【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。
【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、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置において広く利用されている。
【０００３】
磁気ブラシ現像では、現像剤担持体の表面に現像剤を搬送し、現像剤をブラシ状（磁気ブラシ）に保持させて像担持体に接触させ、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トナーが潜像面に選択的に付着することにより、現像が行われる。
【０００４】
上記現像剤担持体は、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。上記磁石ローラは、複数の磁極を有し、それぞれ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。上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上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潜像担持体表面に接触し、接触した現像剤のチェーン穂が潜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。なお、現像領域とは、現像剤担持体上で磁気ブラシが立ち上がり潜像担持体と接触している範囲とする。
【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低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）潜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。
【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。
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−３０５３６０号公報
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が特開２０００−３０５３６０号公報に記載されている。
【０００８】
この公報に記載され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となる。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。このような要求を満たす現像ローラの一例を図６に示す。
【０００９】
図５において、符号５０はマグネットロール、５１は現像極を形成するマグネットブロックである。マグネットロール５０は、現像極以外の磁気特性を形成する部分で、射出成形もしくは押出し成形にて円筒状に形成されて製造される。原料としては、ＳｒもしくはＢａからなる磁性粉に高分子化合物を混合した、プラスチックマグネットもしくはゴムマグネットを用いることが多い。また、高分子化合物としては６ＰＡもしくは１２ＰＡ等のＰＡ系材料、ＥＥＡ（エチレン・エチル共重合体）・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等のゴム材料が使用できる。
【００１０】
また、現像極を形成するマグネットブロック５１は現像ローラ軸方向に延びる棒状のブロックであり、幅が狭く、且つ高い磁気特性を得るためにＢｒ＞０．５Ｔの材料を用いることが望ましく、多くはＮｅ系（Ｎｅ−Ｆｅ−Ｂ等）またはＳｍ系（Ｓｍ−Ｃｏ、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ等）の希土類マグネットもしくはこれらのマグネット粉を上記と同様の高分子化合物と混合したプラスチックマグネットもしくはゴムマグネットを用いることができる。さらに、上記した現像装置の場合、例えばφ１６〜φ２０の現像ローラであると、スリーブ表面の磁束密度として８０〜９０ｍＴが必要となり、現像極部の希土類マグネット形状としては構成上、断面形状が幅２ｍｍ・高さ３ｍｍ程度の大きさに収める必要がある。この場合、マグネットブロック５１の材料特性としては上記したＢｒ＞０．５Ｔであることが望ましい。
【００１１】
次に、マグネットブロック５１のマグネットロール５０への取り付けを図５により説明する。
マグネットロール５０の現像極部分には、マグネットブロック５１を配置するための凹状の収納溝５２がローラ軸線方向に沿って形成されており、収納溝５２の底部にはマグネットブロック５１を貼り付け固定するための接着剤５３、例えばシアノアクリレート系接着剤が塗布される。マグネットブロック５１は、軸線方向の両側をチャック６０で挟み、収納溝５２の真上に移動する。そして、押圧プレート６１を作動してマグネットブロック５１が収納溝５２内に挿入され、該ブロックが収納溝５２の底部まで達すると、接着剤５３によってマグネットロール５０に貼り付けられる。
【００１２】
