JP4017607B2 - 撹拌スクリュー - Google Patents

Description

本発明は、シール材によってシール状態で支持される円柱状をした軸部を有する撹拌スクリュー、特に、電子写真式の複写機やプリンタのトナーカートリッジ内に設けられる撹拌スクリューに関する。

図６に示すように、電子写真式の複写機やプリンタのトナーカートリッジ１００内には、内部のトナーを撹拌するために、撹拌スクリュー２００が設けられている（たとえば、特許文献１等参照）。
撹拌スクリュー２００は、図６および図７に示すように、中央にたとえばらせん状や羽根状をしたのスクリュー２１１を備えたスクリュー部２１０、両端に軸部２２０が設けられている。そして、この軸部２２０が、リング状のシール材（図示せず）を嵌装した状態でケーシング１１０の軸受け部に回転自在に支持されている。すなわち、シール材によって軸部２２０とケーシング１１０との隙間からトナーが外部に漏れ出ないようにしている（たとえば、特許文献２等参照）。

また、従来の撹拌スクリュー２００は、図７に示すように、軸部２２０の耐久性が要求される軸受け部に受けられる部分に金属スリーブ３００が、樹脂製の撹拌スクリュー本体２０１の軸部形成部を囲繞するように外嵌されている。
しかし、この撹拌スクリュー２００は、まず、作業者が金型キャビティ内の所定位置に手作業で金属スリーブ３００をセットしたのち、金型を閉じ、撹拌スクリュー本体２０１を射出成形することによって得られるようになっていて、製造作業性が悪く、また、樹脂のみの成形品に比べコストがかかるという問題がある。また、金属スリーブを自動でキャビティ内にセットできるようになった金型も提案されているが、装置が複雑なものになり、製造コストの点で問題が残る。

そこで、本発明の発明者は、軸部にあまり耐久性が要求されない、小型ぷりんたなどのトナーカートリッジに使用される撹拌スクリューの場合、金属スリーブを用いず、射出成形によって軸部全体をスクリュー本体とともに樹脂で成形してはどうかと考えた。

特開平７−２５３７０６号公報 特開平８−１９０２６８号公報

しかし、撹拌スクリュー２００には、図７に示すように、軸部２２０の先端部に撹拌スクリュー２００の抜け止め用のEリングが嵌め込まれるリング状の溝２２１が存在し、この溝２２１がアンダーカットとなるため、通常、金型は、撹拌スクリュー２００の中心軸に平行な線で分割された形状をとらなければならない。
したがって、従来の射出成形金型を用いたのでは、金型製造初期には、金型のがたつきや磨耗等がなく、パーティングラインもほとんど問題がないのであるが、何度も射出を繰り返す内に金型のずれによって、図８に示すように、軸部２２０のパーティングライン部分に段差４００が生じたり、図９に示すように、バリ５００が生じてしまう。

そして、上記のような大きな段差４００やバリ５００等が軸部の表面に生じると、段差４００のコーナー部やバリ５００によってシール材を傷つけてシール性を損ない、トナーの漏れ等が発生する恐れがある。

そこで、本発明は、上記事情に鑑みて、全体を樹脂のみで成形でき、軸部にパーティングラインが生じない撹拌スクリューを提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明にかかる撹拌スクリューは、円柱状をした軸部を有し、この軸部の先端部の軸周回りに溝が形成された全体が射出成形によって成形されている撹拌スクリューであって、前記軸部のシール材によってシール状態で支持される部分にパーティングラインが非存在の状態で成形されていることを特徴としている。

また、撹拌スクリューに用いられる樹脂としては、特に限定されないが、たとえば、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン等が挙げられる。

一方、本発明にかかる撹拌スクリューの製造金型は、シール材によってシール状態で支持される円柱状をした軸部を有し、この軸部の先端部の軸周回りに溝が形成された樹脂成形品の製造金型であって、軸部のうちの溝形成部を含む先端部を形成する軸部先端キャビティ部を有し、軸部の中心軸を通る分割線で分割された複数の軸部先端形成用スライド型と、軸部の少なくともシール材によってシールされる部分を形成する円柱状キャビティ部を有し、軸部先端形成用スライド型が開いた状態で、円柱状キャビティ部の中心軸に沿って、成形位置と、成形品取り出し位置との間を進退可能な、シール材支持部形成用入れ子とを備えることを特徴としている。

