JPH11305625A

JPH11305625A - 螺旋ロータ

Info

Publication number: JPH11305625A
Application number: JP32155898A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Fujimori; 康弘藤森
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1998-02-19
Filing date: 1998-10-27
Publication date: 1999-11-05

Abstract

(57)【要約】【課題】加工が容易で省資源化を図ることができる螺
旋ロータを提供する。【解決手段】ステータ３内に嵌合され、回転すること
によりステータ内接面との間の空間内で移送物を移送さ
せる螺旋ロータ１１は、中空の螺旋形状部１１ａを有す
る。また、螺旋形状部１１ａの両端に中空の平行部１１
ｂ，１１ｃを有し、移送物の移送方向上流側の平行部１
１ｂには取り付け用フランジ１２が、また移送方向下流
側の平行部１１ｃには推力用フランジ１３がそれぞれ取
り付けられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像形成装置の現
像部に使用されるトナーなどの粉粒体（移送物）を搬送
する螺旋ロータに関する。この螺旋ロータは、トナーリ
サイクルユニットに好適である。

【０００２】

【従来の技術】図２７は従来の螺旋ロータの構成図であ
る。螺旋ロータ１は、２点鎖線で示す金属製の丸棒から
フライス加工や旋削加工により形成される。図２８は螺
旋ロータを組み込んだ従来のポンプの構造図である。例
えば、トナーリサイクルユニットを構成するポンプのケ
ース２内にはステータ３があり、ステータ３の中に螺旋
ロータ１が設けてある。また、ケース２の先端にはチュ
ーブ４が付いている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】図２９は従来の螺旋ロ
ータの加工状態を示す図、図３０は図２９のＡ部の拡大
図である。符号５は刃具を示す。図３０に示すように、
フライス削りや旋削加工時に、螺旋ロータ１の表面に鋭
い凸部１ａや凹部１ｂが発生し、この凸部１ａによりス
テータ３の内接面が削られ、多量の削り屑３ａが生じて
いた。また、この凸部１ａによりステータ内接面との間
に摩耗が生じる。また、刃具の摩耗により寸法や面精度
がばらつく。また、従来の螺旋ロータ１は、中実状であ
り、剛性があるので、ステータ内接面への接触を保つた
め、高精度の加工を要する。

【０００４】また、従来技術によるポンプの構造では、
ポンプのケース先端に固定したチューブの中で移送物
（トナー）が詰まる。また、螺旋ロータは不撓性のた
め、直線上の移送に限定される。さらに、螺旋ロータに
設けたスクリューは不撓性のため、嵌合するステータや
チューブ内面との嵌合精度は高精度を求められる。

【０００５】本発明は、加工が容易で省資源化を図るこ
とができる螺旋ロータを提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、ステータ内に嵌合され、回
転することによりステータ内接面との間の空間内で移送
物を移送させる螺旋ロータにおいて、中空の螺旋形状部
を有することを特徴とする。

【０００７】また上記目的を達成するために、請求項２
記載の発明は、請求項１記載の発明において、螺旋形状
部の両端に中空の平行部を有し、移送物の移送方向上流
側の平行部には取り付け用フランジが、また移送方向下
流側の平行部には推力用フランジがそれぞれ取り付けら
れるようになっていることを特徴とする。

【０００８】また上記目的を達成するために、請求項３
記載の発明は、ステータ内に嵌合され、回転することに
よりステータ内接面との間の空間内で移送物を移送させ
る螺旋ロータにおいて、可撓性材料で構成されることを
特徴とする。

【０００９】請求項１記載の発明では、螺旋ロータが中
空形状であるため、省資源化が図られる。また、ステー
タ内接面の形状に合わせて撓むことにより、ステータ内
接面との密着性が向上し、その分、加工精度（許容差）
が広がる。

【００１０】請求項２記載の発明では、平行部に取り付
け用フランジ及び推力用フランジが容易に取り付けられ
る。

【００１１】請求項３記載の発明では、螺旋ロータは可
撓性であり、直線上でなくても移送物は移送され、汎用
性が高まる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面を参照して説明する。まず、第１の実施の形態を説
明する。図１は第１の実施の形態を示すポンプの要部構
造図である。ステータ３内に螺旋ロータ１１が嵌合され
ている。

【００１３】図２は第１の実施の形態を示す螺旋ロータ
の構造図である。断面して示すように、螺旋ロータ１１
は、中空材を用いており、螺旋形状部１１ａと両端の平
行部１１ｂ，１１ｃを有する。平行部１１ｂに取り付け
用フランジ１２の固定部１２ａを固定する。平行部１３
ｃの内部に推力用フランジ１３の固定部１３ａを固定す
る。１３ｂは円錐軸、１３ｃは螺旋溝である。

