JP2008216443A - マグネットローラ及びその製造方法、磁性粒子担持体、現像装置、プロセスカートリッジ、並びに、画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】高い磁力密度が達成されると同時に、マグネットブロック部分の破損、延いては画像形成不良などが予め解消された、耐久性に優れたマグネットローラを提供する。
【解決手段】円柱状のマグネットローラ本体部の側面に設けられた、該円柱の軸方向に長く、底面が平面で、かつ、該軸に垂直な断面が略矩形状の溝に長尺磁石成形体が埋設されてなるマグネットローラにおいて、該長尺磁石成形体の前記円柱の軸側に、かつ、該長尺磁石成形体に接して、該軸に垂直な断面が略矩形状の長尺の磁性金属部材が配されていることを特徴とするマグネットローラ。
。
【選択図】図5
【解決手段】円柱状のマグネットローラ本体部の側面に設けられた、該円柱の軸方向に長く、底面が平面で、かつ、該軸に垂直な断面が略矩形状の溝に長尺磁石成形体が埋設されてなるマグネットローラにおいて、該長尺磁石成形体の前記円柱の軸側に、かつ、該長尺磁石成形体に接して、該軸に垂直な断面が略矩形状の長尺の磁性金属部材が配されていることを特徴とするマグネットローラ。
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【選択図】図5
Description
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等に用いられるマグネットローラ、磁性粒子担持体、現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置に関する。さらに詳しくは、静電潜像担持体上の静電潜像をトナーおよび磁性粒子からなる現像剤にて現像してトナー像を形成する磁性粒子担持体、このような磁性粒子担持体で用いるマグネットローラ、及び、このような磁性粒子担持体を備えた現像装置に関する。また、本発明はかかる現像装置を有するプロセスカートリッジ及び画像形成装置に関する。
現像装置は一般に、現像剤を像担持体と対向する現像領域に搬送して、像担持体上に形成された静電潜像を現像してトナー像とするための現像剤担持体を備えている。この現像剤担持体は、例えば、円柱状に形成された非磁性のスリーブ(すなわち、現像スリーブ)を備えていると共に、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界発生手段(例えばマグネットローラ)をこの現像スリーブ内部に備えている。
現像剤の穂立ちする際には、現像剤を構成するキャリアがマグネット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しており、このキャリアに対しては、帯電トナーが付着されている。
マグネットローラはローラ部側面に磁石が埋め込まれ、その磁石により複数の磁極が形成されているが、それぞれの磁極を形成する磁石は、棒状などの形状に形成されていて、特に、現像スリーブ表面の現像領域部分に対応する部分には、現像剤を穂立ちさせる現像主磁極が形成されている。この磁極により穂立ちを起こした現像剤は、前記現像スリーブ及びマグネットローラの少なくとも一方を回転させることにより、周方向に移動される。現像スリーブには一般的に、現像剤を搬送しやすくするために、その表面に溝加工、サンドブラスト加工等の荒らし加工がほどこされている。このような溝加工、サンドブラスト加工等の荒らし加工は、高速で回転する現像スリーブの表面で現像剤がスリップして停滞することにより生じる画像濃度の低下の発生を防止するために行われる。
図19は、従来の現像装置である。図19において200は現像装置である。現像装置200は、現像剤を像担持体211と対向する現像領域に搬送し、そして、該像担持体211の表面に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像剤担持体204を備えている。さらに、この現像剤担持体204は、円柱状に形成された現像スリーブ202と、この現像スリーブ202内に収容して該現像スリーブ202の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マグネットローラ201と、を備えている。この現像剤担持体204においては、現像剤208の穂立ちの際に、現像剤208を構成する磁性キャリアがマグネットローラ201で生じる磁力線に沿うように現像スリーブ202上に穂立ちするとともに、この穂立ちした磁性キャリアに現像剤を構成するトナーが付着する。
このような現像装置200は、前述した現像剤を収容する現像剤収容槽207と、この現像剤収容槽207内の現像剤を攪拌するスクリュー形状の攪拌部材206と、現像剤担持体204に汲み上げられた現像剤の量を均一にする現像剤規制部材205と、を備えている。
図19に示される現像装置200では、現像剤収容槽207と攪拌部材206とをそれぞれ一対備えている。この現像装置200における現像剤は、現像剤収容槽207内を攪拌部材206の軸方向に移動する。現像剤担持体204から離れた側の一方の現像剤収容槽207aの一端部から補給されたトナーは、一方の攪拌部材206aにより、該一方の現像剤収容槽207aの他端部まで該一方の攪拌部材206aの軸方向に沿って搬送されながら現像剤と攪拌される。そして現像剤は、一方の現像剤収容層207aの他端部から現像剤担持体204寄りの他方の現像剤収容槽207b内に移動する。現像剤担持体204寄りの他方の現像剤収容槽207bに移った現像剤は、マグネットローラ201の磁力により現像スリーブ202の表面に汲み上げられる(即ち、現像スリーブ202の表面に付着する)。その後、現像剤は、現像剤規制部材205にてその量が均一にされ、続いて、像担持体211と現像剤担持体204とが間隔をあけて対向する現像領域へと搬送される。現像剤208は、像担持体211上に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する。
近年、電子複写機及びプリンタのカラー化が進んでおり、カラー複写機には通常4つの現像装置が必要となることから機械の小型化のために現像装置にも小型化が望まれている。現像装置を小型化するためには、当然内部に用いられている現像剤担持体も小型化する必要があるが、小型化した場合の問題点としては次のような項目が挙げられる。
(1)現像装置上では現像剤の静電潜像担持体への付着を防止するため、現像主極及び隣接磁極には高い磁力(通常、現像剤担持体上で100mT以上)が必要となるが、小型の現像剤担持体では磁石の体積が小さくなるため、高磁力化が難しい。
(2)小型の現像剤担持体の場合、表面加工法として従来用いられているサンドブラスト加工などを施すとワーク剛性が低いため変形が起こりやすく、現像剤担持体の高精度化が難しい。
(3)小径の現像剤担持体の場合、担持体表面からの距離による磁力変化率が大きいため、現像剤担持体上に安定して現像剤を吸引することが難しい。
上記の課題に対し従来技術においては例えば特公平05−033802(特許文献1)のように擬似的に多極配向を行い、一体構造ながら多極配置の磁極形成を可能にしている方法があるが、現像剤担持体上で90mT程度しか主極の磁力が得られないという問題や、擬似的に多極構成とするため、金型構造が煩雑となるという問題点がある。
また、特開2000−068120(特許文献2)のようにプラスチックマグネットからなるロールの一部に希土類合金などの高い磁性を有する金属粉とプラスチックからなるマグネットブロックを貼り付けた構成も提案されている。
しかしながら、このようなマグネットブロックは、高い磁性を得るために磁性材料の配合量が多いために機械的強度が低く、プラスチックマグネットからなるロールと一体としてマグネットロールを得た後でも、ロール取り扱い時などに、割れる(破損)、あるいは、ひびが入る等の障害が生じて不良品となり、あるいは、画像形成装置に組み込んだ後でも、何らかの衝撃を受けてマグネットブロックに破損やひびが生じ、画像形成に障害が発生するなど、耐久性に不安があった。さらにA3対応機などでの長いロールへの応用においては、こうした障害発生のおそれが格段に高くなる。
特公平05−033802号公報
特開2000−068120公報
本発明は、以上の背景に鑑みてなされたものであり、高い磁力密度が達成されると同時に、マグネットブロック部分の破損、延いては画像形成不良などが予め解消された、耐久性に優れたマグネットローラを提供することを目的とし、さらにこのようなマグネットローラを備えた磁性粒子担持体、このような磁性粒子担持体を用いた現像装置、及び、このような現像装置を備えたプロセスカートリッジ並びに画像形成装置を提供することを目的としている。
本発明のマグネットローラは上記課題を解決するため、請求項1に記載の通り、円柱状のマグネットローラ本体部の側面に設けられた、該円柱の軸方向に長く、底面が平面で、かつ、該軸に垂直な断面が略矩形状の溝に長尺磁石成形体が埋設されてなるマグネットローラにおいて、該長尺磁石成形体の前記円柱の軸側に、かつ、該長尺磁石成形体に接して、該軸に垂直な断面が略矩形状の長尺の磁性金属部材が配されていることを特徴とするマグネットローラである。
また、本発明のマグネットローラは、請求項2に記載の通り、請求項1に記載のマグネットローラにおいて、前記長尺の磁性金属部材の、その長手方向中央部ないし中央部付近に前記円柱の軸側に向かって突出する凸部が設けられ、かつ、前記マグネットローラ本体部には該凸部と嵌合する凹部が設けられていることを特徴とする。
また、本発明のマグネットローラは、請求項3に記載の通り、請求項2に記載のマグネットローラにおいて、前記凸部が、1つ設けられていることを特徴とする。
また、本発明のマグネットローラは、請求項4に記載の通り、請求項2に記載のマグネットローラにおいて、前記凸部が、前記長尺の磁性金属部材の幅方向に互いに離間して、2つ設けられていることを特徴とする。
また、本発明のマグネットローラは、請求項5に記載の通り、請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載のマグネットローラにおいて、前記長尺の磁性金属部材の幅が、前記長尺磁石成形体の幅よりも広いことを特徴とする。
また、本発明のマグネットローラは、請求項6に記載の通り、請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載のマグネットローラにおいて、前記長尺磁石成形体が、希土類元素を含んだ磁性粉と熱可塑性樹脂微粒子とが配合されてなる磁石コンパウンドからなることを特徴とする。
また、本発明のマグネットローラは、請求項7に記載の通り、請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載のマグネットローラにおいて、前記マグネットローラ本体部が一方向に磁気異方性を有することを特徴とする。
本発明のマグネットローラの製造方法は、請求項8に記載の通り、請求項1ないし請求項7のいずれか1項に記載のマグネットローラの製造方法において、前記長尺の磁性金属部材をインサートとして射出成形することを特徴とするマグネットローラの製造方法である。
本発明の磁性粒子担持体は、請求項9に記載の通り、請求項1ないし請求項7のいずれか1項に記載のマグネットローラを備えたことを特徴とする磁性粒子担持体である。
本発明の現像装置は、請求項10に記載の通り、請求項9に記載の磁性粒子担持体を備えたことを特徴とする現像装置である。
本発明のプロセスカートリッジは、請求項11に記載の通り、請求項10に記載の現像装置を備えたことを特徴とするプロセスカートリッジである。
本発明の画像形成装置は、請求項12に記載の通り、請求項11に記載のプロセスカートリッジを備えたことを特徴とする画像形成装置である。
本発明のマグネットローラによれば、円柱状のマグネットローラ本体部の側面に設けられた、該円柱の軸方向に長く、底面が平面で、かつ、該軸に垂直な断面が略矩形状の溝に長尺磁石成形体が埋設されてなるマグネットローラにおいて、該長尺磁石成形体の前記円柱の軸側に、かつ、該長尺磁石成形体に接して、該軸に垂直な断面が略矩形状の長尺の磁性金属部材が配されているために、マグネットローラ取り付け時、あるいは、メンテナンス時、さらに、使用中の熱履歴を受けたときなどでも効果的にマグネットブロック部分の破損、延いては画像形成不良などのおそれを解消することができる。さらに、長尺の磁性金属部材はマグネットローラ全体の剛性向上にも寄与する。また、長尺磁石成形体として例えば希土類磁石成分を含む成形体などの磁力密度が高いものを選択すれば、これを現像主極とすることで、主極を特に高い磁力とすることができるとともに、この長尺磁石成形体に接して長尺の磁性金属部材が配されているために、現像領域の磁気波形に悪影響を及ぼすことがない。
また、請求項2に記載の本発明のマグネットローラによれば、前記長尺の磁性金属部材の、その長手方向中央部ないし中央部付近に前記円柱の軸側に向かって突出する凸部が設けられ、かつ、前記マグネットローラ本体部には該凸部と嵌合する凹部が設けられているために、長尺の磁性金属部材がマグネットローラ本体部とより確実に一体化されているために、耐久性が向上すると共に、マグネットローラ全体の剛性向上にもより効果的に寄与することができる。さらに、接着剤などが不要とすることもできる。
