JP2010032790A - マグネットロール、現像ローラ、現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高磁力発生体を軸方向に埋設させた樹脂製のマグネットロールにおいて、軸部の破損の恐れを払拭し組立性の向上や耐久性の向上を図りつつ、現像スリーブに直接的または間接的に印加させる端子金具としての機能をも容易に確保できるマグネットロールを提供すること。
【解決手段】
磁性粉体を含有した樹脂材料で一体成形し、軸方向に向かって溝１１ａを形成した胴部１１ｂと該胴部１１ｂの径より縮径した第１の支軸部１１ｃとで段付の丸軸状に形成したロール本体１１と、溝１１ａと第１の支持部１１ｃとに亘って沿うように設けた補強部材１２と、その補強部材１２を介して溝１１ａに内設した高磁力発生体１３とを備えてマグネットロール１を構成すると共に、補強部材１２を導電材で構成し、第１の支持部１１ｃにかかる部位に通電用の端子金具部１２ｂを切り起こし形成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成装置で用いられるマグネットロール、そのマグネットロールを備えた現像ローラ、現像装置、プロセスカートリッジ、画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置で用いられる従来のマグネットロールとして、例えば、ロール本体部とそのロール本体部の径より縮径された支持部とで段付軸状に、磁性粉体を含有させた樹脂材料で一体成形させたものがある。さらに、この樹脂製のマグネットロールは、インサート成形で支軸部に電極（端子金具）を設けたものや（例えば特許文献１参照）、支軸部に導電性のカラー（端子金具）を挿嵌させたものがある（例えば特許文献２参照）。
このマグネットロールと、マグネットロールを遊挿させた筒状の現像スリーブとを備えて現像ローラが構成されるが、上述した電極やカラー等の端子金具は、現像スリーブに直接的または間接的に印加させて、現像スリーブとその現像スリーブに対向配置されたドラム状やベルト状の感光体との間に転写電界を形成させるものである。
また、マグネットロールの他の例として、例えば、磁性粉体を含有させた樹脂材料で成形されたロール本体に、ドラム状やベルト状の感光体に対向する磁極（以下、現像極という）の磁束密度が高くなるように（例えば１２０〜１４０ｍＴ）、希土類マグネットのような高磁力発生体を軸方向に埋設させ、且つ、現像極による磁束密度分布の半値幅が２５°以下となるように構成した樹脂製のマグネットロールがある。このマグネットロールによれば、現像ローラの更なる小型化（細径化）と更なる高画質化の双方を同時に達成でき、極めて好適なものである（例えば特許文献３参照）。
このマグネットロールの場合も、上述した特許文献１や２のように、支軸部に設けた電極やカラー等の端子金具を介して現像スリーブに印加させたり、あるいは、現像スリーブに直接印加させたりしていた。
特許第３０５５０４６号 特公平８−０１２５１４号公報 特開２００８−８９６２３公報

しかしながら、特許文献３のような樹脂製のマグネットロールは、その細径化により、全体の強度、支軸部の強度、支軸部とロール本体との境界部分（応力集中しやすい個所である）の強度が否応なしに下がってしまう。もちろん、強度不足になるわけではないが、最も細くなる軸部が破損しやすくなるのは否めない。したがって、細径化しても十二分な強度があったほうが、組立性の向上や耐久性の向上に繋がり好ましいものである。
また、上述した電極やカラー等の端子金具は、現像バイアスを現像スリーブへ安定供給できることから好ましいものではあるものの、これらの部材は強度的に補えるものではなかった。
そこで本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、高磁力発生体を軸方向に埋設させた樹脂製のマグネットロールにおいて、軸部の破損の恐れを払拭し組立性の向上や耐久性の向上を図りつつ、現像スリーブに直接的または間接的に印加させる端子金具としての機能をも容易に確保できるマグネットロール、現像ローラ、現像装置、プロセスカートリッジ、画像形成装置を提供することを目的とする。

上記技術課題を達成するために、本発明にかかるマグネットロール、現像ローラ、現像装置、プロセスカートリッジ、画像形成装置は、下記の技術的手段を講じた。
すなわち、請求項１にかかるマグネットロールは、磁性粉体を含有させた樹脂材料で一体成形され、軸方向に向かって溝が形成された胴部と該胴部の径より縮径された支軸部とで段付の丸軸状に形成されたロール本体と、前記溝と前記支持部とに亘って沿うように設けられた補強部材と、該補強部材を介して前記溝に内設される高磁力発生体とを備えてなり、前記補強部材は、導電材で構成され、前記支持部にかかる部位に通電用の端子金具部を切り起こし形成させたことを特徴とする。
請求項２にかかるマグネットロールは、請求項１において、前記溝は、径方向の断面形状がコ字状に形成され、前記補強部材は、前記溝にかかる部位の径方向の断面形状が前記溝に挿嵌可能なコ字状に形成されていることを特徴とする。
請求項３にかかるマグネットロールは、請求項１または２において、前記端子金具部は、少なくとも２つ切り起こし形成されていることを特徴とする。
請求項４にかかるマグネットロールは、請求項１乃至３の何れか１項において、前記補強部材は、金属で構成されていることを特徴とする。

