CN101055011B - 树脂制保持部件和调色剂卡盒 - Google Patents

Abstract

一种树脂制保持部件，其将多个环状弹性片连接的弹簧与保持器一体化，弹性片的环状内径中的最长轴方向的端部壁厚的平均值比其它部位壁厚的平均值厚。

Description

树脂制保持部件和调色剂卡盒

技术领域

本发明涉及弹簧及保持弹簧的保持器一体化的树脂制保持部件和使用树脂制保持部件的调色剂卡盒。

背景技术

在利用弹性力进行保持的保持部件中，多使用在树脂制的保持器上装填金属制的螺旋弹簧。使用这样的金属制的螺旋弹簧的保持部件的一例如图5所示。在制造这样的保持部件的情况下，需要进行将金属制的螺旋弹簧安装于树脂制的保持器上的操作，如果部件小，则出现在安装上花费时间等的影响生产性等的问题。

因此，从提高生产性等的角度上看，使用树脂制的弹簧的技术得到关注。作为使用树脂制的弹簧，可以举出如下相关技术的例子，例如：使用将各个具有复原力的多个弹性片一体连设的形状的被称为回动簧的弹簧的洗发剂容器等的分配器(例如，参照专利文献1)。

但是，专利文献1公开的弹簧，从构成所公开的弹簧的弹性片的形状来看，在压缩时认为最受力的片的侧方两端部的壁厚比其它部分薄，若在长时间压缩状态下使用，可以想象该部位容易破损。这样，可以推测：在专利文献1中公开的树脂制的弹簧，并未考虑到即使在长时间连续承受负荷也不破损的情况。

专利文献1(日本)实开平7-40514号公报

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有对弹簧施力、在压缩状态下长时间使用而不破损的具有高耐久性的树脂制的弹簧的树脂制保持部件。

本发明对于上述问题、通过下面所记载的结构而得以消除。

本发明第一方面的树脂制保持部件，为弹簧与保持器一体化的树脂制保持部件，其特征在于，该弹簧具有经由接合部使多个环状弹性片一体连接的形状，各个该弹性片环状内径中的长轴方向的两端部的壁厚的平均值比其它部位的壁厚的平均值厚。

本发明的第二方面的调色剂卡盒，其具有树脂制保持部件，该树脂制保持部件是弹簧与保持器一体化，其特征在于，该弹簧具有经由接合部使多个环状弹性片进行一体连接的形状，各个该弹性片环状内径中的长轴方向的两端部的壁厚的平均值比其它部位的壁厚的平均值厚。

附图说明

图1(a)～(b)是弹簧与保持器一体化的树脂制保持部件的模式图；

图2(a)～(b)是弹簧部的概略图；

图3(a)～(b)是表示本发明所涉及的树脂制保持部件的使用例的概略图；

图4是表示调色剂卡盒的剖面结构的概略图；

图5(a)～(b)是表示使用金属制的螺旋弹簧的保持部件的一例的模式图。

附图标记

10    (树脂制)保持部件

11    弹簧部

12    保持器

13    部件保持部

14    突起部

15    弹性片

16    中空部

17    端部

18    构成弹性片的部位

19    接合部

20    调色剂卡盒

具体实施方式

本发明涉及弹簧与保持弹簧的保持器一体化的树脂制保持部件和使用树脂制保持部件的调色剂卡盒。

图1是具有弹簧与保持弹簧的保持器一体化的结构的树脂制保持部件的模式图。图1(a)为保持部件10的立体图，图1(b)为图1(a)所表示的从箭头方向所看到的保持部件10的正面图。

如图1所示，保持部件10由有弹簧部11及保持弹簧部11的保持器12构成，在弹簧部11与保持器12之间设有保持部件的部件保持部13。部件保持部13由构成弹簧部11的弹性片15一侧的突起及保持器12一侧的凹部构成，若将弹簧部11在图的箭头方向压缩，则突起与凹部之间的间隙扩展，在其间***部件而保持。这样，本发明涉及的树脂制保持部件的部件保持通过弹簧部11的压缩而实现。

下面，对构成本发明所涉及的树脂制保持部件10的弹簧部进行说明。图2(a)是构成本发明所涉及的树脂制保持部件10的弹簧部11的局部图。如图2(a)所示，弹簧部11具有经接合部19、并且将具有跑道(トラツク)形状的多个弹性片15连设而成为一体化的结构。即，在本发明中，这个弹簧部11由接合部19固定而一体化，该结构通过反复操作而构成。