また、長尺の磁性金属部材をインサートとする一体成形を行う場合では、マグネットローラ本体部(プラスチックマグネットからなる)と磁性金属部材との熱収縮の違いから、マグネットローラ本体部の方が収縮が大きく、磁性金属部材の長さ方向全体がマグネットローラ本体部に固定・接着されていると、磁性金属部材が変形してしまう恐れあるが、上記構造により、この変形を抑えることができ充分な形状精度を確保することも可能になる。
また、請求項3に記載の本発明のマグネットローラによれば、前記凸部が、1つ設けられている。このように、最も少ない凸部の設置でありながら、効果的に、マグネットローラ全体の剛性向上と形状精度向上とに寄与することができる。その結果、小型で高磁力で剛性のあるマグネットローラが可能となるので、このようなマグネットローラを備えた現像装置、プロセスカートリッジ、画像形成装置は小型化が可能となる。
また、請求項4に記載の本発明のマグネットローラによれば、前記凸部が、前記長尺の磁性金属部材の幅方向に互いに離間して、2つ設けられている(これにより前記長尺の磁性金属部材の長手方向に垂直な断面が部分的に”コ”字状となっている)ために、マグネットローラ本体部と磁性金属部材との固定がより強固になり、かつ、磁性金属部材の断面積も大きくなり、同時に断面が”コ”字状となっているなるため、より高い剛性が確保される。
また、請求項5に記載の本発明のマグネットローラによれば、前記長尺の磁性金属部材の幅が、前記長尺磁石成形体の幅よりも広いため、上記マグネットローラ全体の剛性向上にさらに効果的に寄与することができる。
また、請求項6に記載の本発明のマグネットローラによれば、前記長尺磁石成形体が、希土類元素を含んだ磁性粉と熱可塑性樹脂微粒子とが配合されてなる磁石コンパウンドからなるために、この部分の磁性を特に高める(例えば120mTまで)ことが可能となり、特に主極として求められる高い磁束密度を容易に、かつ、マグネットローラとしては比較的安価に得ることができる。
また、請求項7に記載の本発明のマグネットローラによれば、前記マグネットローラ本体部が一方向に磁気異方性を有するためにマグネットローラとして高い磁束密度を達成することができる。
また、請求項8に記載の本発明のマグネットローラによれば、前記長尺の磁性金属部材をインサートとして射出成形する構成により、長尺の磁性金属部材をマグネットローラ本体とより効果的に、かつ、容易に一体化することができ、長尺の磁性金属部材によるマグネットローラ本体の剛性向上効果がより高くなる。
請求項9に記載の磁性粒子担持体によれば上記請求項1ないし請求項8のいずれか1項に記載のマグネットローラを備えているので、耐久性が向上し、かつ、取り扱い時やメンテナンス時にも長尺磁石成形体に割れやひびなどの障害の発生が予め防止されている。
請求項10に記載の現像装置によれば、上記請求項9に記載の磁性粒子担持体を備えているために、耐久性が高い現像装置とすることができる。
請求項11に記載のプロセスカートリッジは、上記請求項10に記載の現像装置を備えたプロセスカートリッジであるために耐久性が高い。
請求項12に記載の画像形成装置は、上記請求項11に記載のプロセスカートリッジを備えているために、耐久性の高い画像形成装置である。
以下、本発明の一実施形態を、図1ないし図18に基づいて説明する。
図1は、本発明の一実施形態にかかる画像形成装置の構成を正面からみた説明図である。図2は、図1に示された画像形成装置の本発明の一実施形態にかかる現像装置の断面図である。図3は、図2中のIII−III線に沿う断面図である。図4は、図3に示された現像装置の現像スリーブの斜視図である。
画像形成装置101は、イエロー(Y)、マゼンダ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色の画像則ちカラー画像を、一枚の転写材としての記録紙107(図1に示す)に形成する。なお、イエロー、マゼンダ、シアン、黒の各色に対応するユニットなどを、以下、符号の末尾に各々Y、M、C、Kを付けて示す。
画像形成装置101は、図1に示すように、装置本体102と、給紙ユニット103と、レジストローラ対110と、転写ユニット104と、定着ユニット105と、複数のレーザ書き込みユニット122Y、122M、122C、122Kと、複数のプロセスカートリッジ106Y、106M、106C、106Kとを少なくとも備えている。
装置本体102は、例えば、箱状に形成され、フロア上などに設置される。装置本体102は、給紙ユニット103と、レジストローラ対110と、転写ユニット104と、定着ユニット105と、複数のレーザ書き込みユニット122Y、122M、122C、122Kと、複数のプロセスカートリッジ106Y、106M、106C、106Kを収容している。
給紙ユニット103は、装置本体102の下部に複数設けられている。給紙ユニット103は、前述した記録紙107を重ねて収容するとともに装置本体102に出し入れ自在な給紙カセット123と、給紙ローラ124とを備えている。給紙ローラ124は、給紙カセット123内の一番上の記録紙107に押し当てられている。給紙ローラ124は、前述した一番上の記録紙107を、転写ユニット104の後述する搬送ベルト129と、プロセスカートリッジ106Y、106M、106C、106Kの後述する現像装置113の感光体ドラム108との間に送り出す。
レジストローラ対110は、給紙ユニット103から転写ユニット104に搬送される記録紙107の搬送経路に設けられており、一対のローラ110a、110bを備えている。レジストローラ対110は、一対のローラ110a、110b間に記録紙107を挟み込み、該挟み込んだ記録紙107を、トナー像を重ね合わせ得るタイミングで、転写ユニット104とプロセスカートリッジ106Y、106M、106C、106Kとの間に送り出す。
転写ユニット104は、給紙ユニット103の上方に設けられている。転写ユニット104は、駆動ローラ127と、従動ローラ128と、搬送ベルト129と、転写ローラ130Y、130M、130C、130Kとを備えている。駆動ローラ127は、記録紙107の搬送方向の下流側に配置されており、駆動源としてのモータなどによって回転駆動される。従動ローラ128は、装置本体102に回転自在に支持されており、記録紙107の搬送方向の上流側に配置されている。搬送ベルト129は、無端環状に形成されており、前述した駆動ローラ127と従動ローラ128との双方に掛け渡されている。搬送ベルト129は、駆動ローラ127が回転駆動されることで、前述した駆動ローラ127と従動ローラ128との回りを図中半時計回りに循環(無端走行)する。
転写ローラ130Y、130M、130C、130Kは、それぞれ、プロセスカートリッジ106Y、106M、106C、106Kの感光体ドラム108との間に搬送ベルト129と該搬送ベルト129上の記録紙107とを挟む。転写ユニット104は、転写ローラ130Y、130M、130C、130Kが、給紙ユニット103から送り出された記録紙107を各プロセスカートリッジ106Y、106M、106C、106Kの感光体ドラム108の外表面に押し付けて、感光体ドラム108上のトナー像を記録紙107に転写する。転写ユニット104は、トナー像を転写した記録紙107を定着ユニット105に向けて送り出す。
定着ユニット105は、転写ユニット104の記録紙107の搬送方向下流に設けられ、互いの間に記録紙107を挟む一対のローラ105a、105bを備えている。定着ユニット105は、一対のローラ105a、105b間に転写ユニット104から送り出されてきた記録紙107を押圧加熱することで、感光体ドラム108から記録紙107上に転写されたトナー像を、該記録紙107に定着させる。
レーザ書き込みユニット122Y、122M、122C、122Kは、それぞれ、装置本体102の上部に取り付けられている。レーザ書き込みユニット122Y、122M、122C、122Kは、それぞれ一つのプロセスカートリッジ106Y、106M、106C、106Kに対応している。レーザ書き込みユニット122Y、122M、122C、122Kは、プロセスカートリッジ106Y、106M、106C、106Kの後述の帯電ローラ109により一様に帯電された感光体ドラム108の外表面にレーザ光を照射して、静電潜像を形成する。
プロセスカートリッジ106Y、106M、106C、106Kは、それぞれ、転写ユニット104と、レーザ書き込みユニット122Y、122M、122C、122Kとの間に設けられている。プロセスカートリッジ106Y、106M、106C、106Kは、装置本体102に着脱自在である。プロセスカートリッジ106Y、106M、106C、106Kは、記録紙107の搬送方向に沿って、互いに並設されている。
プロセスカートリッジ106Y、106M、106C、106Kは、図2に示すように、カートリッジケース111と、帯電装置としての帯電ローラ109と、静電潜像担持体としての感光体ドラム108と、クリーニング装置としてのクリーニングブレード112と、現像装置113と、を備えている。このため、画像形成装置101は、帯電ローラ109と、感光体ドラム108と、クリーニングブレード112と、現像装置113と、を少なくとも備えている。
カートリッジケース111は、装置本体102に着脱自在で、かつ帯電ローラ109と、感光体ドラム108と、クリーニングブレード112と、現像装置113と、を収容している。帯電ローラ109は、感光体ドラム108の外表面を一様に帯電する。感光体ドラム108は、現像装置113の後述する現像ローラ115と間隔をあけて配されている。感光体ドラム108は、軸芯を中心として回転自在な円柱状又は円柱状に形成されている。感光体ドラム108は、対応するレーザ書き込みユニット122Y、122M、122C、122Kにより、外表面上に静電潜像が形成される。感光体ドラム108は、外表面上に形成されかつ担持する静電潜像にトナーが吸着して現像し、こうして得られたトナー像を搬送ベルト129との間に位置付けられた記録紙107に転写する。クリーニングブレード112は、記録紙107にトナー像を転写した後に、感光体ドラム108の外表面に残留した転写残トナーを除去する。
現像装置113は、図2に示すように、現像剤供給部114と、ケース125と、磁性粒子担持体としての現像ローラ115と、規制部材としての規制ブレード116とを少なくとも備えている。
現像剤供給部114は、収容槽117と、攪拌部材としての一対の攪拌スクリュー118と、を備えている。収容槽117は、感光体ドラム108と長さが略等しい箱状に形成されている。また、収容槽117内には、該収容槽117の長手方向に沿って延びた仕切壁119が設けられている。仕切壁119は、収容槽117内を第1空間120と、第2空間121とに区画している。また、第1空間120と第2空間121とは、両端部が互いに連通している。
収容槽117は、第1空間120と第2空間121との双方に現像剤を収容する。現像剤は、トナーと、磁性キャリア(磁性粉ともいい、図9にモデル的に断面を示す)135とを含んでいる。トナーは、第1空間120と、第2空間121とのうち現像ローラ115から離れた側の第1空間120の一端部に、適宜供給される。トナーは、乳化重合法又は懸濁重合法により製造された球状の微粒子である。なお、トナーは、種々の染料又は顔料を混入・分散した合成樹脂で構成される塊を粉砕して得られても良い。トナーの平均粒径は、3μm以上でかつ7μm以下である。また、トナーは、粉砕加工などにより形成されても良い。
磁性キャリア135は、第1空間120と第2空間121との双方に収容されている。磁性キャリア135の平均粒径は、20μm以上でかつ50μm以下である。磁性キャリア135は、図9にモデル的に示すように、芯材136と、該芯材136の外表面を被覆した樹脂コート膜137と、樹脂コート膜137に分散されたアルミナ粒子138と、を備えている。
芯材136は、磁性材料としてのフェライトで構成されているとともに、球形に形成されている。樹脂コート膜137は、芯材136の外表面全体を被覆している。樹脂コート膜137は、アクリルなどの熱可塑性樹脂とメラミン樹脂とを架橋させた樹脂成分と、帯電調整剤とを含有している。この樹脂コート膜137は、弾力性と強い接着力を有している。アルミナ粒子138は、外径が樹脂コート膜137の厚みより大きな球形に形成されている。アルミナ粒子138は、樹脂コート膜137の強い接着力で保持されている。アルミナ粒子138は、樹脂コート膜137より磁性キャリア135の外周側に突出している。
攪拌スクリュー118は、第1空間120と第2空間121それぞれに収容されている。攪拌スクリュー118の長手方向は、収容槽117、現像ローラ115及び感光体ドラム108の長手方向と平行である。攪拌スクリュー118は、軸芯周りに回転自在に設けられており、軸芯周りに回転することで、トナーと磁性キャリア135とを攪拌するとともに、該軸芯に沿って現像剤を搬送する。
図示例では、第1空間120内の攪拌スクリュー118は、現像剤を前述した一端部から他端部に向けて搬送する。第2空間121内の攪拌スクリュー118は、現像剤を他端部から一端部に向けて搬送する。
前述した構成によれば、現像剤供給部114は、第1空間120の一端部に供給されたトナーを、磁性キャリア135と攪拌しながら、他端部に搬送し、この他端部から第2空間121の他端部に搬送する。そして、現像剤供給部114は、第2空間121内でトナーと磁性キャリア135とを攪拌し、軸芯方向に搬送しながら、現像ローラ115の外表面に供給する。