このようにしてマグネットブロック５１がマグネットロール５０に貼り付けられるが、マグネットロール５０は、押出し成形等で製造されているため、収納溝５２の位置やその幅寸法にバラツキが生じていることがある。このとき、必要とする磁気特性を得るため、バラツキに応じてマグネットブロック５１の貼る位置を調整する場合がある。この調整方法の一つとして、図６に示すように、マグネットブロック５１の挿入方向一側面を収納溝５２の側壁に接触させて押し込むことにより、マグネットブロック５１の貼る位置を決めることが多々行われる。
【００１３】
この製造時において、マグネットブロック５１にかけられる押圧力は０．５ｋｇｆ／ｃｍ２までで、それ以上の力をかけるとマグネットロール５０が撓み、貼り付け高さが安定しなくなる。図７に示すグラフは、マグネットロール５１にかけた荷重と撓み量との関係を示すグラフである。このグラフでは、マグネットロール５０は図８に示すように、クランプ装置６３によってクランプした状態での荷重と撓み量を示している。
【００１４】
図８から明らかなように、マグネットロール５０はクランプした状態であっても０．５ｋｇｆ／ｃｍ２越えると、撓みが生じてくる。よって、上記したマグネットブロック５１の貼り付け時にかけられる押圧力は最大でも０．５ｋｇｆ／ｃｍ２までであり、それ以上の押圧力はかけられない。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した収納溝５２の側壁に接触させながらマグネットブロック５１を貼り付ける場合、０．５ｋｇｆ／ｃｍ２での押圧力であると、ブロックと壁面と摩擦によって貼り付け位置まで押し込めずにマグネットブロック５１の貼り付け不良が発生するという問題があった。
【００１６】
本発明は、上記した従来の問題を解消し、マグネットブロックの貼り付け不良を防止することができる現像ローラ及び画像形成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記課題を解決するため、本発明は、非磁性スリーブと、該非磁性スリーブ内に配置される磁石ローラとを有し、該磁石ローラが、磁性紛と高分子化合物を混合して成形した略円筒状のマグネットロールの現像極に相当する部分に高磁力のマグネットブロックが固定されている現像ローラにおいて、前記マグネットロールの現像極に相当する部分に、ローラ軸線方向に延び、且つ前記マグネットブロックが貼り付ける収納溝が形成され、該収納溝の底面を前記マグネットブロックの貼り付け面とするとき、収納溝の底面と隣り合う壁面と、該壁面と対向する前記マグネットブロックの面との少なくとも一方の面が湾曲されていることを特徴としている。
【００１８】
なお、本発明の現像ローラにおいて、前記湾曲面は、ローラ軸線と直交する断面形状にて、一方の面が他方の面に対して凸状に湾曲されていると、効果的である。
【００１９】
また、上記課題を解決するため、本発明は、請求項１または２に記載の現像ローラを用いて、現像剤を非磁性スリーブに汲み上げ、非磁性スリーブ上に磁気ブラシを形成し、潜像担持体に現像剤を摺擦させて潜像を可視像化する現像装置を備えたことを特徴としている。
【００２０】
【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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
現像装置４内には、現像剤担持体である現像ローラ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４１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４５（図２）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。
【００２４】
現像剤の搬送方向（図で見て時計回り方向）における現像領域の上流側部分には、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４２が設置されている。このドクタブレード４２と現像スリーブ４５との間隔であるドクタギャップは０．４ｍｍに設定されている。更に現像ローラの感光体ドラムとは反対側領域には、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４４が設置されている。符号４２は入口シール部材である。
【００２５】
現像ローラ４１のスリーブ４５内には、当該現像スリーブ４５の周表面に現像剤の穂立ちを生じるように磁界を形成する磁石ローラ体（磁石ローラ）が固定状態で備えられる。本実施形態では、図２に示すように、略円筒形状のマグネットロール５０の現像主極部に相当する部分にマグネットブロック５１を接合した構成となっている。この磁石ローラ体から発せられる法線方向磁力線に沿うように、現像剤のキャリアが現像スリーブ４５上にチェーン状に穂立ちを起こし、このチェーン状に穂立ちを生じたキャリアに帯電トナーが付着されて、磁気ブラシが構成される。当該磁気ブラシは現像スリーブ４５の回転によって現像スリーブ４５と同方向（図で見て時計回り方向）に移送されることとなる。
【００２６】
