JP2006171582A - Conveying rod of developing device, method for manufacturing conveying rod, developing device, and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、現像装置の搬送棒及びかかる現像装置を備えた複写機、プリンタ、ファクシミリ等の電子写真技術を応用した出力記録機器として使用される画像形成装置に関するものである。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming apparatus used as an output recording apparatus to which an electrophotographic technology such as a copying machine, a printer, a facsimile, and the like is provided.
従来、電子写真装置の現像装置やクリーニング装置にはトナーあるいはトナーとキャリアとから構成される現像剤を攪拌し、任意の位置に搬送する現像剤攪拌・搬送手段が設けられており、この現像剤攪拌・搬送手段が軸受によって現像装置の容器に回転自在に取り付けられることは知られている(例えば、特許文献1及び2参照)。
特許文献1には、樹脂製の軸部に円形に曲げ加工された金属板の両端合わせ部が凸部と凹部との噛み合わせにより軸線方向に対して曲がった構成である回転摺動用カラーが開示されている。
また、特許文献2には、ステンレス製のカラーを螺旋状に加工されたキャビティ内に固定保持し、ガラス繊維入りABS樹脂/PC樹脂の溶融樹脂を射出、冷却後成形品を取り出しトナー攪拌搬送用スクリュを得るトナー攪拌搬送用スクリュが開示されている。
また、光を感光体の任意の位置に照射して静電潜像を形成させ、その静電潜像に対してトナーを供給・搬送するトナー供給・搬送手段が設けられており、その供給・搬送したトナーに対して過剰なトナーを像担持体上から除去清掃するトナー除去清掃手段を有し、内部にトナーを収容する容器本体と前記容器本体に設けられたトナーを攪拌・搬送する機能を担っている回転翼が形成された搬送棒とを備えている。
これらの供給・搬送手段も軸受によって現像装置の容器に回転自在に取り付けられている。この軸受構造としては、回転軸と当接摺動するブッシングあるいはベヤリングや、回転軸のラジアル方向に当接摺動する弾性当接部材(ゴムシール)等が用いられ、トナーあるいは現像剤をシーリングする等の手法が用いられている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a developing device and a cleaning device of an electrophotographic apparatus have been provided with a developer agitating / conveying means that agitates a developer composed of toner or toner and a carrier and conveys the developer to an arbitrary position. It is known that the stirring / conveying means is rotatably attached to the container of the developing device by a bearing (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
Patent Document 1 discloses a rotary sliding collar having a configuration in which both end portions of a metal plate bent into a circular shape on a resin shaft portion are bent with respect to an axial direction by meshing between a convex portion and a concave portion. Has been.
Further, in
Further, toner supply / conveying means is provided for irradiating light to an arbitrary position of the photosensitive member to form an electrostatic latent image, and supplying / conveying toner to the electrostatic latent image. It has a toner removal cleaning means for removing and cleaning excess toner from the image carrier on the conveyed toner, and has a function of stirring and transporting the toner provided in the container main body and the toner provided in the container main body. And a transport rod on which the rotating blades are formed.
These supply / conveyance means are also rotatably attached to the container of the developing device by bearings. As this bearing structure, a bushing or bearing that contacts and slides with the rotating shaft, an elastic contact member (rubber seal) that contacts and slides in the radial direction of the rotating shaft, and the like are used to seal toner or developer. This method is used.
ここで、トナーあるいは現像剤を確実に密封するには、弾性当接部材の材質、当接圧、及び当接部材の形状等はもちろんのこと、相手部材である回転翼が形成された搬送棒軸部の形状、表面状態等が重要になってくるとともに、弾性当接部材と接触する個所は搬送棒が高速回転するため、その個所の摩耗がトナーあるいは現像剤の漏れへと繋がるため、耐摩耗性の材質である必要がある。
そのため、樹脂製の搬送棒においては回転軸を保護する目的で、金属製の回転摺動用カラーを搬送棒に一体化し、高速回転、例えば、500rpmのような回転時にも軸受との摩擦による損耗から守られている。
例えば、上記の特許文献2のトナー攪拌搬送用スクリュのように螺旋状に加工されたキャビティ内の、トナー攪拌・搬送用スクリュの両端の軸受当接部に、長さ16.7mm、外径6mm、厚さ0.8〜1.2mmのステンレス製の金属カラーを配置する。
この場合、カラーを型締めにより固定保持し、キャビティ内にガラス繊維入りPC/ABS樹脂の溶融樹脂を射出、冷却した後で成形品を取り出し、トナー攪拌搬送用スクリュを得てはいるものの、この場合はワンショット毎に射出成形機を止め、金属製カラーをキャビティ内に挿入しなければならず、生産性が損なわれる。
さらに、金属製カラーのキャビティ内への挿入にさいして、誤挿入があるとキャビティを破損することもあり、生産に支障が発生し、大きなトラブルになることも有る。また、このように生産した場合、搬送棒の解体時には金属部と樹脂部との分解が容易でなく、リサイクル性が損なわれる。
この対策としては回転翼と軸部とを一体に成形した後、金属製カラーを接着剤で軸部に接着する等の手法があるものの、接着剤塗布から接着剤乾燥硬化までの生産性の低さ、及び接着剤の糸引き、金属製カラー表面への付着等により軸受との摺動面を変形させる。
その変形部の隙間よりトナーが侵入し、トナーあるいは現像剤が摺擦され、そのエネルギで溶融固着して回転トルクが増加し、回転不良による攪拌・搬送不足で異常画像となったり、最悪の場合は回転がロックされることもあった。
また、溶融したトナーあるいは現像剤の凝集体が現像装置内にて攪拌・搬送されて画像異常となる場合もあった。さらに、近年画像品質の向上を狙ってトナーあるいは現像剤の小粒径化が進んでおり、益々摺動面に起因するこれら不良発生が増えてきている。また、この接着方法による場合も前述のインサート成形同様、金属部と樹脂部との分解が容易でなく、リサイクル性が損なわれる。
さらに、特許文献1の回転摺動用カラーのように、円形に曲げ加工された金属板の両端合わせ部が凸部と凹部との噛み合わせにより軸線方向に対して曲がった構成であると、回転摺動用カラーの内側に突出した半球状の凸部が軸部に平坦部を有する溝に入り込み、軸部に対するカラーの廻り止めと、軸方向上での位置保持機能を同時に得ることができる。
For this reason, in order to protect the rotating shaft of the resin-made transport rod, a metal rotary sliding collar is integrated into the transport rod, so that it can be prevented from wear due to friction with the bearing even during high-speed rotation, for example, 500 rpm. Protected.