【００１４】図３は第１の実施の形態を示すポンプの構
造図である。ステータ３はケース２内に組み込まれてお
り、ケース２の先端には排出口１４がある。その動作を
説明する。取り付け用フランジ１２を介して中空状の螺
旋ロータ１１を回転させる。すると、ステータ３の内面
と螺旋ロータ１１の間に形成される空間を移送物（例え
ばリサイクルされるトナー）が通過する。そして、この
移送物は、推力用フランジ１３に設けた円錐部１３ｂの
螺旋溝１３ｃにより排出口１４に押し出される。

【００１５】図４は第１の実施の形態を示す螺旋形状部
の成形例を示す図、図５（ａ），（ｂ）は第１の実施の
形態を示すフランジの取り付け機構を示す図、図６は第
１の実施の形態を示すフランジの連結機構を示す図であ
る。中空材は、押し出し管材、引抜き管材、電縫管材、
溶接管材を使用する。螺旋形状部１１ａの成形は、図４
に示すように、塑性加工、切削加工により行う。また、
フランジ１２，１３の取り付けは、カシメ、溶接、ある
いは図５に示すように、ピン打ちにより行う。また、フ
ランジ１２，１３は、図６に示すように、芯金１４で固
定する。

【００１６】本実施の形態では、平行部１１ｂ，１１ｃ
を加工導入部として用いているので、螺旋形状部１１ａ
の成形を容易にできる。また、平行部１１ｂ，１１ｃに
取り付け用フランジ１２、推力用フランジ１３を容易に
取り付けることができる。また、推力用フランジ１３に
より螺旋ロータ１１の端面に停滞する移送物を押し出す
ことができる。また、螺旋溝１３ｃにより移送物に推力
を与えることができる。

【００１７】次に、第２の実施の形態を説明する。図７
は第２の実施の形態を示す螺旋ロータが組み込まれたポ
ンプの構造図、図８は第２の実施の形態を示す螺旋ロー
タの断面図、図９は第２の実施の形態を示す螺旋ロータ
がチューブと共に撓んだ状態を示す断面図、図１０は第
２の実施の形態を示す螺旋ロータの可撓軸中心を中空に
した例の断面図、図１１は第２の実施の形態を示す螺旋
ロータの可撓軸中心を金属線で補強した例の断面図であ
る。

【００１８】螺旋ロータ２１は可撓性材料で構成されて
おり、取り付け軸２３にこの螺旋ロータ２１を固定し、
次いで取り付け軸２３をケース２にセットする。そし
て、可撓性のチューブ２２を螺旋ロータ２１に嵌合す
る。最後にケース２の先端にチューブ２２の基端を挿入
して固定する。螺旋ロータ２１は、図８に示すように、
可撓軸２１ａ、可撓螺旋スクリュー２１ｂ、可撓フラン
ジ２１ｃから構成される。

【００１９】図１０に示すように、可撓軸２１ａの中心
を中空にしたり、あるいはチューブ２２の曲げ半径が小
さい場合、可撓軸２１ａの中心を図１１に示すように、
金属線２４で補強することもある。

【００２０】図９に示すように、チューブ２２は、曲が
った部分で楕円形状となるので、可撓フランジ２１ｃは
チューブ２２の変形に合わせて変形し、螺旋ロータ２１
は曲がりながら回転する。このような構成において、取
り付け軸２３を回転し、移送物をケース２からチューブ
２２の先端へ移送する。このように螺旋ロータ２１は、
チューブ２２と共に曲がるようになっているので、チュ
ーブ２２の中の移送物の詰まりを防ぐことができる。ま
た、可撓フランジ２１ｃは、チューブ２２が曲がって
も、その内接面と緊密に接触し、加工精度（許容差）を
広げることができる。

【００２１】次に、第３の実施の形態を説明する。第３
の実施の形態は、バニッシング加工により円周方向及び
軸方向における凸部を潰し、滑らかなバニッシング面と
したものである。図１２は第３の実施の形態を示す螺旋
ロータのバニッシング前加工による表面形状を示す図、
図１３は第３の実施の形態を示す螺旋ロータのバニッシ
ング加工による表面形状を示す図である。図１２に示す
ように、螺旋ロータ３１は、バニッシング前加工（旋
削）において、旋削面３１ａに凸部３１ｂと凹部３１ｃ
が生じるが、図１３に示すように、バニッシング加工に
おいて、滑らかなバニッシング面３１ｄが得られる。

