JP2015018087A - Developing roller, developing device, process cartridge, and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンター等に用いられる現像ローラ、現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置に関する。さらに詳しくは、現像スリーブに担持された現像剤を、感光体ドラムと現像スリーブとが間隙をもって対向する現像領域に搬送し、該感光体ドラム上の静電潜像を現像してトナー像を形成する現像ローラ及び現像装置に関する。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。 The present invention relates to a developing roller, a developing device, a process cartridge, and an image forming apparatus used for a copying machine, a facsimile, a printer, and the like. More specifically, the developer carried on the developing sleeve is conveyed to a developing area where the photosensitive drum and the developing sleeve face each other with a gap, and the electrostatic latent image on the photosensitive drum is developed to form a toner image. The present invention relates to a developing roller and a developing device. The present invention also relates to a process cartridge and an image forming apparatus having such a developing device.
従来から、複写機、ファクシミリ、プリンター等の電子写真方式の現像装置などに用いられる現像ローラは、次のように構成されている。すなわち、現像ローラは、複数の磁極がその表面に形成されたマグネットローラと、このマグネットローラが収容される円筒状の現像スリーブと、マグネットローラを収容した現像スリーブの両端部に嵌合、固定される一対のフランジと、で構成されている。このような現像ローラは、特許文献1(特開2011−17901号公報)等に開示されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, developing rollers used in electrophotographic developing devices such as copying machines, facsimiles, and printers are configured as follows. That is, the developing roller is fitted and fixed to a magnet roller having a plurality of magnetic poles formed on the surface thereof, a cylindrical developing sleeve in which the magnet roller is accommodated, and both ends of the developing sleeve in which the magnet roller is accommodated. And a pair of flanges. Such a developing roller is disclosed in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2011-17901).
このような現像ローラにおいては、マグネットローラの軸を固定した状態で外周の現像スリーブのみを回転させることで、現像スリーブの表面に吸着させた現像剤が現像領域まで搬送される。そして、現像領域まで搬送された現像剤は、感光ドラムに供給されて、感光ドラム表面に形成されている静電潜像を可視像化する。なお、感光ドラムに供給されずに現像スリーブ側に残留した現像剤は、現像スリーブの回転により現像剤剥離領域まで到達したところで現像スリーブから剥離される。なお、特許文献1では、現像ローラの製造において、現像スリーブにフランジを固定する方法としては、フランジ外周面に接着剤を塗布した状態でフランジを嵌合することにより固定する方法が示されている。
In such a developing roller, the developer adsorbed on the surface of the developing sleeve is conveyed to the developing region by rotating only the developing sleeve on the outer periphery with the shaft of the magnet roller fixed. The developer conveyed to the development area is supplied to the photosensitive drum, and the electrostatic latent image formed on the surface of the photosensitive drum is visualized. Note that the developer remaining on the developing sleeve side without being supplied to the photosensitive drum is peeled off from the developing sleeve when it reaches the developer peeling region by the rotation of the developing sleeve. In
しかしながら、特許文献1の方法では、フランジ外周面に接着剤を塗布する際の塗布ムラや塗布後から現像スリーブに嵌合させるまでの液ダレの発生により、接着剤膜厚の不均一が生じる。このため、接着剤の厚みムラによりフランジと現像スリーブの位置ずれが生じ、現像ローラとしての振れ精度が悪化し、画像濃度ムラが生じる現像ローラとなるという課題があった。
However, in the method of
そこで、特許文献2(特開平3−43479号公報)では、筒状嵌合部材に接着剤層を介して軸状被嵌合部材を挿篏して接着させる接着方法において、中心位置ずれによる振れを抑制するために、以下の構成を有している。すなわち、筒状嵌合部材と軸状被嵌合部材間のギャップが、軸状被嵌合部材の外周の互いに離れた複数個所で等しくなるように、ギャップの大きさを配慮して設定した微小球体を接着剤内に混在して接着剤層を構成し、この状態で筒状嵌合部材に軸状被嵌合部材を嵌挿する。 Therefore, in Patent Document 2 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-43479), in a bonding method in which a shaft-like mating member is inserted and bonded to a cylindrical fitting member via an adhesive layer, the deflection due to a center position shift is caused. In order to suppress this, the following configuration is provided. In other words, the gap between the cylindrical fitting member and the shaft-like mating member is set in consideration of the size of the gap so that the gap is equal at a plurality of locations on the outer circumference of the shaft-like mating member that are separated from each other. A spherical body is mixed in the adhesive to form an adhesive layer, and in this state, the shaft-like fitted member is inserted into the cylindrical fitting member.
また、特許文献3(特開2009-53310号公報)では、開放部にフランジ部材を有する円筒状部材において、開放部へのフランジ部材の固定に所定の粒径の粒子を含有した接着剤を用い、この接着剤をフランジ部材に塗布した後、フランジ部材を円筒状部材の開口部に嵌合して接着、固定するものが記載されている。 Moreover, in patent document 3 (Unexamined-Japanese-Patent No. 2009-53310), in the cylindrical member which has a flange member in an open part, the adhesive agent containing the particle | grain of a predetermined particle size is used for fixation of the flange member to an open part. After applying this adhesive to the flange member, the flange member is fitted into the opening of the cylindrical member to be bonded and fixed.
しかしながら、特許文献2及び3に記載のものでは、接着剤を一方の嵌合部材に塗布した後、被嵌合部材に嵌合して、両者を嵌合して接着固定する際、接着剤の塗布後に接着剤が硬化する前に嵌合しなければならず、迅速な作業が求められる。
However, in the thing of
本発明は、以上の背景に鑑みて、現像スリーブとフランジとを嵌合させた際の両者の位置精度と嵌合強度とを両立させ、かつ、嵌合による現像ローラの振れから生じる画像濃度ムラの発生を軽減させることができる現像ローラを提供することを目的としている。 In view of the above background, the present invention achieves both the positional accuracy and fitting strength of the developing sleeve and the flange when fitted together, and image density unevenness caused by the shake of the developing roller due to the fitting. An object of the present invention is to provide a developing roller that can reduce the occurrence of the above.
