(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向へ貫通する軸孔の内壁に雌螺子螺旋溝を設けた雌螺子形ステータと、該ステータの軸孔内に回転自在に嵌挿される雄螺子螺旋形ロータと、該ステータを嵌合して該ステータの外周面を固定的に保持する嵌合穴を有した外径保持部材と、を備えた粉体移送ポンプにおいて、
前記ロータの軸方向一端部に、ロータの外径部と同心円状の位置決め用円筒部を同軸状に設けたことを特徴とする粉体移送ポンプ。
【請求項２】
軸方向へ貫通する軸孔の内壁に雌螺子螺旋溝を設けた雌螺子形ステータと、該ステータの軸孔内に回転自在に嵌挿される雄螺子螺旋形ロータと、該ステータを嵌合して該ステータの外周面を固定的に保持する嵌合穴を有した外径保持部材と、を備えた粉体移送ポンプにおいて、
前記ロータの少なくとも軸方向一端面であって該ロータの軸芯に沿った位置に、位置決め用凹所を設けたことを特徴とする粉体移送ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は粉体移送ポンプの改良に関し、例えば複写機、プリンタ、ファクシミリ等の電子写真式画像形成装置に装備されるトナー回収・移送装置に用いられる粉体移送ポンプの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一成分現像剤、或いは二成分現像剤を用いた現像システムを採用する電子写真式の複写機、プリンタ、ファクシミリ装置においては、感光体上の静電潜像を現像装置から供給されるトナーによって現像することによって得たトナー像を転写紙上に転写、定着させることによって画像形成を行っている。トナー像を転写した後の感光体上には、未転写トナーが残留するため、次の画像形成動作に備えて残留トナーを除去するためのクリーニング装置が装備される。また、感光体以外でも、中間転写ベルト等、トナー像を担持する手段にあっては、トナー像の転写後の残留トナーを除去するためにクリーニング装置が装備されている。
ところで、従来クリーニング装置によって除去回収されたトナーは、廃棄ボトル等に廃棄されていたが、近年の環境問題、資源のリサイクル化という種々の要請を満たすために、回収した残留トナーを再度現像装置に戻して現像剤としてリサイクルするためのトナーリサイクル機構が種々提案されている。
クリーニング装置によって回収されたトナーを現像装置に戻すためにはクリーニング装置と現像装置との間を管体によって連結し、所要の搬送手段によって搬送する必要がある。
また、現像装置から離隔した位置に配置された大容量トナー貯留部から現像装置にトナーを移送する際にも、両者間を管体によって連結し、所要の搬送手段によって搬送する必要がある。
【０００３】
本出願人は、このようなトナー等の粉体の移送手段としての粉体移送ポンプ（スクリューポンプ）を利用した技術をこれまで種々提案してきた。
即ち、図３は、従来の粉体移送ポンプの一例の構成を示す断面図であり、この粉体移送ポンプ１は、図示しないクリーニング装置によって除去回収されたトナーを回収する経路２と連結された連設部３と接続されている。この連設部３と粉体移送ポンプ１との間には搬送スクリュー４を内部に備えた連結管５が配置され、搬送スクリュー４の軸４ａはモータＭからの駆動力を受ける駆動軸６と直結されている。
粉体ポンプ１は、連結管５等に固定されたケース（外径保持部材）１０と、ケース１０の内側に位置していてケース１０の内壁との間に狭い間隔のスペースＳを隔てて固定された中空筒状の雌螺子形ステータ１１と、ステータ１１の雌螺子螺旋形状の軸孔１１ａ内に嵌合して回転する雄螺子形ロータ１２とを有する。ステータの軸孔１１ａの内壁には、所要ピッチの雌螺子螺旋溝を備えている。
ケース１０の軸方向他端１０ａは図示しない現像装置に連結された移送パイプと連結されている。ケース１０に設けた孔１０ｂには図示しない空気供給源が連結され、ケース１０内に空気を送込む。また、ロータ１２の軸方向一端部は軸４ａと一体化されている。