ケース125は、箱状に形成され、前述した現像剤供給部114の収容槽117に取り付けられて、該収容槽117とともに、現像ローラ115などを覆う。また、ケース125の感光体ドラム108と相対する部分には、開口部125aが設けられている。
現像ローラ115は、円柱状に形成され、第2空間121と、感光体ドラム108との間でかつ前述した開口部125aの近傍に設けられている。現像ローラ115は、感光体ドラム108と収容槽117との双方と平行である。現像ローラ115は、感光体ドラム108と間隔をあけて配されている。
現像ローラ115は、図2及び図3に示すように、円柱状のマグネットローラ(磁石体ともいう)133と、前述した円柱状の現像スリーブ132とを備えている。本発明に係るマグネットローラ133では従来用いられていた芯金は使用されない。
マグネットローラ133は、円柱状のマグネットローラ本体部140の側面に設けられた、前記円柱の軸方向に長く、底面が平面で、かつ、該軸に垂直な断面が略矩形状の溝に長尺磁石成形体141が埋設されてなり、該長尺磁石成形体141の前記円柱の軸側に、かつ、該長尺磁石成形体141に接して、該軸に垂直な断面が略矩形状の長尺の磁性金属部材が配されており、現像スリーブ132内に収容されている(内包されている)。マグネットローラ133は、図5(a)または図5(b)に示すように、円柱状磁石成形体としての円柱状のマグネットローラ本体部140、長尺磁石成形体としてのマグネットブロック141、及び、軸に垂直な断面が略矩形状の長尺の磁性金属部材143aまたは143bを備えている。
マグネットローラ本体部140は、磁性材料で構成され、かつ、円柱状に形成されている。マグネットローラ本体部140は、射出磁場成形あるいは押出し磁場成形にて製造したものである。マグネットローラ本体部140は、原料としてはSr(ストロンチウム)もしくはBa(バリウム)を含む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、マグネットローラ本体部140は、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。
マグネットローラ本体部140には、図5(a)及び図5(b)に示すように、前記円柱の軸方向に長く、底面が平面で、かつ、該軸に垂直な断面が略矩形状の溝142が設けられているとともに、図示しない固定磁極が形成されている。溝142は、勿論、マグネットローラ本体部140の外周面から凹に形成されているとともに、断面が略矩形状に形成されている。溝142は、マグネットローラ本体部140の長手方向に沿って直線状に延在しているとともに、該マグネットローラ本体部140の全長に亘って設けられている。
溝142は、感光体ドラム108と相対する位置(即ち後述の現像領域131に対応する部分)に設けられている。
マグネットローラ本体部140に設けられた固定磁極は、マグネットローラ本体部140の一部がN極又はS極に直されて形成されている。固定磁極は、マグネットローラ本体部140の長手方向に沿って延在しているとともに、該マグネットローラ本体部140の全長に亘って設けられている。
マグネットローラ本体部140の、長尺磁石成形体の円柱の軸側(溝142下部(反現像領域側))には長尺の磁性金属部材143a(円筒の軸に垂直な断面が略矩形状であって長尺磁石成形体の幅(この幅の幅方向は、前記円筒の軸方向及び前記長手方向に垂直な方向)よりも広い、長手方向中央部に円柱の軸側に向かって突出する凸部が1つ設けられている)または長尺の磁性金属部材143b(円筒の軸に垂直な断面が略矩形状であって、長手方向中央部に円柱の軸側に向かって突出する凸部が、前記長尺の磁性金属部材の幅方向に互いに離間して、2つ設けられている)が、マグネットローラ本体部140の全長に渡って一体成形されている。
また、図5(a)のAAにおけるモデル断面図である図6に示すように、長尺の磁性金属部材の、その長手方向中央部ないし中央部付近に前記円柱の軸側に向かって突出する凸部が1つ設けられ、かつ、前記マグネットローラ本体部には前記凸部と嵌合する凹部が設けられている。凸形状の位置は軸方向の中央部または中央部付近であることが望ましいがそれに限定されるわけではない。また、図5(b)のマグネットローラ本体部140には長尺の磁性金属部材143bの2つの凸部に嵌合する凹部が設けられている。
このようなマグネットローラ本体部は、長尺の磁性金属部材をインサートとする射出成形を行うことで容易に得ることができる。その際、例えばSKS3などの磁性材料からなる金型を用い、一方向に磁場を印加した状態でキャビティに長尺の磁性金属部材をセットすると、金型に長尺の磁性金属部材が磁気的に吸着され、その位置が固定されると共に、成形後は長尺の磁性金属部材と一体化した、一方向に磁気異方性を有するマグネットローラ本体部を容易に得ることができる。
マグネットローラ133の一つの固定磁極は、前述した攪拌スクリュー118と相対している。この固定磁極は、汲み上げ磁極をなしており、現像スリーブ132即ち現像ローラ115の外表面上に磁気力を生じて、収容槽117の第2空間121内の現像剤を現像スリーブ132の外表面に吸着する。
このような汲み上げ磁極と前述した溝142との間には、さらに少なくとも一つの固定磁極が設けられている。この固定磁極は、現像スリーブ132即ち現像ローラ115の外表面上に磁気力を生じて、現像前の現像剤を感光体ドラム108に向けて搬送する。
前述した固定磁極及び後述する長尺磁石成形体であるマグネットブロック141は、現像スリーブ132の外表面に現像剤を吸着すると、現像剤の磁性キャリア135が該固定磁極で生じる磁力線に沿って複数重ねさせて、該現像スリーブ132の外表面上に立設(穂立ち)させる。このように、磁性キャリア135が磁力線に沿って複数重なって現像スリーブ132の外表面上に立設する状態を、磁性キャリア135が現像スリーブ132の外表面上に穂立ちするという。すると、この穂立ちした磁性キャリア135に前述したトナーが吸着する。則ち、現像スリーブ132は、マグネットローラ133の磁力により外表面に現像剤を吸着する。
マグネットブロック141は、長尺の棒状に形成されている。マグネットブロック141は、溝142内に埋設されて、該溝142の内面に接着剤などによって固定されて、マグネットローラ本体部140に取り付けられている。マグネットブロック141は、マグネットローラ本体部140即ちマグネットローラ133の長手方向に沿って直線状に延びており、マグネットローラ本体部140即ちマグネットローラ133の全長に亘って設けられている。
マグネットブロック141は、前述した溝142内に埋設されて、マグネットローラ本体部140に取り付けられているが、このとき、いわば、長尺の磁性金属部材によって裏打ちされているので、温度履歴や取り扱い時にショックが与えられた場合であっても割れにくく、ひびが入りにくく、耐久性が向上されている。マグネットブロック141は、前述した感光体ドラム108と相対している。このマグネットブロック141は、現像磁極をなしており、現像スリーブ132即ち現像ローラ115の外表面上に磁気力を生じて、現像スリーブ132と感光体ドラム108との間に磁界を形成する。このマグネットブロック141は、該磁界によって磁気ブラシを形成することで、現像スリーブ132の外表面に吸着された現像剤のトナーを感光体ドラム108に受け渡すようになっている。このように、マグネットブロック141は、現像スリーブ132の外表面に付着した現像剤のトナーを感光体ドラム108に受け渡す現像領域131を前述した現像スリーブ132の外表面に形成する。
マグネットブロック141は、図17及び図18にモデル的に示す圧縮成形用磁石コンパウンド150A、150Bを磁場中でプレス金型内に充填し、圧縮成形して得られる。即ち、マグネットブロック141は、圧縮成形用磁石コンパウンド150A、150Bを磁場中で圧縮成形して得られる。この圧縮成形は、結合樹脂の量が少なくとも成形可能であるため、後述の磁性粉151の配合比率を高めることができる。また、圧縮成形によって、マグネットブロック141の成形密度を高めることができるため、高磁力化には優れた工法である。
圧縮成形用磁石コンパウンド150A、150Bは、モデル的に図17及び図18に示すように、角のとれた平均粒径80〜150μmの磁性粒子152で構成される磁性粉151と熱可塑性樹脂微粒子153とを有している。そして、圧縮成形用磁石コンパウンド150Bにおいては、前記磁性粒子152の表面の少なくとも一部は、ポリウレタン樹脂又はポリウレタン樹脂とアミノ樹脂との縮合架橋生成物で構成される被覆層154を有している。このように、圧縮成形用磁石コンパウンド150A、150Bが、磁性粉151と熱可塑性樹脂微粒子153とを有していると、磁性粒子152と熱可塑性樹脂微粒子153とを攪拌・混合する際に、摩擦帯電によって磁性粒子152がプラスに帯電すると共に、熱可塑性樹脂微粒子153がマイナスに帯電し、それらのために、熱可塑性樹脂微粒子153が磁性粒子152の表面に静電気的な付着力によって付着した状態となり、よって、成形されるマグネットブロック141における磁性粒子152の配向が向上し、該マグネットブロック141の磁気特性が向上する。
また、図18にモデル的に示されている圧縮成形用磁石コンパウンド150Bのように、前記磁性粒子152の表面の少なくとも一部がポリウレタン樹脂又はポリウレタン樹脂とアミノ樹脂との縮合架橋生成物で構成される被覆層154を有していると、前記熱可塑性樹脂微粒子153がマイナスに帯電しやすくなると共に、前記ポリウレタン樹脂又はポリウレタン樹脂とアミノ樹脂との縮合架橋生成物がプラスに帯電しやすくなって、前記熱可塑性樹脂微粒子153と前記ポリウレタン樹脂又はポリウレタン樹脂とアミノ樹脂との縮合架橋生成物との静電気的な付着力が強くなり、そのために、圧縮成形用磁石コンパウンド150Bを金型に充填する際に加わる負荷により、熱可塑性樹脂微粒子153が遊離して飛散することがほとんどなくなり、よって、配向磁場における磁性粒子152の配向性を大きくしてマグネットブロック141の磁気特性を向上させると共に、磁束密度のばらつきを小さくしたマグネットブロック141とすることができ、しかも、圧縮成形の際の熱減磁を抑制することができる。
圧縮成形用磁石コンパウンド150A、150Bにおける磁性粉151の配合比率は、好ましくは、90〜99wt%(重量%)であり、さらに好ましくは、92〜97wt%である。磁性粉151の含有量が少なすぎると、磁気特性の向上が図れず、また、磁性粉の含有量が多すぎると、結合樹脂の含有量が少なくなり、マグネットブロック141の成形性が低下(割れなどの発生)する。
図16にモデル的に示されているように、磁性粉151は、角の取れた平均粒径80〜150μmの磁性粒子152で構成されている。そして、その嵩密度は、3.3g/cm3〜4.0g/cm3に調整されている。本明細書においては、前記「嵩密度」は、磁性粉485gを100ccの金属容器に漏斗を介して山盛りに充填し、その容器上面に沿って擦り切した後に重量を計測し、次に、この測定した重量を容積100ccで割った値とする。
このように、角の取れた磁性粒子152で構成された磁性粉151であって、その嵩密度が3.3g/cm3〜4.0g/cm3に調整されていると、高磁力であって、且つ、長尺であっても磁束密度のばらつきを小さくした圧縮成形によるマグネットブロック141とすることができる。
前記嵩密度が3.3g/cm3〜4.0g/cm3に調整された磁性粉151が、角張った磁性粒子152同士の衝突、又は、角張った磁性粒子152と該角張った磁性粒子よりも高硬度の物質で構成される粒子(図示せず)との衝突によって形成されている。このように、前記嵩密度が3.3g/cm3〜4.0g/cm3に調整された磁性粉151が、角張った磁性粒子152同士の衝突、又は、角張った磁性粒子152と該角張った磁性粒子よりも高硬度の物質で構成される粒子との衝突によって形成されていると、調整前の磁性粉個々の角が容易に取リ除かれて球形(図16参照)に近い形状になり、そのために、調整前の磁性粉の嵩密度が3.3g/cm3以下であっても、嵩密度が3.3g/cm3〜4.0g/cm3に調整された磁性粉151を容易に得ることができる。
磁性粉151は、それを構成する平均粒径80〜150μmの磁性粒子152同士の接触面積が大きくなるので、嵩密度が大きくなる。本発明者らは、磁性粉151の嵩密度とマグネットブロック141の磁束密度には密接な関係があること、及び、嵩密度が大きいほどマグネットブロック141の磁束密度が高くなることを見い出した。このように、嵩密度が大きいほどマグネットブロック141の磁束密度が高くなるのは、平均粒径80〜150μmの磁性粒子152が金型に密に充填されて成形されるマグネットブロック141の成形密度を高くすることができると同時に、該磁性粒子152が球形に近い形状であるために磁場配向時の磁性粉151の回転が阻害されにくくなって磁化容易軸の向きがそろいやすくなるからである。磁性粉151の嵩密度が3.3g/cm3未満であると、所定の高い磁束密度が得られず、また、磁性粉151の嵩密度が4.0g/cm3を越えるものは、現時点の技術では得られない。したがって、磁性粉151の嵩密度が3.3g/cm3〜4.0g/cm3であると、所定の高い磁束密度が得られる。