上述した課題を解決するため、請求項1に係る発明は、
円筒状の現像スリーブと、該現像スリーブの開口端部に挿入されて固定されるフランジと、を備えた現像ローラにおいて、
前記フランジは、前記現像スリーブに挿入される先端側に設けられた小径の小径部と、該小径部より後端側に設けられた前記小径部より大径の大径部と、該大径部より後端側に設けられ、前記現像スリーブを回転駆動させる回転軸と、が同軸に備えられており、
前記現像スリーブは、その開口端部に、前記フランジが挿入された時に前記大径部が嵌合される大径対応部が設けられており、
前記小径部は、該現像スリーブの開口端部への前記フランジの挿入前に塗料が塗布されると共に、挿入時に前記大径対応部との間にギャップGを形成する径を有し、
前記塗料には、前記ギャップGより大きい径を有すると共に内部に接着剤を包含しており、前記現像スリーブの開口端部への前記フランジの挿入時に潰れて破裂し前記接着剤を前記ギャップ内に拡散させる樹脂球体と、前記ギャップと略同径の金属球体と、が分散されており、
前記大径対応部への前記大径部の嵌合と、前記大径対応部への前記接着剤による前記小径部の接着と、により前記現像スリーブと前記フランジとが結合されている
ことを特徴とする。
In order to solve the above-described problem, the invention according to
In a developing roller comprising a cylindrical developing sleeve, and a flange that is inserted into and fixed to the opening end of the developing sleeve,
The flange includes a small-diameter small-diameter portion provided on the front end side inserted into the developing sleeve, a large-diameter portion larger in diameter than the small-diameter portion provided on the rear end side from the small-diameter portion, and the large-diameter portion. A rotating shaft that is provided on the rear end side and that rotates the developing sleeve is provided coaxially;
The developing sleeve is provided with a large-diameter corresponding portion into which the large-diameter portion is fitted when the flange is inserted at an opening end portion thereof.
The small-diameter portion has a diameter that forms a gap G between the small-diameter portion and the large-diameter corresponding portion when the paint is applied before insertion of the flange into the opening end portion of the developing sleeve.
The paint has a larger diameter than the gap G and contains an adhesive inside. The paint is crushed and ruptured when the flange is inserted into the opening end of the developing sleeve, and the adhesive is put into the gap. Resin spheres to be diffused and metal spheres having substantially the same diameter as the gap are dispersed,
The developing sleeve and the flange are coupled by fitting the large diameter portion to the large diameter corresponding portion and bonding the small diameter portion with the adhesive to the large diameter corresponding portion. And
本発明の現像ローラによれば、現像スリーブとフランジとを嵌合させた際の両者の位置精度と嵌合強度とを両立させ、かつ、嵌合による現像ローラの振れから生じる画像濃度ムラの発生を軽減させることができる。 According to the developing roller of the present invention, when the developing sleeve and the flange are fitted to each other, both the positional accuracy and the fitting strength of the both are achieved, and the occurrence of image density unevenness caused by the shaking of the developing roller due to the fitting is generated. Can be reduced.
(第1の実施形態)
以下、本発明について図面を参照しながら説明する。図1は、本発明に係る画像形成装置の構成例を示す構成図。図2は、図1の画像形成装置におけるプロセスカートリッジ及び現像装置の構成例を示す断面図である。図3は、現像ローラの構造例を示す図2におけるIII―III線断面図である。
(First embodiment)
The present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram showing a configuration example of an image forming apparatus according to the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a configuration example of a process cartridge and a developing device in the image forming apparatus of FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line III-III in FIG. 2 showing a structural example of the developing roller.
画像形成装置1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7(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1は、図1に示すように、装置本体2と、給紙ユニット3と、転写ユニット4と、定着ユニット5と、レジストローラ対10と、複数のレーザ書き込みユニット22Y,22M,22C,22Kと、を少なくとも備えている。画像形成装置1は、さらに、複数のプロセスカートリッジ6Y,6M,6C,6Kを備えている。
The
装置本体2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2は、給紙ユニット3と、転写ユニット4と、定着ユニット5と、複数のプロセスカートリッジ6Y,6M,6C,6Kと、レジストローラ対10と、複数のレーザ書き込みユニット22Y,22M,22C,22Kと、を収容している。
The apparatus
給紙ユニット3は、装置本体2の下部に複数設けられている。給紙ユニット3は、前述した記録紙7を重ねて収容するとともに装置本体2に出し入れ自在な給紙カセット23と、給紙ローラ24と、を備えている。給紙ローラ24は、給紙カセット23内の一番上の記録紙7に押し当てられている。給紙ローラ24は、前述した一番上の記録紙7を、転写ユニット4の後述する搬送ベルト29と、プロセスカートリッジ6Y,6M,6C,6Kの後述する現像装置13の感光体ドラム8と、の間に送り出す。
A plurality of
レジストローラ対10は、給紙ユニット3から転写ユニット4に搬送される記録紙7の搬送経路に設けられており、一対のローラ10a,10bを備えている。レジストローラ対10は、一対のローラ10a,10b間に記録紙7を挟み込み、該挟み込んだ記録紙7をトナー像に重ね合わせ得るタイミングで、転写ユニット4と、プロセスカートリッジ6Y,6M,6C,6Kと、の間に送り出す。
The
転写ユニット4は、給紙ユニット3の上方に設けられている。転写ユニット4は、駆動ローラ27と、従動ローラ28と、搬送ベルト29と、転写ローラ30Y,30M,30C,30Kと、を備えている。駆動ローラ27は、記録紙7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28は、装置本体2に回転自在に支持されており、記録紙7の搬送方向の上流側に配置されている。搬送ベルト29は、無端環状に形成されており、前述した駆動ローラ27と従動ローラ28と、の双方に掛け渡されている。搬送ベルト29は、駆動ローラ27が回転駆動されることで、前述した駆動ローラ27と従動ローラ28と、の回りを図中半時計回りに循環(無端走行)する。