マグネットロール５０とマグネットブロック５１からなる磁石ローラ体は、複数の磁極を有している。図２に示すように、３つのマグネットブロック５１によって現像領域部分に現像剤の穂立ちを生じさせる現像極と（現像極は１つもしくは複数のマグネットブロックであっても良い。）、現像スリーブ４５上に現像剤を汲み上げるための汲み上げ極（図２においてスリーブ４５の左斜め下方向に広がるＮ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（マグネットブロック５１による現像主磁極の上流側：図の左側に広がるＳ極）と、現像後の領域で現像剤を搬送する磁極（マグネットブロック５１による現像主磁極の上流側：図の右側のＳ極）である。本実施形態では、現像極を３つの（３極の）マグネットブロック５１により形成しているが、２つ以上（２極以上）のマグネットブロック５１により現像極を形成してもよい。図２には、現像ローラ１における、ローラ半径方向（法線方向）の磁力分布とその大きさを破線により示してある。
【００２７】
マグネットロール５０とマグネットブロック５１の構成及び材質は、従来技術で説明したマグネットロール５０とマグネットブロック５１と同様であるので、煩雑さを避けるためその説明を省略する。
【００２８】
本実施形態の現像装置４は、現像主磁極の法線方向磁束密度の減衰率が４０％以上であるか、又は現像主磁極の半値幅が２２度以下であるように構成されている。現像領域で穂立ちを起こす主磁極の法線方向磁束密度の減衰率を４０％以上、好ましくは５０％以上とすることで、磁極の減衰率が大きくなり、磁気ブラシの立ち上がり・倒れの間の穂立ち幅が小さくなる。その結果、磁気ブラシは短く且つ密に立ち上がることとなる。このような短く且つ密な立ち上がりをする磁気ブラシは、スリーブ長手方向（ローラ軸方向）において考察すると、立ち上がり・倒れの均一化をもたらすものである。また、磁極の半値幅を狭くすることで、その減衰率が大きくなることが判明している。当該半値幅を２２度以下、望ましくは１８度以下で構成するのが良い。半値幅とは、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（例えばＮ極によって作製されている磁石の最高法線磁力が１２０ｍＴ（ミリテスラ）であった場合、半値５０％というと６０ｍＴである。半値８０％という表現もあり、この場合には９６ｍＴとなる）を指す部分の角度幅のことである。
【００２９】
ところで、先に説明したように、希土類マグネットブロック５１をマグネットロール５０に貼り付けるとき、マグネットブロック５１にかけられる押圧力は０．５ｋｇｆ／ｃｍ２までであり、それ以上の押圧力はマグネットロール５０が撓む危険があるためかけられない。この結果、マグネットブロック５１を収納溝５２の壁面に接触させつつ押圧すると、上記した０．５ｋｇｆ／ｃｍ２程度の押圧力ではマグネットブロック５１が接着剤５３に達せずに貼り付け不良が発生する問題があった。
【００３０】
そこで、本実施形態では図３に示すように、収納溝５２の底面と隣り合っている直交する壁面が湾曲面５５に形成されており、湾曲面５５は収納溝５２の現像ローラの軸線方向の全幅に亘って形成されている。また、湾曲面５５のローラ軸線と直交する方向の断面形状は壁面の中間域がマグネットブロック５１の両側面に近づく方向である凸形状に形成されている。
【００３１】
このように構成された現像ローラ４１は、収納溝５２に湾曲面５５が形成されているので、マグネットブロック５１を収納溝５２の壁面に接触させて押し込むときの摩擦抵抗が小さくなり、上記した０．５ｋｇｆ／ｃｍ２以下の押圧力でもマグネットブロック５１を貼り付け位置まで押し込むことができる。なお、図３に示す実施形態において、収納溝５２の底面と隣り合っている２面とも湾曲面５５にしている。図示の例では、マグネットブロック５１が右壁面に接触させているため、右壁面だけを湾曲面であれば十分であるが、本例ではマグネットロール５０に左右のバランスの悪さ等が生じないように左壁面も同様な湾曲面５５に形成している。
【００３２】
図４は、本発明の変形実施形態を示しており、本例ではマグネットロール５０の収納溝５２は断面形状が底面と両壁面が直交するように形成されているが、マグネットブロック５１の両側面、すなわち、収納溝５２の壁面と対向する面が湾曲面５５’に形成されている。この湾曲面５５’は、マグネットブロック５１の軸線方向の全長に亘り、かつ、壁面に対し凸形状に形成されている。
【００３３】
このように、マグネットロール５０の収納溝５２でなく、マグネットブロック５１の両側面を湾曲面５５’に形成すれば、上記実施形態と同様にされているマグネットブロック５１を収納溝５２の壁面に接触させて押し込むときの摩擦抵抗が小さくなり、上記した０．５ｋｇｆ／ｃｍ２以下の押圧力でもマグネットブロック５１を貼り付け位置まで押し込むことができる。
【００３４】
【発明の効果】
請求項１の構成によれば、マグネットロールの現像極に相当する部分に、ローラ軸線方向に延び、且つマグネットブロックが貼り付ける収納溝が形成され、該収納溝の底面をマグネットブロックの貼り付け面とするとき、収納溝の底面と隣り合う壁面と、該壁面と対向するマグネットブロックの面との少なくとも一方の面が湾曲されているので、マグネットブロックを収納溝に一側壁に沿って押し込むときの接触部が少なく弱い押圧力でもマグネットブロックを底部の貼り付け面まで押し込むことができる。
【００３５】