【００２２】図１４は第３の実施の形態を示す螺旋ロー
タの正面図、図１５は図１４のＤ−Ｄ線断面図である。
図１４に示すように、螺旋ロータ３１は、螺旋形状部３
１ｅとその両端の平行部３１ｆからなる。図１５に示す
ように、バニッシング面（表面）３１ｄは平滑状態とな
っている。図１６は第３の実施の形態を示す螺旋ロータ
のバニッシング工法を示す正面図、図１７は第３の実施
の形態を示す螺旋ロータのバニッシング工法を示す側面
図である。バニッシングダイス３２はリンク３４を介し
てダイスホルダー３３に保持されている。３５はチャッ
ク、３２ａはダイスリングを示す。図１８は第３の実施
の形態を示す螺旋ロータのバニッシング加工の様子を示
す図、図１９は図１８のＥ視図である。

【００２３】ダイス内径をＤとし、螺旋形状部３１ｅの
外径をＤｅとすると、Ｄ＜Ｄｅの関係となっている。こ
のダイス３２を平行部３１ｆより挿入してセットする。
チャック３５を回転することで、螺旋ロータ３１回転さ
せ、一方、ダイスホルダー３３を螺旋ロータ３１の軸芯
と平行に移動する。すると、バニッシングダイス３２の
ダイスリング３２ａは、螺旋形状部３１ｅの表面をバニ
ッシングしながら、螺旋ロータ３１を中心にして公転す
る。

【００２４】図２０は第３の実施の形態を示す螺旋ロー
タの第１のバニッシング加工例を示す図、図２１は第３
の実施の形態を示す螺旋ロータの第２のバニッシング加
工例を示す図である。いずれも（ａ）は正面図、（ｂ）
は側面図である。図２０では上述したダイス３２による
加工例を示す。また、図２１では３個のバニッシングロ
ール３６による加工例を示す。

【００２５】本実施の形態では、バニッシング面３１ｄ
が平滑面であるため、回転接触するステータの内接面を
削らず、摩擦抵抗を減少することができる。また、平行
部３１ｆを加工導入部とすることで、螺旋形状部３１ｅ
のバニッシング加工が容易になる。また、バニッシング
ダイス３２は、螺旋形状部３１ｅに合わせて公転するの
で、螺旋形状部３１ｅの表面を円周方向にバニッシング
加工することができる。また、軸方向にもバニッシング
加工することができる。また、ダイス加工により螺旋形
状部３１ｅの寸法や面粗度のばらつきを小さくすること
ができる。

【００２６】次に、第４の実施の形態を説明する。第４
の実施の形態は、円錐ブランクを螺旋絞り加工したもの
である。図２２は第４の実施の形態を示す螺旋ロータが
組み込まれたポンプの構造図である。ケース２の中にス
テータ３があり、先端にはチューブ４が付いている。螺
旋ロータ４１はステータ３内にある。図２３は第４の実
施の形態を示す螺旋ロータが円錐ブランクから形成され
る様子を示す図である。同図（ａ）に示すように、板材
を円錐形状に絞って円錐ブランク４２を形成し、後述す
る絞り加工により、同図（ｂ）に示すような螺旋ロータ
４１が形成される。４１ａは円錐端、４１ｂは平行端で
ある。図２４は第４の実施の形態を示す螺旋ロータの絞
り加工の初期工程を示す図、図２５は第４の実施の形態
を示す螺旋ロータの絞り加工の最終工程を示す図であ
る。

【００２７】絞り装置４６は、パンチ端４３ａ及び螺旋
形状部４３ｂを有するパンチ４３と、螺旋絞り加工を行
うダイスリング４４ａを有する螺旋軸ダイス４４と、パ
ンチ端４３ａにセットした円錐ブランク４２を押さえる
芯押し端４５ａを有する押さえ軸４５と、外径ダイスリ
ング４７ａを有する外径ダイス４７とから構成される。

【００２８】まず、パンチ４３のパンチ端４３ａに円錐
ブランク４２をセットする。そして、セットした円錐ブ
ランク４２を押さえ軸４５の芯押し端４５ａで押さえ
る。次に、パンチ４３、円錐ブランク４２、押さえ軸４
５を同一方向へ回転させる。次に、螺旋軸ダイス４４を
パンチ４３の軸芯と平行に移動して、ダイスリング４４
ａでパンチ４３の螺旋形状部４３ａに沿って円錐ブラン
ク４２を絞る。最後に、図２５に示すように、円錐ブラ
ンク４２の後端を外径ダイス４７のダイスリング４７ａ
で絞り、螺旋ロータ４１の平行端４１ｂを成形する。こ
の場合、ダイスリング４４ａの径をφｄ、螺旋ロータ４
１の外径をφＤ、パンチ４３及び押さえ軸４５による軸
芯とダイスリング４４ａの軸芯とのずれをδとした場
合、 δ＝（φＤ−φｄ）／２とする。