另外，在此所称的跑道形状表示的是如田径比赛等所使用的、平行两条直线和连接该两条直线的两个曲线所形成的形状。弹性片15只要是环状就可以，而不限定于在此所例举的跑道形状。具体的地说，环状弹性片的环状形状能够例举椭圆状、跑道形状、平行四边形(端部即使是曲线也可以)等。

如图2(a)所示，构成弹簧部11的具有跑道形状的弹性片15在内部具有中空部16、经中空部16在箭头方向进行伸缩。即，弹簧部11压缩则弹性片15向中空部16一侧变形、进行压缩。

另外，弹性片15跑道形状的长轴方向两端的端部17与接合部19的壁厚比其它部位的壁厚更厚。这样，通过加厚端部17与接合部19的壁厚，使得即使长时间在压缩状态下使用弹簧部11的情况下，也不会发生由于端部17或接合部19处的变形而恶化、发生破损，提高弹簧部11的耐久性。

弹簧部11的伸缩程度可以通过构成弹性片15的中空部16的大小来进行控制。中空部16的大小如图2(a)所示，由竖向宽度L1及横向宽度L2表示。在此，横向宽度L2是中空部16内径的最大径，并且把此作为长轴。另外，竖向宽度L1是横向宽度L2即与长轴方向正交的内径L1(n)的平均值∑L1(n)/n。

如图2(b)所示，设构成弹性片15的两端部17的横向宽度L2的延长线上即长轴上的壁厚的平均值(t1(L)+t1(R))/2为t1、设接合部19的壁厚为t3、设构成弹性片15的长轴方向的部位18的壁厚的横向宽度L2间的平均值∑t2(n)/n为t2，则具有：

t1＞t2，

t3＞t2的关系。具体地讲，优选端部17的壁厚平均值t1及接合部19的壁厚t3比构成长轴方向的部位18的壁厚平均值t2的1.0倍大、在3.0倍以下。具体厚度例如，构成弹性片15的长轴方向的部位18的平均厚度在0.8～1.0mm时，优选端部17的平均壁厚及接合部19的壁厚在2.0mm以上。

另外，作为L1、L2、t1、t2的具体的测定方法，能够根据操作说明书利用ソニツク有限公司的デジタルマイクロスコ一プBS-D8000III进行测定。简单地说明如下：在利用デジタルマイクロスコ一プBS-D8000III进行测定尺寸L1、L2、t1、t2时，首先，打开测定菜单，选择透镜倍率，并且校正所选定的倍率。接着，在屏幕上显示测定的尺寸的对象物后，在屏幕是指示两点。为了决定尺寸L1、L2、t1、t2，测定在屏幕上所指示的两点。还有，对t2来说，测定横向宽度L2间的任意的20个位置的厚度，而求出其平均值。同样，对竖向宽度L1来说，测定横向宽度L2间的任意的20个位置的距离，而求出其平均值。

构成中空部16的竖向宽度L1与横向宽度L2具有以下关系时，本发明能够更确实发挥效果。即：

5≤L2/L1≤15。

在中空部16的竖向宽度L1与横向宽度L2具有上述关系时，弹性片15具有适度的伸缩性能，且弹性片15对于所承受的压缩力具有足够的耐久力，能够充分发挥作为弹簧的机能。

构成弹簧部11的弹性片15的端部17、使弹性片15连接的接合部19的形状优选为曲面。这样，通过使端部17、接合部19的形状为曲面，在压缩弹簧部11时，能够适当分散施加于端部17、接合部19上的力，从而规避在端部17、接合部19上的应力集中所引起的局部疲劳和恶化。

本发明所涉及的树脂制保持部件使用的树脂材料，只要是在作为弹性片时、即使在常时压缩的状态下、也不破损而能够维持其状态的具有耐久性的材料，则不做特别限定。具体地讲，可以举出：聚丙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、耐冲击性聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)共聚物、聚甲醛、聚碳酸酯等树脂材料。这些树脂单独使用或并用均可。

本发明所涉及的树脂制保持部件所使用的树脂材料优选物性为：拉伸弹性模量2000～2600MPa、拉伸屈服强度为25～65Mpa、压缩屈服强度为40～100Mpa的材料。