請求項５にかかる現像ローラは、請求項１乃至４の何れか１項に記載のマグネットロールと、導電材で構成され、前記支持部を軸支させる共に前記胴部の径より大きい所要径の円柱状に形成された軸支部と、導電材で筒状に形成され、前記軸支部を挿嵌させると共に前記胴部を被装させる現像スリーブとを備え、前記端子金具部は、前記スリーブまたは前記軸支部に接触されてなることを特徴とする。
請求項６にかかる現像装置は、静電潜像が形成される感光体へトナーを供給させる現像ローラを備えた現像装置であって、前記現像ローラは、請求項１乃至４の何れか１項に記載のマグネットロールと、導電材で構成され、前記支持部を軸支させる共に前記胴部の径より大きい所要径の円柱状に形成された軸支部と、導電材で筒状に形成され、前記軸支部を挿嵌させると共に前記胴部を被装させる現像スリーブとを備え、前記端子金具部は、前記スリーブまたは前記軸支部に接触されてなることを特徴とする。
請求項７にかかるプロセスカートリッジは、静電潜像が形成される感光体と、該感光体へトナーを供給させる現像ローラを備えた現像装置と、前記感光体を一様に帯電させる帯電手段とを備えたプロセスカートリッジであって、前記現像ローラは、請求項１乃至４の何れか１項に記載のマグネットロールと、導電材で構成され、前記支持部を軸支させる共に前記胴部の径より大きい所要径の円柱状に形成された軸支部と、導電材で筒状に形成され、前記軸支部を挿嵌させると共に前記胴部を被装させる現像スリーブとを備え、前記端子金具部は、前記スリーブまたは前記軸支部に接触されてなることを特徴とする。

請求項８にかかる画像形成装置は、静電潜像が形成される感光体と、該感光体へトナーを供給させる現像ローラを備えた現像装置と、前記感光体を一様に帯電させる帯電手段とを備えた画像形成装置であって、前記現像ローラは、請求項１乃至４の何れか１項に記載のマグネットロールと、導電材で構成され、前記支持部を軸支させる共に前記胴部の径より大きい所要径の円柱状に形成された軸支部と、導電材で筒状に形成され、前記軸支部を挿嵌させると共に前記胴部を被装させる現像スリーブとを備え、前記端子金具部は、前記スリーブまたは前記軸支部に接触されてなることを特徴とする。
請求項９にかかる画像形成装置は、静電潜像が形成される感光体と、該感光体へトナーを供給させる現像ローラを備えた現像装置と、前記感光体を一様に帯電させる帯電手段とを備えたプロセスカートリッジと、該プロセスカートリッジを内装させる画像形成本体とを備えた画像形成装置であって、前記現像ローラは、請求項１乃至４の何れか１項に記載のマグネットロールと、導電材で構成され、前記支持部を軸支させる共に前記胴部の径より大きい所要径の円柱状に形成された軸支部と、導電材で筒状に形成され、前記軸支部を挿嵌させると共に前記胴部を被装させる現像スリーブとを備え、前記端子金具部は、前記スリーブまたは前記軸支部に接触されてなることを特徴とする。

本発明によれば、溝と支持部とに亘って沿うように設けた補強部材が、樹脂製のマグネットロールの機械的性質を高めるから、特に、最も細くなる軸部の破損の恐れを払拭し、組立性の向上や耐久性の向上を図ることができる。しかも、補強部材を導電材で構成し、支持部にかかる部位に通電用の端子金具部を切り起こし形成して、補強部材が端子金具を兼ねる構成にしたから、端子金具としての機能を容易に確保できる。

