JPH1152725A - トナー攪拌搬送用スクリュー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来のスクリューより外径を小さくしても、
所定のトナー搬送量を確保することが可能で搬送効率の
優れた低コストのトナー攪拌搬送用スクリューを提供す
ること。 【解決手段】 螺旋状のスクリュー部２ａと、このスク
リュー部２ａの端部に駆動軸部３ａ、支軸部３ｂを延出
し、スクリュー部２ａには軸芯を有しないトナー攪拌搬
送用スクリュー４を金属または合成樹脂で一体成形す
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】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】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わた
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、図２に示すように軸芯１の外周に螺旋
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
ーが設置されている。

【０００３】ところで、トナー攪拌搬送用スクリュー
は、図２に示すように、螺旋状のスクリュー部２が一条
または二条（図示例は一条）で一連に連なるだけである
ため、トナーを軸方向に送給することはできるが、送給
開始点でトナーをキャリヤに供給しても十分攪拌されず
に均一に混合されることなく送給されることがあり、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ことがある。

【０００４】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３に示すように、螺旋状のスクリュー部
２、２間に邪魔板Ｐを設けて攪拌効果を上げるトナー攪
拌搬送用スクリューが用いられることがある。

【０００５】しかし、図３に示す邪魔板付きのトナー攪
拌搬送用スクリューは、成形金型が複雑になり、高価に
なるという問題がある。また、邪魔板Ｐはスクリューの
回転方向に対して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
しく低下するという問題もある。

【０００６】さらに、図２や図３に示すトナー攪拌搬送
用スクリューは、軸芯１（図４参照）が存在するため、
この軸芯がトナー搬送のための有効容積を低下させるの
で、スクリューの１リード当たりの搬送量が低下してし
まう。その結果、必要とされる搬送量を確保するために
はスクリュー自身の外径を太くしなければならず、これ
によりスクリューの専有面積が拡大され、ひいては現像
装置そのものが大型化してしまうという問題が発生す
る。

【０００７】本発明は従来の技術の有するこのような問
題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、従来
のスクリューより外径を小さくしても、所定のトナー搬
送量を確保することが可能な搬送効率の優れたトナー攪
拌搬送用スクリューを提供することにある。また、本発
明の目的は、搬送効率の優れた低コストのトナー攪拌搬
送用スクリューを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明のトナー攪拌搬送用スクリューは、スクリュー
部から軸芯を取り除くことにより、スクリュー部の無駄
肉部を少なくしたので、スクリューの外径を小さくして
も、所定のトナー搬送量を確保することが可能であり、
しかも、邪魔板のような障害物が存在しないので、優れ
た搬送効率が得られる。

【０００９】

【発明の実施の形態】すなわち、本発明の要旨は、螺旋
状のスクリュー部と、このスクリュー部の少なくとも一
方の端部に駆動軸部を延出し、スクリュー部には軸芯を
有しないことを特徴とするトナー攪拌搬送用スクリュー
にある。

【００１０】このトナー攪拌搬送用スクリューは、後記
する理由により、金属または合成樹脂で一体成形するの
が好ましい。

【００１１】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、キャリヤまたは循環している
現像剤（トナーとキャリヤとの混合体）に均一に混合す
るものを意味する。

【００１２】また、スクリュー部と一方の端部の駆動軸
部および必要に応じて他方の端部に設ける支軸部を予め
別々に成形しておき、これらスクリュー部と端部を後か
ら接着、溶接もしくは螺子で締結することもできるが、
スクリュー部と端部を金属や合成樹脂で一体成形するの
が、接合の安定性や強度面で好ましい。

