JP2002287502A - Developing roller - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリン
タ、ファクシミリ等の画像形成装置、当該画像形成装置
に装着される現像装置の現像ローラに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile, etc., and a developing roller of a developing device mounted on the image forming apparatus.
【0002】[0002]
【従来の技術】電子写真その他の、粉体トナーを用いた
画像形成方法において、二成分現像剤を用いた磁気ブラ
シ現像は周知であり、画像形成装置において広く利用さ
れている。2. Description of the Related Art Magnetic brush development using a two-component developer in electrophotography and other image forming methods using powder toner is well known and widely used in image forming apparatuses.
【0003】この磁気ブラシ現像では、現像ローラ外周
面に現像剤を磁気吸着させて磁気ブラシを形成し、現像
領域(現像ローラと像担持体の間で現像可能電界が確保
されている領域)において、静電潜像が形成された像担
持体と電気的バイアスが印加されたスリーブとの間の電
界によって、前記磁気ブラシから対向する像担持体の潜
像面へトナーを選択的に供給付着することにより、現像
が行われる。In this magnetic brush development, a magnetic brush is formed by magnetically adsorbing a developer on an outer peripheral surface of a developing roller, and a magnetic brush is formed in a developing area (an area where a developable electric field is secured between the developing roller and the image carrier). An electric field between the image carrier on which the electrostatic latent image is formed and the sleeve to which an electric bias is applied, selectively supplying and attaching toner from the magnetic brush to the latent image surface of the opposite image carrier. Thereby, development is performed.
【0004】現像ローラは、通常、円筒状のスリーブ
(現像スリーブ)として構成され、このスリーブ表面に
現像剤の穂立ちを生じさせるように磁界を形成する磁石
体(磁石ローラ)をスリーブ内部に備えている。穂立ち
の際、キャリアが磁石ローラで生じる磁力線に沿うよう
にスリーブ上に穂立ちすると共に、この穂立ちに係るキ
ャリアに対して帯電トナーが付着されている。前記磁石
ローラは、複数の磁極を有し、夫々の磁極を形成する磁
石が棒状などに構成されていて、特にスリーブ表面の現
像領域部分では現像剤を立ち上げる現像主磁極を備えて
いる。前記スリーブと磁石ローラの少なくとも一方が動
くことでスリーブ表面に穂立ちを起こした現像剤が移動
するようになっており、現像領域に搬送された現像剤は
前記現像主磁極から発せられる磁力線に沿って穂立ちを
起こし、この現像剤のチェーン穂は撓むように像担持体
表面に接触し、接触した現像剤のチェーン穂が像担持体
との相対線速差に基づいて静電潜像と擦れ合いながら、
トナー供給を行う。The developing roller is usually formed as a cylindrical sleeve (developing sleeve), and has a magnet body (magnet roller) inside the sleeve which forms a magnetic field so as to cause the developer to spike on the surface of the sleeve. ing. When the ears are raised, the carrier is raised on the sleeve so as to follow the lines of magnetic force generated by the magnet roller, and the charged toner is attached to the carrier related to the raised ears. The magnet roller has a plurality of magnetic poles, and the magnets forming the respective magnetic poles are formed in a rod shape or the like. In particular, the developing roller is provided with a developing main magnetic pole for starting up a developer in a developing region on the sleeve surface. By moving at least one of the sleeve and the magnet roller, the developer that has raised ears on the sleeve surface moves, and the developer conveyed to the developing area moves along the magnetic force lines generated from the developing main magnetic pole. The chain of the developer contacts the surface of the image carrier so as to bend, and the chain of the contacted developer rubs against the electrostatic latent image based on the relative linear velocity difference with the image carrier. While
Supply toner.
【0005】従来の磁気ブラシ現像装置においては、画
像濃度を高くするための現像条件とコントラスト画像を
良好に得るための現像条件とが両立せず、高濃度部と低
濃度部との双方を同時に改善することが困難である。即
ち、画像濃度を高くするための現像条件としては、(i)
像担持体と現像スリーブとの間隔である現像ギャップを
狭くすること、あるいは(ii)現像領域幅を広くすること
などが挙げられる。一方、低コントラスト画像を良好に
得るための現像条件としては、(i')現像ギャップを広
くすること、あるいは(ii')現像領域幅を狭くすること
などがある。つまり、双方の現像条件は相対するもので
あって両立せず、全濃度域にわたって双方の条件を満た
して良質な画像を得ることは一般に困難とされている。In the conventional magnetic brush developing device, the developing condition for increasing the image density and the developing condition for obtaining a good contrast image are incompatible, and both the high density portion and the low density portion are simultaneously used. Difficult to improve. That is, the developing conditions for increasing the image density include (i)
For example, the developing gap, which is the distance between the image carrier and the developing sleeve, may be reduced, or (ii) the width of the developing area may be increased. On the other hand, developing conditions for obtaining a low-contrast image favorably include (i ′) widening the developing gap or (ii ′) narrowing the developing area width. In other words, both development conditions are opposite and incompatible, and it is generally difficult to satisfy both conditions over the entire density range to obtain a good quality image.