また、シール材によってシール状態で支持される円柱状をした軸部を有し、この軸部の先端部の軸周回りに溝が形成された樹脂成形品の製造金型であって、軸部の少なくともシール材によってシールされる部分から軸部先端部の溝形成部以外のキャビティ部を有する軸部形成用入れ子と、軸部の中心軸を通る分割線で分割された複数の分割型からなり、これらの分割型が、前記軸部形成用入れ子に設けられたスライド孔にスライド嵌合し、閉合状態で溝形成用キャビティ部を形成する溝形成用スライド型とを備え、前記軸部形成用入れ子は、前記溝形成用スライド型の分割型が前記スライド孔から完全に離脱した状態で成形位置と、成形品取り出し位置との間を進退可能に形成されていることを特徴としている。

本発明にかかる撹拌スクリューは、以上のように、全体が射出成形によって形成されているとともに、前記軸部外にパーティングラインを備えているので、金型にがたつきや磨耗が生じても、軸部のシール材にあたる部分は常に平滑な状態に保たれる。したがって、シール材のシール性を確保することができる。また、金属スリーブが不要で射出成形のみで全体を成形できるので、製造コストを低減できる。
トナーカートリッジの撹拌スクリューとすれば、トナーカートリッジのコストも低減できる。

以下に、本発明を、その実施の形態をあらわす図面を参照しつつ詳しく説明する。
図１は、本発明にかかる撹拌スクリューの１例であるトナーカートリッジの撹拌スクリューをあらわしている。

図１に示すように、この撹拌スクリュー１は、全体が射出成形で形成されていて、スクリュー部２の両端に軸部（図では片側しかあらわれていない）３を備えている。
スクリュー部２は、円柱状の芯部２１とこの芯部２１の周囲にらせん状に設けられたスクリュー２２とを備えている。

軸部３は、その先端部３１にＥリング（図示せず）が嵌め込まれる溝３２が形成されている。
また、この撹拌スクリュー１は、軸部３のシール材（図示せず）に支持されるシール材支持部３３にパーティングラインがなく全周にわたって平滑になっていて、スクリュー部２および軸部３の先端部３１には、撹拌スクリュー１の中心軸に平行なパーティングラインＰＬが形成されている。

以上のように、この撹拌スクリュー１は、軸部３のシール材によって支持されるシール材支持部３３にパーティングラインが形成されないので、金型のガタツキによる段差や金型の磨耗によるバリ等の突起が軸部３のシール材によって支持されるシール材支持部３３に生じることがない。
したがって、軸部３を含むすべての部分が樹脂のみで形成されても、軸部３のシール材に支持されるシール材支持部３３を常に平滑な状態で製造することができ、シール材のシール性を確保できる。しかも、樹脂のみで形成されているので、生産性がよく、低コスト化を図ることができる。

図２は、上記撹拌スクリュー１を製造する金型のゲートが設けられている側の軸部形成部の金型の要部の動きを工程順にあらわし、図３は製造金型のスプルー部分を断面であらわし、図４および図５は金型のゲートが設けられていない側の軸部形成部の金型の要部の動きを工程順にあらわしている。
図２〜図５に示すように、この金型４は、軸部先端形成用スライド型５と、シール材支持部形成用入れ子６と、スプルー型７と、軸部形成用入れ子８と、２枚の溝形成用型板９ａ，９ｂとを備えている。
図２および図３に示すように、２つの軸部先端形成用スライド型５は、閉合することによって、軸部３のうちの溝形成部を含む先端部を形成する軸部先端キャビティ部５１を形成し、軸部３の中心軸を通る。すなわち、軸部先端キャビティ部５１の中心軸を分割する分割線で分割された２つの分割型５ａ，５ｂから構成されている。

シール材支持部形成用入れ子６は、軸部３の少なくともシール材によってシールされるシール材支持部３３を形成する円柱状キャビティ部６１を有し、図２（ｂ）および図２（ｃ）に示すように、軸部先端形成用スライド型５の２つの分割型５ａ，５ｂが開いた状態で、円柱状キャビティ部６１の中心軸に沿って、図２（ｂ）に示す成形位置と、図２（ｃ）に示す成形品取り出し位置との間を進退可能になっている。

また、図３に示すスプルー７１を備えたスプルー型７は、図３（ａ）に示す閉合状態から、成形が終了し、図３（ｂ）に示すように、軸部先端形成用スライド型５が開放方向（矢印Ａ,B方向）に動くと同時に軸部先端形成用スライド型５から離れる方向（矢印C方向）に動くようになっている。
なお、ゲートは、ピンゲート方式になっている。また、図２中、Ｒは、ランナであって成形完了後に除去される。