【００１３】スクリュー部と端部を一体成形（例えば、
射出成形）する場合の合成樹脂としては、熱変形性が少
なく、耐熱性およびトナーとの非粘着性に優れ、寸法安
定性および強度に優れるものが使用される。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／ＰＣ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）またはＡＢＳ樹脂、ＰＣ樹脂、Ａ
ＢＳ樹脂／ＰＣ樹脂、ＰＰＥ樹脂もしくはＰＰＯ樹脂等
をカーボンあるいはアラミド等のガラス繊維で補強した
樹脂が使用され、そのうちＡＢＳ樹脂／ＰＣ樹脂（ガラ
ス繊維３０％入り）は安価で熱安定性があり、好適に使
用される。

【００１４】また、金属製のトナー攪拌搬送用スクリュ
ーを得る場合には、非磁性体で発錆しにくい金属が好ま
しく、例えば、ステンレス鋼や表面に防錆処理を施した
鋼やアルミニウムを好適に用いることができる。

【００１５】金属製スクリューを製造するには、例え
ば、スクリュー外径とほぼ等しい幅の短冊状の金属板を
素材とし、その一端を固定し、他端を保持しながら回転
させつつ捻って塑性変形させ、回転側の保持部を固定側
に寄せて所定のスクリューピッチに形成することによっ
てスクリュー部を得、駆動軸部をスクリュー部の一方ま
たは両方の端部に溶接、螺着または接着して金属製スク
リューを得ることができる。このように、金属材料でス
クリュー部と端部を別々に成形し、これらを後から接合
する方法に比べて、次に述べるように一体成形すれば、
強度面で有利となるので好ましい。

【００１６】すなわち、精密な金型に溶融金属（例え
ば、溶融アルミニウム）を高速・高圧で圧入して急冷凝
固させて一体成形するダイカスト法を採用すれば、高精
度で鋳肌の優れたアルミ製トナー攪拌搬送用スクリュー
を高い生産性で製造することができる。また、ダイカス
ト法に代わる鋳造法として金型鋳造法（重力金型鋳造
法）を採用すれば、金属製の鋳型に溶融金属をその自重
で鋳造する方法であるから、ダイカスト法に比して金型
設備がやや簡略化され、同時に高い生産性を得ることが
できる。

【００１７】上記のように構成される本発明において、
スクリュー部には軸芯がないので、スクリュー部に軸芯
を有する従来のスクリューより外径を小さくしても所定
のトナー搬送量を確保することが可能になる。また、ス
クリューの外径を従来のものと同一にした場合、トナー
搬送量を増加することが可能になる。さらに、邪魔板の
ような障害物が存在しないので、搬送効率は低下するこ
となく、高い搬送効率が得られる。

【００１８】また、本発明のトナー攪拌搬送用スクリュ
ーは単純な形状であるから、成形金型が簡単な構造であ
り、金属または合成樹脂で一体成形するのに適してお
り、低コストで同一形状のものを大量生産することが可
能である。

【００１９】

【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。図１に示
すように、螺旋状のスクリュー部２ａの長さ２９６．１
mm、両端の駆動軸部３ａ、支軸部３ｂの長さ１６．７mm
とされたトナー攪拌搬送用スクリューを、螺旋状に加工
されたキャビティを有する金型（図示せず）のキャビテ
ィ内にガラス繊維３０％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だして図１に示す
形状の合成樹脂製のトナー攪拌搬送用スクリュー４を得
た。このトナー攪拌搬送用スクリュー４は、外径が１１
mmで、１リードが１５mmである螺旋状のスクリュー部２
ａならびに駆動軸部３ａ、支軸部３ｂが樹脂により一体
成形されたものであった。

【００２０】別途、幅１１mm、厚さ０．６mmのステンレ
ス鋼製帯状板の両端を固定し、一方の固定部を回転さ
せ、他方の固定部を回転固定部側に寄せていき、外径が
１１mmで、１リードが１５mmの螺旋状スクリューを形成
し、長さ２９６．１mmにカットした。別途、ステンレス
鋼製丸棒より、長さ１６．７mmの駆動軸部および支軸部
を機械加工で製作し、上記カットした螺旋状スクリュー
の両端にろう付け溶接により接合し、金属製のトナー攪
拌搬送用スクリューを得た。