次に、本発明の実施の形態を説明する。
本実施の形態にかかるマグネットロール１は、図１〜図３に示すように、ロール本体１１と、補強部材１２と、高磁力発生体１３とを備えて構成されている。
ロール本体１１は、径方向の断面形状がコ字状の溝１１ａが軸方向に向かって所要長さに亘って凹設された胴部１１ｂと、その胴部１１ｂの一方の端部から突出され胴部１１ｂの径より縮径されると共に径方向の断面形状がＤ字状の第１の支軸部１１ｃと、胴部１１ｂの他方から第１の支軸部１１ｃより短く突出され胴部１１ｂの径より縮径された第２の支軸部１１ｄとで、段付の丸軸状に形成されている。このロール本体１１の材質は、磁性粉体を含有させた磁性可能な樹脂材料であり、射出成形による一体成形品になっている。
また、上述した胴部１１ｂは、凹部１２ａ（後述する）に内設される高磁力発生体１３（後述する）の磁極と逆の磁極が周方向隣接されると共に、その周方向にＮ極とＳ極とが交互に複数配設されている。
補強部材１２は、図４の展開図に示すように、溝底の幅長と略同じ幅長Ａに左右の溝側壁Ｂの高さを加えた幅長で溝長さに相当した長さで形成された幅広部と、溝底の幅長と略同じ幅長Ａでもって、溝側壁の高さと溝上縁から第１の支軸部１１ｃ先端まで沿う所要長さとを加えた長さで形成された幅狭部とに展開された非磁性の金属材からなる帯板状部材であり、幅広部の側壁Ｂを起立するように折り曲げて凹部１２ａが形成されると共に、幅狭部を溝底から第１の支軸部１１ｃの先端までに沿うように折り曲げてなる。

また、幅狭部の中途部には、凹部１２ａ側が折り目となるように、コ字状に切り起こされた通電用の端子金具部１２ｂが設けられている。この端子金具部１２ｂは、向き合うように一対設けて良く、さらに、３つ、４つと、複数個設けても良い。
この補強部材１２は、上述したように非磁性の金属材を折り曲げ成形しているが、導電性のプラスチック材料による射出成形で構成しても良い。何れの場合も、非磁性材質で構成することが好ましい。その理由としては、非磁性材質で構成することで、溝部分に内設させる高磁力発生体１３（後述する）の磁極における接線方向の磁気力が強くなり、二成分現像剤を構成するキャリアの付着に有利に作用するからである。
もっとも、補強強度アップには、当然のことながら金属材料で構成した方が有利である。非磁性金属材料のうち、更に、ＳＵＳ３０１のバネ材が特性とコストの面から好ましい。更にＳＵＳ３０１バネ材の中でも、１／２Ｈ（３１０ＨＶ以上）や３／４Ｈ（３７０ＨＶ以上）やＨ（４３０ＨＶ以上）やＥＨ（４９０ＨＶ以上）が好ましい。
また補強部材１２の肉厚は、補強強度アップには厚肉が有利だが、厚すぎると所望の固定磁極波形が得られにくくなる。

このように構成された補強部材１２は、凹部１２ａが溝１１ａ内に挿嵌されると共に、第１の支軸部１１ｃのＤ字状を形成する平面部分とこれに対応する幅狭部の部分、及び、胴部１１ｂ側面とこれに対応する幅狭部の部分（図１において破線でＬ字状に図示した領域）とが接着剤や熱接着などにより接着されている。
高磁力発生体１３は、補強部材１２の凹部１２ａに内設可能な所要の幅且つ所要長さの希土類マグネットブロックからなり、凹部１２ａに内設されて現像極を形成させている。この希土類マグネットブロックからなる高磁力発生体１３は、概ね１２０〜１４０ｍＴの磁束密度であり、磁束密度分布の半値幅が２５°以下となるようになっている。
このように構成された本実施の形態にかかるマグネットロール１は、溝１１ａと第１の支持部１１ｃとに亘って沿うように設けた補強部材１２が、樹脂製のマグネットロール１の機械的性質を高めるから、特に、最も細くなる軸部の破損の恐れを払拭し、輸送・運搬性の向上、組立性の向上、耐久性の向上を図ることができる。
また、補強部材１２は、溝１１ａにかかる部分が、断面形状をコ字状の凹部１２ａとしたことで、平板を単純に折り曲げたものと比較して断面２次モーメントを大きくでき、マグネットロールの機械的性質をより高めることができる。しかも、補強部材１２を導電材で構成し、支持部にかかる部位に通電用の端子金具部１２ｂを切り起こし形成して、補強部材１２が端子金具を兼ねる構成にしたから、端子金具としての機能を容易に確保できる。