For example, the bearing abutting portions at both ends of the toner stirring / conveying screw in the spirally processed cavity like the toner stirring / conveying screw of
In this case, the collar is fixed and held by clamping, and a molten resin of PC / ABS resin containing glass fiber is injected into the cavity and cooled, and then the molded product is taken out to obtain a toner stirring and conveying screw. In this case, the injection molding machine must be stopped for each shot, and a metal collar must be inserted into the cavity, which impairs productivity.
Furthermore, when the metal collar is inserted into the cavity, if it is erroneously inserted, the cavity may be damaged, resulting in trouble in production and a serious trouble. Moreover, when produced in this way, the metal part and the resin part are not easily disassembled when the conveying rod is disassembled, and the recyclability is impaired.
As a countermeasure for this, there is a method such as forming the rotor blade and the shaft part integrally and then bonding the metal collar to the shaft part with an adhesive, but the productivity from application of the adhesive to drying and curing of the adhesive is low. Then, the sliding surface with the bearing is deformed by threading of the adhesive, adhesion to the metal collar surface, or the like.
The toner enters from the gap of the deformed part, the toner or developer is rubbed, melted and fixed with the energy, and the rotational torque increases, resulting in an abnormal image due to insufficient stirring and conveyance due to poor rotation, or worst case The rotation was sometimes locked.
In some cases, melted toner or developer aggregates are stirred and conveyed in the developing device, resulting in an abnormal image. Further, in recent years, the particle size of toner or developer has been reduced with the aim of improving image quality, and the occurrence of these defects due to the sliding surface is increasing. Also, in the case of this bonding method, like the above-described insert molding, the metal part and the resin part are not easily disassembled, and the recyclability is impaired.
Further, as in the rotary sliding collar of Patent Document 1, when the both ends of the circularly bent metal plate are bent with respect to the axial direction by the engagement of the convex and concave portions, The hemispherical protrusion protruding inside the moving collar enters the groove having a flat portion in the shaft portion, and it is possible to obtain both the rotation of the collar with respect to the shaft portion and the function of maintaining the position in the axial direction at the same time.
しかしながら、凹凸部の噛み合わせの僅かな隙間よりトナーあるいは現像剤がすり抜けて搬送棒を現像装置の容器に回転自在に取り付けている軸受との摺動面に徐々に侵入し、トナーあるいは現像剤が摺擦される。そのエネルギで溶融固着し回転トルクが増加、回転不良による攪拌・搬送不足で異常画像となったり、最悪は回転がロックされる場合もあった。
また、溶融したトナーあるいは現像剤の凝集体が現像装置内に攪拌・搬送されて画像異常となる場合もあった。さらに、近年画像品質の向上を狙ってトナーあるいは現像剤の小粒径化が進んでおり、益々摺動面に起因するこれら不良発生が増えてきている。
そこで、本発明の目的は、上述した実情を考慮して、トナーあるいは現像剤の搬送棒と軸受との摺動面への侵入を確実に防止し、製造が容易で、生産性が高く、かつ金属部と樹脂部との解体が容易で、信頼性が高く、画像異常のない、リサイクル性の優れた現像装置の搬送棒及びこの現像装置を備えた画像形成装置を提供することにある。
However, the toner or developer slips through a slight gap between the engagements of the concavo-convex portions, and gradually enters the sliding surface with the bearing that is rotatably attached to the container of the developing device, so that the toner or developer Rubbed. The energy melts and adheres to increase the rotational torque, resulting in an abnormal image due to insufficient agitation / conveyance due to poor rotation, and in the worst case, the rotation is locked.
In some cases, melted toner or developer aggregates are stirred and transported into the developing device, resulting in an abnormal image. Further, in recent years, the particle size of toner or developer has been reduced with the aim of improving image quality, and the occurrence of these defects due to the sliding surface is increasing.
In view of the above, the object of the present invention is to reliably prevent the toner or developer from entering the sliding surface between the conveying rod and the bearing, which is easy to manufacture, has high productivity, and An object of the present invention is to provide a transport rod of a developing device that is easy to disassemble a metal portion and a resin portion, is highly reliable, has no image abnormality, and is excellent in recyclability, and an image forming apparatus including the developing device.
