JP2000321864A

JP2000321864A - 現像ローラ

Info

Publication number: JP2000321864A
Application number: JP13339399A
Authority: JP
Inventors: Kenji Narita; 研二成田
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1999-05-13
Filing date: 1999-05-13
Publication date: 2000-11-24

Abstract

(57)【要約】【課題】非磁性スリーブ上における現像剤の搬送性及
び剤切れ性を損なうことのない、スリーブ表面形状を有
した現像ローラを提供する。【解決手段】複数の固定磁極を有するマグネットロー
ラ２０と、マグネットローラの外径側位置に同軸状に配
置されて回転する非磁性スリーブ２２と、を有し、磁性
キャリアと絶縁性トナーより構成される現像剤を非磁性
スリーブ上に保持して搬送し、静電潜像を現像する電子
写真方式の現像ローラにおいて、非磁性スリーブの表面
には軸方向に延びる略Ｖ字溝１が円周方向に所定間隔で
複数個設けられており、各略Ｖ字溝を構成する２つの内
壁のうち、スリーブ回転方向の逆方向側に位置する内壁
１ｂと該略Ｖ字溝頂部とスリーブ中心点とを結ぶ直線Ｌ
との間に形成される角度をαとし、スリーブ回転方向側
に位置する内壁１ａと該直線との間に形成される角度を
βとしたときに、α＜βの関係にあることを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子写真プロセスを
用いた複写機、プリンタ、普通紙ファクシミリ装置等の
画像形成装置に用いる現像装置の改良に関し、特に現像
ローラに使用されるスリーブの表面構造の改良に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】複写機、その他の電子写真式画像形成装
置の現像装置に多く使用されている現像ローラは、複数
個の固定磁極を有したマグネットローラと、回転可能な
非磁性体であるアルミニウムのスリーブで構成されてい
るのが一般的である。図３(a) 及び(b) は従来の現像ロ
ーラの構成を示す断面図及び特性図であり、円筒形のマ
グネットローラ２０の軸孔２０ａ内に芯金２１を挿通す
ると共に、マグネットローラ２０の外周に非磁性体のス
リーブ２２を配置してなる。スリーブ２２は、マグネッ
トローラ２０の周面との間に所定の間隙をもたせるよう
にして、駆動側フランジ２３及び従動側フランジ２４を
介して芯金２１に連結されている。このような構成を備
えたマグネットローラの理想的な磁気特性は図３(b) に
示した如きものである。磁性現像剤（磁性キャリアとト
ナーとの混合粉体である二成分現像剤）は、このマグネ
ットローラ２０の磁極、及び相対的に回転するスリーブ
２２によって、スリーブ外周面に磁性現像剤を吸着して
磁気ブラシを形成し、磁極の磁束密度が高いところでは
搬送が行われ、磁極の低いところでは１回転ごとに磁性
現像剤の交換が行われる。この現像ローラは、スリーブ
２２に回転力を伝達する駆動側フランジ２３とマグネッ
トローラ２０をスリーブ２２内に保持するための従動側
フランジ２４をスリーブ２２と接合しているが、駆動側
フランジ２３は耐摩耗に優れた非磁性体、例えば耐摩耗
アルミニウム、ステンレスから構成するのが一般的で、
従動側フランジ２４は軽量化を狙ったモールドにより製
造されるのが一般的である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の現像ローラ
においては、現像剤の搬送性を向上させるために、次の
ごとく非磁性スリーブ２２表面を粗にする方法が用いら
れている。まず、表面をブラスト処理で粗にする方法に
より得られたスリーブは、使用中に摩耗し易く、耐久性
が劣るという欠点を有する。また、ローレット加工によ
り表面を粗面化することにより得られたスリーブは、耐
摩耗性は大きいが、加工時間及び加工工数が大となり、
特に薄肉スリーブの場合、加工時に変形し易くなるとい
う恐れがある。また、スリーブ表面に軸方向に延びる溝
を周方向に所定のピッチで複数個形成する方法にあって
は、溝と溝との間に平坦部が存在するため、現像剤との
間でスリップが生じ易く、現像剤の保持性、搬送性が低
下するという問題がある。上記課題に対し、実開平５−
０２５４５９号公報には、スリーブ表面に軸方向に延び
るＶ溝を周方向に沿って複数個形成すると共に、スリー
ブ溝間の平坦部にブラスト処理を施す技術が開示されて
いる（図４(a) (b) (c) ）。即ち、図４(a) (b) に示す
ようにスリーブ２２の周面に形成されたＶ溝２５は、法
線（スリーブ２２の中心とＶ溝底部とを結ぶ直線）Ｌと
両内壁２５ａ，２５ｂとの間の角度がいずれも同一角度
（４５度）に設定されている。この技術により得られた
スリーブは、耐摩耗性、溝加工性に優れ、またＶ溝とＶ
溝との間の平坦面上における現像剤のスリップもブラス
ト処理により生じにくくなっている。したがって、安定
して現像剤を搬送することができるが、逆にスリーブ表
面による現像剤の係止力が過大となり、剤切れの低下が
発生したり、画像上では黒ベタ部が薄くなるという現像
上の問題がある（図４(c) 参照）。これを詳述すれば、
スリーブの回転方向とは逆側の内壁２５ｂでは、現像剤
が該内壁２５ｂに引っ掛かる為、係止力が大となり、搬
送能力が高まる。これに対して、回転方向先導側の内壁
２５ａにおいても逆側の内壁２５ｂと同様に現像剤の係
止力（保持力）を発揮する為、現像ローラ周面の剤切れ
位置における剤切れ性が低下して剤が切れにくくなり、
感光体上の静電潜像を現像し、現像像を記録紙に転写し
た時の画質が低下するという不具合がある。本発明は上
記に鑑みてなされたものであり、非磁性スリーブ上にお
ける現像剤の搬送性及び剤切れ性を損なうことのない、
スリーブ表面形状を有した現像ローラを提供することを
目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する為、
請求項１の発明は、複数の固定磁極を有するマグネット
ローラと、該マグネットローラの外径側位置に同軸状に
配置されて回転する非磁性スリーブと、を有し、磁性キ
ャリアと絶縁性トナーより構成される現像剤を非磁性ス
リーブ上に保持して搬送し、感光体上の静電潜像を現像
する電子写真方式の現像ローラにおいて、前記非磁性ス
リーブの表面には軸方向に延びる略Ｖ字溝が円周方向に
所定間隔で複数個設けられており、各略Ｖ字溝を構成す
る２つの内壁のうち、スリーブ回転方向の逆方向側に位
置する内壁と、該略Ｖ字溝頂部とスリーブ中心点とを結
ぶ直線との間に形成される角度をαとし、スリーブ回転
方向側に位置する内壁と該直線との間に形成される角度
をβとしたときに、α＜βの関係にあることを特徴とす
る。請求項２の発明は、上記角度αと、角度βとの関係
を、α＋β＝４５度以上９０度以下の範囲に設定したこ
とを特徴とする。請求項３の発明は、上記略Ｖ字溝の深
さを、上記磁性キャリア径の２倍以上としたことを特徴
とする。