ステータ１１は、軸方向へ貫通する軸孔１１ａを有した筒状胴部１３と、筒状胴部１３の軸方向一端外周に設けられた鍔部１４と、軸孔１１ａ内壁に設けた所要ピッチの雌螺子螺旋溝とを備えている。ロータ１２の外形は、ステータ軸孔１１ａの雌螺子螺旋溝と螺合して相対的に回転し得る雄螺子螺旋形状となっている。
従って、駆動軸６の駆動時にこれと一体化された搬送スクリュー４が回転し、搬送スクリュー４と一体化されたロータ１２が回転する。連設部３から連結管５内に落下してきたトナーは搬送スクリュー４の回転によって粉体移送ポンプ１へ送り込まれ、ステータ１１内壁とロータ１２の外周面との間に送り込まれたトナーは、ロータ１２の回転時にステータ１１の軸孔１１ａ内壁との間で発生するポンプ作用によって現像装置側へ送り出される。このとき、空気供給源から孔１０ｂに送り込まれてきた空気がトナーと混合されて、空気とトナーとの混合気が現像装置へ送り込まれる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来構造の粉体移送ポンプに使用されていたロータには、次の如き問題があった。
即ち、ロータの外径（外形）寸法は非常に高精度を要求されるため、研削機等によって製作されたロータは、規定寸法通りに研削が行われたか否かを確認するために、工具顕微鏡等の測定器具を用いてその寸法精度を測定する必要がある。測定された寸法が規定寸法の許容範囲内にない場合には、測定結果に基づいて更に研削を行う。
ところで、工具顕微鏡によってロータの外径寸法を測定する際には、例えばＸＹテーブル上に被測定物としてのロータを正しくセットした上で、テーブルをＸＹ方向へ移動させながら、工具顕微鏡のファインダから視認できる視界内に設けた目盛を手掛かりにして各部の寸法を測定する。
現状のロータは、図示した如く一つの軸芯を中心とした雄螺子螺旋形であり、寸法測定時の基準となる特有の形状部がロータに設けられていない為、ロータを工具顕微鏡の測定位置に、測定方向（送り方向）に沿って正しくセットするのが困難となっている。つまり、従来は軸芯を基準としてテーブル上にロータをセットしているわけではなく、外形（山部）を基準としてセットしていたため、正確な位置決めが困難であり、誤セットが発生し易かった。
【０００５】
即ち、図４（ａ）はロータ１２の形状及び必要寸法を示す図である。工具顕微鏡を用いた寸法の測定に当たっては、図中に示した寸法ａ（断面径）と寸法ｂ（最大外径）を、各測定部位Ａ〜Ｉにて夫々測定する。外径寸法ｂは隣り合う山の頂部間の径方向寸法である。そして、測定器（工具顕微鏡）のテーブルの測定位置上に、目視によりロータの山部が送り方向になるべく揃うようにロータを配置した上で、各部の寸法測定を行っている。この場合、配置方向にわずかでもズレが発生すると、測定が失敗に終わることがある。図４（ｂ）は配置方向にずれが発生したため、ロータ配置が測定方向に対して傾いてしまった状態を示す。具体的には、図４（ｂ）では、ロータ１２の中心軸（軸芯）１２Ａが、測定時に位置すべき基準線Ｓからずれた状態にある。この場合、部位Ａでの外径寸法ｂよりも、部位Ｂ部での外径寸法ｂが大きくなってしまい、正しい測定ができない状態となっている。
このような測定上の不具合（誤セットによる誤測定）が発生する理由は、ロータがＸＹテーブル等の測定位置に位置決めするのに適した形状を有していないために、個々のロータを測定するたびに一義的な位置決めが困難であり、位置決め方向にずれが発生し易いという点にある。換言すれば、ロータの軸芯と測定方向を一致させてセットする手段がなかったために、誤セットが発生し易かったということができる。一方、外形寸法に高精度を要求されるロータに、測定時の位置決め性を考慮した位置決め部を設けようとすると、ステータの軸孔内での円滑な回転と、粉体の搬送能力に悪影響を及ぼす虞があるため、位置決め部の選定には困難が伴う。
