JP2004004898A

JP2004004898A - 現像装置及び画像形成装置

Info

Publication number: JP2004004898A
Application number: JP2003172854A
Authority: JP
Inventors: Akira Asami; 浅見　彰; Tsutomu Imai; 今井　力
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2003-06-18
Filing date: 2003-06-18
Publication date: 2004-01-08

Abstract

【課題】樹脂製磁石を固定しない軸部分の少なくとも一部に非磁性の樹脂を固定して、樹脂製磁石の膨張による軸等の曲がりを防ぐことができる現像用磁石部材を提供する。
【解決手段】現像スリーブ３０に内蔵させて用いる、磁性粉を分散させた樹脂製の磁石３２を軸３１に固定してなる現像用磁石部材において、前記軸の前記樹脂製磁石が固定されていない部分の一部または全部に非磁性でかつ、熱膨張率及び／または湿度に対する膨張率が樹脂製磁石と略同一の樹脂３３を固定した。
【選択図】　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンター等の画像形成装置に採用される現像装置、及び、該現像装置に使用される現像用磁石部材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この主の現像装置では、非磁性円筒としての現像スリーブ内に、永久磁石を設け、現像スリーブ上に及ぶ永久磁石から磁力で、現像スリーブ上に磁性現像剤を担持して現像に供している。この永久磁石としては、焼結フェライトの他に、磁性粉をゴムに混練したもの（例えば実開昭５９−１２１６６０号公報参照）や、磁性粉をプラスチックに混練したもの（例えば特公昭５７−２８９２８号公報参照）も広く用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記焼結フェライトを用いる場合、現像スリーブを小径化するするため、フェライトを小形に切ってスリーブ内の各極に使用とすると、１こ当たりの磁石が細くなりすぎて割れやすくなってしまう。この欠点を解決するため、小径スリーブでは磁性粉をナイロン等の樹脂に分散させた磁石（以下、プラマグという）に着磁させたものが広く用いれている。
このプラマグで例えば、図１のような磁束密度分布のスリーブ１０を作りたい場合、図１のように軸１１上の感光体側のみにプラマグ１２を貼り付けなければならない。これは、仮に、軸１１の全円周にわたってプラマグ１２を設けた上で同様の着磁を行ったとしても、図１のａの部分に不用な磁力が残ってしまい、種々の不具合を生じさせるためである。また、軸の全周にわたってプラマグを設けたマグローラを、例えば図３に示すようなマグローラ内蔵のスリーブ２０，３０を多段に用いた現像装置に用いると、着磁されていない磁性部分が互いに隣接するローラからの磁力線を引っ張り込み、歪ませてしまうため、設計が困難になるためである。
【０００４】
ところが、このように軸の片側だけにプラマグを貼り付けると、軸（金属）とプラマグ材質、例えばナイロンとの熱膨張率及び湿度に対する膨張率が異なるため、
１）スリーブ軸が曲がり、感光体−現像スリーブ間ギャップが広がってしまったり、逆に狭くなってしまったりする。
２）また、例えば図４（ａ）に示すように、軸及びプラマグが曲がり、スリーブ（アルミ円筒）内面に接し、スリーブが回転しなくなる等の重大な問題を発生させることがあることを確認した。
この問題を解決するために、例えばプラマグとスリーブ軸とをゴム系の接着剤で接着して軸とプラマグとの間の熱膨張率の差を吸収させたり、膨張率の小さい樹脂を使う等の方法も検討したが、どちらも十分とはいえなかった。
【０００５】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、樹脂製磁石の膨張による軸等の曲がりを防ぐことができる現像用磁石部材、及び、現像装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の現像用磁石部材は、磁性粉を分散させた樹脂製の磁石を軸に固定してなる現像用磁石部材において、前記軸の前記樹脂製磁石が固定されていない部分の一部または全部に非磁性でかつ、熱膨張率及び／または湿度に対する膨張率が樹脂製磁石と略同一の樹脂が固定されていることを特徴とするものである。