【００２１】また、比較例として、螺旋状に加工された
キャビティを有する金型（図示せず）のキャビティ内
に、軸芯となる直径６mmのステンレス鋼製丸棒を長さ２
９６．１mmに切断して配置し、型締めによりこの軸芯を
固定し、実施例と同様に、キャビティ内にガラス繊維３
０％入りＡＢＳ樹脂／ＰＣ樹脂の溶融樹脂を射出し、冷
却後成形品を取りだして、図２に示すようなトナー攪拌
搬送用スクリュー５を得た。このトナー攪拌搬送用スク
リュ５ーは、外径が１４mmで、１リードが１５mmである
螺旋状のスクリュー部２を有するものであった。

【００２２】次に、上記のようにして得た実施２例およ
び比較例の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５の試験装置６に装着
した。この試験装置６は、ケーシング６Ａ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６Ｂを介してモーター６Ｃを連結
し、他方のスクリューＳは歯付きベルト６Ｄを介して一
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。そして、この試験装置６のスクリューＳ、Ｓを
１５０ｒｐｍで回転させ、これにトナー成分を５重量
％、キャリヤ成分を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６Ｐ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後の混合物を混
合物採取点６Ｑで採取し、その混合物をメタノールで洗
浄してキャリヤを除去し、トナーの含有量を測定するこ
とにより、トナーの搬送性能を評価した。トナー濃度が
大きいほど搬送性能が良いことを示すが、本実施２例お
よび比較例のトナー攪拌搬送用スクリューのトナー濃度
は、ほぼ同じ値であった。

【００２３】以上で明らかなように、本発明によれば、
搬送量を低下させることなく、スクリューの外径を小さ
くすることが可能である。一般の電子写真装置の現像装
置においては、トナー攪拌搬送用スクリューは２本用い
られることが多く、上記のように、スクリュー１本当た
り３mmの小径化が図れるので、２本のスクリューを収納
する現像装置の場合には、その装置の幅を６mm小径化す
ることができる。その結果、本発明のトナー攪拌搬送用
スクリューを用いることにより、現状の現像装置に比べ
て、装置断面積を約２０％小さくすることができた。

【００２４】また、フルカラータイプの現像装置の場
合、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４ステー
ジに現像装置を設けることが必要であり、装置小型化の
効果は非常に大きく、また、装置の小型化とともに装置
設計の自由度が大きくなるという効果が得られる。

【００２５】

【発明の効果】本発明のトナー攪拌搬送用スクリューは
上記のように構成されているので、次の効果を奏する。

【００２６】 請求項１記載の発明によれば、従来の
スクリューより外径を小さくてしても、所定のトナー搬
送量を確保することができるので、現像装置の小型化が
可能であり、邪魔板のような障害物が存在しないので、
優れた搬送効率が得られる。

【００２７】 請求項２記載の発明によれば、同一形
状のものを大量生産することができるので、大幅なコス
ト低減が可能であり、強度面でも優れた特性を有するト
ナー攪拌搬送用スクリューを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のトナー攪拌搬送用スクリューの側面図
である。

【図２】従来のトナー攪拌搬送用スクリューの側面図で
ある。

【図３】従来の別のトナー攪拌搬送用スクリューの側面
図である。

【図４】従来のトナー攪拌搬送用スクリューの部分拡大
図である。

【図５】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。

【符号の説明】

１…軸芯 ２、２ａ…スクリュー部 ３ａ…駆動軸部 ３ｂ…支軸部 ４、５…トナー攪拌搬送用スクリュー

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 螺旋状のスクリュー部と、このスクリュ
   ー部の少なくとも一方の端部に駆動軸部を延出し、スク
   リュー部には軸芯を有しない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】 金属または合成樹脂で一体成形すること
   を特徴とする請求項１記載のトナー攪拌搬送用スクリュ
   ー。