The transfer unit 4 is provided above the
転写ローラ30Y,30M,30C,30Kは、それぞれ、プロセスカートリッジ6Y,6M,6C,6Kの感光体ドラム8との間に、搬送ベルト29と該搬送ベルト29上の記録紙7と、を挟む。転写ユニット4は、転写ローラ30Y,30M,30C,30Kが、給紙ユニット3から送り出された記録紙7を各プロセスカートリッジ6Y,6M,6C,6Kの感光体ドラム8の外表面に押し付けて、感光体ドラム8上のトナー像を記録紙7に転写する。転写ユニット4は、トナー像を転写した記録紙7を定着ユニット5に向けて送り出す。
The
定着ユニット5は、転写ユニット4の記録紙7の搬送方向の下流に設けられ、互いの間に記録紙7を挟む一対のローラ5a,5bを備えている。定着ユニット5は、一対のローラ5a,5b間に転写ユニット4から送り出されてきた記録紙7を押圧加熱することで、感光体ドラム8から記録紙7上に転写されたトナー像を、該記録紙7に定着させる。
The fixing
レーザ書き込みユニット22Y,22M,22C,22Kは、それぞれ、装置本体2の上部に取り付けられている。レーザ書き込みユニット22Y,22M,22C,22Kは、それぞれ、一つのプロセスカートリッジ6Y,6M,6C,6Kに対応している。レーザ書き込みユニット22Y,22M,22C,22Kは、プロセスカートリッジ6Y,6M,6C,6Kの後述の帯電ローラ9により一様に帯電された感光体ドラム8の外表面にレーザ光を照射して、静電潜像を形成する。
The
プロセスカートリッジ6Y,6M,6C,6Kは、それぞれ、転写ユニット4と、レーザ書き込みユニット22Y,22M,22C,22Kと、の間に設けられている。プロセスカートリッジ6Y,6M,6C,6Kは、装置本体2に着脱自在である。プロセスカートリッジ6Y,6M,6C,6Kは、記録紙7の搬送方向に沿って、互いに並設されている。
The
プロセスカートリッジ6Y,6M,6C,6Kは、図2に示すように、カートリッジケース11と、帯電装置としての帯電ローラ9と、感光体ドラム(像担持体ともいう)8と、クリーニング装置としてのクリーニングブレード12と、現像装置13と、を備えている。このため、画像形成装置1は、帯電ローラ9と、感光体ドラム8と、クリーニングブレード12と、現像装置13と、を少なくとも備えている。
As shown in FIG. 2, the
カートリッジケース11は、装置本体2に着脱自在で、かつ帯電ローラ9と、感光体ドラム8と、クリーニングブレード12と、現像装置13と、を収容している。帯電ローラ9は、感光体ドラム8の外表面を一様に帯電する。感光体ドラム8は、現像装置13の後述する現像ローラ15と間隔をあけて配されている。感光体ドラム8は、軸芯を中心として回転自在な円柱状又は円筒状に形成されている。感光体ドラム8は、対応するレーザ書き込みユニット22Y,22M,22C,22Kにより、外表面上に静電潜像が形成される。感光体ドラム8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29との間に位置付けられた記録紙7に転写する。クリーニングブレード12は、記録紙7にトナー像を転写した後に、感光体ドラム8の外表面に残留した転写残トナーを除去する。
The
現像装置13は、図2に示すように、現像剤供給部14と、現像剤担持体としての現像ローラ15と、規制部材としてのドクタブレード16と、ケース25と、を少なくとも備えている。現像剤供給部14は、収容槽17と、攪拌部材としての一対の攪拌スクリュー18と、を備えている。収容槽17は、感光体ドラム8と長さが略等しい箱状に形成されている。また、収容槽17内には、該収容槽17の長手方向に沿って延びた仕切壁19が設けられている。仕切壁19は、収容槽17内を第1空間20と、第2空間21と、に区画している。また、第1空間20と第2空間21と、は両端部が互いに連通している。
As shown in FIG. 2, the developing
収容槽17は、第1空間20と第2空間21との双方に現像剤26を収容する。現像剤26は、トナーと、磁性キャリア(磁性粉ともいう)とを含んでいる。トナーは、第1空間20と、第2空間21と、のうち現像ローラ15から離れた側の第1空間20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よい。磁性キャリアは、第1空間20と第2空間21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。
The
攪拌スクリュー18は、第1空間20と第2空間21のそれぞれに収容されている。攪拌スクリュー18の長手方向は、収容槽17、現像ローラ15及び感光体ドラム8の長手方向と平行である。攪拌スクリュー18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26を搬送する。図示例では、第1空間20内の攪拌スクリュー18は、現像剤26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21内の攪拌スクリュー18は、現像剤26を他端部から一端部に向けて搬送する。
The stirring
前述した構成によれば、現像剤供給部14は、第1空間20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21の他端部に搬送する。そして、現像剤供給部14は、第2空間21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15の外表面に供給する。
According to the above-described configuration, the
ケース25は、箱状に形成され、前述した現像剤供給部14の収容槽17に取り付けられて、該収容槽17とともに、現像ローラ15などを覆う。また、ケース25の感光体ドラム8と相対する部分には、開口部25aが設けられている。
The
現像ローラ15は、円柱状に形成され、第2空間21と感光体ドラム8と、の間でかつ前述した開口部25aの近傍に設けられている。現像ローラ15は、感光体ドラム8と収容槽17と、の双方と平行である。現像ローラ15は、感光体ドラム8と間隔をあけて配されている。現像ローラ15と感光体ドラム8と、の間の空間は、現像剤26のトナーを感光体ドラム8に吸着させて、静電潜像を現像してトナー像を得る現像領域31をなしている。現像領域31では、現像ローラ15と感光体ドラム8と、が相対する。
The developing
現像ローラ15は、図2及び図3に示すように、芯金34と、円筒状のマグネットローラ(磁石体ともいう)33と、前述した円筒状の現像スリーブ32と、フランジ35を備えている。芯金34は、長手方向が感光体ドラム8の長手方向と平行に配され、前述したケース25に回転することなく固定されている。フランジ35は後述する嵌合方法にて固定されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the developing
マグネットローラ33は、磁性材料で構成され、かつ円筒状に形成されているとともに、図示しない複数の固定磁極が取り付けられている。マグネットローラ33は、芯金34の外周に軸芯回りに回転することなく固定されている。固定磁極は、長尺で棒状の磁石であり、マグネットローラ33に取り付けられている。固定磁極は、マグネットローラ33則ち現像ローラ15の長手方向に沿って延びており、該マグネットローラ33の全長に亘って設けられている。前述した構成のマグネットローラ33は、現像スリーブ32内に収容されている(内包されている)。
The
一つの固定磁極は、前述した攪拌スクリュー18と相対している。該一つの固定磁極は、汲み上げ磁極をなしており、現像スリーブ32即ち現像ローラ15の外表面上に磁気力を生じて、収容槽17の第2空間21内の現像剤26を現像スリーブ32の外表面に吸着する。
One fixed magnetic pole is opposed to the agitating
他の一つの固定磁極は、前述した感光体ドラム8と相対している。この固定磁極は、現像磁極をなしており、現像スリーブ32即ち現像ローラ15の外表面上に磁気力を生じて、現像スリーブ32と感光体ドラム8と、の間に磁界を形成する。この固定磁極は、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32の外表面に吸着された現像剤26のトナーを感光体ドラム8に受け渡すようになっている。
The other fixed magnetic pole is opposed to the
前述した汲み上げ磁極と現像磁極との間には、少なくとも一つの固定磁極が設けられている。この少なくとも一つの固定磁極は、現像スリーブ32即ち現像ローラ15の外表面上に磁気力を生じて、現像前の現像剤26を感光体ドラム8に向けて搬送するとともに、現像済みの現像剤26を感光体ドラム8から収容槽17内まで搬送する。
At least one fixed magnetic pole is provided between the pumping magnetic pole and the developing magnetic pole. The at least one fixed magnetic pole generates a magnetic force on the outer surface of the developing
前述した固定磁極は、現像スリーブ32の外表面に現像剤26を吸着すると、現像剤26の磁性キャリアを該固定磁極が生じる磁力線に沿って複数重ねさせて、該現像スリーブ32の外表面上に立設(穂立ち)させる。このように、磁性キャリアが磁力線に沿って複数重なって現像スリーブ32の外表面上に立設する状態を、磁性キャリアが現像スリーブ32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に前述したトナーが吸着する。則ち、現像スリーブ32は、マグネットローラ33の磁力により外表面に現像剤26を吸着する。