【0006】例えば、低コントラスト画像を重視する場
合には、ベタラインのクロス部や黒ベタ、ハーフトーン
ベタ画像の後端部に白抜けを生じる所謂「後端白抜け」
と称される異常画像が発生しやすい。また同じ幅で形成
した格子画像の横線が縦線よりも細くなったり、1ドッ
トなどの小さい点画像が現像されないなどの現象も発生
している。For example, when emphasis is placed on a low-contrast image, a so-called “back-end blank area” in which a blank portion occurs at a cross portion of a solid line, a black solid area, or a rear end section of a half-tone solid image.
An abnormal image called “image” easily occurs. Further, such a phenomenon that a horizontal line of a grid image formed with the same width becomes thinner than a vertical line, and a small point image such as one dot is not developed has occurred.
【0007】このような従来からの課題であった画像濃
度を高くするための現像条件と低コントラスト画像を良
好に得るための現像条件とを高い時点で満足させ、全濃
度域にわたって良質な画像を得るための現像方法及び現
像装置等を本願出願人は先に提案している(特願200
0−29637)。[0007] The development conditions for increasing the image density and the development conditions for obtaining a low-contrast image, which have been problems in the past, are satisfied at a high point in time, and a high-quality image can be obtained over the entire density range. The applicant of the present application has previously proposed a developing method and a developing device for obtaining the same (Japanese Patent Application 200
0-29637).
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
本願出願人が先に提案した現像装置においては、現像ロ
ーラの主極部は極間角度が従来の現像ローラに比べて狭
いため、マグネット材料に高い磁気特性が必要である。
また、主極部の精度が従来の現像ローラに比べて高い精
度(従来の±2度に対して±1度)が要求される。However, in the developing device proposed by the applicant of the present invention, since the angle between the main poles of the developing roller is narrower than that of the conventional developing roller, it is difficult to use magnet material. High magnetic properties are required.
In addition, the accuracy of the main pole portion is required to be higher than that of the conventional developing roller (± 1 ° for the conventional ± 2 °).
【0009】これらの要求項目を達成するためには、従
来用いられていた材料やローラ構成及び製造方法では実
施困難である。特に、マグネット材料については従来一
般的に用いられているフェライト系マグネットでは充分
な磁気特性が得られず、達成困難であり、希土類マグネ
ットを用いる必要が生じる。また、希土類マグネットは
コストが高いため、現実的なローラのマグネット構成と
しては、高い磁気特性が必要となる現像極のみ希土類マ
グネットを用い、その他の極はフェライト系マグネット
を使用する方法が望ましい。[0009] In order to achieve these requirements, it is difficult to implement the conventional materials, the roller configuration and the manufacturing method. In particular, with respect to the magnet material, sufficient magnetic properties cannot be obtained with a generally used ferrite-based magnet, which is difficult to achieve, and a rare-earth magnet must be used. Further, since rare earth magnets are expensive, as a practical magnet configuration of the roller, it is desirable to use a rare earth magnet only for the developing pole requiring high magnetic properties and use a ferrite magnet for the other poles.
【0010】ここで、従来の現像ローラの製造方法につ
いて説明する。 製造方法A:図1に示すように、芯金67一体型のホル
ダ66に焼結マグネット68を貼り付ける方法で、メリ
ットとして磁極の位置精度が良い反面、デメリットとし
てマグネットを貼り付ける部品のコストが高く、また工
数が多くなる。Here, a conventional method for manufacturing a developing roller will be described. Manufacturing method A: As shown in FIG. 1, a method of attaching a sintered magnet 68 to a holder 66 integrated with a cored bar 67. As a merit, the position accuracy of the magnetic poles is good. High and man-hours increase.
【0011】製造方法B:図2に示すように、芯金67
にマグネット70を貼り付ける方法で、製造方法Aと比
べて芯金のコストが安いというメリットがあるが、磁極
位置精度は高くないこと、また製造方法Aと同様工数が
多くなるデメリットを持つ。Manufacturing method B: As shown in FIG.
This method has the advantage that the cost of the core metal is lower than that of the manufacturing method A, but has the disadvantage that the magnetic pole position accuracy is not high and that the number of steps is increased as in the manufacturing method A.
【0012】製造方法C:図3に示すように、フェライ
トマグネット成型品66に希土類マグネット68の貼り
付け方法で、フェライトマグネット66の成型工法には
射出成形と押出成形があるが、特徴としては円周方向で
一体形状をしている。射出成形のメリットとしては高磁
力が得やすく磁極位置等比較的安定した特性が得られる
が、設備が煩雑となり加工タクトもかかる。また、押出
成型のメリットとしては加工タクトが短い反面、デメリ
ットとして成形品特性の制御が困難である事が挙げられ
る。Manufacturing method C: As shown in FIG. 3, a rare earth magnet 68 is attached to a ferrite magnet molded product 66. The ferrite magnet 66 can be formed by injection molding or extrusion molding. It has an integral shape in the circumferential direction. As an advantage of injection molding, a high magnetic force can be easily obtained, and relatively stable characteristics such as a magnetic pole position can be obtained. However, the equipment is complicated and processing tact is required. As an advantage of the extrusion molding, although the processing tact is short, as a disadvantage, it is difficult to control the characteristics of the molded product.