次に、以上のように構成された本実施の形態にかかるマグネットロール１を備えた現像ローラ２、その現像ローラ２を備えた現像装置３、現像装置３を備えたプロセスカートリッジ４、そのプロセスカートリッジ４を備えた画像形成装置Ｍについて順を追って説明する。
まず、本実施の形態にかかるマグネットロール１を備えた現像ローラ２を説明する。
本実施の形態にかかる現像ローラ２は、図１に示すように、マグネットロール１の径より僅かに大きい所要径からなる筒状に形成されその筒内に転がり軸受け２１を内嵌させた第１の軸支部２２と、その第１の軸支部２２の径と同じ径で大径部２３ａが形成されその大径部２３ａの一端面から支軸部２３ｂが突出されると共に大径部２３ａの他端面に転がり軸受け２１を内嵌させた第２の軸支部２３と、第１の支軸部１１ｃが突出するように第１の軸支部２２の転がり軸受け２１に第１の支軸部１１ｃを挿嵌させると共に第２の軸支部２３の転がり軸受け２１に第２の支軸部１１ｄを挿嵌させた上述のマグネットロール１と、第１の軸支部２２と第２の軸支部２３の大径部２３ａとの双方を挿嵌させロール本体１１の胴部１１ｂを被装させた筒状の現像スリーブ２４とを備えて構成されている。また、上述した第１の軸支部２２と第２の軸支部２３、現像スリーブ２４は、導電材で構成されている。

このように構成された現像ローラ２は、第１の支軸部１１ｃが現像装置の機枠に固定されてマグネットロール１が固定されると共に、第２の軸支部２３の支軸部２３ｂが回転手段（図示せず）に接続されて現像スリーブ２４を回転させるようになっている。さらに、この現像ローラ２は、端子金具部１２ｂの先端が第１の軸支部２２の内側面に夫々摺接可能に当接されて、補強部材１２と第１の軸支部２２とが電気的に接続されると共に、第１の軸支部２２と現像スリーブ２４とが電気的に接続される。そして、画像形成装置本体側から延設された現像バイアス供給板ｍ２が端子金具部１２ｂ側の補強部材１２先端に接触されて、現像スリーブ２４に現像バイアスが間接的に供給されるようになっている。
この現像ローラ２によれば、端子金具部１２ｂの先端が第１の軸支部２２の内側面に夫々摺接可能に当接したことで、現像スリーブ２４へ供給する現像バイアスが、安定した状態で供給でき、したがって画像形成装置の信頼性を向上できる。また、図５や図６に示すように、端子金具部１２ｂを対向するように２つ設け、第１の軸支部２２の内側面と摺接の他に外側面や筒内周面に摺接することで、現像スリーブ２４へ供給する現像バイアスが、よく安定した状態で供給でき、極めて好ましいものである。

このように構成された現像ローラ２は、図７に示すような現像装置３に組み込まれる。
すなわち、現像装置３は、図７に示すように、現像剤供給部３１と、カバー３２と、現像ローラ２と、現像剤規制ブレード３３とを備えて構成される。
現像剤供給部３１は、収容槽３１１と、一対の攪拌スクリュー３１２とを備えている。収容槽３１１は、後述する感光体ドラム４２と長さが略等しい箱状に形成されている。また、収容槽３１１内には、該収容槽３１１の長手方向に沿って延びた仕切壁３１ａが設けられている。仕切壁３１ａは、収容槽３１１内を第１空間３１ｂと、第２空間３１ｃとに区画している。また、第１空間３１ｂと第２空間３１ｃとは、両端部が互いに連通している。
収容槽３１１は、第１空間３１ｂと第２空間３１ｃとの双方に現像剤Ｔを収容する。なお、この現像剤Ｔは、トナーと、磁性キャリアとを含んでいる。トナーは、第１空間３１ｂと、第２空間３１ｃとのうち現像ローラ２から離れた側の第１空間３１ｂ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。

磁性キャリアは、第１空間３１ｂと第２空間３１ｃとの双方に収容されている。磁性キャリアの平均粒径は、２０μｍ以上でかつ５０μｍ以下である。磁性キャリアは、芯材と、該芯材の外表面を被覆した樹脂コート膜と、樹脂コート膜に分散されたアルミナ粒子とを備えている。
攪拌スクリュー３１２は、第１空間３１ｂと第２空間３１ｃそれぞれに収容されている。攪拌スクリュー３１２の長手方向は、収容槽３１１、現像ローラ２及び感光体ドラム４２の長手方向と平行である。攪拌スクリュー３１２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とを攪拌するとともに、該軸芯に沿って現像剤Ｔを搬送する。
図示例では、第１空間３１ｂ内の攪拌スクリュー３１２は、現像剤Ｔ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３１ｃ内の攪拌スクリュー３１２は、現像剤Ｔ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３１は、第１空間３１ｂの一端部に供給されたトナーを、磁性キャリアと攪拌しながら、他端部に搬送し、この他端部から第２空間３１ｃの他端部に搬送する。そして、現像剤供給部３１は、第２空間３１ｃ内でトナーと磁性キャリアとを攪拌し、軸芯方向に搬送しながら、現像ローラ２の外表面に供給する。
カバー３２は、箱状に形成され、前述した現像剤供給部３１の収容槽３１１に取り付けられて、該収容槽３１１とともに、現像ローラ２などを覆う。また、カバー３２の感光体ドラム４２と相対する部分には、開口部３２ａが設けられている。
現像ローラ２は、第２空間３１ｃと、感光体ドラム４２との間で、かつ、前述した開口部３２ａの近傍に、高磁力発生体１３が感光体ドラム４２と対向するように設けられている。この現像ローラ２は、上述したように、第１の支軸部１１ｃが現像装置の機枠に固定されてマグネットロール１が固定されると共に、第２の軸支部２３の支軸部２３ｂが回転手段（図示せず）に接続されて現像スリーブ２４を回転させるようになっている。
現像剤規制ブレード３３は、現像装置３の感光体ドラム４２寄りの端部に設けられている。現像剤規制ブレード３３は、現像スリーブ２４の外表面と間隔をあけた状態で、前述したカバー３２に取り付けられている。現像剤規制ブレード３３は、所望の厚さを越える現像スリーブ２４の外表面上の現像剤Ｔを収容槽３１１内にそぎ落として、現像領域Ａに搬送される現像スリーブ２４の外表面上の現像剤Ｔを所望の厚さにする。