拉伸弹性模量能够通过拉伸粘弹性测定装置等公知的方法测定。使用拉伸粘弹性测定装置的测定方法，可以举出，例如：使用长30mm、厚3mm、宽10mm的试验片的精工(セイコ一)株式会社所制的DMS110型拉伸粘弹性测定装置的方法，使用直径25mm、高15mm的圆柱形试验片的东芝タンガロイ株式会社所制的UMS-R型拉伸粘弹性测定装置的方法，使用日本制钢所N100型成型机制造的ダンベル1号试验片(ASTM D638TypeI)、使用オリエンテツク株式会社制的テンシロン万能试验机UCT-5T的方法等。

拉伸屈服强度可以根据JIS K7113的“塑料材料的拉伸试验方法”而测定，例如：使用JIS K7162的1A试验片，在温度23℃、试验速度10mm/min的条件下进行拉伸试验。

压缩屈服强度可以根据JIS K7208的“塑料材料的压缩试验方法”而测定。具体地，使用JIS K7181所规定的压缩试验片(纵20mmm×横40mm×宽2mm的长方体试验片)、在温度23℃、压缩速度10mm/min的条件下进行压缩试验。

作为本发明所涉及的树脂制保持部件的制造方法，射出形成法为其代表方法。其它的还可以举出切削树脂块(ソリツド)的制造方法、使用冲压的方法等。

图3表示的是本发明所涉及的树脂制保持部件10的使用例。图3为用于向电子照片方式的图像供给调色剂的调色剂卡盒的例子。图3(a)为调色剂卡盒20的整体图，本发明所涉及的树脂制保持部件10在调色剂卡盒本体中央盖盖子的状态下使用。图3(b)为调色剂卡盒20的树脂制保持部件10的使用部附近的放大图。如图3(b)所示，树脂制保持部件10在调色剂卡盒20的壳体21中央的突起23处嵌合部件保持部13，在壳体21上端及调色剂卡盒20的上方的把手24之间固定保持器12端部。通过这样配置部件保持部13及保持器12端部，弹簧部11经部件保持部13而固定于壳体21的突起23处，保持器12端部将把手24压向箭头方向。

即，将调色剂卡盒20安装于图像形成制造的情况下，在图像形成装置本体一侧的壳体上设置的未图示的孔部上，嵌合树脂制保持部件10的部件保持部13的卡爪，调色剂卡盒20固定于图像形成装置本体的规定位置。

调色剂卡盒20例如具有如图4所示的剖面结构，因此，将所收纳的调色剂向构成电子照片方式的图像形成装置的感光体供给，在感光体上显像所形成的静电潜像。此时，调色剂卡盒20由设于图像形成装置一侧的发动机旋转驱动，以组装入图像形成装置的状态、通过与感光体接触或在附近配置的显像辊25，向感光体上供给调色剂。

图像形成装置上安装的调色剂卡盒20也可以通过设于图像形成装置一侧的发动机的旋转驱动而成为上下颠倒的状态。即使保持这样的状态，树脂制保持部件10的保持器12端部也将把手24压在如图3(b)所示的箭头方向，因此，把手24不打开。

即，调色剂卡盒20固定于图像形成装置的规定位置，经旋转驱动在感光体上进行显像操作。此时，弹簧部11经保持器12端部将把手24压向图3(b)的箭头方向，由弹簧力将把手24压在调色剂卡盒20的规定位置上，不会发生由图像形成操作时的振动或旋转所引起的位置偏移。

另外，在将调色剂卡盒20从图像形成装置中拆下的情况下，操作者拉起把手24，则树脂制保持部件10上作用与如图3(b)所示的箭头方向相反的方向的力，部件保持部13的卡爪脱开。其结果，解除与图像形成装置的嵌合，调色剂卡盒20从图像形成装置拆下。

这样，设于树脂制保持部件10上的弹簧部11在调色剂卡盒20从图像形成装置本体拆下时伸长，在除此之外的情况下将把手24持续压向图3(b)所示的箭头方向。

如图4所示，调色剂卡盒20具有与所述显像辊25邻接的缓冲室26、并具有与缓冲室26邻接的投料箱27等。

显像辊25具有导电的圆柱基体、及基体外周上的使用硅胶等硬度高的物质形成的弹性层。

在缓冲室26中，作为调色剂限制部件的叶片28以压接于显像辊25的状态而配置。叶片28限制显像辊25上的调色剂的带电量及附着量。另外，相对于显像辊25的旋转方向、在叶片28的下游一侧，还可以设置用于辅助限制显像辊25上的调色剂带电量、附着量的辅助叶片29。