【0013】製造方法D:図4に示すように、フェライ
トマグネット成形品66に非磁性ホルダ71を介して希
土類マグネット68を貼り付ける方法で、非磁性ホルダ
を介して貼り付けることにより、磁極位置の高精度化が
図れる。Manufacturing method D: As shown in FIG. 4, a rare earth magnet 68 is attached to a ferrite magnet molded product 66 via a non-magnetic holder 71. High accuracy can be achieved.
【0014】しかし、上記した製造と同様に成型品希土
類磁石の加工精度が充分でなく、さらに機械的強度が充
分でない上に、コストが高いという問題が残る。現像ロ
ーラは、幅が約30cmの長尺となっており、30cm
の全長にわたって、均一な寸法精度が要求される。焼結
タイプの希土類磁石は、長さ10cmが限界であり、3
0cm幅の成型は実現不可能となっている。エポキシ樹
脂を用いた圧縮成型品も長尺が難しく、30cmは実現
不可能である。However, as in the case of the above-mentioned production, there remains a problem that the processing accuracy of the molded rare earth magnet is not sufficient, the mechanical strength is not sufficient, and the cost is high. The developing roller has a long width of about 30 cm, and is 30 cm long.
Uniform dimensional accuracy is required over the entire length. Sintered rare earth magnets are limited to a length of 10 cm,
Molding of 0 cm width is not feasible. A compression molded product using an epoxy resin is also difficult to be long, and a size of 30 cm cannot be realized.
【0015】押し出し成型や射出成型は、長尺が可能で
あるが、機械強度が充分でなく、貼り付け加工時に磁石
が折れやすいという問題が発生する。一般に高磁力を達
成するためには、プラスチックマグネット中の磁石紛の
充填率を高めることが肝要である。磁石の含有率が80
wt%以上あるため、機械的強度、特に曲げ強度は非常
に弱いものとなっている。Extrusion molding and injection molding can be made long, but the mechanical strength is not sufficient, and there is a problem that the magnet is easily broken at the time of sticking. Generally, in order to achieve a high magnetic force, it is important to increase the filling rate of the magnetic powder in the plastic magnet. Magnet content is 80
Since it is at least wt%, the mechanical strength, particularly the bending strength, is very weak.
【0016】そこで、現像極に相当する溝部に直接磁石
粉を充填し、圧縮成形することが提案されている。この
方法では、図5のグラフから明らかなように、充填密度
と磁束密度がほぼ比例関係にあり、よって、高磁力およ
び磁極精度の両者を達成するため、磁石粉の充填密度を
高めることである。In view of this, it has been proposed to directly fill the groove corresponding to the developing pole with the magnet powder and perform compression molding. In this method, as is clear from the graph of FIG. 5, the packing density and the magnetic flux density are in a substantially proportional relationship, and therefore, in order to achieve both high magnetic force and magnetic pole accuracy, the packing density of the magnet powder is increased. .
【0017】しかし、磁石粉の充填密度を高めるには圧
縮成形時の圧を大きくすることになるが、圧を大きくす
るには種々の弊害が生ずるため、希土類磁性粉末を低圧
にて均一かつ高充填させることが要望されていた。However, in order to increase the packing density of the magnet powder, the pressure during compression molding must be increased. However, increasing the pressure causes various adverse effects. Filling has been desired.
【0018】本発明は、上記した従来の事情に鑑み、磁
性粉を低圧にて均一かつ高充填された現像極を有する現
像ローラを提供することを目的としている。The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide a developing roller having a developing pole in which magnetic powder is uniformly and highly filled at a low pressure.
【0019】上記課題を解決するため、本発明は、高分
子化合物に磁性紛を分散したプラスチックマグネットか
らなる円筒形状の現像ローラの構成部材を有し、該構成
部材の少なくとも1極の現像極に相当する部分に溝形状
の収納部分が配設され、該収納部分に磁石粉が圧縮成型
されて埋め込まれている現像ローラにおいて、前記収納
部分に圧縮された磁性紛中には、磁性紛の潤滑化する磁
性紛と異なる成分からなる添加剤が分散され、かつ該添
加剤の平均粒径が磁性紛の平均粒径よりも小さいことを
特徴としている。In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a cylindrical developing roller comprising a plastic magnet in which a magnetic powder is dispersed in a polymer compound, wherein at least one developing pole of the developing member is provided. In a developing roller in which a groove-shaped storage portion is provided in a corresponding portion, and magnet powder is compression-molded and embedded in the storage portion, the magnetic powder compressed in the storage portion includes lubrication of the magnetic powder. An additive comprising a component different from the magnetic powder to be formed is dispersed, and the average particle size of the additive is smaller than the average particle size of the magnetic powder.