このように構成された現像装置３は、現像剤供給部３１でトナーと磁性キャリアとを十分に攪拌し、この攪拌した現像剤Ｔを固定磁極により現像スリーブ２４の外表面に吸着する。そして、現像装置３は、上述したように、現像スリーブ２４が回転して、複数の固定磁極により吸着した現像剤Ｔを現像領域Ａに向かって搬送する。現像装置３は、現像剤規制ブレード３３で所望の厚さになった現像剤Ｔを感光体ドラム４２に吸着させる。
こうして、現像装置３は、現像剤Ｔを現像ローラ２に担持し、現像領域Ａに搬送して、感光体ドラム４２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３は、現像済みの現像剤Ｔを、収容槽３１１に向かって離脱させる。さらに、そして、収容槽３１１内に収容された現像済みの現像剤Ｔは、再度、第２空間３１ｃ内で他の現像剤Ｔと十分に攪拌されて、感光体ドラム４２の静電潜像の現像に用いられる。

次にプロセスカートリッジ４を説明する。
プロセスカートリッジ４は、図８に示すように、断面視中央上下が開口された箱状のカートリッジケース４１と、そのカートリッジケース４１の中央部に回転可能（図中、時計方向回りに回転）に内装され静電潜像とその静電潜像が現像剤Ｔで現像されてトナー像がドラム表面に形成される感光体ドラム４２と、カートリッジケース４１内に回転可能（図中、時計方向回りに回転）に設けられ感光体ドラム４２の表面を一様に帯電させる帯電ロール４３と、カートリッジケース４１内に設けられ記録紙や転写ベルトに感光体ドラム上のトナー像を転写させた後に残ったトナーを除去させるクリーニングブレード４４とを備えて構成される。
このカートリッジケース４１は、後述する装置本体ｍ１に着脱可能になっており、例えば、図９に示すようなフルカラー出力が可能な画像形成装置に組み込まれる。なお、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の画像用に対応するプロセスカートリッジ４などの符号に各々Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを添字して示す。
すなわち、画像形成装置Ｍは、図９に示すように、装置本体ｍ１と、給紙ユニット５と、レジストロール対６と、転写ユニット７と、定着ユニット８と、複数のプロセスカートリッジ４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋと、複数のレーザ書き込みユニット９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋとを備えて構成される。

装置本体ｍ１は、装置本体ｍ１は、給紙ユニット５と、レジストロール対６と、転写ユニット７と、定着ユニット８と、複数のレーザ書き込みユニット９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋと、複数のプロセスカートリッジ４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋとを収容させた箱状に形成されている。
給紙ユニット５は、装置本体ｍ１の下部に複数設けられている。給紙ユニット５は、記録紙Ｐを重ねて収容するとともに装置本体ｍ１に出し入れ自在な給紙カセット５１と、給紙ロール５２とを備えている。給紙ロール５２は、給紙カセット５１内の一番上の記録紙Ｐに押し当てられている。給紙ロール５２は、前述した一番上の記録紙Ｐを、転写ユニット７の後述する搬送ベルト７３と、プロセスカートリッジ４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋの後述する現像装置３の感光体ドラム４２との間に送り出すようになっている。
レジストロール対６は、一対のロールからなり、給紙ユニット５から転写ユニット７に搬送される記録紙Ｐの搬送経路に設けられている。このレジストロール対６は、そのロールの間に記録紙Ｐを挟み込み、その挟み込んだ記録紙Ｐを、搬送されてきたトナー像と重ね合わせる所要のタイミングで、転写ユニット７とプロセスカートリッジ４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋとの間に送り出すようになっている。