When the developer 26 adsorbs the developer 26 to the outer surface of the developing
現像スリーブ32は、円筒状に形成されている。現像スリーブ32は、マグネットローラ33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32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32は、アルミニウム合金、真鍮、ステンレス鋼(SUS)、導電性の樹脂などの非磁性材料で構成されている。現像スリーブ32は、外表面に粗面化処理が施されている。
The developing
アルミニウム合金は、加工性、軽さの面で優れている。アルミニウム合金を用いる場合には、A6063、A5056及びA3003を用いるのが好ましい。ステンレス鋼(SUS)を用いる場合には、SUS303、SUS304及びSUS316を用いるのが好ましい。なお、図示例では、現像スリーブ32は、アルミニウム合金で構成されている。
Aluminum alloys are excellent in terms of workability and lightness. When an aluminum alloy is used, it is preferable to use A6063, A5056, and A3003. When using stainless steel (SUS), it is preferable to use SUS303, SUS304, and SUS316. In the illustrated example, the developing
現像スリーブ32の外径は、14mm〜30mm程度であるのが望ましい。現像スリーブ32の軸(軸芯)方向の長さは、300mm〜350mm程度であるのが望ましい。
The outer diameter of the developing
ドクタブレード16は、現像装置13の感光体ドラム8寄りの端部に設けられている。ドクタブレード16は、現像スリーブ32の外表面と間隔をあけた状態で、前述したケース25に取り付けられている。ドクタブレード16は、所望の厚さを越える、現像スリーブ32の外表面上の現像剤26を収容槽17内にそぎ落として、現像領域31に搬送される現像スリーブ32の外表面上の現像剤26を所望の厚さにする。
The
前述した構成の現像装置13は、現像剤供給部14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26を固定磁極により現像スリーブ32の外表面に吸着する。そして、現像装置13は、現像スリーブ32が回転して、複数の固定磁極により吸着した現像剤26を現像領域31に向かって搬送する。現像装置13は、ドクタブレード16で所望の厚さになった現像剤26を感光体ドラム8に吸着させる。こうして、現像装置13は、現像剤26を現像ローラ15に担持し、現像領域31に搬送して、感光体ドラム8上の静電潜像を現像して、トナー像を形成する。
In the developing
そして、現像装置13は、現像済みの現像剤26を、収容槽17に向かって離脱させる。さらに、収容槽17内に収容された現像済みの現像剤26は、再度、第2空間21内で他の現像剤26と十分に攪拌されて、感光体ドラム8の静電潜像の現像に用いられる。なお、現像装置13は、現像剤供給部14が例えば感光体ドラム8に供給されるトナーの濃度が低下したことを後述するトナー濃度センサで検知すると、撹拌スクリュー18の回転駆動によりトナーを現像ローラ15に向けて繰り出すようになっている。
Then, the developing
前述した構成の画像形成装置1は、以下に示すように、記録紙7に画像を形成する。まず、画像形成装置1は、感光体ドラム8を回転して、この感光体ドラム8の外表面を一様に帯電ローラ9により−700Vに帯電する。感光体ドラム8の外表面にレーザ光を照射して、感光体ドラム8を露光して、画像部分を−150Vに減衰させて、該感光体ドラム8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31に位置付けられると、この静電潜像に−550Vの現像バイアス電圧を印加する。それにより、現像装置13の現像スリーブ32の外表面に吸着した現像剤26が感光体ドラム8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8の外表面に形成する。
The
そして、画像形成装置1は、搬送されてきた記録紙7を、プロセスカートリッジ6Y,6M,6C,6Kの感光体ドラム8と転写ユニット4の搬送ベルト29と、の間に位置させ、感光体ドラム8の外表面上に形成されたトナー像を記録紙7に転写する。画像形成装置1は、定着ユニット5で記録紙7にトナー像を定着する。こうして、画像形成装置1は、記録紙7にカラー画像を形成する。
Then, the
一方、転写されずに感光体ドラム8上に残ったトナーは、クリーニングブレード12によって回収される。残留トナーを除去された感光体ドラム8は、図示しない除電ランプで初期化され、次回の画像形成プロセスに供される。
On the other hand, the toner remaining on the
また、前述した画像形成装置1では、環境変動や経時変動による画質の変動を抑えるために、プロセスコントロールを行なっている。具体的には、まず現像装置13における現像能力を検出する。例えば、あるトナーパターンの画像を、現像バイアス電圧を一定にした条件下で感光体ドラム8上に形成し、その画像濃度を図示しない光センサで検出し、濃度変化から現像能力を把握する。そして、この現像能力が所定の目標現像能力になるように、トナー濃度の目標値を変更することで、画質を一定に保つことができる。例えば、光センサで検出したトナーパターンの画像濃度が、目標現像濃度よりも薄い場合には、トナー濃度を高くするように、図示しない制御手段としてのCPUが撹拌スクリュー18を回転駆動するモータの駆動回路を制御する。一方、光センサで検出したトナーパターンの画像濃度が、目標現像濃度よりも濃い場合には、トナー濃度を低くするように、CPUが前述したモータの駆動回路を制御する。ここで、上記トナー濃度は図示しないトナー濃度センサで検知される。なお、感光体ドラム8上に形成されるトナーパターンの画像濃度は、現像ローラ15の現像スリーブ32による画像濃度周期ムラの影響で多少変動することがある。
Further, in the
前述した現像ローラ15においては、現像スリーブ32の開口端部にはフランジ35が結合されている。このフランジ35は、現像スリーブ32を現像装置13内で回転駆動させる際の基準としている。このフランジ35と現像スリーブ32と、の相対位置関係によっては、現像ローラ15の回転時に、現像スリーブ32の回転ムラが生じることになる。それにより、感光体ドラム8上に形成されるトナーパターンの画像濃度が、現像スリーブの回転ムラによる周期ムラを生じことがある。
In the developing
そこで、本発明では、現像スリーブ32の開口端部へのフランジ35の挿入前に、内部に接着剤55を含む樹脂球体51と該樹脂球体よりも径の小さい球体52と、を分散した塗料53がフランジ35に塗布される。塗料53の塗布後、フランジ35を現像スリーブ32に嵌合して結合することにより、フランジ35と現像スリーブ32の相対位置のずれの発生を抑制させることにした。
Therefore, in the present invention, before the
図4に示すフランジ35には、小径部36と、大径部37と、回転軸38と、が同軸に備えられている。小径部36は、現像スリーブ32に挿入される先端側に設けられる。小径部36の外周面には、フランジ35を現像スリーブ32に嵌合して接合するための塗料53が塗布される。大径部37は、小径部36より後端側に設けられている。大径部37は、現像スリーブ32の開口端部に設けられた大径対応部32aに対して滑合級の嵌合が行われるように、小径部36より大きい径を有する。回転軸38は、大径部37より後端側に設けられ、図示しない駆動源で回転駆動される。
The
図6(a)に示すように、現像スリーブ32の大径対応部32aの内径と、該内径よりも小径となるように設定された小径部36の外周面と、の間には、ギャップGが形成される。小径部36に塗布される塗料53中には、ギャップGより大きい径を有すると共に内部に接着剤55を包含する樹脂球体51と、ギャップGと略同径の金属球体52とが拡散されている。ギャップGは、3〜550μmになるように設定されていると共に、フランジ35の大径部37の外周と、現像スリーブ32の大径対応部32aと、の隙間が滑合級の嵌合になるように、大径部37の大径が設定されている。例えば、大径部37の外径は、軸等級h5〜h6に設定されている。(軸等級の例:軸寸法がφ24〜30mmの場合、n6:+15μm〜+28μm。h5:0〜−9μm、h6:0〜−13μm)。
As shown in FIG. 6A, there is a gap G between the inner diameter of the large
一般的なフランジと現像スリーブの結合方法としては、方法1・・・「軸の滑合嵌合+現像スリーブのカシメ」、方法2・・・「軸の滑合嵌合+接着剤」、方法3・・・「焼きばめ」、方法4・・・「軸の圧入嵌合」などがある。フランジと現像スリーブの結合には、相対位置関係だけではなく、結合強度も必要となるため、各結合方法は、位置関係の精度と結合強度に関して、メリット・デメリットがある。
As a general method of connecting the flange and the developing sleeve,
方法1の「軸の滑合嵌合+現像スリーブのカシメ」では、位置関係精度は滑合嵌合で確保し、結合強度は現像スリーブにカシメを施すことで確保している。この方法は、フランジの抜け防止という点では非常に利点がある。しかし、フランジの挿入後に現像スリーブを変形させるので組立工数の増加と、確実な結合を行うためには現像スリーブのカシメ量が多く必要なので、多部位へも影響し、現像スリーブ単体の振れも悪化するケースがある。