請求項２の構成によれば、湾曲面がローラ軸線方向の全幅に亘り、かつ、そのローラ軸線と直交する断面形状が凸状に形成されているので、マグネットブロックを収納溝に一側壁に沿って押し込む際、ほぼ線接触となって摩擦抵抗が小さくマグネットブロックを支障なく収納溝底部の貼り付け面まで押し込むことができる。
【００３６】
請求項３の構成によれば、上記した効果が得られる画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る現像ローラを備えた画像形成装置の作像部付近を示す概略構成図である。
【図２】本発明による現像ローラの一例を示す説明図である。
【図３】本発明に係る現像ローラの一実施形態を示す主要部の拡大説明図ある。
【図４】本発明に係る現像ローラの他の実施形態を示す主要部の拡大説明図ある。
【図５】（ａ）〜（ｄ）は従来の現像ローラの製造工程を示すの説明図である。
【図６】従来の現像ローラの製造時の一工程を示す拡大説明図である。
【図７】マグネットブロックの押し込み時の押圧力とマグネットロールの撓みの関係を示すグラフである。
【図８】マグネットロールのクランプ状態を示す説明図である。
【符号の説明】
４１ 現像ローラ
４５ 現像スリーブ
５０ マグネットロール
５１ マグネットブロック
５２ 収納溝
５３ 接着剤
５５，５５’ 湾曲面[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile, and a developing roller of a developing device mounted on the image forming apparatus.
[0002]
[Prior art]
In electrophotography and other image forming methods using powder toner, magnetic brush development using a two-component developer is well known, and is widely used in image forming apparatuses such as copying machines, printers, and facsimile machines.
[0003]
In the magnetic brush development, the developer is transported to the surface of the developer carrier, the developer is held in a brush shape (magnetic brush), and is brought into contact with the image carrier, and the image carrier having the electrostatic latent image formed thereon is contacted with the image carrier. The toner is selectively adhered to the latent image surface by the electric field between the sleeve and the sleeve to which the electric bias is applied, so that the development is performed.
[0004]
The developer carrier is generally formed as a cylindrical sleeve (developing sleeve), and includes a magnet body (magnet roller) inside the sleeve that 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 along 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 configured 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 lines of force generated from the developing main magnetic pole. The chains of the developer contact the surface of the latent image carrier so as to bend, and the chain of the developer contacts the electrostatic latent image based on the relative linear velocity difference from the latent image carrier. The toner is supplied while being rubbed. The development area is a range where the magnetic brush rises on the developer carrier and is in contact with the latent image carrier.