上記の課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、現像剤を収容した現像剤容器と、該現像容器内に回転自在に配置されて現像剤を搬送・攪拌する搬送棒と、を備えた現像装置において、前記搬送棒は、合成樹脂製の軸部に対して合成樹脂製の螺旋状回転翼が一体化されると共に、前記軸部両端に金属製の回転摺動用カラーを一体化した構成を備えており、前記樹脂製軸部の一部を変形させることにより前記摺動用カラーを前記樹脂製軸部に締結することを特徴とする。
請求項2の発明は、請求項1において、前記軸部の少なくとも一端部に前記金属製カラーを締結し、前記軸部を変形させる個所を、前記金属製カラーの長さ方向に対して30%以下、好ましくは10%以下の大きさとすることを特徴とする。
請求項3の発明は、請求項1又は2において、前記軸部の少なくとも一端部に前記金属製カラーを締結し、前記軸部を変形させる個所を、前記軸部の円周方向に対して1個所以上とすることを特徴とする。
請求項4の発明は、請求項1、2又は3において、前記樹脂製軸部が射出成形で形成された合成樹脂で構成されることを特徴とする。
請求項5の発明は、請求項1、2、3又は4において、前記樹脂製軸部、又は樹脂製螺旋状回転翼が、ガラス、チタン酸カリウム、タルク、マイカ、ラワストナイト、又は天然鉱物のうちの何れかの補強材を、一つ、又は複数以上含み、これらの補強材を5〜50%、好ましくは15〜35%含んだ合成樹脂より構成されることを特徴とする。
請求項6の発明方法は、現像剤を収容した現像剤容器内に回転自在に配置されて現像剤を搬送・攪拌する搬送棒の製造方法において、樹脂製軸部の外周に樹脂製回転翼を螺旋状に一体形成する工程と、前記軸部両端に回転摺動用の金属製カラーを嵌合して一体化する工程と、前記樹脂製軸部の一部を変形させることにより前記摺動用カラーを前記樹脂製軸部に締結する工程と、から成ることを特徴とする。
請求項7の発明に係る現像装置は、現像剤を収容する現像剤容器と、この現像剤容器と平行対向した感光体上に形成された静電潜像に対してトナーを供給する現像ローラと、前記現像剤容器内で回転することによって前記現像剤を攪拌・搬送する回転翼が形成された搬送棒とを備えており、前記現像ローラと前記搬送棒が前記現像容器内壁面に設けた軸受により回転自在に支持された現像装置において、前記搬送棒が螺旋状回転翼と軸部とを合成樹脂により一体形成しており、前記軸部の少なくとも一端部に金属製カラーを前記軸部の一部を変形させることにより前記軸部の少なくとも片側に締結したことを特徴とする。
請求項8の発明に係る画像形成装置は、請求項1乃至5の何れか一項に記載の搬送棒、又は請求項7記載の現像装置を備え、像担持体上からトナーを除去清掃するトナー除去清掃手段を有することを特徴とする。
In order to solve the above problems, the invention described in claim 1 includes a developer container containing a developer, a transport rod that is rotatably disposed in the developer container and transports and agitates the developer, In the developing device, the conveying rod has a synthetic resin spiral rotating blade integrated with a synthetic resin shaft, and a metal rotary sliding collar at both ends of the shaft. The sliding collar is fastened to the resin shaft portion by deforming a part of the resin shaft portion.
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the portion where the metal collar is fastened to at least one end of the shaft portion and the shaft portion is deformed is 30% with respect to the length direction of the metal collar. Hereinafter, the size is preferably 10% or less.
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the portion where the metal collar is fastened to at least one end of the shaft portion and the shaft portion is deformed is 1 with respect to the circumferential direction of the shaft portion. It is characterized by having more than one place.
According to a fourth aspect of the present invention, in the first, second, or third aspect, the resin shaft portion is made of a synthetic resin formed by injection molding.
The invention of
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a transport rod that is rotatably disposed in a developer container containing a developer and transports and agitates the developer, wherein a resin rotor blade is provided on an outer periphery of the resin shaft portion. The step of integrally forming in a spiral shape, the step of fitting and integrating a metal collar for rotational sliding at both ends of the shaft portion, and the sliding collar by deforming a part of the resin shaft portion And a step of fastening to the resin shaft portion.
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a developing device for storing a developer container, a developing roller for supplying toner to an electrostatic latent image formed on a photosensitive member facing the developer container in parallel with the developer container, and A bearing rod formed with a rotating blade that stirs and conveys the developer by rotating in the developer container, and the developing roller and the bearing rod are provided on the inner wall surface of the developer container. In the developing device that is rotatably supported by the conveyor, the conveying rod integrally forms a spiral rotary blade and a shaft portion with a synthetic resin, and a metal collar is attached to at least one end of the shaft portion. The shaft portion is fastened to at least one side by deforming the portion.
An image forming apparatus according to an eighth aspect of the present invention includes the conveying rod according to any one of the first to fifth aspects or the developing device according to the seventh aspect, wherein the toner removes and cleans the toner from the image carrier. It has a removal cleaning means.