このような事情から、これまでロータの形状の一部を測定に適した形状とする提案はなされておらす、誤セットが依然として発生し易い状態にあったため、誤測定に起因した加工精度の低下、再加工の必要の発生等という不利不便を甘受しながらロータの製作が行われていた。
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、粉体ポンプを構成する雄螺子螺旋形のロータの外径寸法を工具顕微鏡等によって測定する際に、工具顕微鏡等の測定器に対するロータの位置決めを一義的且つ確実に行い、誤セットを防止することを可能とするロータを備えた粉体移送ポンプを提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、軸方向へ貫通する軸孔の内壁に雌螺子螺旋溝を設けた雌螺子形ステータと、該ステータの軸孔内に回転自在に嵌挿される雄螺子螺旋形ロータと、該ステータを嵌合して該ステータの外周面を固定的に保持する嵌合穴を有した外径保持部材と、を備えた粉体移送ポンプにおいて、前記ロータの軸方向一端部に、ロータ外径部と同心円状の位置決め用円筒部を同軸状に設けたことを特徴とする。
この発明によれば、外周面に螺旋状の凹凸部を有した棒状のロータを、測定器の測定位置にセットして各部の外径寸法を測定する際に、ロータの一端部に配置した同軸状の円筒部を基準として、測定位置に精度良く位置決めして、軸芯を測定方向と一致させることができるため、精度の良い測定を行うことが可能となる。
請求項２の発明は、軸方向へ貫通する軸孔の内壁に雌螺子螺旋溝を設けた雌螺子形ステータと、該ステータの軸孔内に回転自在に嵌挿される雄螺子螺旋形ロータと、該ステータを嵌合して該ステータの外周面を固定的に保持する嵌合穴を有した外径保持部材と、を備えた粉体移送ポンプにおいて、前記ロータの少なくとも軸方向一端面であって該ロータの軸芯に沿った位置に、位置決め用凹所を設けたことを特徴とする。
この発明によれば、位置決め手段として、ロータの軸方向両端面であってロータの軸芯に相当する位置に設けた位置決め用凹所を設け、この凹所を測定器側の芯出し機構により位置決めすることにより、測定器の測定方向（ロータの軸芯方向と一致）とロータ配置方向、配置位置のバラツキがなくなり、精密な測定を行うことが可能となる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示した実施の形態により詳細に説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態に係るロータの構成説明図である。なお、このロータを装備する粉体移送ポンプの構成については、図３を併せて参照する。このロータ１２を適用する粉体移送ポンプ１は、図３に示した如く、軸方向へ貫通する軸孔１１ａの内壁に雌螺子螺旋溝を設けた雌螺子形ステータ１１と、ステータ１１の軸孔１１ａ内に回転自在に嵌挿される雄螺子螺旋形ロータ１２と、ステータ１１を嵌合して該ステータの外周面を固定的に保持する嵌合穴を有したケース（外径保持部材）１０等、を備えている。
本発明に係るロータ１２の特徴的な構成は、ロータ１２の軸方向一端部に、ロータ最大外径部ｂと同心円状の位置決め用円筒部２１を同軸状に一体的に設けた点にある。この位置決め用円筒部２１は、ロータの加工時に一括して製造する。その軸芯２１Ａは、ロータ本体の軸芯１２Ａと一致しており、位置決め用円筒部２１を工具顕微鏡等に設けたチャック等の位置決め手段に固定することにより、軸芯を基準とした正確な位置決め（測定器の送り方向（Ｘ軸方向）に沿った位置決め）が可能となり、測定器に対する誤セット、誤測定を防止することが可能となる。つまり、ロータの外形、即ち山部を目安とした従来の位置決め方法とは異なり、正確な位置決めが行われる。
位置決め円筒部２１に代えて、軸芯を中心とする正多角柱形状の基準部を使用しても良い。
なお、測定器としては工具顕微鏡のみならず、ダイヤルゲージ等、他の測定器を用いても良い。
【０００８】