一般的に磁性粉151の再粉砕には、アトライター粉砕機、ジェットミル粉砕機等の粉砕機、及び、ヘンシェルミキサー等の攪拌機が使用されている。しかし、これらの再粉砕に使用される粉砕機及び攪拌機は、磁性粉151を構成する磁性粒子152を細かく粉砕してしまうので、該磁性粒子152の平均粒径が小さくなってしまう。また、磁性粒子152の平均粒径が小さくなると、磁気特性が低下してしまうので好ましくない。また、再粉砕によって微粉量が増加するので、磁性粉151の流動性が低下し、そのために、金型への充填性が低下する。このような不具合をなくしつつ磁性粉151の密度を向上させるためには、本発明のように、ターブラーミキサーを用いて、磁性粒子152同士、又は、磁性粒子152とメディアの混合剤を攪拌することがもっとも有効な手段である。希土類磁石粉末の真比重は、約7.5g/cm3であり、理論的上限はこの数値であるが、実際には4.0g/cm3を超えるものは、現時点の技術では得られないとされている。
磁性粉151は、高磁力化(13MGOe以上)が可能な希土類磁性体よりなる磁性粒子152で構成されている。希土類磁性体は、好ましくは、希土類元素と遷移金属とを含む合金よりなる次の1)〜3)のものであるが、特に、1)が好ましい。
1)R(ただし、RはYを含む希土類元素のうち少なくとも1種である)と、Feを主とする遷移金属と、Bとを基本成分とするもの(R−Fe−B系合金といわれているもの)。代表的なものとしては、Nd−Fe−B系合金、Pr−Fe−B系合金、Nd−Pr−Fe−B系合金、Ce−Nd−Fe−B系合金、Ce−Pr−Nd−Fe−B系合金、及び、これらにおけるFeの一部をCo、Niなどのほかの遷移金属で置換したものが挙げられる。
2)Smを主とする希土類元素と、Coを主とする遷移金属と、を基本成分とするもの(Sm−Co系合金といわれているもの)。代表的なものとしては、SmCo5、及び、Sm2TM17(TMは遷移金属)があげられる。
3)Smを主とする希土類元素と、Feを主とする遷移金属と、Nを主とする格子間元素と、を基本成分とするもの(Sm−Fe−N系合金といわれているもの)。代表的なものとしては、Sm2TM17合金を窒化して作製したSm2Fe17N3があげられる。
前記希土類元素としては、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、ミッシュメタルなどがあげられ、そして、これらを1種または2種以上含むことができる。また、遷移金属としては、Fe、Co、Niなどがあげられ、そして、これらを1種または2種以上含むことができる。また、磁気特性を向上させるために、磁性粉151には、必要に応じ、B、Al、Mo、Cu、Ga、Si、Ti、Ta、Zr、Hf、Ag、Zn等を含有させることもできる。
磁性粉151を構成する磁性粒子152の体積平均粒径は、好ましくは、80〜150μmであり、さらに好ましくは、90〜140μmである。前記平均粒径の測定は、シスメックス株式会社製のMastersizer2000のDRYユニットで測定される。
図18にモデル的に示されているように、前記磁性粉151を構成する磁性粒子152の表面の少なくとも一部は、ポリウレタン樹脂又はポリウレタン樹脂とアミノ樹脂との縮合架橋生成物で構成される被覆層154を有している。このように、前記磁性粉151を構成する磁性粒子152の表面の少なくとも一部が、ポリウレタン樹脂又はポリウレタン樹脂とアミノ樹脂との縮合架橋生成物で構成される被覆層154を有していると、圧縮成形用磁石コンパウンド150Bとしたときに、前記ポリウレタン樹脂又はポリウレタン樹脂とアミノ樹脂との縮合架橋生成物がプラスに帯電しやすくなって、該被覆層154を有する磁性粒子152が、結合樹脂となる熱可塑性樹脂微粒子153との静電気的な付着力が強くなり、そのために、圧縮成形用磁石コンパウンド150Bを金型に充填する際に加わる負荷により、熱可塑性樹脂微粒子153が遊離して飛散することがほとんどなくなる。
前記圧縮成形用磁石コンパウンド150A、150Bにおける熱可塑性樹脂微粒子153の平均粒径は、好ましくは、前記磁性粉151の磁性粒子152の平均粒径の1/10以下である。このように、前記圧縮成形用磁石コンパウンド150A、150Bにおける熱可塑性樹脂微粒子153の平均粒径が、前記磁性粉151の磁性粒子152の1/10以下であると、磁石成形体の成形密度を高くすることが可能になり、そのために、磁気特性を向上させることができる。
前記圧縮成形用磁石コンパウンド150A、150Bにおける熱可塑性樹脂微粒子153は、好ましくは、乳化重合法又は懸濁重合法により製造された球状の微粒子である。このように、前記圧縮成形用磁石コンパウンド150A、150Bにおける熱可塑性樹脂微粒子153が乳化重合法又は懸濁重合法により製造された球状の微粒子であると、圧縮成形物の高密度化が可能になり、そのために、磁気特性をさらに向上させることができる。また、このように、球状の微粒子とすると、磁性粉への被覆面積が向上するので、磁石成形体表面への磁性粉の露出面積が低減でき、そのために、防錆効果が生じる。
前記、熱可塑性樹脂微粒子153を構成する熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリスチレン、ポリクロロエチレン、ポリビニルトルエン等のスチレン系化合物及びその置換体よりなる単重合体、並びに、スチレン−p−クロロスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビニルナフタレン共重合体、スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン−α−クロルメタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル重合体、スチレン−ビニルメチルエーテル重合体、スチレン−ビニルメチルケトン重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−アクリロニトリル−インデン共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体等のスチレン系共重合体があげられる。また、前記「熱可塑性樹脂」は、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリビニルブチルブチラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、フェノール樹脂、エポキシポリオール系樹脂等の樹脂であってもかまわない。これらの樹脂は、1種又は2種以上混合して使用することができる。
前記熱可塑性樹脂微粒子153は、前述したように、結合樹脂(バインダー)として用いられるものであるが、例えば、ポリエステル、ポリオ−ル等の熱可塑性樹脂に帯電制御剤(CCA)、顔料、低軟化点物質(ワックス)を分散混合し、その周囲にシリカ、酸化チタン等の物質を外添して、流動性を高めたものである。顔料の添加量は、1〜20wt%、好ましくは、5〜10wt%である。帯電制御剤は、磁石粒子と熱可塑性樹脂微粒子の分散性を向上するために添加される。帯電制御剤の添加量は、1〜20wt%、好ましくは、0.5〜10wt%である。離型剤は、成形後の型離れ性を良くするために添加される。離型剤の添加量は、1〜20wt%、好ましくは、2〜10wt%である。この「熱可塑性樹脂微粒子153」は、マイナスに帯電しやすく、かつ流動性に優れるので、磁性粉との静電気的付着力に優れ、磁石粒子間の隙間を埋めることが十分可能になる。
前記、熱可塑性樹脂微粒子153には、外添剤としては、例えば、酸化アルミニウム、酸化チタン、チタン酸ストロンチウム、酸化セルウム、酸化マグネシウム、酸化クロム、酸化スズ、酸化亜鉛等の金属酸化物、窒化ケイ素等の窒化物、炭化ケイ素等の炭化物、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、炭酸カルシウム等の金属塩、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム等の脂肪酸金属塩、カーボンブラック、及び、シリカを挙げることができる。外添剤の粒径は、通常0.1〜1.5μmの範囲であり、添加量としては、外添前100重量部に対し、好ましくは、0.01〜10重量部、さらに好ましくは、0.05〜5重量部である。これらの外添剤は、単独で用いてもよいが、複数を併用しても構わない。また、これらの外添剤は、好ましくは、疎水化処理されたものである。
前記顔料としては、例えば、カ−ボンブラック、ランプブラック、マグネタイト、チタンブラック、クロムイエロー、群青、アニリンブルー、フタロシアニンブル−、フタロシアニングリーン、ハンザイエローG、ローダミン6G、カルコオイルブルー、キナクリドン、ベンジジンイエロー、ローズベンガル、マラカイトグリーンレーキ、キノリンイエロー、C.I.ピグメント・レッド48:1、C.I.ピグメント・レッド122、C.I.ピグメント・レッド57:1、C.I.ピグメント・レッド184、C.I.ピグメント・イエロー12、C.I.ピグメント・イエロー17、C.I.ピグメント・イエロー97、C.I.ピグメント・イエロー180、C.I.ソルベント・イエロー162、C.I.ピグメント・ブルー5:1、C.I.ピグメント・ブルー15:3、カ−ミン等を挙げることができる。
また、前記熱可塑性樹脂微粒子153には、その内部に低軟化物質を内添することも可能である。かかる低軟化物質としては、パラフィンワックス、ポリオレフィンワックス、フィッシャートロピッシュワックス、アミドワックス、高級脂肪酸、エステルワックス及びこれらの誘導体又はこれらのグラフト/ブロック化合物等をあげることができる。この様な低軟化物質を添加する場合は、5〜30質量%程度添加することが好ましい。
マグネットブロック141は、最高磁束密度が100〜130mTの最高磁束密度が80〜120mTの従来のプラスチックマグネットよりも高磁力化(13〜16MGOe)となっている。
本発明の現像装置における現像スリーブ132は、マグネットローラ133を内包し(収容し)て、軸芯回りに回転自在に設けられている。現像スリーブ132は、その内周面が固定磁極に順に相対するように回転される。現像スリーブ132は、前述したように、表面処理装置1によって外表面に粗面化処理が施されている。
また、現像スリーブ132の外表面には、図7(顕微鏡写真)、及び、図8(図7をトレースして状態を明瞭化した説明図)に示すように、平面形状が楕円形状の凹み139が多数設けられている。凹み139は、現像スリーブ132の外表面にランダムに多数(複数)配置されている。勿論、凹み139は、長手方向が現像スリーブ132の軸方向に沿う凹み139と、長手方向が現像スリーブ132の周方向に沿う凹み139とを含んでいる。長手方向が現像スリーブ132の軸方向に沿う凹み139が、長手方向が現像スリーブ132の周方向に沿う凹み139より多い。さらに、凹み139の長手方向の長さ(長径)は、0.05mm以上でかつ0.3mm以下となっており、幅方向の幅(端径)は、0.02mm以上でかつ0.1mm以下となっている。なお、図7及び図8では、図中の左右方向が現像スリーブ132の軸方向となっている。
図2において、規制ブレード116は、現像装置113の感光体ドラム108寄りの端部に設けられている。規制ブレード116は、現像スリーブ132の外表面と間隔をあけた状態で、前述したケース125に取り付けられている。規制ブレード116は、所望の厚さを越える現像スリーブ132の外表面上の現像剤を収容槽117内にそぎ落として、現像領域131に搬送される現像スリーブ132の外表面上の現像剤を所望の厚さにする。
前述した構成の現像装置113は、現像剤供給部114でトナーと磁性キャリア135とを十分に攪拌し、この攪拌した現像剤を固定磁極により現像スリーブ132の外表面に吸着する。そして、現像装置113は、現像スリーブ132が回転して、複数の固定磁極により吸着した現像剤を現像領域131に向かって搬送する。現像装置113は、規制ブレード116で所望の厚さになった現像剤を感光体ドラム108に吸着させる。こうして、現像装置113は、現像剤を現像ローラ115に担持し、現像領域131に搬送して、感光体ドラム108上の静電潜像を現像して、トナー像を形成する。
そして、現像装置113は、現像済みの現像剤を、収容槽117に向かって離脱させる。さらに、そして、収容槽117内に収容された現像済みの現像剤は、再度、第2空間121内で他の現像剤と充分に攪拌されて、感光体ドラム108の静電潜像の現像に用いられる。
前述した構成の画像形成装置101(図1)は、以下に示すように、記録紙107に画像を形成する。まず、画像形成装置101は、感光体ドラム108を回転して、この感光体ドラム108の外表面を一様に帯電ローラ109により帯電する。感光体ドラム108の外表面にレーザ光を照射して、該感光体ドラム108の外表面に静電潜像を形成する。そして、静電潜像が現像領域131に位置付けられると、現像装置113の現像スリーブ132の外表面に吸着した現像剤が感光体ドラム108の外表面に吸着して、静電潜像を現像し、トナー像を感光体ドラム108の外表面に形成する。
そして、画像形成装置101は、給紙ユニット103の給紙ローラ124などにより搬送されてきた記録紙107が、プロセスカートリッジ106Y、106M、106C、106Kの感光体ドラム108と転写ユニット104の搬送ベルト129との間に位置して、感光体ドラム108の外表面上に形成されたトナー像を記録紙107に転写する。画像形成装置101は、定着ユニット105で、記録紙107にトナー像を定着する。こうして、画像形成装置101は、記録紙107にカラー画像を形成する。
前述した現像スリーブ132は、図10及び図11に示す表面処理装置1によって外表面に粗面化処理が施される。