本発明によれば、回転翼を備えた樹脂製の搬送棒に金属製カラーを搬送棒の軸部の一部を変形させ搬送棒と金属カラーとを一体化することにより、トナーあるいは現像剤の搬送棒と軸受との摺動面への侵入を確実に防止し、製造が容易で、生産性が高く、かつ金属部と樹脂部との解体が容易で、リサイクル性の優れた搬送棒が得られることが可能となる。 According to the present invention, a metal collar is deformed at a part of the shaft portion of the transport rod by integrating the transport rod and the metal collar on the resin transport rod provided with the rotor blades, thereby integrating the toner or the developer. It reliably prevents the transfer rod and bearing from entering the sliding surface, is easy to manufacture, has high productivity, and is easy to disassemble the metal part and resin part. It becomes possible to be done.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。図1は本発明に関わる画像形成現像ユニットを示す概略断面図である。図2は図1の画像形成現像ユニットを示す平断面図である。図3は本発明による軸受を示す断面図である。
図1ないし図3において、現像ユニット(ハウジング)6は感光体ドラム1に対向して配置され、感光体ドラム1との間でトナーを移送して画像領域を形成している。現像ユニット6は下ハウジング9と上ハウジング10とから構成されている。
ハウジング(現像ユニット)6内には現像剤供給用の磁気ローラ2、現像剤攪拌・搬送用の搬送棒4、5、トナー供給ユニット7等が設けられている。この搬送棒4、5は通常樹脂で作られており、補強部材として金属部材16が一部用いられている。
磁気ローラ2は感光体ドラム1に対して0.1mm〜1mmの間隔をもって配置されており、ベアリング12等によりハウジング(現像ユニット)6に回転自在に取り付けられている。また、磁気ローラ2に対向して現像剤スクラバ3が設けられており、現像剤量を規制して磁気ローラ2上に現像剤の薄層を形成している。
搬送棒4、5はスクリュ形状の回転翼(螺旋羽根)17により現像剤を攪拌・搬送する構成を備え、その両端部を軸受14、21によって現像剤容器であるハウジング(現像ユニット)6に対して回転自在に取り付けられている。なお、これら磁気ローラ2、搬送棒4、5に対しては、それぞれの軸端部に固定された各ギヤ13、18、23を通して駆動力が伝えられる。
この軸受14、21は耐摩耗性、潤滑性に優れた結晶性樹脂であるポリアセタール樹脂等の成形品で作られている。さらに、ハウジング(現像ユニット)6は仕切壁11により搬送棒4を配置した現像剤攪拌・搬送空間と搬送棒5を配置した現像剤攪拌・搬送空間とに隔てられている。
両搬送空間は仕切壁11の長手方向両端の切り欠きによって連通しており、現像剤は両空間を各搬送棒の長手方向へ搬送される。なお、現像剤は搬送棒4、5に夫々形成されたスクリュ形状の回転翼17により図2に示された矢印方向に攪拌・搬送される。
この両空間を攪拌・搬送されている現像剤は二成分現像剤であって、トナーは搬送棒5上に設けられたトナー供給タンク(トナー供給ユニット)7より供給されており、トナーセンサ(図示せず)の信号を受けて自動的に搬送棒5にトナーを供給している。なお、本現像ユニット6はキャリアを含まない一成分現像剤を収容するユニットであってもよい。
搬送棒4により攪拌・搬送された現像剤は、現像剤スクラバ3により磁気ローラ2上に薄層現像穂を形成し、感光体ドラム1上に潜像として現像される。潜像に使われなかった現像剤は再度、搬送棒4に戻され、図2で示された矢印方向に攪拌・搬送される。消費されたトナー相当量がトナー供給タンク7より排出され搬送棒5により攪拌・搬送される。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic sectional view showing an image forming and developing unit according to the present invention. FIG. 2 is a plan sectional view showing the image forming and developing unit of FIG. FIG. 3 is a sectional view showing a bearing according to the present invention.
1 to 3, the developing unit (housing) 6 is disposed to face the photosensitive drum 1, and toner is transferred to and from the photosensitive drum 1 to form an image area. The developing unit 6 includes a lower housing 9 and an
A housing (development unit) 6 is provided with a
The
The conveying
The
Both transport spaces communicate with each other by notches at both ends in the longitudinal direction of the
The developer stirred and transported in both spaces is a two-component developer, and the toner is supplied from a toner supply tank (toner supply unit) 7 provided on the
The developer stirred and transported by the
ここで、図3に示すように、この現像剤の循環過程において搬送棒4の回転翼17により発生した現像剤の攪拌・搬送圧力により軸受14内にトナーが侵入しようとしてくる。しかし、弾性当接部材8の弾性密封リップ部24により搬送棒4と嵌合一体化された金属製カラー16と接触し、トナーの軸受内部への侵入を防いでいる。なお、図3では搬送棒4のみ図示しているが、搬送棒5についても同様である。
この弾性当接部材8は、フッ素ゴム、ニトリルゴム、スチレンゴム等の弾性体から成り、且つリング状に成形された弾性密封リップ部24と、軸受14の穴との嵌め合い力を維持する役割のSPCC、SPHC、SUS等の剛体で環状に成形された金属環25と、から一体に構成されている。つまり、弾性当接部材8は、外周に中空筒状の金属環25を備えると共に、金属環25の内側面に弾性密封リップ部24を一体的に備えている。
なお、弾性密封リップ部24の搬送棒4への押し付け力を必要とする場合は弾性密封リップ部24内、或いは外部に硬鋼線、ピアノ線、ステンレス鋼線等で成形されたばねを配設することもある。
ここで、搬送棒4、5は合成樹脂等により成形されており、弾性密封リップ部24との接触部分には金型の合わせ段差部が生じるため、その個所が弾性密封リップ部24との接触圧が低くなったり、僅かな隙間が発生し、トナーのシール効果が損なわれる。
合成樹脂で成形されている搬送棒4、5は、現像剤との非粘着性に優れ、寸法安定性、及び強度に優れたものが使用されている。例えば、ポリカーボネート樹脂、アクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂、アクリルニトリルスチレン樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂、ポリエーテルテレフタレート樹脂、及びこれらのアロイ樹脂等が用いられている。
また、攪拌・搬送機能を安定的に発揮するには強度、耐熱性アップが必須であり、そのため補強材が添加されており、ガラス繊維、チタン酸カリウム繊維、タルク繊維、マイカ繊維、ワラストナイト繊維等が用いられ、これら単体あるいは複合化し、添加量としては10〜40重量%が好ましい。
また、これら補強材の形状としてはアスペクト比が5〜50、好ましくは20〜40であり、平均粒径(長径の平均値)が1〜300μm、好ましくは5〜50μmである。
アスペクト比が5未満だと平面性は良好であるが寸法安定性に欠け、アスペクト比が50を超えると成形性が悪くなる。また、平均粒径が1μm未満だと外観は光沢があり良好であるが寸法安定性に欠け、300μmを超えると外観品質に劣り、成形性も悪くなる。
Here, as shown in FIG. 3, the toner tends to enter the
The elastic contact member 8 is made of an elastic body such as fluorine rubber, nitrile rubber, or styrene rubber, and maintains a fitting force between the elastic
In addition, when the pressing force of the elastic
Here, the conveying
The conveying
In addition, strength and heat resistance must be increased in order to stably perform the stirring / conveying function. Therefore, reinforcing materials are added to the glass fiber, potassium titanate fiber, talc fiber, mica fiber, wollastonite. Fibers or the like are used, and these are used alone or in combination, and the addition amount is preferably 10 to 40% by weight.