次に、図２は本発明の第２の実施形態に係るロータ１２の構成を示す断面図である。
ロータ１２の一端面には、予め搬送スクリュー４の軸４ａの端部を嵌合固定するための穴１２ａが形成される一方、他端面はフラットに構成されている。
本実施形態のロータの特徴的な構成は、ロータ１２の少なくとも軸方向一端面であってロータの軸芯１２Ａに沿った位置に、位置決め用凹所２２を設けた点にある。
【０００９】
即ち、この実施形態では、ロータ１２の軸方向両端面（円形）の各中心部に、軸芯１２Ａを中心とする所要形状（例えば、円錐形状）の位置決め用凹所２２を形成することによって、測定器の測定位置に位置決めする際の基準とするようにしている。
具体的には、例えば測定器（工具顕微鏡）側に芯出し機構を設け、この芯出し機構を構成する位置決めピン等を各位置決め用凹所２２内に嵌合させて位置決めすることによって、芯出し機構と測定器の測定方向が一致していれば、ロータ配置による測定ばらつきが無くなり精密な測定が可能となる。この場合も、ロータの軸芯を測定器の測定方向（Ｘ軸）と一致させることが可能となり、軸芯を基準とした正確なセットによって、正確な測定が可能となる。
なお、位置決め用凹所２２の形状は図示した円錐形状に限らず、多角錘形状等々、芯出し機構による位置決めに適した形状であれば、どのような形状であっても良い。
上記各実施形態に示した如き位置決め用円筒部２１、位置決め用凹所２２を備えたロータによれば、測定器にロータをセットする際にロータの軸芯を基準とした正確な位置決めが可能となり、しかも位置決め作業を容易且つ確実に行うことができ、ロータ測定時のバラツキ発生を防止して、外径精度を高く維持することができるので、不良品率を低下させることができる。このため、このロータを用いた粉体移送ポンプのトナー補給性能、駆動トルクを安定させることができる。なお、本発明は、回収したトナーを現像装置や廃ボトルに移送する場合のみならず、現像装置から離れた位置にあるトナーバンク等から現像装置に対してトナーを移送する場合も含むものである。
【００１０】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、粉体ポンプを構成する雄螺子螺旋形のロータの外径寸法を工具顕微鏡等の測定器によって測定する際に、工具顕微鏡等に対するロータの位置決めを一義的且つ確実に行い、誤セットを防止することができる。即ち、請求項１の発明によれば、外周面に螺旋状の凹凸部を有した棒状のロータを、測定器の測定位置にセットして各部の外径寸法を測定する際に、ロータの一端部に配置した同軸状の円筒部を基準として、測定位置に精度良く位置決めして、軸芯を測定方向と一致させることができるため、精度の良い測定を行うことが可能となる。
請求項２の発明によれば、位置決め手段として、ロータの軸方向両端面であってロータの軸芯に相当する位置に設けた位置決め用凹所を設け、この凹所を測定器側の芯出し機構により位置決めすることにより、測定器の測定方向（ロータの軸芯方向と一致）とロータ配置方向、配置位置のバラツキがなくなり、精密な測定を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るロータの構成を示す外面図。
【図２】本発明の他の実施形態に係るロータの構成を示す断面図。
【図３】従来例に係る粉体移送ポンプの構成を示す断面図。
【図４】（ａ）及び（ｂ）は従来例の欠点を説明する図。
【符号の説明】
１  粉体移送ポンプ、２  経路、３  連設部、４  搬送スクリュー、５  連結管、６  駆動軸、１０  ケース（外径保持部材）、１１  雌螺子形ステータ、１１ａ  軸孔、１２  雄螺子形ロータ、１２Ａ  軸芯、１３  筒状胴部、１４  鍔部、２１  位置決め用円筒部、２１Ａ  軸芯。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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