【００２９】図２６は第４の実施の形態を示す螺旋ロー
タを管材から成形する例を示す図である。管材４８を絞
り加工して螺旋ロータ４１を成形することもできる。本
実施の形態では、円錐ブランク４２を絞り加工したの
で、屑の発生が少なく、省資源化を図ることができる。
また、円錐端４１ａにより螺旋ロータ４１の端部に滞留
する移送物を押し出すことができる。また、螺旋絞り装
置４６により、円周方向、軸方向に螺旋溝を成形するこ
とができ、また、端部に平行端４１ｂを成形することが
できる。

【００３０】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、螺旋ロー
タが中空形状であるため、省資源化を図ることができ
る。また、ステータ内接面の形状に合わせて撓むことに
より、ステータ内接面との密着性が向上し、その分、加
工精度（許容差）を広げることができる。

【００３１】請求項２記載の発明によれば、平行部に取
り付け用フランジ及び推力用フランジを容易に取り付け
ることができる。

【００３２】請求項３記載の発明によれば、螺旋ロータ
は可撓性であり、直線上でなくても移送物は移送され、
汎用性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態を示すポンプの要部構造図で
ある。

【図２】第１の実施の形態を示す螺旋ロータの構造図で
ある。

【図３】第１の実施の形態を示すポンプの構造図であ
る。

【図４】第１の実施の形態を示す螺旋形状部の成形例を
示す図である。

【図５】第１の実施の形態を示すフランジの取り付け機
構を示す図である。

【図６】第１の実施の形態を示すフランジの連結機構を
示す図である。

【図７】第２の実施の形態を示すポンプの構造図であ
る。

【図８】第２の実施の形態を示す螺旋ロータの断面図で
ある。

【図９】第２の実施の形態を示す螺旋ロータがチューブ
と共に撓んだ状態を示す断面図である。

【図１０】第２の実施の形態を示す螺旋ロータの可撓軸
中心を中空にした例の断面図である。

【図１１】第２の実施の形態を示す螺旋ロータの可撓軸
中心を金属線で補強した例の断面図である。

【図１２】第３の実施の形態を示す螺旋ロータのバニッ
シング前加工による表面形状を示す図である。

【図１３】第３の実施の形態を示す螺旋ロータのバニッ
シング加工による表面形状を示す図である。

【図１４】第３の実施の形態を示す螺旋ロータの正面図
である。

【図１５】図１４のＤ−Ｄ線断面図である。

【図１６】第３の実施の形態を示す螺旋ロータのバニッ
シング工法を示す正面図である。

【図１７】第３の実施の形態を示す螺旋ロータのバニッ
シング工法を示す側面図である。

【図１８】第３の実施の形態を示す螺旋ロータのバニッ
シング加工の様子を示す図である。

【図１９】図１８のＥ視図である。

【図２０】第３の実施の形態を示す螺旋ロータの第１の
バニッシング加工例を示す図である。

【図２１】第３の実施の形態を示す螺旋ロータの第２の
バニッシング加工例を示す図である。

【図２２】第４の実施の形態を示すポンプの構造図であ
る。

【図２３】第４の実施の形態を示す螺旋ロータが円錐ブ
ランクから形成される様子を示す図である。

【図２４】第４の実施の形態を示す螺旋ロータの絞り加
工の初期工程を示す図である。

【図２５】第４の実施の形態を示す螺旋ロータの絞り加
工の最終工程を示す図である。

【図２６】第４の実施の形態を示す螺旋ロータを管材か
ら成形する例を示す図である。

【図２７】従来の螺旋ロータの構成図である。

【図２８】螺旋ロータを組み込んだ従来のポンプの構造
図である。

【図２９】従来の螺旋ロータの加工状態を示す図であ
る。

【図３０】図２９のＡ部の拡大図である。

【符号の説明】

１１螺旋ロータ１１ａ螺旋形状部１１ｂ，１１ｃ平行部１２取り付け用フランジ１２ａ固定部１３推力用フランジ１３ａ固定部１３ｂ円錐部１３ｃ螺旋溝

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ステータ内に嵌合され、回転することに
よりステータ内接面との間の空間内で移送物を移送させ
る螺旋ロータにおいて、中空の螺旋形状部を有することを特徴とする螺旋ロー
タ。
【請求項２】請求項１記載において、螺旋形状部の両端に中空の平行部を有し、移送物の移送
方向上流側の平行部には取り付け用フランジが、また移
送方向下流側の平行部には推力用フランジがそれぞれ取
り付けられるようになっていることを特徴とする螺旋ロ
ータ。
【請求項３】ステータ内に嵌合され、回転することに
よりステータ内接面との間の空間内で移送物を移送させ
る螺旋ロータにおいて、可撓性材料で構成されることを特徴とする螺旋ロータ。