【０００７】
請求項２の現像用磁石部材は、請求項１の現像用磁石部材において、上記樹脂製磁石とほぼ同一の樹脂として、該樹脂製磁石の樹脂と同質の樹脂を用いることを特徴とするものである。ここで、該樹脂製磁石の樹脂と同質の樹脂としては、該樹脂製磁石の磁性体を混入するベース樹脂そのものが最も好適である。
【０００８】
請求項３の現像装置は、非磁性円筒内に、磁性粉を分散させた樹脂製の磁石を軸に固定してなる現像用磁石部材を設け、該非磁性円筒の表面で磁性現像剤を吸着して搬送する現像装置において、前記現像用磁石部材として、請求項１又は２の現像用磁石部材を用いたことを特徴とするものである。
【０００９】
【作用】
本発明においては、軸の樹脂製磁石が固定されていない部分の一部または全部に固定した、非磁性でかつ熱膨張率及び／または湿度に対する膨張率が樹脂製磁石と略同一の樹脂等が、軸と樹脂製磁石との種々の膨張率の相違による曲がりを抑制する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図２は実施例にかかる現像用磁石部材としてのマグローラを収容した現像スリーブの断面図、図３は該現像スリーブを用いた現像装置の概略構成図である。
図３において、この複写機の現像装置では、２本の現像スリーブ２０，３０を使用しており、感光体１の表面移動方向上流側の第１スリーブ２０、同方向下流側の第２スリーブ３０ともに、現像スリーブの軸線を中心として回転するアルミ円筒（非磁性円筒）と、この内部に回転不能に設けられたプラマグ使用のマグローラとからなる。マグローラはスリーブの外周表面に磁場を発生させていて、その磁力線に沿うような形で現像剤が搬送される。アルミ円筒には現像剤の搬送を効率良く行うため（現像剤がスリップしないようにするため）１ｍｍピッチの溝が切ってある。
スリーブ径は第１、第２スリーブともに２０φである。感光体１のドラム径は１００φ、ドラムとスリーブとのギャップは第１、第２スリーブとも０．７５ｍｍ、ドクター２と第１スリーブ２０とのギャップは０．６５ｍｍ、各スリーブとドラムとの線速比は２対１となっている。
【００１１】
以上の構成において、トナー補給ローラ３から補給されたトナーは、楕円板４、パドル５によって現像剤中に分散させられ、パドル５によって第１スリーブ２０に供給され、ドクターブレード２によってしごかれて、電気的に立ち上がり、第１スリーブ２０上で一定の層厚に規制される。この第１スリーブ２０上の現像剤はスリーブ回転で感光体側の領域に搬送され、更に第２スリーブ３０に受け渡される。第２スリーブ３０で搬送されて現像装置内に戻された現像剤は、第２スリーブ３０上の磁力の存在しない箇所で、該スリーブから落下し、上記パドル５の撹拌を受ける。この第１及び第２のスリーブ２０，３０により感光体１との対向領域を搬送されている現像剤を用い、図示しない帯電装置や露光装置による帯電、露光によって、感光体ドラム１上に作られた潜像を、各スリーブ２０，３０の現像位置（主極上）で現像する。
【００１２】
ここで、第１スリーブ内のマグローラは、Ｎ極で９５ｍＴ（ミリテスラ）に着磁された主極（感光体に対向した現像位置の極）のほかに４極の現像剤搬送用の磁極を持ち、プラマグも全円周に渡っている（円柱形をしている）。
一方、第２スリーブ内のマグローラは、Ｓ極で１００ｍＴ（ミリテスラ）に着磁され主極のほかに２極の現像剤搬送用の磁極を持ち、３極とも軸の片側に寄っている。
この第２スリーブ内のマグローラを、仮に円柱形のプラマグに３極だけ着磁し、図１のように軸の片側にプラマグを貼り付けただけのものにした場合、温度によるスリーブ軸の変形量は、０．１ｍｍ／ｄｅｇ程度もある。本実施例の感光体スリーブギャップが０．７５ｍｍであることを考えるとこの変化量は無視できない。また、図１のａの部分に不必要な磁力が残ってしまい、現像剤がスリーブから離れにくくなって、連れまわってしまい、ドクター２と第１スリーブ２０のギャップを通過していない現像剤が第１、２スリーブ間から感光体１側に搬送されてしまう。この感光体側に搬送された現像剤はドクタースリーブギャップを通過していない、その中に含まれるトナーの帯電が不十分な現像剤であるため、カブリ（地肌部へのトナー付着）などを発生させる恐れがある。