【0020】また、上記課題を解決するため、本発明
は、高分子化合物に磁性紛を分散したプラスチックマグ
ネットからなる円筒形状の現像ローラの構成部材を有
し、該構成部材の少なくとも1極の現像極に相当する部
分に溝形状の収納部分が配設され、該収納部分には溝状
の収納部が形成された非磁性材料からなるホルダが埋め
込まれ、該ホルダの収納部に磁石粉が圧縮成型されて埋
め込まれている現像ローラにおいて、前記収納部分に圧
縮された磁性紛中には、磁性紛の潤滑化する磁性紛と異
なる成分からなる添加剤が分散され、かつ該添加剤の平
均粒径が磁性紛の平均粒径よりも小さいことを特徴とし
ている。According to another aspect of the present invention, there is provided a cylindrical developing roller made of a plastic magnet in which a magnetic powder is dispersed in a polymer compound. A groove-shaped storage portion is provided in a portion corresponding to the pole, and a holder made of a non-magnetic material having a groove-shaped storage portion is embedded in the storage portion, and the magnetic powder is compressed in the storage portion of the holder. In the molded and embedded developing roller, an additive composed of a component different from the magnetic powder for lubricating the magnetic powder is dispersed in the magnetic powder compressed in the storage portion, and the average particle size of the additive is adjusted. It is characterized in that the diameter is smaller than the average particle diameter of the magnetic powder.
【0021】なお、本発明において、前記磁性粉に分散
された添加剤がPTFE粒子からなると、効果的であ
る。さらに、本発明において、前記磁性粉が平均粒径を
50μm以下に微砕細されていると、効果的である。In the present invention, it is effective if the additive dispersed in the magnetic powder comprises PTFE particles. Further, in the present invention, it is effective if the magnetic powder is finely pulverized to have an average particle diameter of 50 μm or less.
【0022】さらにまた、本発明において、前記磁性粉
の表面に紫外線硬化型接着剤が被覆されており、前記プ
ラスチックマグネットもしくはホルダと接着されている
と、効果的である。Furthermore, in the present invention, it is effective if the surface of the magnetic powder is coated with an ultraviolet curable adhesive and is adhered to the plastic magnet or holder.
【0023】[0023]
【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態について添付図面にしたがって説明する。先ず、本発
明に係る現像装置が装着された画像形成装置の作像部
を、図1に基づいて説明する。Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. First, an image forming unit of an image forming apparatus equipped with a developing device according to the present invention will be described with reference to FIG.
【0024】図1において、静電潜像担持体である感光
体ドラム1の周囲には、当該ドラム表面を帯電するため
の帯電装置2、一様帯電処理面に潜像を形成するための
レーザー光線でなる露光3、ドラム表面の潜像に帯電ト
ナーを付着することでトナー像を形成する現像装置4、
形成されたドラム上のトナー像を記録紙へ転写するため
の転写装置5、ドラム上の残留トナーを除去するための
クリーニング装置7、ドラム上の残留電位を除去するた
めの除電ランプ8が順に配設されている。In FIG. 1, a charging device 2 for charging the surface of a photosensitive drum 1, which is an electrostatic latent image carrier, and a laser beam for forming a latent image on a uniformly charged surface. A developing device 4 for forming a toner image by attaching charged toner to a latent image on the drum surface;
A transfer device 5 for transferring the formed toner image on the drum onto the recording paper, a cleaning device 7 for removing the residual toner on the drum, and a static elimination lamp 8 for removing the residual potential on the drum are arranged in this order. Has been established.
【0025】このような構成において、帯電装置2の帯
電ローラによって表面を一様に帯電された感光体1は、
露光3によって静電潜像を形成され、現像装置4によっ
てトナー像を形成される。当該トナー像は、転写ベルト
などでなる転写装置5によって、感光体ドラム1表面か
ら、不図示の給紙トレイから搬送された記録紙へ転写さ
れる。この転写の際に感光体ドラムに静電的に付着した
記録紙は、分離爪によって感光体ドラム1から分離され
る。そして未定着の記録紙上のトナー像は定着器9によ
って記録紙に定着される。一方、転写されずに感光体ド
ラム上に残留したトナーは、クリーニング装置7によっ
て除去され回収される。残留トナーを除去された感光体
ドラム1は除電ランプ8で初期化され、次回の画像形成
プロセスに供される。なお、符号6は、図示しない給紙
トレイからの記録紙を、感光体1上のトナー像にタイミ
ングを合わせて送出するためのレジストローラである。In such a configuration, the photosensitive member 1 whose surface is uniformly charged by the charging roller of the charging device 2 is
The exposure 3 forms an electrostatic latent image, and the developing device 4 forms a toner image. The toner image is transferred from the surface of the photosensitive drum 1 to recording paper conveyed from a paper feed tray (not shown) by a transfer device 5 including a transfer belt or the like. The recording paper electrostatically attached to the photosensitive drum at the time of this transfer is separated from the photosensitive drum 1 by a separation claw. The unfixed toner image on the recording paper is fixed on the recording paper by the fixing device 9. On the other hand, the toner remaining on the photosensitive drum without being transferred is removed and collected by the cleaning device 7. The photosensitive drum 1 from which the residual toner has been removed is initialized by the discharge lamp 8, and is used for the next image forming process. Reference numeral 6 denotes a registration roller for sending recording paper from a paper feed tray (not shown) in synchronization with the toner image on the photoconductor 1.