[0005]
In the conventional magnetic brush developing device, the developing conditions for increasing the image density and the developing conditions for obtaining a low-contrast image are incompatible, and both the high-density portion and the low-density portion are simultaneously improved. It is difficult. That is, the developing conditions for increasing the image density include (i) reducing the developing gap, which is the distance between the latent image carrier and the developing sleeve, or (ii) increasing the width of the developing area. Can be On the other hand, developing conditions for obtaining a low-contrast image favorably include (i ′) widening the developing gap or (ii ′) narrowing the developing region width. That is, both developing conditions are opposite and incompatible, and it is generally difficult to satisfy both conditions and obtain a good quality image over the entire density range.
[0006]
For example, when emphasis is placed on a low-contrast image, an abnormal image called a “back-end white spot” is liable to occur, in which a white spot is generated at a cross portion of a solid line, a black solid, or a rear end of a solid halftone image. 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]
Patent Document 1: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-305360 The developing conditions for increasing the image density and the developing conditions for obtaining a low-contrast image, which have been problems in the related art, are satisfied at a high point in time. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-305360 describes a developing method and a developing apparatus for obtaining a high-quality image over the entire density range.
[0008]
In the developing device described in this publication, the magnetic pole angle of the main pole portion of the developing roller is narrower than that of the conventional developing roller, so that the magnet material requires high magnetic properties. In addition, the accuracy of the main pole portion is required to be higher than that of the conventional developing roller (± 1 ° with respect to the conventional ± 2 °). FIG. 6 shows an example of a developing roller satisfying such a requirement.
[0009]
In FIG. 5, reference numeral 50 denotes a magnet roll, and 51 denotes a magnet block forming a developing pole. The magnet roll 50 is a portion that forms magnetic properties other than the developing pole, and is manufactured by injection molding or extrusion molding and formed into a cylindrical shape. As a raw material, a plastic magnet or a rubber magnet in which a polymer compound is mixed with magnetic powder of Sr or Ba is often used. Examples of the polymer compound include PA materials such as 6PA and 12PA, ethylene compounds such as EEA (ethylene / ethyl copolymer) and EVA (ethylene / vinyl copolymer), and chlorine compounds such as CPE (chlorinated polyethylene). A rubber material such as a base material or NBR can be used.
[0010]
Further, the magnet block 51 forming the developing pole is a rod-shaped block extending in the axial direction of the developing roller, and it is preferable to use a material having a narrow width and Br> 0.5T in order to obtain high magnetic characteristics. Ne-based (Ne-Fe-B etc.) or Sm-based (Sm-Co, Sm-Fe-N etc.) rare earth magnets or plastic magnets or rubber magnets obtained by mixing these magnet powders with the same high molecular compounds as described above. Can be used. Further, in the case of the developing device described above, for example, a developing roller having a diameter of 16 to 20 requires a magnetic flux density of 80 to 90 mT on the surface of the sleeve.・ It is necessary to keep the height to about 3 mm. In this case, the material properties of the magnet block 51 are desirably Br> 0.5T.
[0011]
Next, attachment of the magnet block 51 to the magnet roll 50 will be described with reference to FIG.
A concave storage groove 52 for disposing the magnet block 51 is formed in the developing pole portion of the magnet roll 50 along the roller axis direction, and the magnet block 51 is attached and fixed to the bottom of the storage groove 52. , For example, a cyanoacrylate-based adhesive is applied. The magnet block 51 is sandwiched on both sides in the axial direction by the chuck 60 and moves right above the storage groove 52. Then, the pressing plate 61 is operated to insert the magnet block 51 into the storage groove 52, and when the block reaches the bottom of the storage groove 52, the block is attached to the magnet roll 50 by the adhesive 53.
[0012]
In this way, the magnet block 51 is attached to the magnet roll 50. Since the magnet roll 50 is manufactured by extrusion or the like, the position of the storage groove 52 and the width thereof may vary. . At this time, in order to obtain required magnetic characteristics, the position where the magnet block 51 is attached may be adjusted according to the variation. As one of the adjustment methods, as shown in FIG. 6, one side of the insertion direction of the magnet block 51 is brought into contact with the side wall of the storage groove 52 and pushed in, thereby determining the position where the magnet block 51 is to be stuck. .