【００１３】
そこで、本実施例では、上記第２スリーブ２０内のマグローラとして、図２に示すように、非磁性の樹脂（ナイロン）３３を図１におけるすきま部分に埋め込んだものを用いる。この埋め込んだ樹脂３３は非磁性であるので、図１中に示す部分ａには余計な磁力は残らない。また、プラマグ３２は磁性粉を混練したナイロンで有り、上記非磁性の樹脂３３と同一のものであるため、熱膨張率の差による軸変形はまったく発生しない。
本実施例は、着磁したプラマグ部分３２と、上記非磁性の樹脂部分３３とを合わせると、軸３１の全周に渡って樹脂を固定していることになるが、この非磁性の樹脂を固定する範囲は、プラマグの膨張を打ち消すだけの樹脂を固定できれば、プラマグが固定されていない軸の一部だけでもよい。また、膨張率さえほぼ同じ（好ましくは全く同じ）であれば樹脂以外のものを使うことも可能である。
【００１４】
従来の図１のような軸の片側にプラマグが片寄って固定されている現像スリーブと、本実施例のようにプラマグのない部分にナイロンを固定している現像スリーブとの変形量の比較を図５に示す。
図５（ａ）は、図４（ｂ）に示す用に、現像スリーブ（軸の全長３８５ｍｍ）の一端を固定し、恒温槽で温度を上昇させたときの、他端の変形量ｈ（ｍｍ）を示している。従来例ではおよそ０．１ｍｍ／ｄｅｇの変形量に対して、実施例では変形していない。
図５（ｂ）は、スリーブを９０°Ｃ湯中に放置した際の変形量を示している。この変形量は、加湿による変形量を見るために、９０°Ｃの恒温槽に同様に放置した場合の熱による変形を差し引いた値を用いている。従来例が１５０時間放置で０．１５ｍｍ変形しているのに比べ、実施例では変形がない。
即ち、本実施例のマグローラでは、プラマグの固定していない部分に、プラマグと熱や湿度に対する膨張率が同じ非磁性の樹脂を固定しているため、余計な磁力による不具合もなく、スリーブ等の変形も発生しない。
【００１５】
【発明の効果】
請求項１及び２の発明によれば、軸の樹脂製磁石が固定されていない部分の一部または全部に固定した、非磁性でかつ熱膨張率及び／または湿度に対する膨張率が樹脂製磁石と略同一の樹脂等が、軸と樹脂製磁石との種々の膨張率の相違による曲がりを抑制するので、樹脂製磁石の膨張による軸等の曲がりを防ぐことができる現像用磁石部材を提供できる。
【００１６】
特に、請求項２の発明によれば、上記樹脂製磁石とほぼ同一の樹脂として、樹脂製磁石に使われている樹脂と同じものを用いているため、熱膨張率と湿度に対する膨張率が同じであり、設計もしやすく、スリーブの変形をほぼ完全に防止できる。
【００１７】
請求項３の発明によれば、非磁性円筒内に設ける現像用磁石部材として、請求項１又は２の現像用磁石部材を用いるので、この部材の樹脂製磁石の膨張による軸等の曲がりを防ぐことができる現像装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来例に係る現像用磁石部材の説明図。
【図２】実施例にかかる現像用磁石部材としてのマグローラを収容した現像スリーブの断面図。
【図３】同現像スリーブを用いた現像装置を採用した複写機の概略構成図。
【図４】（ａ）は従来例の不具合の説明図。（ｂ）は現像スリーブの変形の測定方法の説明図。
【図５】（ａ）は同現像スリーブ及び従来例に係る現像スリーブの温度変形特性を示すグラフ。
（ｂ）は同現像スリーブ及び従来例に係る現像スリーブの加湿による変形特性を示すグラフ。
【符号の説明】
１　　　　　　感光体
３０　　　　スリーブ円筒
３１　　　　軸
３２　　　　プラマグ（樹脂製磁石）
３３　　　　非磁性樹脂

Claims

磁性粉を分散させた樹脂製の磁石を軸に固定してなる現像用磁石部材において、
前記軸の前記樹脂製磁石が固定されていない部分の一部または全部に非磁性でかつ、熱膨張率及び／または湿度に対する膨張率が樹脂製磁石と略同一の樹脂等が固定されていることを特徴とする現像用磁石部材。
請求項１の現像用磁石部材において、上記樹脂製磁石とほぼ同一の樹脂として、該樹脂製磁石の樹脂と同質の樹脂を用いることを特徴とする現像用磁石部材。
非磁性円筒内に、磁性粉を分散させた樹脂製の磁石を軸に固定してなる現像用磁石部材を設け、該非磁性円筒の表面で磁性現像剤を吸着して搬送する現像装置において、
前記現像用磁石部材として、請求項１又は２の現像用磁石部材を用いたことを特徴とする現像装置。