【0026】現像装置4内には、現像ローラである現像
ローラ41が感光体ドラム1に近接するように配置され
ていて、双方の対向部分には、感光体ドラムと磁気ブラ
シが接触する現像領域が形成されている。現像ローラ4
1は、アルミニウム、真鍮、ステンレス、導電性樹脂な
どの非磁性体を円筒形に形成してなる現像スリーブが不
図示の回転駆動機構によって図中時計回りに回転される
ようになっている。なお、符号42は現像剤チェーン穂
の穂高さ、即ち、現像スリーブ上の現像剤量を規制する
ドクタブレード、符号43は入口シール部材、符号44
は現像装置ケーシング内の現像剤を攪拌しながら現像ロ
ーラ41へ汲み上げるためのスクリューである。In the developing device 4, a developing roller 41, which is a developing roller, is disposed so as to be close to the photosensitive drum 1, and a developing area where the photosensitive drum and the magnetic brush are in contact is provided at both opposing portions. Are formed. Developing roller 4
Reference numeral 1 denotes a developing sleeve formed by forming a non-magnetic material such as aluminum, brass, stainless steel, or a conductive resin into a cylindrical shape, and is rotated clockwise in the figure by a rotation driving mechanism (not shown). Reference numeral 42 denotes a doctor blade for regulating the height of the developer chain, ie, the amount of the developer on the developing sleeve, reference numeral 43 denotes an inlet seal member, and reference numeral 44.
Reference numeral denotes a screw for pumping the developer in the developing device casing to the developing roller 41 while stirring the developer.
【0027】現像ローラ41は、現像スリーブ45内に
その周表面に現剤の穂立ちを生じるうに磁界を形成する
磁石体(以下、マグネットロール46という。)が固定
状態で備えられる。マグネットロール46は、現像領域
部分に現像剤の穂立ちを生じさせる主磁極と、汲み上げ
られた現像剤を現像領域まで搬送するための搬送極と、
現像後の領域で現像剤を搬送する搬送極とを有する。本
実施形態では、主磁極が1つのマグネット48により形
成しているが、マグネット48は複数(2極もしくは3
極)のマグネットブロックにより現像極を形成してもよ
い。そして、主磁極を1つのマグネット48により形成
した場合、主磁極の半値幅は25°以下とし、現像磁極
の法線方向磁束密度の減衰率を40%以下としている。
なお、半値幅とは現像主磁極の法線方向の磁力分布曲線
の最高法線磁力(頂点)の半分の値を指す部分の角度幅
のことであり、例えばN極によって作成されている磁石
の最高法線磁力が120mTであれば60mTの値を指
す部分の角度幅のことである。また、現像磁極の法線方
向磁束密度の減衰率とは法線方向磁束密度xに対して現
像ローラ表面から1mm離れた部分での法線方向磁束密
度yがどの程度減衰したかを表す数値(x−y)÷x×
100%であり、例えば現像ローラ表面の法線方向磁束
密度が100mT、現像ローラ表面から1mm離れた部
分での法線方向磁束密度が80mTのとき減衰率は20
%となる。The developing roller 41 is provided with a magnet body (hereinafter, referred to as a magnet roll 46) that forms a magnetic field so as to cause the current agent to spike on the peripheral surface of the developing sleeve 45 in a fixed state. The magnet roll 46 has a main magnetic pole that causes the developer to spike in the development area, a transport pole for transporting the pumped developer to the development area,
And a transport pole for transporting the developer in the area after the development. In the present embodiment, the main magnetic pole is formed by one magnet 48, but a plurality of magnets 48 (two poles or three
The developing pole may be formed by the (pole) magnet block. When the main magnetic pole is formed by one magnet 48, the half width of the main magnetic pole is set to 25 ° or less, and the attenuation rate of the magnetic flux density in the normal direction of the developing magnetic pole is set to 40% or less.
Note that the half width is an angular width of a portion indicating a half value of the highest normal magnetic force (apex) of the magnetic force distribution curve in the normal direction of the developing main magnetic pole. If the maximum normal magnetic force is 120 mT, it is the angular width of the portion indicating a value of 60 mT. Further, the attenuation rate of the magnetic flux density in the normal direction of the developing magnetic pole is a numerical value representing how much the magnetic flux density y in the normal direction at a portion 1 mm away from the surface of the developing roller has decreased with respect to the magnetic flux density x in the normal direction ( xy) ÷ xx
For example, when the magnetic flux density in the normal direction on the surface of the developing roller is 100 mT, and the magnetic flux density in the normal direction at a portion 1 mm away from the surface of the developing roller is 80 mT, the attenuation rate is 20%.
%.
