現像装置の搬送棒、搬送棒の製造方法、現像装置及び画像形成装置

【課題】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。
【解決手段】画像形成装置において画像形成部へ現像剤を搬送・攪拌する現像装置の搬送棒において、螺旋状に形成された回転翼１７と軸部４Ａとが合成樹脂により一体に形成され、前記軸部４Ａ両端に一体的に装着される回転摺動用カラー１６を備えており、この回転摺動用カラー１６が金属で形成されており、前記樹脂製軸部４Ａの一部を変形させることにより前記摺動用カラー１６を前記樹脂製軸部４Ａに締結する現像装置の搬送棒。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【特許文献１】特開２００２−５１８３公報
【特許文献２】特開平９−５４４８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
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。
【発明の効果】
【０００６】
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。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】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。
【図２】図１の画像形成現像ユニットを示す平断面図。
【図３】本発明による軸受を示す断面図。
【図４】金属製カラーを拡大して示す概略斜視図。
【図５】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。
【図６】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。
【図７】金属製カラーを順送りプレス加工により作製した変形例を右側面図とともに示す模式図。
【図８】金属製カラーを右側面図とともに示す概略図。
【図９】金属製カラーを搬送棒の軸部に変形溶着させる変形例を示す模式図。
【図１０】図７の変形例の応用例を右側面図とともに示す概略図。
【図１１】金属製カラーを右側面図とともに示す概略図。
【図１２】金属製カラーを搬送棒の軸部に変形溶着させる図７の変形例の応用例を右側面図とともに示す概略図。
【図１３】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。
【符号の説明】
【００１７】
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

【特許請求の範囲】
【請求項１】
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現像装置の搬送棒。
【請求項２】
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１記載の現像装置の搬送棒。
【請求項３】
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１又は２に記載の現像装置の搬送棒。
【請求項４】
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１、２又は３に記載の現像装置の搬送棒。
【請求項５】
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１乃至４の何れか一項に記載の現像装置の搬送棒。
【請求項６】
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搬送棒の製造方法。
【請求項７】
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現像装置。
【請求項８】
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画像形成装置。

【図１】