In
方法2の「軸の滑合嵌合と接着剤」では、方法1と同様に、位置関係の精度は滑合嵌合で確保している。結合強度は、接着剤を用いることで確保しており、方法1のように現像スリーブの変形といった影響が発生しない。しかし、接着剤は均一な塗布が難しく、挿入部全域で同等の結合強度を確保するのが難しい。まだ、接着剤のはみだしも生じてしまうため、現像剤を搬送する現像ローラに使用するのはあまり望ましくない。
In
方法3の「焼きばめ」では、結合強度を焼きばめ、つまり現像スリーブを熱して膨張させた状態で、フランジを挿入し、冷えた現像スリーブによってはさまれることで確保している。この方法では、フランジの挿入時の現像スリーブが膨張した状態であるため、位置関係の精度確保が難しい。
In the “shrink fit” of
方法4の「軸の圧入嵌合」では、軸の嵌合を圧入級にすることで、滑合嵌合よりは位置精度が悪くなるが、滑合嵌合よりも結合強度を確保している。この結合強度は、一般的には焼きばめよりは劣る。 In method 4, “shaft press-fitting”, the shaft fitting is made into a press-fit class, so that the positional accuracy is worse than that of the sliding fitting, but the coupling strength is secured more than the sliding fitting. . This bond strength is generally inferior to shrink fitting.
このように結合方法によって、位置関係の精度と結合強度の確保のメリット・デメリットがある。しかし、位置関係の精度と結合強度の両立が近年望まれている。特許文献1(特開2011−17901号公報)では、上記方法2「軸の滑合嵌合+接着剤」により、位置精度と結合強度の両立を図ることを発展させたものである。しかし、接着剤の膜厚が均一に塗布された場合はよいが、塗布時に塗布ムラや、作業中の液ダレなどが発生することがある。それに起因する接着剤膜厚差によって、位置精度がばらつくことがあり、それにより画像形成装置において、画像濃度ムラを発生することが課題としてある。
As described above, there are advantages and disadvantages of securing the positional relationship accuracy and the coupling strength depending on the coupling method. However, in recent years, there has been a desire for both positional accuracy and coupling strength. In Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2011-17901), the above-described
そこで、本発明では、フランジ35の小径部36の外周面に直接接着剤を塗布するのではなく、塗料53を塗布する。塗料53中には、ギャップGより大きい径を有すると共に内部に接着剤55を包含する樹脂球体51と、ギャップGと略同径の金属球体52とが分散されている。それにより、塗布ムラによる位置連れや、作業中の液ダレといった課題を解消し、フランジと現像スリーブの位置関係の精度と結合強度の確保とを両立させた現像ローラを発明した。
Therefore, in the present invention, the
前述のように、フランジ35の現像スリーブ32に挿入される先端側の小径部36は、現像スリーブ32の大径対応部32aへの挿入時に両者の隙間(ギャップG)が、3〜550μmになるように、その径が設定されている。また、フランジ35の大径部37の外径は、その外周面と現像スリーブ32の大径対応部32aと、の隙間が両者の嵌合時に滑合級の嵌合になるように設定されている。
As described above, the small-
小径部36には、ギャップGに対し+2〜+50μmになるようにその外径D1が設定されると共に接着剤55を内部に包含する樹脂球体51が分散された塗料53が塗布されている。さらに、この塗料53には、小径部36への塗布後フランジ35が現像スリーブ32に嵌合された時現像スリーブ32の大径対応部32aとの隙間が−10〜0μmになるように外径D2が設定され、かつ樹脂球体51よりも小さい金属球体52も分散されている。樹脂球体51は、現像スリーブ32との隙間に対し、大きすぎると、フランジ35のスムーズな挿入ができず位置が偏ってしまう上、逆に小さいと樹脂層が破壊されないものが発生するため位置が偏る上に現像スリーブ32との結合強度が弱くなる。金属球体52は、大きすぎると位置の偏りが発生し、小さいと位置決めの効果を有さないため、その外径が上記のように設定されていることが望ましい。
The
樹脂球体51の外部樹脂の肉厚は、5〜20μmの範囲が望ましい。この範囲では、樹脂層が破壊できなくて接着剤が周囲に流れ出ないことを防止することができるためである。ただし、現像スリーブ32との隙間の公差管理が精密に管理でき、確実に樹脂層の破壊ができる公差設定が可能である場合は、この限りではない。
The thickness of the external resin of the
図6(b)に示すように、小径部36に塗料53が塗布されたフランジ35が現像スリーブ32の大径対応部32aに挿入されると、塗料53中の樹脂球体51が現像スリーブ32との衝突により潰れて破裂し、樹脂球体51中の接着剤55が流れ出る。この流れ出た接着剤55が、塗料53の上側でフランジ35の大径対応部32aの内周面上に入り込むと共に、塗料53の下側でフランジ35の小径部36の外周面上にも入り込んで硬化されることで、フランジ35と現像スリーブ32の接合が行われる。このとき、現像スリーブ32とフランジ35の位置関係は、金属球体52及びフランジ35の大径部37により相対位置決めがなされており、接着剤のムラにより位置関係が変わることなく、接合による結合を完了させることができる。そのため、現像スリーブ32とフランジ35都を嵌合させた際の両者の位置精度と嵌合強度とを両立させ、かつ、嵌合による現像ローラの振れから生じる画像濃度ムラの発生を軽減させることができる。なお、接着剤55は、現像スリーブ32へのフランジ35の嵌合時に樹脂球体51から流れ出るので、嵌合前に硬化することがないため、嵌合作業を余裕を持って行うことができ、作業性がよい。
As shown in FIG. 6B, when the
塗料53中における樹脂球体51と球体52の配合量(Vol%)は、樹脂球体51:30〜50(Vol%)に対し、金属球体52:10〜30(Vol%)が望ましい。金属球体52の材質は、フランジ32と同材質にすることが望ましいが、必ずしも同材質でなくても、位置決めの機能には問題ない。
As for the compounding quantity (Vol%) of the
各種材料は、効果が発揮できれば、これらの材料に限るものではないが、金属球体52の材質は、アルミや非磁性のSUS等、樹脂球体51の材料にはウレタン樹脂やポリウエア樹脂など、接着剤は、シアノアクリレート系瞬間接着剤などが使用される。フランジ32の材質は、アルミや非磁性のSUS等などが使用される。塗料53の材質は、主成分となる結合材には、石油を原材料とした合成樹脂が主に使われ、エポキシ樹脂やアクリル樹脂などがある。溶剤には、アルコールやエーテルなどが使われる。また、塗布状態をわかりやすくする場合などには、さらに顔料を添加したものを使用する場合もある。
The various materials are not limited to these materials as long as the effect can be exhibited, but the material of the
以上説明したように、本発明の第1の実施形態によれば、現像スリーブとフランジとを嵌合させた際の両者の位置精度と嵌合強度とを両立させ、かつ、嵌合による現像ローラの振れから生じる画像濃度ムラの発生を軽減させることができる現像ローラが得られる。また、現像スリーブとフランジの嵌合結合において、嵌合作業を余裕を持って行うことができ、作業性がよい。また、また、該現像ローラを用いた現像装置、プロセスカートリッジおよび画像形成装置が得られる。 As described above, according to the first embodiment of the present invention, both the positional accuracy and the fitting strength of the developing sleeve and the flange when fitted together are achieved, and the developing roller by fitting is used. Thus, a developing roller can be obtained that can reduce the occurrence of image density unevenness caused by the wobbling. Further, in the fitting and coupling of the developing sleeve and the flange, the fitting work can be performed with a margin and the workability is good. Further, a developing device, a process cartridge, and an image forming apparatus using the developing roller can be obtained.