Moreover, as a shape of these reinforcing materials, an aspect ratio is 5-50, Preferably it is 20-40, and an average particle diameter (average value of a major axis) is 1-300 micrometers, Preferably it is 5-50 micrometers.
If the aspect ratio is less than 5, the flatness is good, but the dimensional stability is insufficient, and if the aspect ratio exceeds 50, the moldability is deteriorated. On the other hand, if the average particle size is less than 1 μm, the appearance is glossy and good, but the dimensional stability is poor.
また、特開平8−11169号公報(金型、及びスクリュ状射出成形体)で開示されているように、複雑な螺旋形状をした回転翼17は4分割された可動駒を有する成形金型で射出成形され、各可動駒はそれぞれ直角方向に離間可動するように構成された金型構造となっている。
また、回転翼17の螺旋形状は、特開平11−52725号公報(トナー攪拌搬送用スクリュー)に記載されているように、回転翼17部分には軸芯を有しない構成であっても良い。
また、特許文献2(トナー攪拌搬送用スクリュ)に記載されているように、合成樹脂で構成された搬送棒4において、回転翼17の長さに略等しい長さの金属芯を翼内部に同心状に埋設しても良い。
さらに、画像形成現像ユニットが使い込まれるに連れて、弾性当接部材8の弾性密封リップ部24とその接触相手である搬送棒4の軸部が疲労劣化、摩耗し、トナーのシール性が低下してくる。そのため、弾性密封リップ部24との接触部分には筒状の補強金属部材16が取り付けられ、長期にわたって安定したトナーのシール効果を上げている。
まず、搬送棒4と軸受14との接触部分である補強金属部材16表面にグリスを塗布し、搬送棒4に軸受14を組み込む。なお、軸受14には、弾性当接部材8を予め圧入あるいは、接着等で組み込んでおく。
なお、弾性密封リップ部24にもグリスを塗布しておくと弾性密封リップ部24の摩耗防止、搬送棒4との摩擦による異音等の防止になる。但し、この弾性密封リップ部24へグリスを塗布し過ぎると、現像剤中に過剰のグリスが混入し、異常画像の原因となるので注意が必要である。
また、補強金属部材16表面にグリスを塗布する代わりに、補強金属部材16表面を鏡面加工したり、補強金属部材16の表面にテフロン加工を施しても同様の効果が得られる。
Further, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-11169 (die and screw-like injection molded body), the complicated spiral
Further, the spiral shape of the
Also, as described in Patent Document 2 (toner stirring and conveying screw), in the conveying
Further, as the image forming and developing unit is used, the elastic
First, grease is applied to the surface of the reinforcing
If grease is also applied to the elastic
Further, the same effect can be obtained by applying a mirror finish to the surface of the reinforcing
搬送棒4、5に対する補強部材としての金属部材16の形成方法は特開2002−5183公報(回転摺動用カラー)のように円形に曲げ加工された金属板を用いる。
また、硫黄、及び硫黄複合快削鋼鋼管、機械構造用炭素鋼鋼管あるいは機械構造用ステンレス鋼管を所望の長さに切断し、所望の外径に研削して金属部材16を得る。さらに、アルミニウムあるいはA1050、A3003、A6063等のアルミニウム合金をポートホール法、マンドレル法等により円筒状に加工した後、所望の肉厚、長さ、外径寸法の円筒とし、金属部材16を得る。
なお、これらの金属部材は錆防止として電気メッキあるいは化学メッキ等の表面処理を施してもよい。これらのメッキとしては銅メッキ、亜鉛メッキ、ニッケルメッキ、金メッキ、及びこれらの合金メッキ、無電解ニッケル−リンメッキ、無電解銅メッキ等がある。
また、メッキ前に前処理として脱脂あるいは加工滓洗浄の実施が好ましく、洗浄としては一般にアルカリ溶液による加熱洗浄、電解洗浄、及び有機溶剤洗浄が用いられ、超音波を利用することにより洗浄効果の向上が図れる。
加熱洗浄は水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、リン酸ナトリウム溶液を用いて行なわれる。界面活性剤を用いることによって洗浄能力を向上することができる。
電解洗浄は水酸化ナトリウム等のアルカリ溶液を用い、50〜60℃、10A/d平方メートルで陰極洗浄後陽極洗浄を行なう方法が用いられている。なお、鉄鋼の酸化物の除去には塩酸または硫酸を用いると効果的に除去できる。また、この他の表面処理として陽極酸化処理を施しても良い。
陽極酸化処理用電解液としては硫酸、蓚酸、燐酸等を使用することができ、これら電解液の処理温度は10〜30℃、電解液濃度は100〜300g/lが好ましく、所望の陽極酸化皮膜の厚みに応じて処理時間が決められる。
As a method of forming the
Further, the sulfur and sulfur composite free-cutting steel pipe, the carbon steel pipe for machine structure or the stainless steel pipe for machine structure is cut to a desired length and ground to a desired outer diameter to obtain the
These metal members may be subjected to surface treatment such as electroplating or chemical plating to prevent rust. Examples of these plating methods include copper plating, zinc plating, nickel plating, gold plating, alloy plating thereof, electroless nickel-phosphorous plating, and electroless copper plating.