転写ユニット７は、駆動ロール７１と、従動ロール７２と、搬送ベルト７３と、転写ロール７４Ｙ、７４Ｍ、７４Ｃ、７４Ｋとを備え、給紙ユニット５の上方に設けられている。
駆動ロール７１は、記録紙Ｐ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。
従動ロール７２は、装置本体ｍ１に回転自在に支持されており、記録紙Ｐの搬送方向の上流側に配置されている。
搬送ベルト７３は、駆動ロール７１と従動ロール７２との双方に掛け渡されており、反時計回りに回転するようになっている。
転写ロール７４Ｙ、７４Ｍ、７４Ｃ、７４Ｋは、それぞれ、プロセスカートリッジ４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋの感光体ドラム４２と対向するように、搬送ベルト７３を挟んで設けられ、搬送ベルト７３で搬送された記録紙Ｐへ感光体ドラム４２上のトナー像を静電転写させる転写電界を形成させるようになっている。
定着ユニット８は、転写ユニット７の搬送方向下流に設けられ、記録紙Ｐを挟んで搬送させる一対のロール８１、８２を備えている。この定着ユニット８は、一対のロール８１、８２間に、転写ユニット７から送り出されてきた記録紙Ｐを通しながら加熱することで、感光体ドラム４２から記録紙Ｐ上に転写されたトナー像を該記録紙Ｐに定着させる。
プロセスカートリッジ４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋは、転写ユニット７と後述のレーザ書き込みユニット９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋとの間に、搬送ベルト７３に沿うように並設されている。このプロセスカートリッジ４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋは、上述したように、装置本体ｍ１に着脱可能になっており、適宜交換できるようになっている。

レーザ書き込みユニット９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋは、一様に帯電された感光体ドラム４２の外表面に画像データに基づいてレーザ光を照射し、感光体ドラム上に静電潜像を形成させるもので、それぞれプロセスカートリッジ４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋに対応可能に装置本体ｍ１の上部に取り付けられている。
以上のように構成された画像形成装置Ｍは、まず、感光体ドラム４２が回転して、帯電ロール４３が感光体ドラム４２の外表面を一様に帯電していく。レーザ書き込みユニット９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋが、帯電した夫々の感光体ドラム４２の外表面に画像データに基づいてレーザ光を照射し、その感光体ドラム４２の外表面に静電潜像を形成する。そして、現像装置３が、現像領域Ａに位置に達した静電潜像を漸次トナー像に現像していく。
これと前後して、記録紙Ｐを挟持して待機していたレジストロール対６は、トナー像とを重ね合わせる所要のタイミングで記録紙Ｐを送り出す。送り出された記録紙Ｐは、搬送ベルト７３上に吸着し、搬送ベルト７３により各プロセスカートリッジ４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋに向かって移動を開始し、記録紙Ｐ上に各色のトナー像が漸次重畳していく。このようにしてフルカラーのトナー像を担持した記録紙Ｐは、定着ユニット８に移動し、熱と圧力でもってトナーを溶融し、固化することで、記録紙Ｐ上にフルカラーのトナー像が定着する。

次に、本発明の要部であるマグネットロール１の実施例と、その評価について説明する。
［実施例１］
ロール本体１１は、異方性ＳｒフェライトとＰＡ１２（１２ナイロン）を含むコンパウンドを用いて、樹脂温度３００℃で０．６Ｔの磁場を溝の底面と略平行な一方向に印加しながら射出成形した。その後０．１Ｔの磁場を射出時とは逆方向に印加して脱磁を行い、外径φ８．５ｍｍ、全長３１３ｍｍで、溝形状が底面長さ３．０ｍｍ、側面部高さ寸法を２．２ｍｍ、溝の全長が３００ｍｍの溝を有する軸一体型のロール本体１１とした。
高磁力発生体１３である希土類マグネットブロックは、異方性Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ磁性粉（愛知製鋼製マグファインＭＦ−Ｐ１３）９５０ｇと、熱可塑性樹脂微粒子（ポリエステル樹脂１００重量部に対して、４級アンモニウム円（帯電制御剤）１．５重量部、スチレンアクリル樹脂（低軟化点物質）１．５重量部、カーボンブラック２．０重量部が内添され、シリカ（Ｈ２０００）１．５重量部が外添されている）５０ｇとをターブラーミキサーで混練した後、金型内に充填し、１００Ａの配向電流をプレス方向と直行する方向に流しながら、４００ｋＮのプレス圧力で磁場中圧縮成形した。
その後３５００Ｖのパルス電圧で金型およびマグネットブロックを脱磁し、脱型し、１００℃×６０分で焼成した。このようにして幅２．４ｍｍ、高さ２．４ｍｍ、長さ３００ｍｍで、反圧入側はＲ形状の希土類マグネットブロックとした。