[0013]
At the time of this manufacturing, the pressing force applied to the magnet block 51 is up to 0.5 kgf / cm 2. If a force greater than that is applied, the magnet roll 50 bends, and the bonding height becomes unstable. The graph shown in FIG. 7 is a graph showing the relationship between the load applied to the magnet roll 51 and the amount of deflection. In this graph, as shown in FIG. 8, the load and the amount of bending of the magnet roll 50 in a state of being clamped by the clamp device 63 are shown.
[0014]
As is clear from FIG. 8, even if the magnet roll 50 is clamped, if it exceeds 0.5 kgf / cm 2 , bending occurs. Therefore, the pressing force applied at the time of sticking the magnet block 51 is up to 0.5 kgf / cm 2 at the maximum, and no further pressing force can be applied.
[0015]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the magnet block 51 is attached while being in contact with the side wall of the storage groove 52, if the pressing force is 0.5 kgf / cm 2 , the magnet block cannot be pushed into the attachment position due to friction between the block and the wall surface. There was a problem that the bonding failure of 51 occurred.
[0016]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a developing roller and an image forming apparatus which can solve the above-mentioned conventional problems and can prevent a defective adhesion of a magnet block.
[Means for Solving the Problems]
[0017]
In order to solve the above-described problems, the present invention provides a non-magnetic sleeve, and a magnet roller disposed in the non-magnetic sleeve, wherein the magnet roller is formed by mixing a magnetic powder and a polymer compound and forming a substantially cylindrical shape. In a developing roller in which a magnet block having high magnetic force is fixed to a portion corresponding to a developing pole of a magnet roll, a portion corresponding to a developing pole of the magnet roll extends in a roller axis direction, and the magnet block is attached. A storage groove to be attached is formed, and when a bottom surface of the storage groove is used as an attachment surface of the magnet block, at least one surface of a wall surface adjacent to the bottom surface of the storage groove and a surface of the magnet block facing the wall surface. Are characterized by being curved.
[0018]
In the developing roller of the present invention, it is effective if the curved surface has a cross-sectional shape perpendicular to the roller axis and one surface is convexly curved with respect to the other surface.
[0019]
According to another aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus including a developing roller according to claim 1 or 2, wherein a developer is pumped up to a non-magnetic sleeve, a magnetic brush is formed on the non-magnetic sleeve, and a latent image is formed. The image forming apparatus is characterized in that a developing device for visualizing the latent image by rubbing the developer with the body is provided.
[0020]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described 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.
[0021]
In FIG. 1, a charging device 2 for charging the surface of a photosensitive drum 1 serving as an electrostatic latent image carrier and a laser beam for forming a latent image on a uniformly charged surface are exposed. 3. a developing device 4 for forming a toner image by attaching a charged toner to the latent image on the drum surface; a transfer device 5 for transferring the formed toner image on the drum to recording paper; A cleaning device 7 for removing and a static elimination lamp 8 for removing a residual potential on the drum are sequentially arranged.
[0022]
In such a configuration, the photosensitive member 1 whose surface is uniformly charged by the charging roller of the charging device 2 is formed with an electrostatic latent image by the exposure 3 and a toner image is formed by the developing device 4. The toner image is transferred from the surface of the photosensitive drum 1 to a recording sheet conveyed from a sheet feeding 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 the separation claw. Then, 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 discharging 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.
[0023]
In the developing device 4, a developing roller 41, which is a developer carrier, 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. Is formed. In the developing roller 41, a developing sleeve 45 (FIG. 2) formed by forming a non-magnetic material such as aluminum, brass, stainless steel, or conductive resin into a cylindrical shape is rotated clockwise in FIG. It has become.