In addition, it is preferable to perform degreasing or processing soot washing as a pretreatment before plating, and cleaning is generally performed by heating with an alkaline solution, electrolytic cleaning, and organic solvent cleaning, and the cleaning effect is improved by using ultrasonic waves. Can be planned.
Heat washing is performed using sodium hydroxide, sodium carbonate, or sodium phosphate solution. The cleaning ability can be improved by using a surfactant.
For the electrolytic cleaning, an alkali solution such as sodium hydroxide is used, and the anode cleaning is performed after the cathode cleaning at 50 to 60 ° C. and 10 A / d square meter. In addition, it can remove effectively when hydrochloric acid or sulfuric acid is used for the removal of the oxide of steel. Moreover, you may perform an anodizing process as this other surface treatment.
As the electrolytic solution for anodizing treatment, sulfuric acid, oxalic acid, phosphoric acid or the like can be used. The treating temperature of these electrolytic solutions is preferably 10 to 30 ° C., and the electrolytic solution concentration is preferably 100 to 300 g / l. The processing time is determined according to the thickness of the film.
図4は金属製カラーと搬送棒の左側部分を拡大して示す概略斜視図である。図5は金属製カラーの搬送棒への取り付けを右側面図とともに示す概略図である(搬送棒4にのみ図示しているが、搬送棒5についても同様である)。上述のようにして作製された金属製カラー16を図4の拡大斜視図に示すように搬送棒4の軸部4Aの端部に嵌合する。
金属製カラー16の一端縁に設けた凹状の廻り止め用切り欠き部16aを搬送棒4の外周面に設けた凸状(L状)の廻り止め部4aと嵌合し、図5の模式図に示すように(金属製カラー16は断面図)、金属製カラー16(全長13mm)を廻り止め部4aで止まるまで押し込む。
金属カラー16の横の搬送棒4の軸部4Aに、先端径がφ0.5mmのコテを250℃に加熱し、樹脂製搬送棒4の軸部4A(軸経φ5.4mm)に押し当て、0.3mmの突起部16bを2個所形成して金属製カラー16を搬送棒4の軸部4Aに締結させた。
また、応用例としてポンチ等で機械的に軸部4Aに変形16bを与えてもよい。続いて、金属製カラー16の部分に軸受14の弾性密封リップ部24(図3参照)が当接するように挿入する。
さらに、搬送棒4の軸部に形成したDカット4bに回転駆動用のギヤ19(図4)を取り付け、抜け止め防止のE−リング(図示せず)を装着してトナーあるいは現像剤を攪拌・搬送する機能を担う搬送棒4が得られる。
図6は図5の金属製カラーの変形例を右側面図とともに示す概略図である。図5の実施の形態の変形例として、図6の模式図に示すように凸状の廻り止め部4aに250℃に加熱したコテを押し当て、金属製カラー16を変形融着させ(変形融着部16c)、金属製カラー16を搬送棒4の軸部4Aに締結させた。
FIG. 4 is a schematic perspective view showing the metal collar and the left side portion of the transport rod in an enlarged manner. FIG. 5 is a schematic view showing the attachment of the metal collar to the conveying rod together with the right side view (only the conveying
5 is a schematic diagram of FIG. 5 in which a
A trowel having a tip diameter of φ0.5 mm is heated to 250 ° C. on the
Further, as an application example, the
Further, a rotation driving gear 19 (FIG. 4) is attached to the D-
FIG. 6 is a schematic view showing a modification of the metal collar of FIG. 5 together with a right side view. As a modification of the embodiment of FIG. 5, as shown in the schematic diagram of FIG. 6, a
図7は搬送棒の端部を示す図、及び右側面図であり、図8は金属製カラーを右側面図とともに示す概略図である。図9は金属製カラーを搬送棒の軸部に変形溶着させる例を示す模式図である。
図7及び図8に示すように、また、特開2001−225116公報(バーリング加工法とその金型)で開示されているように、金属製カラー16は順送りプレス加工により作製した例である。
シート状の1枚の金属板材を、一直線上に配置されたそれぞれ形状の異なる雄雌金型上を順次移動させる過程で、金属板材に各々塑性変形が施されて所定寸法の有蓋筒部が形成され、この後蓋の部分を切断してフランジ付き薄肉円筒としての金属製カラー16が製作される。
この金属製カラー16を、図7の模式図に示すように、搬送棒4の軸部4Aにフランジ部分16e側より挿入し、樹脂製搬送棒4と予め一体に形成された樹脂製リブ16cに250℃に加熱したコテを押し当てる。
図9に示すように樹脂製リブ16cを変形させて変形溶着部16ccを形成し、金属製カラーを搬送棒4の軸部4Aに締結させた。なお、加熱したコテの代わりにポンチ等で機械的に変形融着させ(変形融着部16cc)、金属製カラー16を搬送棒4の軸部4Aに締結させてもよい。
図10は図7の変形例の応用例の構成図、及び金属製カラーを嵌合させた状態を示す右側面図である。図11は金属製カラーを右側面図とともに示す概略図である。図12は金属製カラーを搬送棒の軸部に変形溶着させる応用例を右側面図とともに示す概略図である。
図11に示すように、金属製カラー16のフランジ部分16eに締結用穴16dを設け、この締結用穴16dに対応した位置に樹脂製搬送棒4の軸部に樹脂製リブ4dを設け、これらを図12に示すように嵌合し、250℃に加熱したコテをリブ4dに押し当て変形させて変形溶着部16ddを形成し、金属製カラー16を搬送棒4の軸部4Aに締結させた。
なお、加熱したコテの代わりにポンチ等で機械的に変形融着させ(変形融着部16dd)、金属製カラー16を搬送棒4の軸部4Aに締結させてもよい。これら実施の形態で得られた搬送棒4を組み込んだ画像形成ユニットで絵文字の入った画像を出力したが鮮明な画像が得られた。
また、その画像を連続してA4用紙にて100,000枚出力したが、100,000枚後も初期出力画像同様、鮮明な画像出力が得られた。
FIG. 7 is a view showing an end portion of the transport rod and a right side view, and FIG. 8 is a schematic view showing a metal collar together with the right side view. FIG. 9 is a schematic view showing an example in which a metal collar is deformed and welded to the shaft portion of the transport rod.