補強部材１２は、厚さ０．３ｍｍのＳＵＳ３０１−３／４Ｈ板金で製作されており、図４に示した展開図の板金の抜き形状を製作し、折り曲げ加工した。この時、図４に示す各寸法は、Ａ＝２．４ｍｍ、Ｂ＝２．２ｍｍ、Ｃ＝３００ｍｍ、Ｄ＝２．５ｍｍ、Ｅ＝２５ｍｍ、Ｆ＝４ｍｍ、Ｇ＝１ｍｍとし、端子金具部１２ｂの曲げ角度（接触角度）は７０°とした。
そして、第１の支軸部１１ｃのＤ字状を形成する平面部分とこれに対応する幅狭部の部分、及び、胴部１１ｂ側面とこれに対応する幅狭部の部分（図１において破線でＬ字状に図示した領域）とを接着剤で接着し、上述した各部材で実施例１にかかるマグネットロール１を組み付けた。その組み付けたマグネットロール１と、現像スリーブ２４、第１の軸支部２２、第２の軸支部２３、及び転がり軸受け２１を組み付けて、図５に示したように、端子金具部１２ｂが第１の軸支部２２の側面に当接した実施例１にかかる現像ローラ２を構成した。

［実施例２］
実施例２にかかるマグネットロール１及び現像ローラ２は、端子金具部１２ｂを対向するように２箇所設けた以外、実施例１と同じである。その端子金具部１２ｂは、胴部１１ｂ側の曲げ角度を７０°とし、第１の支軸部１１ｃ先端側の曲げ角度（接触角度）を２０°としており、図５に示すように、一方の端子金具部１２ｂが第１の軸支部２２の内側面に当接し、他方の端子金具部１２ｂが第１の軸支部２２の筒内面に当接するように構成した。
［実施例３］
実施例３にかかるマグネットロール１及び現像ローラ２は、補強部材１２の材質をＳＵＳ３０１−３／４Ｈに代えてＳＵＳ３０１−１／２Ｈした以外、実施例１と同じ構成とした。
［実施例４］
実施例３にかかるマグネットロール１及び現像ローラ２は、補強部材１２の材質をＳＵＳ３０１−３／４Ｈに代えてＳＵＳ３０１−１／２Ｈした以外、実施例２と同じ構成とした。

［比較例１］
比較例１にかかるマグネットロール１及び現像ローラ２は、補強部材１２が、希土類マグネットブロックを挿嵌させる溝部のみで、第１の支軸部１１ｃへ延出していないものを使用して構成した（端子金具部１２ｂはなし）。
［比較例２］
比較例２にかかる現像ローラ２は、実施例１と構成部材は同じであるが、補強部材１２とロール本体１１とを接着させずに構成した（端子金具部１２ｂは１箇所のみ）。
上述した実施例１〜４の試料、及び、比較例１、２の試料について、夫々の第１の支軸部１１ｃにおける強度と、現像バイアスの供給安定性の評価について説明する。
まず、マグネットロール１が水平となるように胴部１１ｂを支持し、第１の支軸部１１ｃの先端部に上から５Ｎの力を加えたところ、比較例１と２は軸が折れてしまったが、実施例１〜４は軸が折れず、十分な強度があることが裏付けられた。

現像バイアスの供給安定性は、現像バイアス供給板ｍ２を介して画像形成装置本体側から−４００Ｖの電圧を補強部材１２の先端部に印加し、現像ローラ２を駆動させた時の現像スリーブ２４上の電圧変化を、オシロスコープを用いて測定し、−４００Ｖに対しての変化量をパーセンテージで評価したところ、端子金具部１２ｂを２つ設けた実施例２と４の場合±１％以内の変動であり、極めて良好な結果が得られた。これらの結果を表１に示す。
［表１］

以上、本実施の形態を説明したが、上述した実施の形態は、本発明の好適な実施の形態の一例を示すものであり、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々変形実施が可能である。

本実施の形態にかかる現像ローラの縦断面図である。 図１のＸ−Ｘ線に沿える横断面図である。 本実施の形態にかかるマグネットロールの第１の支軸部側斜視図である。 本実施の形態にかかる補強部材の展開図である。 他の態様の現像ローラの縦断面図その１である。 他の態様の現像ローラの縦断面図その２である。 本実施の形態にかかるプロセスカートリッジの縦断面図である。 本実施の形態にかかる画像形成装置の縦断面図である。