表面処理装置1は、図10に示すように、ベース3と、固定保持部4と、移動手段としての電磁コイル移動部5と、移動保持部6と、移動チャック部7と、磁場発生部としての電磁コイル8と、収容槽9と、回収部10と、冷却部11と、検出手段としてのリニアエンコーダ75と、制御手段としての制御装置76(図中II−IIでのモデル断面図である図11に示す)とを備えている。
ベース3は、平板状に形成されて、工場のフロアやテーブル上等に設置される。ベース3の上面は、水平方向と平行に保たれる。ベース3の平面形状は、矩形状に形成されている。
固定保持部4は、ベース3の長手方向(以下、矢印Xで示す)の一端部から立設した複数の支柱12と、保持ベース13と、立設ブラケット14と、円柱保持部材15と、保持チャック16と、を備えている。
保持ベース13は、平板状に形成され、支柱12の上端に取り付けられている。立設ブラケット14は、平板状に形成され、保持ベース13から立設している。円柱保持部材15は、円柱状に形成され、立設ブラケット14と保持ベース13とに取り付けられている。円柱保持部材15は、その軸芯が水平方向と矢印Xとの双方と平行な状態でかつ前記立設ブラケット14よりベース3の中央部寄りに配置されている。円柱保持部材15は、内側に収容槽9の後述する一端部9aに取り付けられた後述するフランジ部材51b、51c、51d(即ち一端部9a)を収容する。
保持チャック16は、前述した円柱保持部材15即ち保持ベース13の近傍に配され、前述したベース3に取り付けられている。保持チャック16は、円柱保持部材15内に一端部9aが収容された収容槽9をチャックして、該収容槽9の一端部9aを保持する。前述した構成の固定保持部4は、収容槽9の一端部9aを保持する。
電磁コイル移動部5は、一対のリニアガイド17と、電磁コイル保持ベース18と、電磁コイル移動用アクチュエータ19と、を備えている。リニアガイド17は、レール20と、スライダ21とを備えている。レール20は、ベース3上に設置されている。レール20は、直線状に形成されているとともに、その長手方向がベース3の長手方向即ち矢印Xと平行に配されている。スライダ21は、レール20に該レール20の長手方向即ち矢印Xに沿って移動自在に支持されている。一対のリニアガイド17は、レール20がベース3の幅方向(以下、矢印Yで示す)に沿って互いに間隔をあけて配されている。なお、矢印Xと矢印Yとは、勿論、互いに直交しているとともに、それぞれ水平方向と平行である。
電磁コイル保持ベース18は、平板状に形成され、前述したスライダ21上に取り付けられている。電磁コイル保持ベース18の上面は、水平方向と平行に配されている。電磁コイル保持ベース18は、電磁コイル8を表面上に設置する。電磁コイル移動用アクチュエータ19は、ベース3に取り付けられているとともに、前述した電磁コイル保持ベース18を矢印Xに沿って、スライド移動させる。前述した電磁コイル移動部5は、電磁コイル移動用アクチュエータ19により電磁コイル保持ベース18即ち電磁コイル8を矢印Yに沿ってスライド移動させる。また、電磁コイル移動部5による電磁コイル8の移動速度は、0mm/秒〜300mm/秒の間で変更可能である。さらに、電磁コイル移動部5の電磁コイル8の移動範囲は、600mm程度である。
移動保持部6は、一対のリニアガイド22と、保持ベース23と、第1アクチュエータ24と、第2アクチュエータ25と、移動ベース26と、軸受回転部27と、保持チャック28と、を備えている。
リニアガイド22は、レール29と、スライダ30とを備えている。レール29は、ベース3上に設置されている。レール29は、直線状に形成されているとともに、その長手方向が矢印X即ちベース3の長手方向と平行に配されている。スライダ30は、レール29に該レール29の長手方向即ち矢印Xに沿って移動自在に支持されている。一対のリニアガイド22は、レール29が矢印Y即ちベース3の幅方向に沿って互いに間隔をあけて配されている。
保持ベース23は、平板状に形成され、前述したスライダ30上に取り付けられている。保持ベース23の上面は、水平方向と平行に配されている。第1アクチュエータ24は、ベース3に取り付けられているとともに、前述した保持ベース23を矢印Xに沿って、スライド移動させる。
第2アクチュエータ25は、保持ベース23に取り付けられているとともに、移動ベース26を矢印Yに沿って、スライド移動させる。移動ベース26は、平板状に形成され、その上面が水平方向と平行に配されている。
軸受回転部27は、一対の軸受31と、芯軸としての中空保持部材32と、回転手段としての駆動用モータ33と、チャック用シリンダ34とを備えている。一対の軸受31は、矢印Xに沿って、互いに間隔をあけて配置されているとともに、移動ベース26上に設置されている。中空保持部材32は、磁性材料で構成され、かつ円柱状に形成されているとともに、前述した軸受31により軸芯回りに回転自在に支持されている。中空保持部材32は、その軸芯が前述した矢印X即ち固定保持部4の円柱保持部材15の軸芯と平行に配置されている。中空保持部材32は、一端部32aが収容槽9内に位置するように移動ベース26上から固定保持部4に向かって突出した格好で、かつ、他端部32cが移動ベース26上に位置した状態に配されている。中空保持部材32は、図2に示すように、円柱状の現像スリーブ132内に通される。また、中空保持部材32の移動ベース26上に位置付けられた他端部32cには、プーリ35が固定されている。プーリ35は、中空保持部材32と同軸に配置されている。
駆動用モータ33は、移動ベース26に設置されているとともに、その出力軸にプーリ36が取り付けられている。駆動用モータ33の出力軸の軸芯は、矢印Xと平行である。前述したプーリ35,36には、無端状のタイミングベルト37が掛け渡されている。駆動用モータ33は、中空保持部材32を軸芯回りに回転させる。駆動用モータ33は、中空保持部材32を軸芯回りに回転させることで、現像スリーブ132を収容槽9の長手方向と平行な中空保持部材32の軸芯則ち現像スリーブ132の軸芯を中心として回転させる。
チャック用シリンダ34は、移動ベース26に設置されたシリンダ本体38と、該シリンダ本体38にスライド自在に設けられたチャック軸39とを備えている。チャック軸39は、円柱状に形成されその長手方向が矢印Xと平行に配されている。チャック軸39は、中空保持部材32内に収容されているとともに、該中空保持部材32と同軸に配置されている。チャック軸39には、一対のチャック爪40が複数取り付けられている。
一対のチャック爪40は、チャック軸39の外周面から該チャック軸39の外周方向に突出する格好で、該チャック軸39に取り付けられている。また、チャック爪40は、中空保持部材32の外周面から該中空保持部材32の外周に向かって突出可能となっている。チャック爪40は、チャック軸39及び中空保持部材32からの突出量が変更自在に設けられている。複数対のチャック爪40は、前述したチャック軸39の長手方向即ち矢印Xに沿って、間隔をあけて配置されている。一対のチャック爪40は、チャック用シリンダ34のチャック軸39がシリンダ本体38に近づく方向に縮小すると、前述したチャック軸39及び中空保持部材32からの突出量が増加する。
前述したチャック用シリンダ34は、チャック軸39がシリンダ本体38に縮小することで、チャック爪40をよりチャック軸39の外周方向に突出させて、該チャック爪40を中空保持部材32の外周に取り付けられた現像スリーブ132の内周面に押圧させて、チャック軸39と中空保持部材32と現像スリーブ132とを固定する。このとき、勿論、チャック軸39と中空保持部材32と現像スリーブ132と後述の円柱部材50即ち収容槽9は、同軸になる。
前述したチャック用シリンダ34とチャック爪40は、中空保持部材32と収容槽9と同軸となるように現像スリーブ132を保持する。即ち、チャック用シリンダ34とチャック爪40は、現像スリーブ132を収容槽9の中心に保持する。前述したチャック用シリンダ34とチャック爪40と、中空保持部材32とは、特許請求の範囲に記載された保持手段をなしている。
保持チャック28は、前述した移動ベース26上に設置されている。保持チャック28は、収容槽9の他端部9bに取り付けられた後述のフランジ部材51aをチャックして、該収容槽9の他端部9bを保持する。保持チャック28は、収容槽9がその軸芯回りに回転することを規制する。
前述した構成の移動保持部6は、保持チャック28及び中空保持部材32などをアクチュエータ24、25により互いに直交する矢印X、Yに沿って移動させる。即ち、移動保持部6は、保持チャック28で保持した収容槽9を矢印X、Yに沿って移動させる。
移動チャック部7は、保持ベース41と、リニアガイド42と、保持チャック43とを備えている。保持ベース41は、リニアガイド22のレール29の固定保持部4寄り端部に固定されている。保持ベース41は、平板状に形成され、その上面が水平方向と平行に配されている。
リニアガイド42は、レール44と、スライダ45とを備えている。レール44は、保持ベース41上に設置されている。レール44は、直線状に形成されているとともに、その長手方向が矢印Y即ちベース3の幅方向と平行に配されている。スライダ45は、レール44に該レール44の長手方向即ち矢印Yに沿って移動自在に支持されている。
保持チャック43は、スライダ45上に設置されている。保持チャック43は、前述した保持チャック16、28間に位置付けられている。保持チャック43は、収容槽9の他端部9b寄りの箇所をチャックして、該収容槽9を保持する。前述した移動チャック部7は、保持チャック43が収容槽9を保持することで、該収容槽9を位置決めする。また、移動チャック部7は、保持チャック43が収容槽9を保持することで、収容槽9が軸芯に沿って移動する際に、前述した保持チャック28と協働して収容槽9を保持して、該収容槽9が軸受回転部27即ち表面処理装置1から脱落することを防止する。
電磁コイル8は、図11に示すように、円柱状に形成された外皮46と該外皮46内に配された複数のコイル部47とを備えて、全体として円環状に形成されている。電磁コイル8の内径は、収容槽9の外径より大きい。即ち、電磁コイル8の内周面と収容槽9の外周面との間には、空間が形成されている。また、電磁コイル8の軸芯方向の全長は、収容槽9の軸芯方向の全長より十分に短い。電磁コイル8の軸芯方向の全長は、収容槽9の軸芯方向の全長2/3以下であるのが望ましい。図示例では、電磁コイル8の内径は、90mmであるとともに、電磁コイル8の軸芯方向の長さは、85mmである。
外皮46は、その軸芯即ち電磁コイル8自身の軸芯が矢印Xと平行な状態で前述した電磁コイル保持ベース18に取り付けられている。電磁コイル8は、中空保持部材32、チャック軸39及び収容槽9と同軸に配置されている。複数のコイル部47は、外皮46即ち電磁コイル8の周方向に沿って互いに並設されている。コイル部47は、図11に示す三相交流電源48により印加される。複数のコイル部47には互いに移送のずれた電力が印加されて、これらの複数のコイル部47が互いに位相のずれた磁場を発生する。そして、電磁コイル8は、これらの磁場を合成して形成される該電磁コイル8の軸芯回りの回転方向の磁場(回転磁場)を内側に生じさせる。
前述した電磁コイル8は、三相交流電源48から印加されて、回転磁場を発生するとともに、電磁コイル移動部5によりその軸芯即ち収容槽9の長手方向に沿って移動される。そして、電磁コイル8は、前述した回転磁場により、収容槽9内に収容された線条材65を現像スリーブ132の外周に位置付け、該線条材65を収容槽9及び現像スリーブ132の軸芯回りに回転(移動)させる。そして、電磁コイル8は、前述した回転磁場により移動させた線条材65を現像スリーブ132の外表面に衝突させる。
また、三相交流電源48と電磁コイル8との間には、磁場変更手段としてのインバータ49が設けられている。則ち、表面処理装置1は、磁場変更手段としてのインバータ49を備えている。インバータ49は、三相交流電源48が電磁コイル8に印加する電力の周波数、電流値、電圧値を変更自在である。インバータ49は、電磁コイル8に印加する電力の周波数、電流値、電圧値を変更することで、三相交流電源48が電磁コイル8に印加する電力を増減させて、該電磁コイル8が発生する回転磁場の強さを変更する。
収容槽9は、図11に示すように、外壁が一重構造(外壁が一枚の壁からなること)の円柱部材50と、複数のフランジ部材51と、一対の削り屑封止ホルダ52と、一対の削り屑封止板53と、一対の位置決め部材54と、複数の仕切手段としての仕切部材55と、一対の封止板56とを備えている。
円柱部材50は、円柱状に形成されており、収容槽9の外殻を構成している。このため、収容槽9は、円柱部材50が一重構造に形成されていることで、外壁が一重構造に形成されているとともに、円柱状に形成されている。円柱部材50即ち収容槽9の外径は、40mm〜80mm程度であるのが望ましい。さらに、円柱部材50の肉厚は、0.5mm〜2.0mm程度であるのが望ましい。円柱部材50の軸芯方向の長さは、600mm〜800mm程度であるのが望ましい。円柱部材50は、非磁性体で構成されている。
円柱部材50には、複数の砥粒供給孔57が設けられている。砥粒供給孔57は、勿論、円柱部材50を貫通して、該円柱部材50の内外を連通している。砥粒供給孔57には、封止キャップ58が取り付けられている。砥粒供給孔57は、内側に線条材65を通して、該線条材65を円柱部材50即ち収容槽9に出し入れする。また、封止キャップ58は、砥粒供給孔57を塞いで、線条材65が円柱部材50即ち収容槽9の外部に流出することを規制する。