在显像辊25上按压供给辊30。供给辊30通过未图示的电动机以与显像辊25相同的方向(图中的逆时针方向)旋转驱动。供给辊30具有导电的圆柱基体及基体外周上由聚氨酯泡沫等形成的发泡层。

投料箱27中收纳作为一种成分显像剂的调色剂T。另外，投料箱27中设有搅拌调色剂T的旋转体31。在旋转体31上安装有薄膜状的输送翼，通过旋转体31的向箭头方向的旋转而输送调色剂T。由输送翼输送的调色剂T经设于隔着投料箱27与缓冲室26的隔壁上的通路32，向缓冲室26供给。另外，输送翼的形状伴随着旋转体31的旋转，在翼的旋转方向前方一边输送调色剂T一边弯曲，且在到达通路32的左侧端部时，回到直的状态。这样的翼通过其形状经弯曲状态再回到直的状态，而经通路32供给调色剂T。

另外，在通路32上设有闭锁通路32的阀321。该阀为薄膜状的部件，一端固定于隔壁的通路32的右侧面上侧，调色剂T由投料箱27向通路28供给，则由调色剂的按压力压向右侧，而打开通路32。其结果，向缓冲室26内供给调色剂T。

另外，阀321的另一端安装有限制部件322。限制部件322与供给辊30，即使阀321在闭锁通路32的状态下、也形成极小的间隙而配置。限制部件322为使缓冲室26的底部不过分存留调色剂而进行调整，因此，对从显像辊25供给由供给辊30回收的调色剂T在缓冲室26的底部不会大量落下而进行调整。

在调色剂卡盒20中，在图像形成时显像辊25在箭头方向旋转驱动，且通过供给辊30的旋转、向显像辊25上供给缓冲室26的调色剂。显像辊25上供给的调色剂T经叶片28、辅助叶片29而带电、薄层化之后，向像承载体的相对区域输送，并向像承载体上的静电潜像的显像供给。在显像中未使用的调色剂随着显像辊25的旋转而返回缓冲室26，通过供给辊30从显像辊25上刮取下来而回收。

另外，图5是表示使用作为现有技术的金属制的螺旋弹簧的保持部件的模式图。图5所示的保持部件110将金属制螺旋弹簧安装于保持器112的弹簧设置部120上，在所安装的螺旋弹簧111与保持器112之间形成的部件保持部113上保持部件。图5所示的保持部件110在弹簧部使用金属制的螺旋弹簧而制造保持部件110的情况下，需要形成保持器112，进而，在保持器112上进行安装螺旋弹簧的工作。另一方面，本发明所涉及的树脂制保持部件通过使用树脂材料而形成，能够制造弹簧部11与保持器12一体化的部件。

因此，根据本发明所涉及的保持部件，不进行制造图5的保持部件110时的金属制螺旋弹簧的安装作业等，不需费时而能够快速生产保持部件10。另外，能够仅由树脂材料制造，因此，能够减少保持部件10的制造时所需的部件数量。

实施例

以下，举出实施例对本发明进行具体说明，但本发明的实施方式并不局限于以下实施例。

1、保持部件试验件的制造

使用具有表1所示的拉伸弹性模量、拉伸屈服强度、压缩屈服强度的市场有售的各种树脂材料，通过射出形成法，制造具有图1所示的形状的保持部件试验件。另外，在表1中的树脂材料材质中的略写，为以下所示的略写的树脂。

POM：聚甲醛树脂

HIPS：耐冲击性聚苯乙烯树脂

ABS：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物树脂

PC：聚碳酸酯树脂

另外，各种保持部件试验件中弹簧部11的端部17及部位18的壁厚、中空部16的竖向宽度和横向宽度、端部17及接合部19付与的曲面对应于模具设计。

各种树脂材料的拉伸弹簧模量通过使用日本制钢所N100型成型机制造的ダンベル1号试验片(ASTM D638TypeI)、使用オリエンテツク株式会社制的テンシロン万能试验机UCT-5T的方法而测定。另外，树脂材料的拉伸屈服强度使用JIS K7162的1A试验片，根据JIS K7113的“塑料材料的拉伸试验方法”而测定。进而，树脂材料的压缩屈服强度使用JIS K7181所规定的压缩试验片，根据JIS K7208的“塑料材料的压缩试验方法”而测定。