As shown in FIGS. 7 and 8, and as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-225116 (burring method and its mold), the
In the process of sequentially moving one sheet-shaped metal plate material on male and female molds arranged in a straight line, each metal plate material is plastically deformed to form a covered cylindrical portion of a predetermined size. Thereafter, the lid portion is cut to produce a
As shown in the schematic diagram of FIG. 7, the
As shown in FIG. 9, the
FIG. 10 is a configuration diagram of an application example of the modification of FIG. 7 and a right side view showing a state in which a metal collar is fitted. FIG. 11 is a schematic view showing a metal collar together with a right side view. FIG. 12 is a schematic view showing an application example in which a metal collar is deformed and welded to the shaft portion of the transport rod together with a right side view.
As shown in FIG. 11, a
Note that the
Further, 100,000 images were continuously output on A4 paper, but a clear image output was obtained after 100,000 sheets as well as the initial output image.
図13は接着剤を塗布して搬送棒の軸部に金属製カラーを嵌合・締結する方法を示す模式図であり、比較例として搬送棒4の軸部4Aに金属製カラー16を嵌合・締結する方法として接着剤20を塗布し、接着・締結している。
この場合、接着剤20の粘性により糸引き、垂れ等が発生する確率が高く、これらが弾性当接部材8の弾性密封リップ部24との金属製カラー16の摺動面表面に付着する。
すると、その個所よりトナーあるいは現像剤が漏れ出し、現像装置の容器に回転自在に取り付けている軸受との摺動面に徐々に侵入し、トナーあるいは現像剤が摺擦され、そのエネルギで溶融固着し回転トルクが増加、回転不良による攪拌、搬送不足で異常画像となったり、最悪の場合には回転がロックされる。
また、溶融したトナーあるいは現像剤の凝集体が現像装置内に攪拌・搬送され異常画像となる場合もある。そのため、接着剤20を塗布、金属製カラー16を装着後、有機溶剤等で金属製カラー16表面を払拭しなければならない。
また、接着剤で軸部に締結されているため、リサイクル時の解体では金属製カラー16と合成樹脂で成形された軸部4Aとの分離が難しく、リサイクル作業を煩雑なものにしてしまう。
軸受14はナイロン、ポリアセタール等の耐摩耗性を特色とする熱可塑性樹脂、あるいはポリカーボネート等の剛性を特色とする熱可塑性樹脂等の材料を使って、射出成形加工法により安価に大量生産可能である。
また、本発明は感光体ドラム1を現像ユニット6に組み込んだ画像形成ユニットであってもよく、さらにトナーあるいは現像剤の攪拌・搬送用の搬送棒だけでなく、トナーあるいは現像剤の回収・排出用の搬送棒であってもよい。
なお、本発明はこの実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能であり、搬送棒4、5、補強金属部材16の形状、材質を変えたりしても効果は維持できる。
FIG. 13 is a schematic diagram showing a method for applying and bonding an adhesive and fitting and fastening a metal collar to the shaft portion of the conveying rod. As a comparative example, the
In this case, there is a high probability that stringing or sagging will occur due to the viscosity of the adhesive 20, and these adhere to the sliding surface of the
Then, the toner or developer leaks from the location, gradually enters the sliding surface with the bearing that is rotatably mounted on the container of the developing device, and the toner or developer is rubbed and melted and fixed by the energy. However, the rotational torque increases, stirring due to poor rotation, and an abnormal image due to insufficient conveyance. In the worst case, the rotation is locked.
In some cases, melted toner or developer aggregates are agitated and transported into the developing device, resulting in an abnormal image. Therefore, after applying the adhesive 20 and attaching the
In addition, since it is fastened to the shaft portion with an adhesive, it is difficult to separate the
The bearing 14 can be mass-produced at low cost by an injection molding method using a material such as a thermoplastic resin featuring abrasion resistance such as nylon or polyacetal, or a thermoplastic resin featuring rigidity such as polycarbonate. .
Further, the present invention may be an image forming unit in which the photosensitive drum 1 is incorporated in the developing unit 6, and further, not only a transport rod for stirring or transporting toner or developer, but also recovery / discharge of toner or developer. It may be a transfer rod for use.
The present invention is not limited to this embodiment, and various modifications are possible, and the effect can be maintained even if the shapes and materials of the
本発明は画像形成ユニットの軸受14、21と搬送棒4との摺動面へのトナーあるいは現像剤の侵入を確実に防止し、安価で生産性が高く、リサイクル性に優れたものであって、搬送棒4軸部4Aの一部を変形させて金属製カラー16を装着させた構成とするものである。
本発明はこれらに限定されるものではなく、変形をスポット的に複数個所設けて金属製カラーと搬送棒軸部との装着力を高めることも可能である。また、変形個所を複数設けたものであってもよい。
本発明によれば、搬送棒4の軸部4Aを変形させる個所を金属製カラー16の長さ方向に対して30%以下の大きさとすることにより、トナーあるいは現像剤の搬送棒4と軸受14との摺動面エリアを確保し、かつ前記摺動面への侵入を確実に防止し、製造が容易で、生産性が高く、かつ金属部と樹脂部との解体が容易で、リサイクル性の優れた搬送棒が得られる。
本発明によれば、搬送棒4の軸部4Aを変形させる個所を軸部4Aの円周方向に対して複数個所以上とすることにより、金属製カラー16の搬送棒4からの脱落防止を確実にし、かつトナーあるいは現像剤の搬送棒4と軸受14との摺動面への侵入を確実に防止し、製造が容易で、生産性が高く、かつ金属部と射出成形で形成された樹脂部との解体が容易で、リサイクル性の優れた搬送棒が得られる。
本発明によれば、上述したように、樹脂製軸部の樹脂に、ガラス、チタン酸カリウム、タルク、マイカ、ラワストナイト、及び天然鉱物から成る補強材を、単独、あるいは複数以上含み、これらの補強材を5〜50%、好ましくは15〜35%含んだ合成樹脂より構成することにより、製造が容易で、生産性が高く、かつトナーあるいは現像剤の攪拌・搬送機能に優れた搬送棒が得られる。
The present invention reliably prevents toner or developer from entering the sliding surface between the
The present invention is not limited to these, and it is possible to increase the mounting force between the metal collar and the conveying rod shaft portion by providing a plurality of deformations in spots. Further, a plurality of deformation portions may be provided.