[0024]
A doctor blade 42 that regulates the height of the developer chain, that is, the amount of the developer on the developing sleeve, is provided at the upstream side of the developing area in the developer transport direction (clockwise direction in the drawing). ing. The doctor gap, which is the distance between the doctor blade 42 and the developing sleeve 45, is set to 0.4 mm. Further, a screw 44 for pumping the developer in the casing of the developing device to the developing roller 41 while stirring the developer is provided in a region of the developing roller opposite to the photosensitive drum. Reference numeral 42 denotes an inlet seal member.
[0025]
Inside the sleeve 45 of the developing roller 41, a magnet roller body (magnet roller) that forms a magnetic field so as to cause developer spikes on the peripheral surface of the developing sleeve 45 is provided in a fixed state. In the present embodiment, as shown in FIG. 2, a magnet block 51 is joined to a portion corresponding to a developing main pole of a substantially cylindrical magnet roll 50. The carrier of the developer causes a chain-like spike on the developing sleeve 45 along the line of magnetic force in the normal direction emitted from the magnet roller body, and the charged toner adheres to the carrier having the chain-shaped spike. Thus, a magnetic brush is configured. The magnetic brush is transferred in the same direction as the developing sleeve 45 (clockwise in the drawing) by the rotation of the developing sleeve 45.
[0026]
The magnet roller body including the magnet roll 50 and the magnet block 51 has a plurality of magnetic poles. As shown in FIG. 2, a developing pole that causes the developer to spike in the developing area by three magnet blocks 51 (the developing pole may be one or a plurality of magnet blocks), and a developing sleeve 45. A pumping pole for pumping up the developer (an N pole spreading diagonally downward to the left of the sleeve 45 in FIG. 2), and a transport pole for transporting the pumped developer to the developing area (the developing block by the magnet block 51) The upstream side of the magnetic pole: the S pole spreading on the left side of the figure) and the magnetic pole for transporting the developer in the area after development (the upstream side of the main developing magnetic pole by the magnet block 51: the S pole on the right side of the figure). In the present embodiment, the developing pole is formed by three (three-pole) magnet blocks 51, but the developing pole may be formed by two or more (two or more) magnet blocks 51. FIG. 2 shows the magnetic force distribution and the magnitude of the developing roller 1 in the roller radial direction (normal direction) by broken lines.
[0027]
Since the configurations and materials of the magnet roll 50 and the magnet block 51 are the same as those of the magnet roll 50 and the magnet block 51 described in the related art, description thereof will be omitted to avoid complication.
[0028]
The developing device 4 of the present embodiment is configured such that the attenuation rate of the magnetic flux density in the normal direction of the developing main magnetic pole is 40% or more, or the half width of the developing main magnetic pole is 22 degrees or less. By setting the attenuation rate of the magnetic flux density in the normal direction of the main magnetic pole causing ears in the developing area to be 40% or more, preferably 50% or more, the attenuation rate of the magnetic pole is increased, and the magnetic brush is prevented from rising and falling during the rising and falling. Ear width becomes smaller. As a result, the magnetic brush rises short and densely. Considering such a short and dense rising magnetic brush in the longitudinal direction of the sleeve (roller axial direction), the rising and falling are uniform. It has also been found that reducing the half width of the magnetic pole increases the attenuation factor. The half width is preferably set to 22 degrees or less, preferably 18 degrees or less. The half-value width is a half value of the maximum normal magnetic force (apex) of the magnetic force distribution curve in the normal direction (for example, when the maximum normal magnetic force of the magnet made of the N pole is 120 mT (millitesla), the half value 50% is 60 mT. There is also an expression of half value of 80%, in which case it is 96 mT).
[0029]
By the way, as described above, when the rare earth magnet block 51 is attached to the magnet roll 50, the pressing force applied to the magnet block 51 is up to 0.5 kgf / cm 2 , and the pressing force more than that is applied by the magnet roll 50. Cannot be applied because of the risk of bending. As a result, when the magnet block 51 is pressed while being brought into contact with the wall surface of the storage groove 52, the magnet block 51 does not reach the adhesive 53 at the above-described pressing force of about 0.5 kgf / cm 2, resulting in a defective bonding. was there.