【０００５】

【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。なお、図３を併せて参照
し、同一部分には同一符号を付して説明する。図１は非
磁性体スリーブ２２の表面の拡大図であり、この円筒状
のスリーブ２２の表面には軸方向へ延びる略Ｖ字溝１が
所定の周方向ピッチにて複数個連続形成されている。こ
の実施の形態のスリーブの表面形状の特徴的な構成は、
表面を粗面化するために形成される溝が略Ｖ字溝である
点にある。各略Ｖ字溝１は、略Ｖ字溝１を構成する２つ
の内壁のうち、スリーブ回転方向の逆方向側に位置する
内壁１ｂと、該略Ｖ字溝頂部１ｃとスリーブ中心点とを
結ぶ直線Ｌとの間に形成される角度をαとし、スリーブ
回転方向側に位置する内壁１ａと該直線Ｌとの間に形成
される角度をβとしたときに、α＜βの関係にある。こ
の結果、各Ｖ字溝１間に位置する山部２は、スリーブ回
転方向先導側（図１では時計廻り方向側）へ傾倒した形
状となっている。また、各角度α、βの値は、α＋β＝
４５度以上９０度以下、となるように設定することが好
ましい。仮に、α＋β＜４５度の場合には、現像剤を溝
内に保持する係止力は高まるものの、剤切れ性が低下す
る可能性があり、また、α＋β＞９０度の場合には、現
像剤を溝内に保持する係止力が低下する虞れがあるから
である。なお、角度αがゼロに近づけば近づくほど、直
線Ｌが逆方向側の内壁１ｂに接近した形状になり、角度
αがゼロの場合に直線Ｌと内壁１ｂの壁面とが一致す
る。このような構成の略Ｖ字溝を形成した場合、図２に
示すように、スリーブ回転方向の逆側の内壁１ｂは現像
剤Ｄが引っかかる方向であるため、現像剤を係止する係
止力が大であり、磁気力による吸着を維持したまま現像
剤の搬送が行われる。