(第2の実施形態)
図7は、本発明の第2の実施形態に係る現像ローラにおける現像スリーブとフランジの嵌合状態を説明する説明図であり、(a)は嵌合前、(b)は嵌合後を示す。第2の実施形態では、フランジ35の小径部36の周方向にリブ状の凸部36bを形成し、凸部36bの間に複数個(ここでは2個)の段部36aが形成されていることを特徴とし、それ以外の構成は全て第1の実施形態と同じである。現像スリーブ32に挿入される先端側の段部36aに塗料53が塗布される。
(Second Embodiment)
FIGS. 7A and 7B are explanatory diagrams for explaining a fitting state of the developing sleeve and the flange in the developing roller according to the second embodiment of the present invention, where FIG. 7A shows before fitting, and FIG. 7B shows after fitting. . In the second embodiment, rib-shaped
図7(b)に示すように、フランジ35を現像スリーブ32へ嵌合した後は、樹脂球体51が潰れて破裂して流れ出た接着剤55が、段部36a間の凸部36bの先端にも付着して硬化されるので、嵌合強度が第1の実施形態より強くなる。
As shown in FIG. 7B, after the
(第3の実施形態)
図8は、本発明の第3の実施例に係る現像ローラにおけるフランジの構成例を説明する説明図であり、(a)は第1例、(b)は第2例、(c)は第3例を示す。樹脂球体51および金属球体52を含む塗料53が塗布されるフランジ35の小径部36の外周面には、溝を有していてもかまわない。この溝は、例えば、周方向に形成したり(第1例、図8(a)参照)、軸方向に形成したり(第3例、図8(c)参照)、軸方向に斜めに形成したり(第2例、図8(b)参照)、螺旋状に形成したりすることができる。この溝に塗料53が塗布される。
(Third embodiment)
FIGS. 8A and 8B are explanatory views for explaining a configuration example of a flange in the developing roller according to the third embodiment of the present invention, in which FIG. 8A is a first example, FIG. 8B is a second example, and FIG. Three examples are shown. The outer peripheral surface of the
溝の深さは金属球体52の直径に対し、50%〜70%にすることで、接着剤の量を最小限にすることができる上、接着不良や位置の偏りも少ないので、この範囲で使用することが望ましい。溝部分の内径は、現像スリーブ32に小径部35を挿入した場合の大径対応部32aとの間隔が、上記に説明したギャップGと同じになるように設定される。溝の幅は、樹脂球体51の直径に対し、130%の幅以上であれば、問題ない。溝の本数は、接着部36の表面面積に対し、40%〜60%になるようにするのが最も接着強度が強くなるため、この範囲で使用することが望ましい。しかし、対象の要求強度によっては、この限りではない。
By setting the depth of the groove to 50% to 70% of the diameter of the
また、フランジ35の小径部36の溝部分への塗料53の塗布状態では、樹脂球体51および金属球体52が塗料53に完全に埋没した状態より、少し凸になった状態で塗布された状態であることが望ましい。
Further, in the application state of the
この本発明の第3の実施形態によれば、このような溝を有することで、樹脂球体51から流れ出る接着剤55の現像スリーブ32との接触面積が増加し、塗料53による接着不足を軽減する効果がある。
According to the third embodiment of the present invention, by having such a groove, the contact area of the adhesive 55 flowing out from the
前述した画像形成装置1では、プロセスカートリッジ6Y,6M,6C,6Kは、カートリッジケース11と、帯電ローラ9と、感光体ドラム8と、クリーニングブレード12と、現像装置13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6Y,6M,6C,6Kは、少なくとも現像装置13を備えていれば良く、カートリッジケース11と帯電ローラ9と感光体ドラム8とクリーニングブレード12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1は装置本体2に着脱自在なプロセスカートリッジ6Y,6M,6C,6Kを備えている。しかしながら、本発明では画像形成装置1は現像装置13を備えていれば良く、プロセスカートリッジ6Y,6M,6C,6Kを必ずしも備えていなくても良い。
In the
次に本発明により作製された現像ローラの実施例と本発明によらない比較例について説明する。図9は、本発明に係る現像ローラの第1〜第5実施例の性能比較表を示す。図10は、現像ローラの第1〜第3比較例の性能比較表である。なお、実施例及び比較例による現像ローラを用いた画像形成装置による画像の評価画像評価条件は以下の通りである。 Next, an example of a developing roller manufactured according to the present invention and a comparative example not according to the present invention will be described. FIG. 9 shows a performance comparison table of the first to fifth embodiments of the developing roller according to the present invention. FIG. 10 is a performance comparison table of the first to third comparative examples of the developing roller. The image evaluation conditions of the image forming apparatus using the developing roller according to the example and the comparative example are as follows.