According to the present invention, the portion where the
According to the present invention, it is ensured that the
According to the present invention, as described above, the resin shaft portion resin includes one or more reinforcing materials made of glass, potassium titanate, talc, mica, lavastonite, and natural minerals, and these reinforcements By comprising a synthetic resin containing 5 to 50%, preferably 15 to 35% of a material, a transport rod that is easy to manufacture, has high productivity, and is excellent in the function of stirring or transporting toner or developer can be obtained. It is done.
本発明によれば、トナーあるいは現像剤を攪拌し、現像容器に回転自在に支持された現像ローラへ搬送する機能を担っている回転翼が形成された搬送棒と軸受との摺動面への侵入を確実に防止し、製造が容易で、生産性が高く、かつ金属部と樹脂部との解体が容易で、リサイクル性の優れた搬送棒を備えた現像装置が得られる。
本発明によれば、回転翼17を備えた樹脂製の搬送棒4に金属製カラー16を嵌合して、軸部4Aの一部を変形させ、搬送棒4と金属カラー16とを一体化する。これにより、トナーあるいは現像剤をトナー補給容器に回転自在に支持された攪拌・搬送する機能を担っている回転翼17が形成された搬送棒4と軸受14との摺動面への侵入を確実に防止し、製造が容易で、生産性が高く、かつ金属部と樹脂部との解体が容易で、リサイクル性の優れた搬送棒を備えた画像形成装置が得られる。
上述した本発明の説明において、搬送棒4について主として説明したが、搬送棒4と金属カラー16の説明に関しては、搬送棒5としても同じであるので、説明を省略した。
また、本発明は、現像剤を収容した現像剤容器内に回転自在に配置されて現像剤を搬送・攪拌する搬送棒の製造方法において、樹脂製軸部の外周に樹脂製回転翼を螺旋状に一体形成する工程と、前記軸部両端に回転摺動用の金属製カラーを嵌合して一体化する工程と、前記樹脂製軸部の一部を変形させることにより前記摺動用カラーを前記樹脂製軸部に締結する工程と、から成る搬送棒の製造方法を含むものである。
According to the present invention, the toner or developer is agitated, and the rotating rod having the function of conveying the toner or developer to the developing roller rotatably supported by the developing container is formed on the sliding surface between the conveying rod and the bearing. A developing device having a transport rod that can reliably prevent intrusion, is easy to manufacture, has high productivity, is easy to disassemble the metal portion and the resin portion, and has excellent recyclability.
According to the present invention, the
In the above description of the present invention, the conveying
The present invention also relates to a method of manufacturing a transport rod that is rotatably disposed in a developer container containing a developer and transports and agitates the developer, in which a resin rotating blade is spirally formed on the outer periphery of the resin shaft portion. A step of integrally forming a metal collar for rotation and sliding on both ends of the shaft portion, and a step of deforming the resin shaft portion by deforming a part of the resin shaft portion. And a method of manufacturing a conveying rod comprising the step of fastening to a shaft-making part.
1 感光体(感光体ドラム、像担持体)、2 現像ローラ(磁気ローラ)、4 搬送棒、4A 軸部、4a 廻り止め部、5 搬送棒、6 現像剤容器(現像ユニット、ハウジング)、14 軸受、16 回転摺動用カラー(金属製カラー、補強金属部材)、16a 凹状の廻り止め用切り欠き部、17 回転翼 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Photoconductor (photosensitive drum, image carrier), 2 Developing roller (magnetic roller), 4 Conveying rod, 4A Axis part, 4a Non-rotating portion, 5 Conveying rod, 6 Developer container (developing unit, housing), 14 Bearing, 16 Rotating sliding collar (Metal collar, Reinforced metal member), 16a Recessed notch for rotation prevention, 17 Rotating blade
Claims (8)
前記搬送棒は、合成樹脂製の軸部に対して合成樹脂製の螺旋状回転翼が一体化されると共に、前記軸部両端に金属製の回転摺動用カラーを一体化した構成を備えており、前記樹脂製軸部の一部を変形させることにより前記摺動用カラーを前記樹脂製軸部に締結することを特徴とする現像装置の搬送棒。 In a developing device comprising a developer container containing a developer, and a transport rod that is rotatably disposed in the developer container and transports and stirs the developer.
The conveying rod has a structure in which a synthetic resin spiral rotating blade is integrated with a synthetic resin shaft, and a metal rotary sliding collar is integrated at both ends of the shaft. A transport rod for a developing device, wherein the sliding collar is fastened to the resin shaft portion by deforming a part of the resin shaft portion.
An image forming apparatus comprising: the conveying rod according to claim 1; or the developing device according to claim 7, further comprising a toner removing cleaning unit that removes and cleans the toner from the image bearing member. apparatus.
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