JPH1067029A - トナー撹拌搬送用スクリュー及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 電子写真装置の現像装置、特にカラー電子写
真装置の現像装置におけるトナー攪拌を行うために使用
され、均し機能を有すると同時に搬送効率も良く、製造
も非常に簡単なトナー攪拌搬送用スクリュー及びその製
造。 【解決手段】 二条ネジの螺旋状のスクリュー部２を設
けたトナー搬送用スクリュー３において、螺旋状突起２
Ａが、螺旋に沿った一定間隔ｔ毎に交互に、軸の回転方
向に対し略直角の断面４で切り欠かれ、螺旋条突起２Ａ
の対向する切り欠き断面の軸部１中心に対する開き角が
90°とされる。外周に一条ネジの螺旋状のスクリュー部
２を有する軸端面視で中心角が90°に４分割される割り
型からなる成形金型５を、軸部中心６を挟んで対向する
一対の割り型５Ａ、５Ｃ又は５Ｂ、５Ｄを端面視点対称
の逆配置にして型を閉じ該金型キャビティ内に成形用樹
脂を充填して成形する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はトナー攪拌搬送用スク
リューに関し、詳しくは電子写真装置の現像装置、特に
カラー電子写真装置の現像装置におけるトナー攪拌搬送
用スクリューに関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真装置の現像装置においてトナー
とキャリヤを攪拌しつつ搬送して得られる現像剤は現像
ドラム全長に渡ってむらなく均一に分布させる必要があ
る。このため、トナー供給部には図５に示すように軸部
１外周に螺旋状のスクリュー部２を設けたトナー攪拌搬
送用スクリューが設けられる。ところで、トナー攪拌搬
送用スクリューは図５に示したように螺旋状スクリュー
部２が一条又は二条（図示例は一条）で一連に連なるだ
けであるため、トナーを軸方向に給送することはできる
が、給送開始点でトナーをキャリヤに供給しても十分攪
拌され均一に混合されることなく給送することがあり、
現像ローラ外周にトナーとキャリヤが均一に混合した現
像剤の薄層が得られない場合がある。このため、トナー
供給点からスクリュー他端まで搬送する間に、トナーを
キャリヤ中に均一に分散させるため図６に示すように螺
旋状スクリュー部２間に邪魔板Ｐを設けて攪拌効果をあ
げるトナー攪拌搬送用スクリューが用いられることがあ
る。

【０００３】

【従来技術の問題点】しかし、図６に示した邪魔板付き
のトナー攪拌搬送用スクリューは、トナー搬送用スクリ
ューに較べ成形金型が複雑となり、高価となる欠点があ
った。また、邪魔板Ｐはスクリューの回転方向に対し直
角に対面するので、トナー搬送の障害物ともなり、邪魔
板の大きさによっては搬送効率が著しく低下する欠点が
あった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この発明は上記問題点
に鑑み、邪魔板付きトナー攪拌搬送用スクリューと同等
の均し機能を有すると同時に搬送効率も良く、製造も非
常に簡単なトナー攪拌搬送用スクリュー及びその製造方
法を提供することを目的としてなされたものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】即ち、請求項１に記載の
トナー攪拌搬送用スクリューは、軸部１外周に二条ネジ
の螺旋状のスクリュー部２を設けたトナー搬送用スクリ
ュー３において、スクリュー部２の螺旋状突起２Ａが、
螺旋に沿った一定間隔ｔ毎に交互に、軸の回転方向に対
し略直角の断面４で切り欠かれてなることを特徴とする
ものである。なお、この発明においてトナー攪拌搬送用
スクリューは、長さ方向の一方の端部でトナーを供給
し、他方の端部に搬送する間に、キャリヤ又は循環して
いる現像剤（トナーとキャリヤの混合体）に均一に混合
するものを意味する。

【０００６】上記において、スクリュー部２の軸１表面
及び螺旋状突起２Ａは合成樹脂の一体成形とすることが
望ましく、この合成樹脂としては熱変形性が少なく耐熱
性、トナーとの非粘着性に優れ、寸法安定性及び強度に
優れるものが使用される。

【０００７】例えばアクリロニトリルブタジエンスチレ
ン樹脂（ＡＢＳ樹脂）、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ樹
脂）、ＡＢＳ樹脂とＰＣ樹脂のアロイ（ＡＢＳ樹脂／Ｐ
Ｃ樹脂）、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ樹脂）、ポ
リフェニレンオキサイド（ＰＰＯ樹脂）あるいはカーボ
ンあるいはアラミド等のガラス繊維で補強されたＡＢＳ
樹脂、ＰＣ樹脂、ＡＢＳ樹脂／ＰＣ樹脂、ＰＰＥ樹脂、
ＰＰＯ樹脂等が使用され、そのうちＡＢＳ樹脂／ＰＣ樹
脂（ガラス繊維３０％入り）が安価で安定性があり好適
に使用される。