市販の複合機Imagio MP C6001(リコー製)の画像形成装置を用い、実施例及び比較例の現像ローラを交換しながら取付、マゼンタトナーを使用し、A4縦サイズ全面ベタ画像を出力し、画像濃度ムラを評価した。評価基準は下記の通り。
○:濃度ムラの視認ランクが4以上
×:濃度ムラの視認ランクが3以下
(濃度ムラのランクは1〜5。5が最も良好)
Using an image forming apparatus of a commercially available multifunction machine Imagio MP C6001 (manufactured by Ricoh), replacing the developing roller of the example and the comparative example while mounting, using magenta toner, outputting an A4 vertical size full-scale solid image, and image density Unevenness was evaluated. The evaluation criteria are as follows.
◯: The visibility rank of density unevenness is 4 or more. X: The visibility rank of density unevenness is 3 or less (the rank of density unevenness is 1 to 5.5 is the best).
(実施例1)
実施例1では、現像スリーブ32とフランジ35のギャップGを10μmにし、樹脂球体51の直径D1及び金属球体52の直径D2を、それぞれ、D1=15μm、D2=8μmにした。また、樹脂球体51及び金属球体52の配合量を樹脂球体51:金属球体52=50%:20%にした塗料53を用いて、現像スリーブ32が外径φ25mmのアルミニウムで構成された現像ローラ15を形成した。樹脂球体51はシアノアクリレート系瞬間接着剤を内包し、樹脂層はウレタン樹脂を使用した。金属球体52はアルミを用いた。現像スリーブ32の大径対応部32aの内径はφ23.6mmとし、現像スリーブ32の大径対応部32aに挿入されるフランジ35の大径部37の外径はφ23.59mmとした。この現像ローラ15は、フランジ35の位置決め精度は、3μm以下を確保し、耐トルクは4Nm以上を有することができた。
Example 1
In Example 1, the gap G between the developing
この構成の現像ローラ15を用いた画像形成装置で画像を形成したところ、濃度ムラランク4の、周方向に濃度ムラのない良好な画像が得られた。また、この条件での製造では、位置決め精度と耐トルクの良品率はともに100%であった。(位置決め精度とは、図5におけるXの部分の振れ成分である。すなわち、現像スリーブ32の外径を基準としたフランジ35の振れを評価したものである。また、図5中の黒三角で示されているのは測定時の基準となる面であり、現像ローラの場合、むらのない画像を得るために振れが0.003mm以下であることが求められる。)
When an image was formed by the image forming apparatus using the developing
(実施例2)
実施例2では、フランジ35の小径部36の円周方向の溝を設け(図8(a))、現像スリーブ32とのギャップGを20μm、樹脂球体51の直径D1及び金属球体52の直径D2を、それぞれD1=25μm、D2=15μmにした。また、フランジ35の小径部36の円周上の溝に、樹脂球体51及び金属球体52の配合量を樹脂球体51:金属球体52=50vol%:20vol%にした塗料53を塗布したフランジ35を用いた。現像スリーブ32が外径φ25mmのアルミニウムで構成された現像ローラ15を形成した。樹脂球体51はシアノアクリレート系瞬間接着剤を内包し、樹脂層はウレタン樹脂を使用した。金属球体52はアルミを用いた。現像スリーブ32の大径対応部32の内径はφ23.6mmとし、現像スリーブ32に挿入されるフランジ35の大径部37の外径はφ23.59mmとし、溝幅は2mm、溝深さ20μmの溝を3本設けている。この現像ローラは、フランジ位置決め精度は、3μm以下を確保し、耐トルクは4.5Nm以上を有することができた。
(Example 2)
In Example 2, the circumferential groove of the
この構成の現像ローラ15を用いて画像形成装置で画像を形成したところ、濃度ムラランク4の、周方向に濃度ムラのない良好な画像が得られた。また、この条件での製造では、位置精度と耐トルクの良品率はともに100%であった。
When an image was formed by the image forming apparatus using the developing
(実施例3)
実施例3では、フランジ35の小径部36には軸方向の溝を設け(図8(c))、現像スリーブ32とのギャップGを10μm、樹脂球体51の直径D1及び金属球体52の直径D2を、それぞれD1=15μm、D2=8μmにした。また、フランジ35の小径部36の円周上の溝に、樹脂球体51及び金属球体52の配合量を樹脂球体51:金属球体52=50%:10%にした塗料53を塗布したフランジ35を用いた。また、現像スリーブ32が外径φ25mmのアルミニウムで構成された現像ローラ15を形成した。樹脂球体51はシアノアクリレート系瞬間接着剤を内包し、樹脂層はウレタン樹脂を使用した。金属球体52はアルミを用いた。現像スリーブ32の内径はφ23.6mmとし、現像スリーブ32に挿入されるフランジ35の大径部37の外径はφ23.59mmとした。また、フランジ35の接着部36には、溝幅2mm、深さ7μmの溝を3本設けた。この現像ローラ15は、フランジ35の位置精度は、3μm以下を確保し、耐トルクは5Nm以上を有することができた。
Example 3
In the third embodiment, an axial groove is provided in the
この構成の現像ローラを用いて画像形成装置で画像を形成したところ、濃度ムラランク4の、周方向に濃度ムラのない良好な画像が得られた。また、この条件での製造では、位置精度と耐トルクの良品率はともに100%であった。 When an image was formed by the image forming apparatus using the developing roller having this configuration, a good image having density unevenness rank 4 and no density unevenness in the circumferential direction was obtained. In addition, in the production under these conditions, the non-defective rate of the positional accuracy and the torque resistance was 100%.
(実施例4)
実施例4では、フランジ35の小径部36には軸方向に斜めの溝を設け(図8(b))、現像スリーブ32とのギャップGを20μm、樹脂球体51の直径D1及び金属球体52の直径D2を、それぞれD1=28μm、D2=15μmにした。また、フランジ35の小径部36の円周上の溝に、樹脂球体51及び金属球体52の配合量を樹脂球体51:金属球体52=50%:15%にした塗料53を塗布したフランジ35を用いた。また、現像スリーブ32が外径φ25mmのアルミニウムで構成された現像ローラ15を形成した。樹脂球体51はシアノアクリレート系瞬間接着剤を内包し、樹脂層はウレタン樹脂を使用した。金属球体52はアルミを用いた。現像スリーブ32の内径はφ23.6mmとし、現像スリーブに挿入されるフランジ35の大径部37の外径はφ23.59mmとした。また、フランジ35の接着部36には、溝幅は2mm、深さ14μmの溝を8本設けた。この現像ローラ15は、フランジ35の位置決め精度は、2μm以下を確保し、耐トルクは4Nm以上を有することができた。
Example 4
In the fourth embodiment, the
この構成の現像ローラを用いて画像形成装置で画像を形成したところ、濃度ムラランク4の、周方向に濃度ムラのない良好な画像が得られた。また、この条件での製造では、位置精度と耐トルクの良品率はともに100%であった。 When an image was formed by the image forming apparatus using the developing roller having this configuration, a good image having density unevenness rank 4 and no density unevenness in the circumferential direction was obtained. In addition, in the production under these conditions, the non-defective rate of the positional accuracy and the torque resistance was 100%.