図４（ａ）に示すように、軸部形成用入れ子８および２つの溝形成用型板９ａ，９ｂは、閉合状態で、撹拌スクリュー１のゲートが設けられていない側の軸部３を形成するキャビティ部を備え、図４（ｄ）に示すように、軸部形成用入れ子８が、溝形成部以外の軸部３を形成する円柱状をしたキャビティ部８１を有し、溝３２を形成する部分に後述するがスライド嵌合するスライド孔８２が穿設されている。
一方、溝形成用型板９ａ，９ｂは、図４および図５に示すように、軸部３の中心軸を通る分割線で分割された２つの分割された形状をしていて、これらの溝形成用型板９ａ，９ｂが、軸部形成用入れ子８に設けられたスライド孔８２にスライド嵌合し、図４（ａ）および図５（ａ）に示すように、閉合状態で小径部形成キャビティ部９１を形成するようになっている。

そして、軸部形成用入れ子８は、図４（ｃ）、図４（ｄ）および図５（ｂ）に示すように、溝形成用型板９ａ，９ｂがスライド孔８２から完全に離脱した状態で図４（ｃ）に示す成形位置と、図４（ｄ）の成形品取り出し位置との間を進退可能に形成されている。

本発明は、上記の実施の形態に限定されない。たとえば、上記の実施の形態では、樹脂成形品がトナーカートリッジの撹拌スクリューであったが、その他の撹拌スクリューとしても使用できる。また、上記の実施の形態では芯部のまわりにらせん状のスクリューのみかが形成されていたが、羽根状の突起を多数設けたものでも構わないし、両者を備えたものでも構わない。

上記の実施の形態では、金型のゲートが設けられる側の軸部が、軸部先端形成用スライド型５と、シール材支持部形成用入れ子６との組み合わせで形成され、ゲートが設けられない側の軸部が、軸部形成用入れ子８と、溝形成用型板９ａ，９ｂとの組み合わせで形成されるようになっているが、軸部の両側とも軸部先端形成用スライド型５と、シール材支持部形成用入れ子６との組み合わせで形成するようにしても構わないし、ゲートがスクリュー本体部に設けられていれば、軸部の両側とも、軸部形成用入れ子８と、溝形成用型板９ａ，９ｂの組み合わせで形成するようにしても構わない。
また、分割型５ａ、５ｂおよび溝形成用型板９ａ，９ｂは、金型の上下方向に可動するようになっていても、左右方向に可動するようになっていても構わない。

本発明にかかるトナーカートリッジの撹拌スクリューをあらわす要部平面図である。 本発明にかかるトナーカートリッジの撹拌スクリューの製造金型のゲートが設けられている側の要部の動きを工程順に説明する断面図であって、同図（ａ）は型閉じ状態をあらわし、同図（ｂ）は軸部先端形成用スライド型を開いた状態をあらわし、同図（ｃ）はシール材支持部形成用入れ子を成形品取り出し位置までスライドさせた状態をあらわしている。 図２の金型の軸部先端形成用スライド型と、金型のスプルー部の動きを説明する断面図であって、同図（ａ）は閉合状態をあらわし、同図（ｂ）は型開き状態をあらわしている。 図２の金型のゲートが設けられていない側の要部の動きを説明する断面図であって、同図（ａ）は樹脂充填前の型閉じ状態、同図（ｂ）は樹脂充填後の型閉じ状態、同図（ｃ）は、溝形成用型板を開いた状態、同図（ｄ）は型開き状態をあらわしている。 図４のＸ―Ｘ線断面図であって、図（ａ）は型閉じ状態、同図（ｂ）は型開き状態をあらわしている。 従来のトナーカートリッジの１例をあらわす断面図である。 従来の撹拌スクリューの要部平面図である。 段差ができた状態を説明する軸部の断面図である。 バリができた状態を説明する軸部の断面図である。

符号の説明

１ 撹拌スクリュー
２ スクリュー部
２１ 芯部
２２ スクリュー
３ 軸部
３１ 先端部
３２ 溝
ＰＬ パーティングライン
４ 製造金型
５ 軸部先端形成用スライド型
５ａ、５ｂ 分割型
５１ 軸部先端キャビティ部
６ シール材支持部形成用入れ子
６１ 円柱状キャビティ部
７ スプルー型
７１ スプルー
８ 軸部形成用入れ子
８１ キャビティ部
８２ スライド孔
９ａ，９ｂ 溝形成用型板
９１ 小径部形成キャビティ部

Claims (2)

1. 円柱状をした軸部を有し、この軸部の先端部の軸周回りに溝が形成された全体が射出成形によって成形されている撹拌スクリューであって、前記軸部のシール材によってシール状態で支持される部分にパーティングラインが非存在の状態で成形されていることを特徴とする撹拌スクリュー。
2. トナーカートリッジ内に設けられる請求項１に記載の撹拌スクリュー。

Images