吸入口２５ａと吐出口２５ｂが設けられた可動部材２５と、固定部材２４の収容部２４ａに図示せぬシール部材を介して挿入されたプランジャー２６が構成されている。なお吸入口２５ａは、図示せぬトナー収納容器のトナー吸入口とチューブ等で連結され、吐出口２５ｂは、図示せぬ現像装置のトナー受け入れ口とチューブ等で連結される。なお、この粉体搬送装置における可動部材２５とプランジャー２６の連動手段は、例えばモータによる回転運動を往復運動や上下運動に変える動力伝達機構により構成される。
【００２４】
この様な構成からなる粉体搬送装置は、図６（ａ）のように収容部２４ａの開口部と可動部材２５の吸入口２５ａを一致させた状態から、図６（ｂ）のようにプランジャー２６を降下させると、収容部２４ａ内にトナーの搬送室Ｓが形成されるとともに、エアーポンプの空気で流動化されたトナーが可動部材２５の吸入口２５ａから搬送室Ｓに吸い込まれる。次に図６（ｃ）のように、可動部材２５を固定部材２４の摺動面２４ｂで摺動させ、可動部材２５の吐出口２５ｂと収容部２４ａの開口部を一致させた後、図６（ｄ）のように、プランジャーを上昇させることにより、トナーは可動部材２５の吐出口２５ｂから吐出され現像装置側に搬送される。
【００２５】
なお、この発明の実施の形態を、電子写真方式の画像形成装置おいてトナーを現像装置に搬出する粉体搬送装置として説明したが、この発明の粉体搬送装置は、トナー以外の粉体を搬送する装置としても使用することができる。またロータ１１とプランジャー１３の連動手段は、ロータ１１を回転させるモータとプランジャー１３を昇降させるためのモータを個々に設け、モータ制御によりロータ１１とプランジャー１３を連動させてもよい。
【００２６】
【発明の効果】
請求項１に係る発明は、円筒状の収容部（１ｂ）と、この収容部（１ｂ）の外周壁に穿設された吸入口（２）と吐出口（３）が設けられたケーシング（１）と、一方の開口端部が前記吸入口（２）の内開口部と一致し他方の開口端部が前記吐出口（３）の内開口部と一致する貫通穴（１１ａ）が設けられ、前記ケーシング（１）の収容部（１ｂ）にシール部材（１０）を介して回転自在に収容された円筒状のロータ（１１）と、このロータ（１１）の貫通穴（１１ａ）にシール部材（１２）を介して摺動自在に挿入されたプランジャー（１３）と、このプランジャー（１３）の一方の端部と前記ロータ（１１）の貫通穴（１１ａ）の周壁により画成される粉体の搬送室（Ｓ）と、前記ロータ（１１）の回転と前記プランジャー（１３）の摺動を連動させる連動手段（１５）を設けた構成にしたので、複雑な形状の部品を構成する必要はなく、粉体搬送装置を安価に提供することができる。またこの発明の粉体搬送装置は、粉体の品質低下を招くことがない。
【００２７】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載された粉体搬送装置において、ケーシング（１）に設けられた係止部（１７）と、プランジャー（１３）に設けられ先端がロータ（１１）の長孔（１１ｂ）を通りロータ（１１）の側面に突出した被押圧部（１４）と、ケーシング（１）の係止部（１７）に当接する係合部（１８ｂ）と、プランジャー（１３）の被押圧部（１４）と当接する押圧部（１８ａ）が設けられ、ロータ（１１）の側面に回動自在に支持された２つの回動部材（１８）と、この回動部材（１８）の押圧部（１８ａ）をプランジャー（１３）の被押圧部（１４）から離間させる方向に回動部材（１８）を付勢する２つの弾性部材（１９）と、この弾性部材（１９）の付勢力による回動部材（１８）の回動量を制限するロータ（１１）の２つのストッパ部（２０）を設けた構成にしたので、簡単な構成でロータ（１１）とプランジャー（１３）を連動させることができる。
【００２８】
請求項３に係る発明は、筒状の収容部（２４ａ）と、この収容部（２４ａ）の開口部が形成された摺動面（２４ｂ）が設けられた固定部材（２４）と、前記収容部（２４ａ）にシール部材を介して摺動自在に挿入されたプランジャー（２６）と、前記収容部（２４ａ）の開口部と一致する吸入口（２５ａ）と吐出口（２５ｂ）が並設され、前記固定部材（２４）の摺動面に移動自在に設置された可動部材（２５）と、前記収容部（２４ａ）の周壁と前記プランジャー（２６）の端面により画成される粉体の搬送室（Ｓ）と、前記可動部材（２５）と前記プランジャー（２６）を連動させる連動手段を設けた構成にしたので、複雑な形状の部品を構成する必要はなく、粉体搬送装置を安価に提供することができる。またこの発明の粉体搬送装置は、粉体の品質低下を招くことがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態として図示された粉体搬送装置の正面図である。
【図２】図１のＡＡ線断面図である。
【図３】図１のＢＢ線断面図である。
【図４】連動手段の要部説明図である。
【図５】便宜的に図示した作用説明図である。
【図６】別の実施の形態であり、粉体搬送装置の便宜的に図示した作用説明図である。
【符号の説明】
１    ケーシング
１ｂ    収容部
１１    ロータ
１３    プランジャー
１８    回動部材
１９    弾性部材
２４    固定部材
２４ａ  収容部
２５    可動部材
２６    プランジャー
Ｓ    搬送室
【図１】
2004226504.tif 000003
【図２】
2004226504.tif 000004
【図３】
2004226504.tif 000005
【図４】
2004226504.tif 000006
【図５】
2004226504.tif 000007
【図６】
2004226504.tif 000008