複数のフランジ部材51は、円環状又は円柱状に形成されている。複数のフランジ部材51のうち一つを除く大多数のフランジ部材51(図示例では、三つ)は、円柱部材50の一端部9aに取り付けられ、一つのフランジ部材51(以下、符号51aで示す)は、円柱部材50の他端部9bに取り付けられている。
円柱部材50の一端部9aに取り付けられた複数のフランジ部材51のうち一つのフランジ部材51(以下、符号51bで示す)は、円環状に形成され、かつ円柱部材50の外周に嵌合している。他の一つのフランジ部材51(以下、符号51cで示す)は、円環状に形成され、かつ前述したフランジ部材51bの外周に嵌合している。残りのフランジ部材51(以下、符号51dで示す)は、円環状のリング部59と、円柱状の円柱部60とを一体に備えている。リング部59は、円柱部60の外縁から立設した格好となっている。フランジ部材51dは、リング部59がフランジ部材51cの外周に嵌合している。
前述したフランジ部材51dには、軸受74により従動軸73が回転自在に支持されている。従動軸73は、円柱状に形成され、かつ収容槽9の円柱部材50と同軸に配されている。従動軸73は、端面に中空保持部材32が押し付けられる。従動軸73は、中空保持部材32とともに回転するとともに、該中空保持部材32の自由端としての一端部32aを支持する。
前述した一つのフランジ部材51aは、円環状に形成され、かつ円柱部材50の他端部9bの外周に嵌合している。フランジ部材51aは、内側に中空保持部材32を通している。なお、円柱部材50の一端部9aは、収容槽9の一端部をなしているとともに、円柱部材50の他端部9bは、収容槽9の他端部をなしている。
一対の削り屑封止ホルダ52は、それぞれ、円環状に形成されている。一方の削り屑封止ホルダ52は、円柱部材50の一端部9aの内周に嵌合し、他方の削り屑封止ホルダ52は、円柱部材50の他端部9bの内周に嵌合している。該他方の削り屑封止ホルダ52は、内側に中空保持部材32を通している。
一対の削り屑封止板53は、それぞれ、メッシュ状に形成されている。一方の削り屑封止板53は、円板状に形成され、かつ円柱部材50の一端部9aの内周に配されているとともに、前述した一方の削り屑封止ホルダ52に取り付けられている。さらに、一方の削り屑封止板53は、内側に従動軸73を通している。他方の削り屑封止板53は、円環状に形成され、かつ円柱部材50の他端部9bの内周に配されているとともに、前述した他方の削り屑封止ホルダ52に取り付けられている。他方の削り屑封止板53は、内側に中空保持部材32を通している。削り屑封止板53は、後述の線条材65が現像スリーブ132の外表面に衝突して、該現像スリーブ132から削りとられて形成される削り屑が円柱部材50即ち収容槽9外に漏れ出ることを規制する。
一対の位置決め部材54は、円柱状に形成されている。一方の位置決め部材54は、中空保持部材32の自由端である一端部32aの外周に嵌合している。他方の位置決め部材54は、円柱部材50内に位置しかつ他端部9b寄りの中空保持部材32の中央部32bの外周に嵌合している。一対の位置決め部材54は、互いに間に現像スリーブ132を挟んで、該現像スリーブ132を中空保持部材32に位置決めする。なお、一端部32aは、中空保持部材32の固定保持部4寄りでかつ移動保持部6から離れた側の端部をなしている。中央部32bは、収容槽9内でかつ中空保持部材32の固定保持部から離れた側であるとともに移動保持部6寄りの端部をなしている。
仕切部材55は、円環状に形成された本体部61と、メッシュ部62とを備えている。本体部61即ち仕切部材55は、円柱部材50の内周に嵌合して、該円柱部材50に取り付けられているとともに、内側に中空保持部材32を通している。本体部61即ち複数の仕切部材55は、一対の削り屑封止板53間に配されている。また、本体部61即ち複数の仕切部材55は、円柱部材50の軸芯P即ち長手方向に沿って、互いに間隔をあけて、並設されている。図示例では、仕切部材55は、7つ設けられている。
本体部61には、貫通孔63が設けられている。メッシュ部62は、貫通孔63を塞ぐ格好で本体部61に取り付けられている。メッシュ部62は、メッシュ状に形成されており、気体と削り屑が通ることを許容するとともに、線条材65が通ることを規制する。
前述した複数の仕切部材55は、円柱部材50内即ち収容槽9内の空間を、該円柱部材50即ち収容槽9の軸芯即ち現像スリーブ132の軸芯Pに沿って、仕切っている。また、軸芯Pは、収容槽9の軸芯と中空保持部材32の軸芯との双方をなしているとともに、収容槽9の長手方向をなしている。即ち、軸芯Pと収容槽9の長手方向とは、互いに平行である。さらに、前述した本体部61とメッシュ部62との双方即ち仕切部材55は、非磁性体で構成されている。
一対の封止板56は、円環状に形成されている。また、封止板56は、メッシュ状に形成されているとともに、気体と削り屑が通ることを許容するとともに、線条材65が通ることを規制する。一方の封止板56は、最も一端部9a寄りの仕切部材55に取り付けられているとともに、他方の封止板56は、最も他端部9b寄りの仕切部材55に取り付けられている。封止板56は、内側に現像スリーブ132の両端に取り付けられた後述するキャップ64を通す。封止板56は、仕切部材55間に位置付けられた線条材65を通すことを規制して、該線条材65の円柱部材50即ち収容槽9の外部への流出を規制する。
前述した構成の収容槽9は、複数の仕切部材55間に磁性体で構成される線条材65を収容するとともに、中空保持部材32に取り付けられた現像スリーブ132を円柱部材50内に収容する。即ち、収容槽9は、現像スリーブ132と線条材65との双方を収容する。また、線条材65は、前述した回転磁場により現像スリーブ132の外周を回転(移動)するなどして、現像スリーブ132の外表面に衝突する。線条材65は、現像スリーブ132の外表面に衝突して、現像スリーブ132の外表面から該現像スリーブ132の一部を削り取り、該現像スリーブ132の外表面を粗面化する。
線条材65は、例えば、オーステナイト系のステンレス鋼又はマルチンサイト系のステンレス鋼などの磁性材料で構成されている。線条材65は、図12に示すように、短線状の円柱状に形成されている。線条材65は、その外径が0.5mm以上でかつ1.2mm以下に形成されている。線条材65は、その全長をLとし、その外径をDとすると、L/Dが4以上でかつ10以下に形成されている。
さらに、線条材65の両端の外縁部65aは、図12及び図13に示すように、全周に亘って、断面円弧状の面取り加工が施されている。外縁部65aの曲率半径Rは、0.05mm以上でかつ0.2mm以下に形成されている。
前述した線条材65は、図14に示すように、前述した回転磁場によりその長手方向の中央を中心に回転(自転)されながら、前述した収容槽9と現像スリーブ132の周方向に回転(公転)される。
回収部10は、図11に示すように、気体流入管66と、気体排出用孔67と、メッシュ部材68と、気体排出用ダクト69と、集塵機70(図10に示す)とを備えている。気体流入管66は、他方の削り屑封止ホルダ52より円柱部材50即ち収容槽9の端(移動保持部6)寄りに設けられ、円柱部材50即ち収容槽9の内部に開口している。気体流入管66は、図示しない加圧気体供給源から加圧された気体などが供給される。気体流入管66は、加圧された気体を円柱部材50即ち収容槽9内に導く。
気体排出用孔67は、円柱部材50を貫通して、収容槽9の内外を連通しているとともに、一方の削り屑封止ホルダ52より円柱部材50即ち収容槽9の端寄り(移動保持部6から離れた側)に設けられている。メッシュ部材68は、気体排出用孔67を塞いだ格好で、円柱部材50に取り付けられている。メッシュ部材68は、削り屑と気体とが通ることを許容し、線条材65が通ることを規制する。メッシュ部材68は、線条材65が円柱部材50即ち収容槽9の外部に流出することを規制する。
気体排出用ダクト69は、配管であるとともに、気体排出用孔67の近傍に取り付けられている。気体排出用ダクト69は、気体排出用孔67の外縁を囲んでいる。気体排出用孔67及び気体排出用ダクト69は、気体流入管66から円柱部材50即ち収容槽9内に供給された気体を、円柱部材50即ち収容槽9の外部に導く。
集塵機70は、気体排出用ダクト69に接続しているとともに、該気体排出用ダクト69内の気体を吸引する。集塵機70は、気体排出用ダクト69内の気体を吸引することで、円柱部材50即ち収容槽9内の気体を前述した削り屑とともに吸引する。集塵機70は、削り屑を回収する。前述した回収部10は、気体流入管66を通して円柱部材50即ち収容槽9内に気体を供給し、該気体と集塵機70により気体排出用孔67と気体排出用ダクト69を通して、削り屑を円柱部材50即ち収容槽9の外部に導く。そして、回収部10は、集塵機70に削り屑を回収する。
冷却部11は、図10に示すように、冷却用ファン71と、冷却用ダクト72とを備えている。冷却用ファン71は、加圧された気体を冷却用ダクト72に供給する。冷却用ダクト72は、配管である。冷却用ダクト72は、冷却用ファン71から供給された加圧された気体を電磁コイル8に導く。冷却用ダクト72は、冷却用ファン71から供給された加圧された気体を、電磁コイル8に吹き付ける。冷却部11は、加圧された気体を電磁コイル8に吹き付けて、該電磁コイル8を冷却する。
リニアエンコーダ75は、図11に示すように、本体部77と、該本体部77に移動自在に設けられた検出子78とを備えている。本体部77は、直線状の延在しており、ベース3に取り付けられている。本体部77は、レール20と平行に、該一対のレール20間に配置されている。本体部77の全長は、前述した収容槽9より長い。本体部77は、長手方向の両端部が前述した収容槽9より該収容槽9の長手方向に沿って外側に突出した位置に配置されている。
検出子78は、本体部77則ち収容槽9の長手方向に沿って移動自在に設けられている。検出子78は、電磁コイル保持ベース18に取り付けられている。則ち、検出子78は、電磁コイル保持ベース18を介して、電磁コイル8に取り付けられている。
前述したリニアエンコーダ75は、本体部77則ち収容槽9に対する検出子78の位置を検出して、該検出した結果を制御装置76に向かって出力する。このように、リニアエンコーダ75は、電磁コイル8の収容槽9則ち現像スリーブ132に対する相対的な位置を検出して、検出結果を制御装置76に向かって出力する。
制御装置76は、周知のRAM、ROM、CPUなどを備えたコンピュータである。制御装置76は、電磁コイル移動部5と、移動保持部6と、移動チャック部7と、電磁コイル8と、インバータ49と、回収部10と、冷却部11と、リニアエンコーダ75などと接続しており、これらを制御して、表面処理装置1全体の制御を司る。
制御装置76は、リニアエンコーダ75の検出した電磁コイル8の現像スリーブ132に対する相対的な位置に応じた電磁コイル8の回転磁場の強さを記憶している。則ち、制御装置76は、電磁コイル8の現像スリーブ132に対する相対的な位置に応じたインバータ49が電磁コイル8に印加する電力を記憶している。また、制御装置76は、前述した電力を現像スリーブ132の品番毎に記憶している。
図示例では、制御装置76は、電磁コイル8が現像スリーブ132の長手方向(軸方向)の中央部から両端部に向かうにしたがって、インバータ49が電磁コイル8に印加する電力を徐々に大きくするパターンを予め記憶している。そして、制御装置76は、予め記憶した前述した電力のパターン通りにインバータ49に電磁コイル8の発生する回転磁場の強さを変更させる。このように、図示例では、制御装置76は、現像スリーブ132の両端部を加工する際の回転磁場が、現像スリーブ132の中央部を加工する際の回転磁場より強くなるように、インバータ49に電磁コイル8の発生する磁場の強さを変更させる。前述したように、制御装置76は、リニアエンコーダ75が検出した電磁コイル8の収容槽9則ち現像スリーブ132に対する相対的な位置に基づいて、インバータ49に電磁コイル8の発生する回転磁場の強さを変更させる。
さらに、制御装置76には、キーボードなどの各種の入力装置や、ディスプレイなどの各種の表示装置が接続している。
次に、前述した構成の表面処理装置1を用いて現像スリーブ132の外表面を処理(粗面化)して、現像スリーブ132を製造する工程を、以下説明する。
まず、制御装置76に入力装置から現像スリーブ132の品番などを入力する。そして、現像スリーブ132の長手方向(軸方向)の両端の外周に円柱状のキャップ64を嵌合させる。そして、前述した他方の位置決め部材54を中空保持部材32の外周に嵌合させる。そして、両端にキャップ64が取り付けられた現像スリーブ132内に中空保持部材32を通す。その後、前述した一方の位置決め部材54を中空保持部材32の外周に嵌合させる。そして、チャック用シリンダ34のチャック軸39を縮小させて、中空保持部材32に現像スリーブ132を固定する。このとき、中空保持部材32と現像スリーブ132などが同軸になる。こうして、現像スリーブ132を中空保持部材32に取り付ける。
そして、収容槽9内に現像スリーブ132及び中空保持部材32を収容するとともに、収容槽9の円柱部材50内に線条材65を供給する。こうして、収容槽9内に線条材65及び現像スリーブ132を収容する。さらに、収容槽9を保持チャック28,43でチャックする。こうして、移動保持部6に現像スリーブ132と収容槽9とを取り付ける。すると、収容槽9の円柱部材50と中空保持部材32と現像スリーブ132などが同軸になる。