(実施例5)
実施例5では、フランジ35の小径部36には、螺旋状の溝を設け、現像スリーブとのギャップGを10μm、樹脂球体51の直径D1及び金属球体52の直径D2を、それぞれD1=15μm、D2=8μmにした。また、フランジ35の小径部36の円周上の溝に、樹脂球体51及び金属球体52の配合量を樹脂球体51:金属球体52=50%:15%にした塗料53を塗布したフランジ35を用いた。また、現像スリーブ32が外径φ25mmのアルミニウムで構成された現像ローラ15を形成した。樹脂球体51はシアノアクリレート系瞬間接着剤を内包し、樹脂層はウレタン樹脂を使用した。金属球体52はアルミを用いた。現像スリーブの内径はφ23.6mmとし、現像スリーブ32に挿入されるフランジ35の大径部37の外径はφ23.59mmとし、螺旋溝は、幅2mm、深さ7μmとしている。この現像ローラ15は、フランジ位置決め精度は、2μm以下を確保し、耐トルクは4Nm以上を有することができた。
(Example 5)
In Example 5, the small-
この構成の現像ローラ15を用いて画像形成装置で画像を形成したところ、濃度ムラランク4の、周方向に濃度ムラのない良好な画像が得られた。また、この条件での製造では、位置精度と耐トルクの良品率はともに100%であった。
When an image was formed by the image forming apparatus using the developing
(比較例1)
比較例1では、フランジ35における大径部37の外径の軸等級をn6として、現像スリーブ32に圧入しただけの圧入による嵌合結合を実施した。(現像スリーブ32の外径φ25及び内径φ23.5、大径対応部32aなし。フランジ35の大径部37の外径φ23.58)。この場合、圧入開始時に、フランジ35が曲がって現像スリーブ32に挿入されていく状態が発生してしまい、耐トルクは満足するが、位置精度が悪いという現像ローラ15ができた。この現像ローラでは、周方向に濃淡ムラのある異常画像が発生し、不良となった。上記の条件で得られた現像ローラの位置決め精度の良品率は96%、耐トルク良品率は98%であった。
(Comparative Example 1)
In Comparative Example 1, the outer diameter of the
(比較例2)
比較例2では、フランジ35における大径部37の外径の軸等級をh5として、滑合級の嵌合による結合を実施し、現像スリーブ32とフランジ35間にシアノアクリレート系瞬間接着剤を塗布して現像ローラを製造した。(現像スリーブ32の外径φ25及び内径φ23.5、大径対応部32aなし。フランジ35の大径部37の外径φ23.492)。この場合、接着剤の接着強度のばらつきにより、位置精度は満足するが、耐トルクが低いという現像ローラ15ができた。この現像ローラ15では、フランジと現像スリーブの結合強度が不足しているため、使用していると経時で結合部が破損してしまうので、不良となる。上記の条件で得られた現像ローラの位置精度の良品率は100%、耐トルク良品率は98%であった。また、接着剤のはみ出しによる不良が2%発生した。
(Comparative Example 2)
In comparative example 2, the shaft grade of the outer diameter of the
(比較例3)
比較例3では、フランジ35における大径部37の外径の軸等級をh5として滑合級の嵌合による結合を実施し、現像スリーブ32端部にカシメを実施することで、フランジ35を接合した現像ローラを製造した。(現像スリーブ32の外径φ25及び内径φ23.5、大径対応部32aなし。フランジ35の大径部37の外径φ23.492)。この場合、カシメを実施することで、耐トルクは満足するが、カシメによりフランジ35の位置がわずかながらに変化してしまい、位置精度が悪いという現像ローラができた。この現像ローラでは、周方向に濃淡ムラのある異常画像が発生するため、不良となる。上記の条件で得られた現像ローラの位置精度の良品率は93%、耐トルク良品率は100%であった。
(Comparative Example 3)
In the comparative example 3, the
以上の通り、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限らず、種々の変形、応用が可能である。かかる変形、応用によってもなお本考案の構成を具備する限り、勿論、本考案の範疇に含まれるものである。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to this, A various deformation | transformation and application are possible. Of course, such modifications and applications are included in the scope of the present invention as long as the configuration of the present invention is provided.
例えば、図7に示す第2の実施形態において、段部36a間にある凸部36b以外の凸部36bが一部または全部削除された構成としてもよい。
For example, in 2nd Embodiment shown in FIG. 7, it is good also as a structure by which some or all
1 画像形成装置
6Y,6C,6M,6K プロセスカートリッジ
13 現像装置
15 現像ローラ
32 現像スリーブ
32a 大径対応部
35 フランジ
36 小径部
37 大径部
38 回転軸
51 樹脂球体
52 金属球体
53 塗料
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記フランジは、前記現像スリーブに挿入される先端側に設けられた小径の小径部と、該小径部より後端側に設けられた前記小径部より大径の大径部と、該大径部より後端側に設けられ、前記現像スリーブを回転駆動させる回転軸と、が同軸に備えられており、
前記現像スリーブは、その開口端部に、前記フランジが挿入された時に前記大径部が嵌合される大径対応部が設けられており、
前記小径部は、該現像スリーブの開口端部への前記フランジの挿入前に塗料が塗布されると共に、挿入時に前記大径対応部との間にギャップGを形成する径を有し、
前記塗料には、前記ギャップGより大きい径を有すると共に内部に接着剤を包含しており、前記現像スリーブの開口端部への前記フランジの挿入時に潰れて破裂し前記接着剤を前記ギャップ内に拡散させる樹脂球体と、前記ギャップと略同径の金属球体と、が分散されており、
前記大径対応部への前記大径部の嵌合と、前記大径対応部への前記接着剤による前記小径部の接着と、により前記現像スリーブと前記フランジとが結合されている
ことを特徴とする現像ローラ。 In a developing roller comprising a cylindrical developing sleeve, and a flange that is inserted into and fixed to the opening end of the developing sleeve,
The flange includes a small-diameter small-diameter portion provided on the front end side inserted into the developing sleeve, a large-diameter portion larger in diameter than the small-diameter portion provided on the rear end side from the small-diameter portion, and the large-diameter portion. A rotating shaft that is provided on the rear end side and that rotates the developing sleeve is provided coaxially;
The developing sleeve is provided with a large-diameter corresponding portion into which the large-diameter portion is fitted when the flange is inserted at an opening end portion thereof.
The small-diameter portion has a diameter that forms a gap G between the small-diameter portion and the large-diameter corresponding portion when the paint is applied before insertion of the flange into the opening end portion of the developing sleeve.
The paint has a larger diameter than the gap G and contains an adhesive inside. The paint is crushed and ruptured when the flange is inserted into the opening end of the developing sleeve, and the adhesive is put into the gap. Resin spheres to be diffused and metal spheres having substantially the same diameter as the gap are dispersed,
The developing sleeve and the flange are coupled by fitting the large diameter portion to the large diameter corresponding portion and bonding the small diameter portion with the adhesive to the large diameter corresponding portion. Developing roller.
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JP2013144674A JP2015018087A (en) | 2013-07-10 | 2013-07-10 | Developing roller, developing device, process cartridge, and image forming apparatus |
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