【0028】図2は、本発明の一実施形態を示す現像ロ
ーラの説明図であり、本実施形態では主磁極が1極のマ
グネット48に構成したものである。図2において、現
像ローラ41は、マグネットローラ46が高分子化合物
に磁性紛を分散したプラスチックマグネットもしくはゴ
ムマグネットであり、磁性粉としてはSrフェライトな
いしBaフェライトを用い、高分子化合物としては6P
Aもしくは12PA等のPA(ポリアミド)系材料、E
EA(エチレン・エチル共重合体)又はEVA(エチレ
ン・ビニル共重合体)等のエチレン系化合物、CPE
(塩素化ポリエチレン)等の塩素系材料、NBR等のゴ
ム材料を使用することができる。このマグネットローラ
46には、円筒形状の現像ローラの現像極48に相当す
る部分に他の部材が埋め込みできるような収納部分とし
ての収納溝49が形成され、該収納溝49に磁性紛の潤
滑化する磁性紛と異なる成分からなる添加剤が分散され
た磁性紛を充填して圧縮成型し、現像極48を形成して
いる。FIG. 2 is an explanatory view of a developing roller according to an embodiment of the present invention. In this embodiment, the magnet 48 has a single main magnetic pole. In FIG. 2, a developing roller 41 is a plastic magnet or a rubber magnet in which a magnet roller 46 is a polymer compound in which magnetic powder is dispersed, and uses Sr ferrite or Ba ferrite as magnetic powder and 6P as a polymer compound.
PA (polyamide) based material such as A or 12PA, E
Ethylene compounds such as EA (ethylene / ethyl copolymer) or EVA (ethylene / vinyl copolymer), CPE
Chlorine-based materials such as (chlorinated polyethylene) and rubber materials such as NBR can be used. A storage groove 49 is formed in the magnet roller 46 as a storage part in which another member can be embedded in a part corresponding to the development pole 48 of the cylindrical development roller. The storage groove 49 is used to lubricate magnetic powder. The magnetic powder in which an additive composed of a component different from the magnetic powder to be dispersed is filled and compression-molded to form a developing electrode 48.
【0029】一般的に、紛体の圧縮は流動性の低さから
くる大小の凝集等によりポーラスとなりやすく、粒子の
微細化や加圧力を高めるなどの工夫が必要である。本実
施形態によれば、添加剤が磁性紛間の滑り性を向上させ
るため、流動性が高く、低圧でも凝集等による空隙は発
生しない。また、添加剤の粒径は、磁性紛の粒径よりも
充分小さいものとすれば、磁性紛間の隙間収まり磁性紛
の充填率の妨げにはならない。従って、結果的に磁性紛
のみの場合に発生する凝集等による充填状態に比べてよ
り理想に近い高密度の充填が低圧で可能となり、これに
より現像極48は高い磁気特性を得られる。In general, powder compaction tends to become porous due to large or small agglomeration caused by low fluidity, and it is necessary to devise measures such as finer particles and increased pressure. According to this embodiment, since the additive improves the slipperiness between the magnetic powders, the fluidity is high, and no void due to aggregation or the like is generated even at a low pressure. In addition, if the particle size of the additive is sufficiently smaller than the particle size of the magnetic powder, it does not hinder the gap between the magnetic powders and hinders the filling rate of the magnetic powder. Therefore, as a result, a more ideal high-density filling can be performed at a low pressure as compared with a filling state due to aggregation or the like which occurs when only the magnetic powder is used, whereby the developing pole 48 can obtain high magnetic characteristics.
【0030】また、本発明の他の実施形態としては、図
3に示すように、マグネットローラ46の現像極48を
配置する位置に収納溝51を形成した非磁性体からなる
ホルダ50を設けている。そして、このホルダ50に形
成した収納溝51に磁性紛の潤滑化する磁性紛と異なる
成分からなる添加剤が分散された磁性紛を充填して圧縮
成型し、現像極48を形成している。In another embodiment of the present invention, as shown in FIG. 3, a holder 50 made of a non-magnetic material and having a storage groove 51 formed at a position where the developing pole 48 of the magnet roller 46 is disposed. I have. A magnetic powder in which an additive composed of a component different from the magnetic powder to be lubricated with the magnetic powder is filled in a storage groove 51 formed in the holder 50 and compression molded to form a developing pole 48.
【0031】この構成によれば、ホルダ50内に磁石を
成型するため、強度の強いホルダ材料を用いれば、現像
ローラに直接充填するよりは圧力を大きくでき、上記実
施形態に比べてより高密度充填が可能となり、より高い
磁気特性が得られることになる。According to this configuration, since the magnet is molded in the holder 50, if a strong holder material is used, the pressure can be increased as compared with the case of directly filling the developing roller. Filling becomes possible, and higher magnetic properties can be obtained.
【0032】なお、上記実施形態において、磁性紛に分
散されている添加剤としてはPTFE粒子を用いてい
る。PTFEは、表面エネルギーが非常に小さいためど
のような固体とも非常に大きな滑り性質を有する。従っ
て、添加剤としてはPTFE粒子を用いれば、磁性紛混
合物のより高い流動性を確保できるため、低圧で充填率
を高めることができ、高い磁気特性を得る事ができる。In the above embodiment, PTFE particles are used as an additive dispersed in the magnetic powder. PTFE has a surface energy having any solid with a very large slip properties very small. Therefore, if PTFE particles are used as an additive, higher fluidity of the magnetic powder mixture can be ensured, so that the filling rate can be increased at low pressure and high magnetic properties can be obtained.