前述した作業は、勿論、アクチュエータ24、25で移動ベース26の位置を調整しながら行われる。さらに、前述した作業は、勿論、保持ベース41の位置を調整しながら行われる。保持チャック16で収容槽9の一端部9aをチャックさせるなどして、固定保持部4に収容槽9の一端部9aを保持させる。
そして、回収部10の気体流入管66を通して収容槽9内に気体を供給するとともに、集塵機70で収容槽9内の気体を吸引するとともに、冷却部11に加圧された気体を電磁コイル8に吹き付けさせる。
そして、駆動用モータ33で中空保持部材32とともに現像スリーブ132を軸芯P回りに回転させる。その後、電磁コイル8に三相交流電源48からの電力を印加して、電磁コイル8に回転磁場を発生させる。すると、電磁コイル8の内側に位置する線条材65が自転しながら軸芯P回りに公転(回転即ち移動)して、該線条材65が現像スリーブ132の外表面に衝突して、該現像スリーブ132の外表面を粗面化する。
そして、電磁コイル移動部5が、適宜、電磁コイル8を軸芯Pに沿って移動する。すると、電磁コイル8の内側に侵入した線条材65が前述した回転磁場により移動(自転及び公転)するとともに、電磁コイル8の内側から抜け出た線条材65が停止する。また、仕切部材55が収容槽9内の空間を仕切っているので、線条材65が仕切部材55を越えて移動することが規制され、電磁コイル8の内側から抜け出た線条材65が前述した回転磁場内から抜け出ることとなる。さらに、電磁コイル移動部5が予め定められた所定の回数電磁コイル8を矢印Xに沿って往復移動させると、現像スリーブ132の外表面の粗面化が終了する。
さらに、電磁コイル8が現像スリーブ132の中央部から両端部に向かうにしたがって、電磁コイル8の発生する回転磁場が強くなる。回転磁場が強くなるにしたがって、線条材65の動きが激しくなる。すると、回転磁場が強くなるのにしたがって、線条材65がより勢い良く加工対象物に衝突して、該現像スリーブ132の外表面の表面粗さがより粗くなる。
前述した現像スリーブ132の外表面の粗面化が終了すると、電磁コイル8への電力の印加を停止するとともに、駆動用モータ33を停止する。さらに、回収部10と冷却部11とを停止する。そして、固定保持部4の保持チャック16の収容槽9の保持を解除するとともに、移動チャック部7の保持チャック43と移動保持部6の保持チャック28とが収容槽9を保持したまま、第1アクチュエータ24で移動ベース26を矢印Xに沿って固定保持部4から離す。すると、収容槽9が固定保持部4から離れる。そして、収容槽9内から外表面の粗面化が終了した現像スリーブ132を取り出して、新たな現像スリーブ132を収容槽9内に収容する。こうして、現像スリーブ132の外表面の粗面化を行って、外表面の表面粗さが中央部から両端部に向かうにしたがって徐々に粗くなる現像スリーブ132(図4に示す)が得られる。
また、前述した回転磁場によって、図14に示すように、線条材65が、長手方向が収容槽9及び現像スリーブ132の径方向などに沿う状態で長手方向の中央部を中心として自転しながら、現像スリーブ132の外周を公転する。このため、図15中実線で示すように、現像スリーブ132の外表面に線条材65の外縁部65aが衝突する。そして、図7及び図8に示すように、現像スリーブ132の外表面に略楕円(長円)形状の凹み139が、ランダムに多数形成される。そして、現像スリーブ132の外表面に形成された略楕円(長円)形状の凹み139は、長手方向が現像スリーブ132の軸方向に沿うものが該現像スリーブ132の周方向に沿うものより多い。
このような加工によれば、現像スリーブ132の外表面に従来のサンドブラスト加工により形成される凹みより遙かに大きな楕円形状の凹み139(長径が、0.05mm以上でかつ0.3mm以下、短径が、0.02mm以上でかつ0.1mm以下)が形成されている。このため、経年変化によっても、凹み139が摩耗しにくくなる。したがって、経年変化による現像剤の搬送量の低下を抑制できる。
また、現像スリーブ132は、外表面に形成さえた楕円形状の凹み139がランダムに配置されている。このため、現像剤が凹み139内に溜まるので、該現像剤の溜まる箇所が外表面にランダムに配置される。したがって、画像のムラが生じることを防止できる。
さらに、長尺磁石成形体として、例えば希土類元素を含んだ高磁力のマグネットブロック141をマグネットローラ本体部140の現像領域131に対応する部分に配置することにより、現像領域における現像剤の搬送能力が良好となり、よって、画像のムラが生じることを防止できる。
圧縮成形用磁石コンパウンド150A、150Bを磁場中で圧縮成形してなるマグネットブロック141を備えていればので、結合樹脂の濃度を小さくして磁気特性の大きなマグネットブロック141とすることができ、そのために、13MGOe以上(100mT以上)の高磁力のマグネットブロック141を得ることができる。したがって、現像領域における現像剤の搬送能力が良好となり、よって、画像のムラが生じることを防止できる。
磁性粉151の嵩密度が3.3g/cm3〜4.0g/cm3に調整することにより、成形時に、磁性粉151の磁性粒子152同士が密に充填されて、マグネットブロック141の磁性粉151の密度を高くすることができるので、高磁力のマグネットブロック141となる。
熱可塑性樹脂微粒子153の平均粒径が磁性粉151の磁性粒子152の1/10以下とすることで、磁性粉151の磁性粒子152間の隙間を熱可塑性樹脂微粒子153が埋めることとなって、マグネットブロック141の成形密度を高くすることが可能になり、そのために、該マグネットブロック141aの磁気特性を向上させることができる。
熱可塑性樹脂微粒子153が乳化重合法又は懸濁重合法により製造された球状の微粒子とすることにより、圧縮成形物の高密度化が可能になり、そのために、磁気特性をさらに向上させることができる。また、球状粒子とすると、磁性粉151の磁性粒子152への被覆面積が向上するので、マグネットブロック141表面への磁性粉151の磁性粒子152の露出面積が低減でき、そのために、防錆効果が生じる。
また、長手方向が現像スリーブ132の軸方向に沿う凹み139が、長手方向が現像スリーブ132の周方向に沿う凹み139より多くすることで、汲み上げられる現像剤126を現像スリーブ132の軸方向に沿って並設させることとなる。このため、現像スリーブ132が回転しても、汲み上げた現像剤が該現像スリーブ132の外表面から脱落しにくくなる。したがって、楕円形状の凹み139が従来から用いられてきたV溝と同様の作用効果を奏し、現像剤の汲み上げ量を確保することができる。
さらに、線条材65をランダムに外表面に衝突させて楕円形状の凹み139を形成することにより、現像スリーブ132の軸芯が湾曲したり内外径が変化したり断面形状が楕円形状になることを防止できる。則ち、現像スリーブ132の振れ精度を高精度に保つことができる。
さらに、上記のように現像スリーブ132にランダムな凹凸を形成させれば感光体ドラム108に供給される現像剤の量にムラが生じることを防止でき、形成した画像に濃度のムラが生じることを防止できる。
回転磁場内に位置付けられた線条材65を現像スリーブ132の外表面に衝突させれば、よりランダムに線条材65を現像スリーブ132の外表面に衝突させることとなる。したがって、より一様な凹凸を現像スリーブ132の外表面に形成でき、より一様な画像を得ることができる。
また、回転磁場内に線条材65を位置付ければ、で現像スリーブ132の外表面に凹凸を形成できるので、現像スリーブ132の外表面に凹凸を形成する際にかかる工程が増加することを防止できる。したがって、現像スリーブ132の外表面に凹凸を形成するための工程が煩雑になることを防止でき、加工にかかるコストが高騰することを防止できる。
さらに、回転磁場内に線条材65を位置付ければで、現像スリーブ132の外表面に凹凸を形成できるので、該線条材65の長手方向が該回転磁場の径方向に沿った状態で、長手方向の中央部を中心として自転しながら現像スリーブ132の外周を公転する。このため、線条材65の長手方向の両端部の外縁部が現像スリーブ132に衝突して、該現像スリーブ132の外表面に形成された凹凸の特に凹み139が、現像スリーブ132の軸(長手)方向に沿うものが多くなる。このため、現像スリーブ132の外表面に形成された凹み139が、従来から用いられてきたV溝と同様の効果を確実に奏し、現像剤の汲み上げ量を確保することができる。
また、回転磁場により線条材65をランダムに現像スリーブ132の外表面に衝突させれば、該現像スリーブ132の外表面に形成された凹凸がより確実にランダムになる。したがって、現像スリーブ132が形成する画像にムラが生じることを防止できる。
現像スリーブ132が線条材65とともに収容槽9内に収容させれば、該現像スリーブ132の外表面に確実に衝突される。したがって、現像スリーブ132の外表面に確実に粗面化処理を施すことができる。
収容槽9内で回転中の現像スリーブ132に線条材65を衝突させれば、より一層ランダムに線条材65が現像スリーブ132の外表面に衝突する。したがって、より高精度に保ちながらより一様に凹み139を形成でき、ムラの少ない画像を得ることができる。
前述した画像形成装置101で、磁性キャリア135の平均粒径が20μm以上でかつ35μm以下の現像剤を用いれば、粒状度に優れ、ムラの少ない優れた画像を得ることができる。磁性キャリア135の平均粒径が20μm未満であると、磁性キャリア135一つ一つの磁化の大きさが小さくなるために、磁性キャリア135の現像ローラ115からの磁気的拘束力が弱くなり、該磁性キャリア135が感光体ドラム108に吸着しやすくため、望ましくない。磁性キャリア135の平均粒径が35μmを越えると、磁性キャリア135と感光体ドラム108上の静電潜像との間の電界が疎になるため、均一な画像を得ることができない(画質が劣化する)ため、望ましくない。
また、前述した現像装置113を有しているため、長期間に亘って高品質な画像が得られるプロセスカートリッジ106Y、106M、106C、106K及び画像形成装置101を提供することができる。
さらに、現像スリーブ132と感光体ドラム108との間隔が、0.1mm以上でかつ0.4mm以下とすれば、現像スリーブ132に穂立ちした現像剤からトナーを確実に感光体ドラム108に供給でき、高品質な画像を得ることができる。現像スリーブ132と感光体ドラム108との間隔が、0.1mm未満であると、現像スリーブ132と感光体ドラム108との間の電界が強くなりすぎて、感光体ドラム108上に磁性キャリア135が移動してしまい、望ましくない。現像スリーブ132と感光体ドラム108との間隔が、0.4mmを越えると、現像スリーブ132と感光体ドラム108との間の電界が弱くなりすぎて、感光体ドラム108に供給できるトナーの量が減少して、現像効率が低下するとともに、画像のエッジにおいて電界のエッジ効果が大きくなり均一な画像を得ることができないため、望ましくない。
また、芯材136の表面を熱可塑性樹脂とメラミン樹脂とを架橋させた樹脂成分に帯電調整剤を含有させた樹脂コート膜137で被覆した磁性キャリア135を有した現像剤を用いれば、芯材136を、弾力性を有した樹脂コート膜137で被覆した磁性キャリア135を用いているため、樹脂コート膜が弾力性を有するので衝撃を吸収して、磁性キャリア135が削られることを防止する。このため、従来の磁性キャリアより長寿命化を図ることができる。
さらに、前述した樹脂コート膜137に、該樹脂コート膜137の厚みより大きなアルミナ粒子138を分散させることもできる。このように、樹脂コート膜137の外表面より突出したアルミナ粒子138を設けた磁性キャリア135を有した現像剤を用いている。このため、該アルミナ粒子138が、樹脂コート膜137への衝突を阻止し、しかもスペント物のクリーニングを行うことができる。
この際、樹脂コート膜137の削れスペント化を阻止できるので、従来の磁性キャリアに比べ、より長寿命化を図ることができる。したがって、長期間に亘って、トナーの汲み上げ量の安定化則ち高画質化を得ることができる。
トナーが乳化重合法又は懸濁重合法によるものに選定することにより、トナーの球形度が良好であるので、画像上に残留する濃度ムラが視認的に改善されるという効果が奏される。
線条材65の外径Dが0.5mm以上でかつ1.2mm以下とすれば、経年変化によっても加工対象物としての現像スリーブ132の外表面に形成された凹凸が摩耗しにくくなり、現像スリーブ132は、経年変化により現像剤の汲み上げ量が低下することを防止できる。したがって、経年変化によって、画像が薄くなることを防止できる。
したがって、このとき、現像スリーブ132の経年変化により現像剤の搬送量の低下を抑制できるとともに、画像のムラが生じることを防止できるように現像スリーブ132の外表面に粗面化処理を施すことができる線条材65及び表面処理装置1を提供することができる。
また、全長Lと外径Dの比(L/D)が4以上でかつ12以下とすれば、該線条材65の、長手方向の両端の外縁部65aが現像スリーブ132に確実に衝突するとともに、線条材65の全長が現像スリーブ132の外表面に十分な深さ(大きさ)の凹凸を形成するのに十分となる。このため、現像スリーブ132の外表面に凹凸を確実に形成でき、該現像スリーブ132の現像剤の汲み上げ量を十分な量にすることができる。