【０００８】また、軸のたわみを防止する観点より、上
記軸部１内には硬質芯を樹脂中に埋入した構成とするこ
とが好ましく、硬質芯は曲げ強度に優れる材質の棒状
体、例えばステンレス鋼、構造用炭素鋼、黄鋼、高力ア
ルミなどの金属や、硬質樹脂、セラミックなどの非金属
からなる丸棒、多角棒が使用される。なお、硬質芯の表
面の全面あるいは一部に樹脂との結合性を高める凹凸を
設けるのが望ましい。また、この硬質芯はスクリュー部
２の長さにあわせて棒状体をカットするだけで使用で
き、スクリュー部２を樹脂で成形と同時に外周被覆と軸
両端部１Ａ、１Ｂが形成される。

【０００９】また、このトナー攪拌搬送用スクリューに
おいて、軸両端部１Ａ，１Ｂの軸受当接部に金属製カラ
ー５を外装し、軸受けとの嵌め合いを良くすることが望
ましい。請求項２に記載の発明は、請求項１におけるト
ナー攪拌搬送用スクリューにおいて、螺旋条突起２Ａの
対向する切り欠き断面の軸部１中心に対する開き角が90
°とされたことを特徴とするものである。

【００１０】請求項３に記載の発明は、請求項１又は２
に記載のトナー攪拌搬送用スクリューの製造方法に関
し、軸部１外周に一条ネジの螺旋状のスクリュー部２を
有するトナー搬送用スクリュー３を成形する成形金型５
であって、軸端面視で中心角が90°に４分割される割り
型からなる成形金型５を、該成形金型５の軸部中心６を
挟んで対向する一対の割り型５Ａ、５Ｃ又は５Ｂ、５Ｄ
を端面視点対称の逆配置にして型を閉じ、該金型キャビ
ティ内に成形用樹脂を充填することを特徴とするもので
ある。

【００１１】

【作用】請求項１、２におけるトナー攪拌搬送用スクリ
ューは、スクリュー部２の螺旋状突起２Ａの軸の回転方
向に略直角の断面４がスクリューの一端部で供給された
トナーのムラに衝突してトナーをキャリヤ又は循環現像
剤と攪拌するため、この断面４による攪拌効果により他
端に至までに、トナーが均一に分散された現像剤が得ら
れる。また、断面４は二条ネジからなるネジ山の間に位
置するのでネジすじに沿って送られ、切り欠き部に至っ
たトナーとキャリヤ又は循環現像剤は必ず断面４に衝突
して攪拌される。従って、ネジすじの切れ目によるトナ
ーの取り残しは生じない。

【００１２】請求項３におけるトナー攪拌搬送用スクリ
ューの製造方法は、従来の一条ネジの螺旋のトナー搬送
用スクリューを成形する割り金型であるが、割り金型の
組立て順序を変えることによりスクリュー部の螺旋を断
続させることができ、かつ切り欠き断面が軸の回転方向
に対し直角に対面する面とすることができる。また、こ
のような割り金型の配置とした場合、断続状態に成形さ
れる螺旋条は二条ネジの状態となる。

【００１３】

【実施例】次にトナー攪拌搬送用スクリューの実施例を
説明する。

【００１４】〔実施例１〕図２に示すように軸１の外周
に一条ネジ２Ａのスクリュー部２の長さ296.1mm、両端
１Ａ、１Ｂの軸受け当接部の長さ16.7mmとされたトナー
搬送用スクリューを製造する図３に示す金型５であっ
て、軸端面視で中心角が90°の４分割とされた成形金型
５において、軸中心６を挟んで対向する一対の割り型５
Ａ、５Ｃ又は５Ｂ、５Ｄ（図示例は５Ａ、５Ｃ）を図４
に示すように端面視で点対称の逆配置にし、直径5mm の
ステンレス鋼製丸棒を長さ296.0mm に切断した硬質芯１
Ｃを配置して型を閉じ、キャビティ内にガラス繊維入り
ＡＢＳ樹脂／ＰＣ樹脂の溶融樹脂を射出し冷却後成形品
を取り出しトナー攪拌搬送用スクリュー１を得た。

【００１５】このトナー攪拌搬送用スクリューは、図１
に示すように、スクリュー部２を形成する螺旋状突起２
Ａが、螺旋に沿って割り型５Ａ〜５Ｄに合致した間隔で
軸の回転方向に直角の断面４で切り欠かれた形状をな
し、二条ネジのピッチを有していた。

【００１６】〔比較例１〕実施例１で使用した割り金型
５Ａ〜５Ｄを順方向に組んだ他は実施例１と同様キャビ
ティ内にガラス繊維入り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
クリューを得た。この場合に成形されたトナー攪拌搬送
用スクリューは、図５に示したように一条の螺旋状スク
リュー部２を有した形状をなしていた。