【0033】また、磁性紛は平均粒径が50μm以下の
ものを用いている。平均粒径は、同一圧力の場合、充填
率に大きく寄与し、圧500kg・cm2の場合、平均
粒径が200〜300μmのとき3.2〜3.5g/c
m3、平均粒径50〜30μmで5.0〜5.3g/c
m3、平均粒径10〜30μmで5.5〜5.7g/c
m3と小さい方が高い充填率を得ることができる。The magnetic powder used has an average particle diameter of 50 μm or less. The average particle size greatly contributes to the filling rate when the same pressure is applied, and when the average particle size is 200 to 300 μm when the pressure is 500 kg · cm 2 , the average particle size is 3.2 to 3.5 g / c.
m 3 , 5.0 to 5.3 g / c with an average particle size of 50 to 30 μm
m 3 , 5.5 to 5.7 g / c with an average particle size of 10 to 30 μm
smaller and m 3 can be obtained a high filling rate.
【0034】さらに、希土類磁石、特に希土類-鉄系の
磁石は極めて錆びやすく耐触性に劣り、粉落ちしやすい
という性質を有する。このため、図2及び図3に示すよ
うに、圧縮成型した希土類磁石粉の現像極48の表面に
紫外線硬化型接着剤52を被覆し、現像極48と、現像
ローラの接着を行うものである。Further, rare-earth magnets, particularly rare-earth-iron magnets, are extremely rusty, have poor touch resistance, and have a property of easily falling off. For this reason, as shown in FIGS. 2 and 3, the surface of the developing electrode 48 of the compression-molded rare earth magnet powder is coated with an ultraviolet curable adhesive 52, and the developing electrode 48 and the developing roller are bonded. .
【0035】[0035]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
希土類磁石等の高磁力の磁石粉を直接現像ローラに一体
成型できるため、生産工数を削減でき、低コストな現像
ローラが達成できる。さらに、現像ローラの溝部分に添
加剤を加えたことで高い流動性を有した磁性紛混合物を
圧縮成型するため、低圧でも非常に均一かつ充填率の高
い磁石を一体成型することができ、高磁力の現像ローラ
を得ることができる。As described above, according to the present invention,
Since high-magnetism magnetic powder such as a rare-earth magnet can be directly molded integrally with the developing roller, the number of production steps can be reduced and a low-cost developing roller can be achieved. Furthermore, since the magnetic powder mixture having high fluidity is compression-molded by adding an additive to the groove portion of the developing roller, it is possible to integrally mold a magnet having a very uniform and high filling ratio even at a low pressure. A magnetic developing roller can be obtained.
【0036】さらに、非磁性のホルダに磁石粉を形成す
ると、圧縮圧力を高くすることができ、より充填密度が
向上し、高磁力の磁石が成型できるため、磁石厚さを低
減できる等の現像ローラの設計余裕度が広がる。また、
磁性ホルダの固定接着時に磁石の極位置を調整できるた
め、高精度な極位置が確保できる。Further, when magnet powder is formed on a non-magnetic holder, the compression pressure can be increased, the packing density can be further improved, and a magnet having a high magnetic force can be molded, so that the magnet thickness can be reduced. Roller design latitude is expanded. Also,
Since the pole position of the magnet can be adjusted when the magnetic holder is fixed and bonded, a highly accurate pole position can be secured.
【0037】さらに、磁性紛への添加剤の滑り性が非常
に高いため、磁性紛混合物の流動性が非常に高く、より
充填率を高めることが可能となり、磁気特性の高い現像
ローラを得ることができる。Further, since the additive has a very high sliding property to the magnetic powder, the fluidity of the magnetic powder mixture is very high, and the filling rate can be further increased, so that a developing roller having high magnetic properties can be obtained. Can be.
【0038】さらに、磁石粉平均粒径を設定値以下にす
ることにより、低圧縮圧力でも充填密度を高めることが
可能となる。さらに、紫外線硬化型接着剤により、磁性
粉と現像ローラまたは非磁性ホルダが接着できることに
より、信頼性の高い現像ローラを提供できる。Further, by setting the average particle diameter of the magnet powder to be equal to or less than the set value, the packing density can be increased even at a low compression pressure. Further, since the magnetic powder and the developing roller or the non-magnetic holder can be bonded with the ultraviolet curing adhesive, a highly reliable developing roller can be provided.
【図1】本発明に係る現像装置が装着された画像形成装
置の作像部付近を示す概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing the vicinity of an image forming unit of an image forming apparatus equipped with a developing device according to the present invention.
【図2】本発明の一実施形態を示す現像ローラの説明図
である。FIG. 2 is an explanatory diagram of a developing roller according to an embodiment of the present invention.
【図3】本発明の他の実施形態を示す現像ローラの説明
図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of a developing roller according to another embodiment of the present invention.
【図4】従来の一製造方法による現像ローラの説明図で
ある。FIG. 4 is an explanatory view of a developing roller according to a conventional manufacturing method.