さらに、線条材65の、長手方向の両端の外縁部65aが断面円弧状に面取り加工を施せば、工対象物としての現像スリーブ132の外表面に滑らかな凹凸を形成でき、現像スリーブ132の現像剤則ち磁性キャリア135などの経年変化を防止できる。
線条材65の長手方向の両端部に形成された外縁部65aの断面形状の曲率半径Rが、0.05mm以上でかつ0.2mm以下とすれば、加工対象物としての現像スリーブ132の外表面に滑らかな凹凸を形成できる。
線条材65を、オーステナイト系のステンレス鋼又はマルチンサイト系のステンレス鋼で構成することにより、該線条材65の入手が容易になり、該線条材65のコストを低減することができる。
制御装置76が、電磁コイル8の収容槽9則ち現像スリーブ132に対する相対的な位置に基づいて、該電磁コイル8の発生する回転磁場の強さを変更できる。このとき、回転磁場が強くなると、線条材65の動きが活発となって、線条材65が現像スリーブ132の外表面に衝突する際の運動エネルギが高くなるため、現像スリーブ132の外表面の表面粗さが粗くなる。
これにより、現像スリーブ132の長手方向(軸方向)の、任意の位置の外表面の表面粗さを、任意に変更できる。このとき、現像スリーブ132を現像スリーブ132として用いた際に、該現像スリーブ132の、任意の位置の汲み上げ量を増やすことができるとともに任意の位置の汲み上げ量を減らすことができる。したがって、現像スリーブ132の汲み上げ量の少ない位置の表面粗さを粗くして、該少ない位置の汲み上げ量を増やすことができ、該現像スリーブ132を備えた画像形成装置101の形成する画像にムラが生じることを防止できる。したがって、画像のムラが生じることを防止できるように現像スリーブ132の外表面に粗面化処理を施すことができる。
制御装置76が予め定められたパターンにしたがって回転磁場の強さを変更するようにすると、常に一定のパターンに現像スリーブ132の外表面に粗面化処理を施すことができる。
制御装置76が両端部を加工する際の回転磁場を、中央部を加工する際の回転磁場より強くすれば、現像スリーブ132の汲み上げ量の少ない両端部の表面粗さを汲み上げ量の多い中央部の表面粗さより粗くすることができる。このため、現像スリーブ132の汲み上げ量の少ない両端部の表面粗さを粗くして、該両端部の汲み上げ量を増やすことができ、該現像スリーブ132を備えた画像形成装置101の形成する画像にムラが生じることを確実に防止できる。したがって、画像のムラが生じることを防止できるように現像スリーブ132の外表面に粗面化処理を確実に施すことができる。
電磁コイル8が移動することにより、現像スリーブ132の加工を行うと同時に、線条材65が回転磁場内から急激に抜け出ることとなる。このため、線条材65に作用する磁場の強さが急激に変化(減少)して、線条材65内で揃っていた磁区が、不揃いになることにより磁化が弱まり、現像スリーブ132の加工と同時に線条材65の残留磁化を取り除く効果を奏する。
その結果、表面処理装置1と別体の線条材65の残留磁化を取り除く消磁装置などが不要となる。したがって、容易に線条材65の消磁を行うことが可能になり、現像スリーブ132の長時間に亘る連続した加工が可能になって、表面処理の加工効率を向上させることができる。したがって、現像スリーブ132の大量生産を前提とした量産装置としての表面処理装置1を得ることができる。
現像スリーブ132を収容槽9の中心に保持するので、該現像スリーブ132の外表面に略一様に線条材65を衝突させることができる。したがって、現像スリーブ132の外表面を一様に加工することができる。
線条材65が現像スリーブ132の外周で移動(公転)することで、該線条材65を確実に加工対象物の外表面に衝突させることができ、該現像スリーブ132の加工を確実に行うことができる。
現像スリーブ132を回転させることにより、該現像スリーブ132の外表面により一様に線条材65を衝突させることができ、現像スリーブ132の外表面をより一様に加工することができる。
電磁コイル8が収容槽9より短くすることにより、電磁コイル8が収容槽9と略同等の長さの表面処理装置を用いるよりも、回転磁場を強くすることが可能となり、収容槽9内に発生させる回転磁場の損失を少なくすることが出来る。したがって、現像スリーブ132の加工効率を向上させることが可能となるとともに、さらに消費電力を抑えることができる。
また、電磁コイル8が収容槽9より短くすることにより、収容槽9の両端を支持することが可能となる。これにより、線条材65の移動などで収容槽9が振動(移動)することを防止でき、現像スリーブ132の外表面により一層一様に線条材65を衝突させることができ、現像スリーブ132の外表面をより一層一様に加工することができる。
収容槽9が円柱状とすることにより、線条材65に回転磁場を作用させた時の、該線条材65の円周方向の挙動を収容槽9が妨げることがない。したがって、安定した加工が可能となる。
上記例では仕切部材55が収容槽9内の空間を長手方向に仕切っている。このため、仕切部材55により、線条材65の移動可能な領域(自転・公転領域)を限定することとなり、より効率的に加工することが可能になる。
また、上記例では線条材65が仕切部材55を越えて移動することを規制できるので、線条材65と回転磁場とを確実に相対的に移動でき、該線条材65を確実に消磁させることができる。
上記例では現像スリーブが非磁性体で構成されているので、仕切部材55が磁化されることがなく、該仕切部材55が線条材65の挙動を妨げたり、削り屑などが磁化されて仕切部材55に張り付くことがない。このため、安定して加工を行うことが可能となる。
上記例では仕切部材55が複数設けられているので、現像スリーブ132の外表面の粗面化する範囲を区切ることができる。このため、仕切部材55により、線条材65の移動可能な領域(自転・公転領域)を確実に限定することとなり、より効率的に加工することが可能になる。
また、上記例線条材65が仕切部材55を越えて移動することを規制できるので、線条材65の消磁を確実に行うことができる。
上記例では収容槽9の円柱部材50の外壁が一重構造であるため、電磁コイル8から現像スリーブ132までの距離を短くすることが可能となり、電磁コイル8が発生する回転磁場をより効率的に加工に使用することが可能となる。
上記例では封止板56により線条材65の収容槽9外への流出を防ぐことが可能となり加工時の作業性、生産性の向上が可能となり、連続加工することでその効果はさらに高くなり、表面処理装置1は、大量生産を前提とした量産装置としての現像スリーブ132の生産(処理)が可能となる。
前述した画像形成装置101では、プロセスカートリッジ106Y、106M、106C、106Kはカートリッジケース111と帯電ローラ109と感光体ドラム108とクリーニングブレード112と現像装置113とを備えている。しかしながら、本発明ではプロセスカートリッジ106Y、106M、106C、106Kは少なくとも現像装置113を備えていれば良く、カートリッジケース111と帯電ローラ109と感光体ドラム108とクリーニングブレード112を必ずしも備えていなくても良い。また、前述した実施形態では、画像形成装置101は装置本体102に着脱自在なプロセスカートリッジ106Y、106M、106C、106Kを備えている。しかしながら本発明では、画像形成装置101は現像装置113を備えていれば良く、プロセスカートリッジ106Y、106M、106C、106Kを必ずしも備えていなくても良い。
前述した例では、現像スリーブ132の外径と、線条材65の大きさと、収容槽9の円柱部材50の外径を適宜変更しても良いことは勿論である。また、現像スリーブ132の両端の形状に関しても、面取りの曲率半径や面取りの形状の大きさなども目標とする粗面の粗さ、加工時間(加工条件)、電磁コイル8の往復回数及び線条材65の耐久性などから適切な形状を選定するのが望ましい。また、収容槽9内に収容する線条材65の総量も、目標とする粗面の粗さ、加工時間(加工条件)、電磁コイル8の往復回数及び線条材65の耐久性などから適切な量に定められるのが望ましい。
本発明のマグネットローラは、設備コストが低廉な、異物の付着による塗装不良の発生が防止され、安定した塗装が可能なマグネットローラであるので、定着ベルトなどの円柱形状または円柱形状の被塗装物の外側の被塗装面に対して塗料を塗布して塗膜を形成する用途に広く用いることができる。
132 現像スリーブ
133 マグネットローラ
140 マグネットローラ本体部
141 長尺磁石成形体(マグネットブロック)
142 溝
143a、143b 長尺の磁性金属部材
133 マグネットローラ
140 マグネットローラ本体部
141 長尺磁石成形体(マグネットブロック)
142 溝
143a、143b 長尺の磁性金属部材
Claims (12)
- 円柱状のマグネットローラ本体部の側面に設けられた、該円柱の軸方向に長く、底面が平面で、かつ、該軸に垂直な断面が略矩形状の溝に長尺磁石成形体が埋設されてなるマグネットローラにおいて、該長尺磁石成形体の前記円柱の軸側に、かつ、該長尺磁石成形体に接して、該軸に垂直な断面が略矩形状の長尺の磁性金属部材が配されていることを特徴とするマグネットローラ。
- 前記長尺の磁性金属部材の、その長手方向中央部ないし中央部付近に前記円柱の軸側に向かって突出する凸部が設けられ、かつ、前記マグネットローラ本体部には該凸部と嵌合する凹部が設けられていることを特徴とする請求項1に記載のマグネットローラ。
- 前記凸部が、1つ設けられていることを特徴とする請求項2に記載のマグネットローラ。
- 前記凸部が、前記長尺の磁性金属部材の幅方向に互いに離間して、2つ設けられていることを特徴とする請求項2に記載のマグネットローラ。
- 前記長尺の磁性金属部材の幅が、前記長尺磁石成形体の幅よりも広いことを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載のマグネットローラ。
- 前記長尺磁石成形体が、希土類元素を含んだ磁性粉と熱可塑性樹脂微粒子とが配合されてなる磁石コンパウンドからなることを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載のマグネットローラ。
- 前記マグネットローラ本体部が一方向に磁気異方性を有することを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載のマグネットローラ
- 請求項1ないし請求項9のいずれか1項に記載のマグネットローラの製造方法において、前記長尺の磁性金属部材をインサートとして射出成形することを特徴とするマグネットローラの製造方法。
- 請求項1ないし請求項7のいずれか1項に記載のマグネットローラを備えたことを特徴とする磁性粒子担持体。
- 請求項9に記載の磁性粒子担持体を備えたことを特徴とする現像装置。
- 請求項10に記載の現像装置を備えたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
- 請求項11に記載のプロセスカートリッジを備えたことを特徴とする画像形成装置。
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Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US8500615B2 (en) * | 2007-01-11 | 2013-08-06 | Ricoh Company, Ltd. | Magnetic roller and manufacturing method thereof, developer carrier, development device, processing cartridge, and image forming apparatus |
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US6061541A (en) * | 1996-09-04 | 2000-05-09 | Clarity Imaging Technologies, Inc. | Supplemental magnet strip for toner cartridge developer roll magnet and method for employing the same |
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US6850140B1 (en) * | 2003-09-10 | 2005-02-01 | Magnetic Technologies Corporation | Layered magnets and methods for producing same |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010008471A (ja) * | 2008-06-24 | 2010-01-14 | Ricoh Co Ltd | 磁界発生部材用本体部、現像剤担持体、現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置 |
JP2010078895A (ja) * | 2008-09-26 | 2010-04-08 | Ricoh Co Ltd | 現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置 |
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