[0030]
Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 3, an orthogonal wall surface adjacent to the bottom surface of the storage groove 52 is formed on the curved surface 55, and the curved surface 55 is formed in the storage groove 52 in the axial direction of the developing roller. It is formed over the entire width. Further, the cross-sectional shape of the curved surface 55 in a direction orthogonal to the roller axis is formed in a convex shape in which an intermediate region of the wall surface is a direction approaching both side surfaces of the magnet block 51.
[0031]
In the thus configured developing roller 41, the curved surface 55 is formed in the housing groove 52, so that the frictional resistance when the magnet block 51 is brought into contact with the wall surface of the housing groove 52 and pushed in becomes small. Even with a pressing force of not more than 0.5 kgf / cm 2 , the magnet block 51 can be pushed to the attachment position. In the embodiment shown in FIG. 3, two surfaces adjacent to the bottom surface of the storage groove 52 are curved surfaces 55. In the illustrated example, since the magnet block 51 is in contact with the right wall surface, it is sufficient if only the right wall surface is a curved surface. The left wall surface is also formed on a similar curved surface 55.
[0032]
FIG. 4 shows a modified embodiment of the present invention. In this example, the storage groove 52 of the magnet roll 50 is formed so that the cross-sectional shape is such that the bottom surface and both wall surfaces are orthogonal to each other. That is, the surface facing the wall surface of the storage groove 52 is formed on the curved surface 55 '. The curved surface 55 'is formed over the entire length of the magnet block 51 in the axial direction and in a convex shape with respect to the wall surface.
[0033]
In this manner, if not the storage groove 52 of the magnet roll 50 but the two side surfaces of the magnet block 51 are formed on the curved surface 55 ′, the magnet block 51 formed in the same manner as in the above-described embodiment comes into contact with the wall surface of the storage groove 52. The frictional resistance at the time of pushing and pushing is reduced, and the magnet block 51 can be pushed to the sticking position even with the above-mentioned pushing force of 0.5 kgf / cm 2 or less.
[0034]
【The invention's effect】
According to the configuration of the first aspect, a storage groove extending in the roller axis direction and attached to the magnet block is formed in a portion corresponding to the developing pole of the magnet roll, and a bottom surface of the storage groove is attached to a magnet block attachment surface. When the magnet block is pushed into the storage groove along one side wall because at least one surface of the wall surface adjacent to the bottom surface of the storage groove and the surface of the magnet block facing the wall surface is curved. The magnet block can be pushed down to the attachment surface at the bottom even with a small contact force and a small pressing force.
[0035]
According to the configuration of the second aspect, the curved surface is formed over the entire width in the roller axis direction, and the cross-sectional shape orthogonal to the roller axis is formed in a convex shape. When the magnet block is pushed in, the magnet block is almost in line contact and has a small frictional resistance, so that the magnet block can be pushed into the attachment surface at the bottom of the storage groove without any trouble.
[0036]
According to the configuration of the third aspect, it is possible to provide an image forming apparatus that can obtain the above-described effects.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating the vicinity of an image forming unit of an image forming apparatus including a developing roller according to the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating an example of a developing roller according to the present invention.
FIG. 3 is an enlarged explanatory view of a main part showing one embodiment of a developing roller according to the present invention.
FIG. 4 is an enlarged explanatory view of a main part showing another embodiment of the developing roller according to the present invention.
5 (a) to 5 (d) are explanatory views showing the steps of manufacturing a conventional developing roller.
FIG. 6 is an enlarged explanatory view showing one process at the time of manufacturing a conventional developing roller.
FIG. 7 is a graph showing the relationship between the pressing force when the magnet block is pushed in and the bending of the magnet roll.
FIG. 8 is an explanatory view showing a clamp state of a magnet roll.
[Explanation of symbols]
41 Development roller 45 Development sleeve 50 Magnet roll 51 Magnet block 52 Storage groove 53 Adhesive 55, 55 'Curved surface