【０００６】一方、回転方向側の内壁１ａは、直線Ｌよ
りも回転方向先導側へ十分に傾倒しているため、現像剤
の係止力が逆回転方向側の内壁１ｂに比べると低減され
ており（現像剤が滑り落ち易くなっており）、磁気的な
剤切れ位置ではスムーズに現像剤の交換が行われる。そ
のため、画像上黒ベタ部の濃度が薄くなる心配もない。
このことは、図２に示すように、剤切れを下方向にコン
トロールする必要のある現像装置においては特に有利に
作用する。即ち、図２は、感光体ドラム３の表面に形成
された静電潜像を現像するための現像装置４の概略構成
を示しており、この現像装置４は感光体ドラム３に対し
て現像ローラ５を対向配置させると共に、現像室６内の
パドル７を回転させることによって現像剤Ｄを現像ロー
ラ５側へ供給する。現像ローラ５の周面に付着した現像
剤Ｄはドクターブレード８によって層厚を規制され、感
光体ドラム３と対向する位置において現像剤の穂を形成
して感光体上の静電潜像側へ移動する。現像に供されな
かった現像ローラ上の現像剤は剤切れ位置にて現像ロー
ラから落下し、現像室６へ戻される。この種の現像装置
において、現像ローラのスリーブ周面に形成する溝形状
として、本発明の略Ｖ字溝を採用することにより、剤切
れが良好化する。次に、本発明の他の実施の形態では、
図１に示すように略Ｖ字溝１の深さｄを現像剤（磁性キ
ャリア）Ｄの粒径の２倍以上に設定している。仮に、溝
深さがキャリア径の２倍未満の場合は、スリーブ２２へ
の現像剤の係止力が低減し、現像剤を十分に搬送するこ
とができないが、このように溝深さを十分に深く設定す
ることにより現像剤の搬送力が十分に確保され、現像能
力を十分に発揮することができる。

【０００７】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、非磁性ス
リーブ上における現像剤の搬送性及び剤切れ性を損なう
ことのない、スリーブ表面形状を有した現像ローラを提
供することができる。即ち、請求項１、２の発明によれ
ば、各略Ｖ字溝を構成する２つの内壁のうち、スリーブ
回転方向の逆方向側に位置する内壁と、該略Ｖ字溝頂部
とスリーブ中心点とを結ぶ直線との間に形成される角度
をαとし、スリーブ回転方向側に位置する内壁と該直線
との間に形成される角度をβとしたときに、α＜βの関
係となるように構成し、更にα＋β＝４５度〜９０度と
なるように設定したので、スリーブ回転方向の逆側の内
壁においては、現像剤のスリーブへの係止力が強く安定
した現像剤の搬送を行うことができ、また回転方向側の
内壁においては現像剤が滑り落ちる角度になっているの
で、剤切れ位置での正確な剤切れが可能である。また、
請求項３の発明によれば、スリーブに設けた略Ｖ字溝の
深さが磁性キャリア径の２倍以上であるため、現像剤の
係止力が強くなり、安定した現像剤の搬送が可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の非磁性スリーブの一例の要部拡大断面
図。

【図２】本発明の現像ローラを使用した現像装置の構成
略図。

【図３】(a) 及び(b) は従来の現像ローラの構成を示す
断面図及び特性図。

【図４】(a) (b) 及び(c) は従来例の説明図。

【符号の説明】

１略Ｖ字溝、１ａ，１ｂ内壁、１ｃ溝頂部、２
山部、２０マグネットローラ、２０ａ軸孔、２１
芯金，２２スリーブ，２３駆動側フランジ，２４
従動側フランジ．

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の固定磁極を有するマグネットロー
ラと、該マグネットローラの外径側位置に同軸状に配置
されて回転する非磁性スリーブと、を有し、磁性キャリ
アと絶縁性トナーより構成される現像剤を非磁性スリー
ブ上に保持して搬送し、感光体上の静電潜像を現像する
電子写真方式の現像ローラにおいて、前記非磁性スリーブの表面には軸方向に延びる略Ｖ字溝
が円周方向に所定間隔で複数個設けられており、各略Ｖ字溝を構成する２つの内壁のうち、スリーブ回転
方向の逆方向側に位置する内壁と、該略Ｖ字溝頂部とス
リーブ中心点とを結ぶ直線との間に形成される角度をα
とし、スリーブ回転方向側に位置する内壁と該直線との
間に形成される角度をβとしたときに、α＜βの関係に
あることを特徴とする現像ローラ。
【請求項２】上記角度αと、角度βとの関係を、α＋
β＝４５度以上９０度以下の範囲に設定したことを特徴
とする請求項１記載の現像ローラ。
【請求項３】上記略Ｖ字溝の深さを、上記磁性キャリ
ア径の２倍以上としたことを特徴とする請求項１又は２
記載の現像ローラ。