将制造的如图1所示的形状的保持部件试验件作为实施例1～9以及比较例2～6。另外，在端部17的形状中，t1＝t1(L)＝t1(R)。

另外，作为比较例1，使用直径0.32mm的钢制材料，制造直径2.2mm、总卷数25、长18.6mm、弹簧常数为0.3N/mm的螺旋弹簧，制造聚甲醛制的保持器上安装的所述螺旋弹簧的如图5所示的保持部件试验件。

2、评价试验

(1)保持部件的生产性评价

三名操作者进行各15分钟的射出形成机及手工操作，根据其间制造的保持部件个数(个/人)，进行生产性评价。在此，操作的具体内容为除去从树脂部产生的毛刺的操作，以及比较例中的螺旋弹簧的安装操作。

○：300(个/人)以上

△：100(个/人)以上，不足300(个/人)

×：不足100(个/人)

(2)保持部件的耐久性评价

如图3所示，将制造的各保持部件填充于调色剂卡盒的规定部位。进而，向调色剂卡盒的图像形成装置连续进行1000次拆装操作，根据拆装试验后的调色剂卡盒填时的感触和装填的调色剂卡盒的固定状态，评价耐久性。

○：具有确切的装填感触，且装填的调色剂卡盒不松动

△：装填时感觉有些松，装填的调色剂卡盒不松动

×：装填时感觉松，装填的调色剂卡盒松动

结果表示在表1中。

如表1所示，本发明所涉及的与保持部件对应的实施例1～9中，在生产上不费工时，且能够得到具有耐久性的树脂制保持部件，确认了本发明的效果。另一方面，比较例1～6中，在生产性上，螺旋弹簧的安装、除去端部17的毛刺需要耗费工时。另外，在耐久性上，能够确认比较例2～6不如实施例1～9，若构成弹簧的跑道形状的弹性片在跑道形状长轴方向两端部的平均壁厚不比其它部位的平均壁厚厚，则无法发挥本发明的效果。

根据本发明，能够在提供即使施加力而使弹簧被压缩状态下长时间使用，弹簧也不会破损，规定的保持性能能够长期稳定的树脂制保持部件。其结果，与使用现有的金属制螺旋弹簧的保持部件相比，不必使用多种材料，能够通过树脂的形成而制造，因此，能够大幅提高保持部件的生产性。

Claims (10)

1.一种树脂制保持部件，其使弹簧与保持器一体化，其特征在于，该弹簧具有经由接合部使多个环状弹性片一体连接的形状，各个该弹性片环状内径中的长轴方向的两端部的壁厚的平均值比其它部位的壁厚的平均值厚。

2.如权利要求1所述的树脂制保持部件，其特征在于，在设所述两端部的壁厚的平均值为t1、所述其它部位的壁厚的平均值为t2时，具有如下的关系：

1.0＜t1/t2≤3.0。

3.如权利要求1所述的树脂制保持部件，其特征在于，

构成所述各弹性片的中空部位在设内径最大径为L2、与该内径最大径的方向正交的内径的平均长度为L1时，具有以下关系：

5≤L2/L1≤15。

4.如权利要求1所述的树脂制保持部件，其特征在于，

所使用的树脂材料的拉伸弹性模量为2000～2600MPa。

5.如权利要求1所述的树脂制保持部件，其特征在于，

所使用的树脂材料的拉伸屈服强度为25～65MPa。

6.如权利要求1所述的树脂制保持部件，其特征在于，

所使用的树脂材料的压缩屈服强度为40～100MPa。

7.如权利要求1所述的树脂制保持部件，其特征在于，

所使用的树脂材料包含聚丙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、耐冲击性聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚甲醛、聚碳酸酯中的至少一种。

8.如权利要求1所述的树脂制保持部件，其特征在于，

所述弹性片的端部形状为曲面。

9.如权利要求1所述的树脂制保持部件，其特征在于，

连接所述弹性片的接合部的形状为曲面。

10.一种调色剂卡盒，其特征在于，其具有树脂制保持部件，该树脂制保持部件为将弹簧与保持器一体化，该弹簧具有经由接合部使多个环状弹性片一体连接的形状，各个该弹性片环状内径中的长轴方向的两端部的壁厚的平均值比其它部位的壁厚的平均值厚。

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