符号の説明

１‥マグネットロール、１１‥ロール本体、１１ａ‥溝、１１ｂ‥胴部、１１ｃ‥第１の支軸部、１１ｄ‥第２の支軸部、１２‥補強部材、１２ａ‥凹部、１２ｂ‥端子金具部、１３‥高磁力発生体、２‥現像ローラ、２１‥転がり軸受け、２２‥第１の軸支部、２３‥第２の軸支部、２３ａ‥大径部、２３ｂ‥支軸部、２４‥現像スリーブ、３‥現像装置、４‥プロセスカートリッジ、Ｍ‥画像形成装置、ｍ２‥現像バイアス供給板

Claims (9)

1. 磁性粉体を含有させた樹脂材料で一体成形され、軸方向に向かって溝が形成された胴部と該胴部の径より縮径された支軸部とで段付の丸軸状に形成されたロール本体と、
   前記溝と前記支持部とに亘って沿うように設けられた補強部材と、
   該補強部材を介して前記溝に内設される高磁力発生体と、を備えてなり、
   前記補強部材は、導電材で構成され、前記支持部にかかる部位に通電用の端子金具部を切り起こし形成させたことを特徴とするマグネットロール。
2. 前記溝は、径方向の断面形状がコ字状に形成され、前記補強部材は、前記溝にかかる部位の径方向の断面形状が前記溝に挿嵌可能なコ字状に形成さ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ル。
3. 前記端子金具部は、少なくとも２つ切り起こし形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のマグネットロール。
4. 前記補強部材は、金属で構成されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載のマグネットロール。
5. 請求項１乃至４の何れか１項に記載のマグネットロールと、
   導電材で構成され、前記支持部を軸支させる共に前記胴部の径より大きい所要径の円柱状に形成された軸支部と、
   導電材で筒状に形成され、前記軸支部を挿嵌させると共に前記胴部を被装させる現像スリーブとを備え、
   前記端子金具部は、前記スリーブまたは前記軸支部に接触されてなることを特徴とする現像ローラ。
6. 静電潜像が形成される感光体へトナーを供給させる現像ローラを備えた現像装置であって、
   前記現像ローラは、
   請求項１乃至４の何れか１項に記載のマグネットロールと、
   導電材で構成され、前記支持部を軸支させる共に前記胴部の径より大きい所要径の円柱状に形成された軸支部と、
   導電材で筒状に形成され、前記軸支部を挿嵌させると共に前記胴部を被装させる現像スリーブとを備え、
   前記端子金具部は、前記スリーブまたは前記軸支部に接触されてなることを特徴とする現像装置。
7. 静電潜像が形成される感光体と、該感光体へトナーを供給させる現像ローラを備えた現像装置と、前記感光体を一様に帯電させる帯電手段とを備えたプロセスカートリッジであって、
   前記現像ローラは、
   請求項１乃至４の何れか１項に記載のマグネットロールと、
   導電材で構成され、前記支持部を軸支させる共に前記胴部の径より大きい所要径の円柱状に形成された軸支部と、
   導電材で筒状に形成され、前記軸支部を挿嵌させると共に前記胴部を被装させる現像スリーブとを備え、
   前記端子金具部は、前記スリーブまたは前記軸支部に接触されてなることを特徴とするプロセスカートリッジ。
8. 静電潜像が形成される感光体と、該感光体へトナーを供給させる現像ローラを備えた現像装置と、前記感光体を一様に帯電させる帯電手段とを備えた画像形成装置であって、
   前記現像ローラは、
   請求項１乃至４の何れか１項に記載のマグネットロールと、
   導電材で構成され、前記支持部を軸支させる共に前記胴部の径より大きい所要径の円柱状に形成された軸支部と、
   導電材で筒状に形成され、前記軸支部を挿嵌させると共に前記胴部を被装させる現像スリーブとを備え、
   前記端子金具部は、前記スリーブまたは前記軸支部に接触されてなることを特徴とする画像形成装置。
9. 静電潜像が形成される感光体と、該感光体へトナーを供給させる現像ローラを備えた現像装置と、前記感光体を一様に帯電させる帯電手段とを備えたプロセスカートリッジと、該プロセスカートリッジを内装させる画像形成本体とを備えた画像形成装置であって、
   前記現像ローラは、
   請求項１乃至４の何れか１項に記載のマグネットロールと、
   導電材で構成され、前記支持部を軸支させる共に前記胴部の径より大きい所要径の円柱状に形成された軸支部と、
   導電材で筒状に形成され、前記軸支部を挿嵌させると共に前記胴部を被装させる現像スリーブとを備え、
   前記端子金具部は、前記スリーブまたは前記軸支部に接触されてなることを特徴とする画像形成装置。

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