【００１７】〔比較例２〕比較例１と同じスクリュー部
２を有し、かつ図６に示すようにスクリュー部２の螺旋
条２の間に邪魔板Ｐを 180°間隔で設けた邪魔板付きト
ナー攪拌搬送用スクリューを実施例１と同じ合成樹脂を
用いて成形した。

【００１８】上記実施例及び比較例１〜２で得たトナー
攪拌搬送用スクリューをそれぞれ電子写真装置の現像装
置を模した図７の試験装置７に装着した。この試験装置
７は、ケーシング７Ａ内に試験用スクリューＳ、Ｓを二
軸平行に軸支したもので、一方のスクリューＳに減速機
７Ｂを介してモータ７Ｃを連結し、他方のスクリューＳ
は歯付ベルト７Ｄで一方のスクリューＳにより伝動駆動
されるようにしたものである。

【００１９】この試験装置７のスクリュー１、１を150r
pmで回転させ、これにトナー成分 5重量％、キャリヤ成
分95重量％含有するトナーを供給して循環させ、トナー
供給点７Ｐで 2.5重量％相当のトナーを供給し一定時間
攪拌搬送させた時の混合物を混合物採取点７Ｑで採取
し、攪拌性能を混合物中のトナー成分の帯電量により評
価し、搬送性能を混合物中のトナー濃度により評価し
た。

【００２０】帯電量は、混合物からブローオフによりト
ナー成分を取り出し、その帯電量を測定した。帯電量が
大きいほど良く攪拌されていることを示す。搬送性は、
混合物をメタノールで洗浄してキャリヤを除去し、トナ
ーの含有量を求めることによって測定した。トナー濃度
が大きいほど搬送性が良いことを示す。その結果を図
８、図９に示す。図８、図９より明らかなように、実施
例のトナー攪拌スクリューは比較例２の邪魔板付きスク
リューより攪拌性能、搬送性能とも若干劣るが実用上問
題のないレベルであった。

【００２１】

【発明の効果】この発明のトナー攪拌搬送用スクリュー
は、攪拌効率を揚げるための邪魔板を別途設けることな
く、邪魔板付きのトナー攪拌搬送用スクリューと同様な
攪拌効率が得られる。また、この発明のトナー攪拌搬送
用スクリューの製造方法は、通常のトナー搬送用スクリ
ューの割り型を用いて実施できるので特殊な型を製造す
る必要がなく実施が非常に容易となる効果がある。ま
た、この発明により成形されたトナー攪拌搬送用スクリ
ューは、螺旋条が倍の状態となるため螺旋条が断続して
も搬送量は確保されるなどの効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１に係る実施例の断面図である。

【図２】一条螺旋のトナー攪拌搬送用スクリューの断面
図である。

【図３】請求項３の方法に使用される金型の断面図であ
る。

【図４】請求項３の方法に使用される金型の組立て状態
を示す断面図である。

【図５】従来例の一条螺旋のトナー攪拌搬送用スクリュ
ーの側面図である。

【図６】他の従来例のトナー攪拌搬送用スクリューの側
面図である。

【図７】電子写真装置の現像装置を模した試験装置の斜
視図である。

【図８】トナー攪拌性の試験結果を示すグラフである。

【図９】トナー搬送性の試験結果を示すグラフである。

【符号の説明】

１…軸部 ２…スクリュー部 ２Ａ…螺旋状突起 ３…トナー搬送用スクリュー ｔ…一定間隔 ４…切り欠き断面 ５…成形金型 ５Ａ、５Ｃ、５Ｂ、５Ｄ…割り型 ６…成形金型の軸部中心 ７…試験装置

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸部１外周に二条ネジの螺旋状のスクリ
   ュー部２を設けたトナー搬送用スクリュー３において、
   スクリュー部２の螺旋状突起２Ａが、螺旋に沿った一定
   間隔ｔ毎に交互に、軸の回転方向に対し略直角の断面４
   で切り欠かれてなることを特徴とするトナー攪拌搬送用
   スクリュー。
2. 【請求項２】 螺旋条突起２Ａの対向する切り欠き断面
   の軸部１中心に対する開き角が90°とされたことを特徴
   とする請求項１に記載のトナー攪拌搬送用スクリュー。
3. 【請求項３】 軸部１外周に一条ネジの螺旋状のスクリ
   ュー部２を有するトナー搬送用スクリュー３を成形する
   成形金型５であって、軸端面視で中心角が90°に４分割
   される割り型からなる成形金型５を、該成形金型５の軸
   部中心６を挟んで対向する一対の割り型５Ａ、５Ｃ又は
   ５Ｂ、５Ｄを端面視点対称の逆配置にして型を閉じ、該
   金型キャビティ内に成形用樹脂を充填することを特徴と
   するトナー攪拌搬送用スクリューの製造方法。