【図5】従来の他の製造方法による現像ローラの説明図
である。FIG. 5 is an explanatory view of a developing roller according to another conventional manufacturing method.
【図6】従来のさらに他の製造方法による現像ローラの
説明図である。FIG. 6 is an explanatory view of a developing roller according to still another conventional manufacturing method.
【図7】従来のさらに他の製造方法による現像ローラの
説明図である。FIG. 7 is an explanatory view of a developing roller according to still another conventional manufacturing method.
【図8】充填密度と磁束密度との関係を示すグラフであ
る。FIG. 8 is a graph showing a relationship between a packing density and a magnetic flux density.
41 現像ローラ 45 現像スリーブ 46 マグネットロール 48 マグネット 49 収納溝 50 ホルダ 51 ホルダの収納溝 52 紫外線硬化型接着剤 Reference Signs List 41 developing roller 45 developing sleeve 46 magnet roll 48 magnet 49 storage groove 50 holder 51 holder storage groove 52 ultraviolet curing adhesive
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鴨井 澄男 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内 (72)発明者 神谷 紀行 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内 (72)発明者 掛川 美恵子 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内 Fターム(参考) 2H031 AC11 AC14 AC18 AC19 AC20 AC30 AD01 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Sumio Kamoi 1-3-6 Nakamagome, Ota-ku, Tokyo Inside Ricoh Company (72) Inventor Noriyuki Kamiya 1-3-6 Nakamagome, Ota-ku, Tokyo Stock In Ricoh Company (72) Inventor Mieko Kakegawa 1-3-6 Nakamagome, Ota-ku, Tokyo F-term in Ricoh Company (reference) 2H031 AC11 AC14 AC18 AC19 AC20 AC30 AD01
Claims (5)
チックマグネットからなる円筒形状の現像ローラの構成
部材を有し、該構成部材の少なくとも1極の現像極に相
当する部分に溝形状の収納部分が配設され、該収納部分
に磁石粉が圧縮成型されて埋め込まれている現像ローラ
において、 前記収納部分に圧縮された磁性紛中には、磁性紛の潤滑
化する磁性紛と異なる成分からなる添加剤が分散され、
かつ該添加剤の平均粒径が磁性紛の平均粒径よりも小さ
いことを特徴とする現像ローラ。1. A cylindrical developing roller comprising a plastic magnet in which a magnetic powder is dispersed in a polymer compound, and a groove-shaped housing part in a part corresponding to at least one developing pole of the structural member. In the developing roller in which the magnetic powder is compression-molded and embedded in the storage portion, the magnetic powder compressed in the storage portion includes a component different from the magnetic powder that lubricates the magnetic powder. Additives are dispersed,
And a developing roller wherein the average particle size of the additive is smaller than the average particle size of the magnetic powder.
チックマグネットからなる円筒形状の現像ローラの構成
部材を有し、該構成部材の少なくとも1極の現像極に相
当する部分に溝形状の収納部分が配設され、該収納部分
には溝状の収納部が形成された非磁性材料からなるホル
ダが埋め込まれ、該ホルダの収納部に磁石粉が圧縮成型
されて埋め込まれている現像ローラにおいて、 前記収納部分に圧縮された磁性紛中には、磁性紛の潤滑
化する磁性紛と異なる成分からなる添加剤が分散され、
かつ該添加剤の平均粒径が磁性紛の平均粒径よりも小さ
いことを特徴とする現像ローラ。2. A cylindrical developing roller composed of a plastic magnet in which a magnetic powder is dispersed in a polymer compound, and a groove-shaped housing part is provided at a portion corresponding to at least one developing pole of the structural member. Is provided, a holder made of a non-magnetic material having a groove-shaped storage portion formed therein is embedded in the storage portion, and a magnet roller is compression-molded and embedded in the storage portion of the holder. In the magnetic powder compressed in the storage portion, additives composed of components different from the magnetic powder to lubricate the magnetic powder are dispersed,
A developing roller wherein the average particle size of the additive is smaller than the average particle size of the magnetic powder.
おいて、前記磁性粉に分散された添加剤がPTFE粒子
からなることを特徴とする現像ローラ。3. The developing roller according to claim 1, wherein the additive dispersed in the magnetic powder comprises PTFE particles.
現像ローラにおいて、前記磁性粉が平均粒径を50μm
以下に微砕細されていることを特徴とする現像ローラ。4. The developing roller according to claim 1, wherein the magnetic powder has an average particle diameter of 50 μm.
A developing roller which is finely crushed below.
現像ローラにおいて、前記磁性粉の表面に紫外線硬化型
接着剤が被覆されており、前記プラスチックマグネット
もしくはホルダと接着されていることを特徴とする現像
ローラ。5. The developing roller according to claim 1, wherein the surface of the magnetic powder is coated with an ultraviolet curable adhesive, and is adhered to the plastic magnet or the holder. A developing roller.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100773049B1 (en) * | 2003-11-21 | 2007-11-02 | 닛폰지료쿠센코 가부시키가이샤 | Method and device for removing magnetic foreign objects from liquid |
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2001
- 2001-03-23 JP JP2001085970A patent/JP2002287502A/en active Pending
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