JP4162350B2 - Magnet roller, magnetic brush carrier roller, magnetic brush carrier roller built-in device, image forming apparatus, and magnet roller shaft member removing method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の磁石を配設してなる磁石ローラ、当該磁石ローラを備え表面に磁気ブラシを形成する現像ローラ、クリーニングローラ乃至帯電ローラ、当該ローラを備えた現像装置、クリーニング装置、帯電装置乃至キャリア飛散防止用現像剤捕獲用装置、並びにこれら装置の少なくとも1つを装着した画像形成装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
一般に、複写機、プリンタ、ファクシミリなどの電子写真式や静電記録式の画像形成装置においては、感光体ドラムや感光体ベルトなどからなる潜像担持体表面を一様に帯電した後に当該表面上に画像データに応じた静電潜像を形成し、現像装置によって現像動作が実行され、可視像が得られ、当該可視像を定着処理して記録紙などの記録媒体に画像形成するようになっている。その際、現像動作を実行するにあたっては、転写性、ハーフトーンの再現性、温度・湿度に対する現像特性の安定性などの観点から、トナーとキャリアからなる2成分現像剤を用いた磁気ブラシ現像方式が主流になってきている。つまり、現像装置では、現像剤担持体上に2成分現像剤がブラシチェーン状に穂立ちを起こし、現像領域において、現像剤中のトナーを潜像担持体上の潜像部分に供給するのである。ここで現像領域とは、現像剤担持体上で磁気ブラシが立ち上がり潜像担持体と接触している範囲である。また潜像担持体に対して一様帯電する際、あるいは転写後に当該担持体表面をクリーニングする際に、同じく磁気ブラシを形成して帯電乃至クリーニングすることも知られている。
【0003】
ところで画像形成装置にあっては、その使用が長期間におよぶと、感光体ドラム等の交換、現像剤やトナーの補給や交換、あるいは帯電装置やクリーニング装置の調整や清掃、交換等の保守作業が必要となる。しかしながら、このような保守作業は一般的に専門知識を有するサービスマンによってなされていた。そのため、ユーザーには不便を伴うこともあった。
【0004】
そこでそのような不便を解消するために、感光体や現像装置、クリーニング装置等の画像形成プロセス手段をユニットとして一体化したプロセスカートリッジが製品化されている。このようにプロセスカートリッジとすることで、画像形成プロセス手段に対してメンテナンスが必要となったときに、ユーザーが自ら保守、交換を簡単に行うことが可能となり、高品位な画質を継続して得られるようになった。
【0005】
一方、上記プロセスカートリッジの現像装置内には、感光体上の潜像を顕像化するために現像ローラ等が設けられているが、磁気ブラシ方式で現像をなすにあたっては、当該現像ローラは、通常円筒状に形成されたスリーブ(現像スリーブ)でなると共に、当該スリーブ表面に現像剤の穂立ちを生じさせるように磁界を形成する磁石体(磁石ローラ)をスリーブ内部に備えている。複数の磁極をそれぞれ形成する磁石を棒状に形成してなる磁石ローラは、磁石とそれを支える軸部材を一体成形で、若しくは接着、圧入等により固定している。
【0006】
上記接着による固定法では、磁石を支える軸部材の外周面に接着剤を均一に塗布し、接着剤を塗布した外表面に磁石を張り付け、温度・湿度を一定に保った環境下に保存し、接着剤を完全に硬化させている。尚、使用される接着剤としては、瞬間接着剤、あるいは接着プライマーと嫌気性接着剤等が主に用いられており、その用途、目的、必要強度等により適宜使い分けられている。また一体成形品では、軸部材と磁石部を形成するにあたり、型に磁性材料を射出成形等して成形する。さらに圧入成形品では、円筒状(竹輪状)に押し出し成形された磁性材料を熱により軟化させ、その内側空間に磁石を支える軸部材を圧入させて磁石ローラを形成する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、一体成形、接着、圧入の構成では、以下のような問題があった。即ち、現像ローラを再使用するにあたり、変形磨耗した部品そのものを交換するか、あるいはその表面性を機械的又は化学的な方法で回復しなければならない。そこで磁石ローラとギア及びフランジ、スリーブを分解分離して、変形及び磨耗の量に応じて該当部材を新品に交換するか、あるいは機械的又は化学的な方法を用いて再使用可能なように処理する必要がある。ところが、接着剤による固定法では、磁石並びに磁石を支える軸部材を変形させることなく分離することは難しい。これは圧入による結合法においても同様である。一体成形では元々分離分解を前提にしていない。したがって、磁石ローラ、ひいては現像ローラの再生使用はされず、従来では破棄されていた。
【0008】
また、磁石を支える軸部材は絶えず現像スリーブを支持する長手方向両端のフランジと接触しており、フランジ内に挿入されている滑り軸受若しくは玉軸受等により摺擦され経時的に摩耗する。磁石を支える軸部材が摩耗すると現像スリーブ外周の振れ精度が低下し、そのために現像剤汲み上げ量の変動が起こり、異常画像やキャリア飛散等の不具合が発生する。したがって、磁石を支える軸部材の摩耗量によっては磁石ローラ自体の再利用も難しかった。
【0009】
そこで本発明の目的は、永久部品である磁石を再利用化できる磁石ローラ、当該磁石ローラを内蔵した磁気ブラシ形成ローラ、当該磁気ブラシ形成ローラを備えた装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、本発明にしたがって、磁気ブラシ形成ローラに関しては、非磁性スリーブ内に固定配置された磁石ローラが磁石保持部材を有する磁石部と当該磁石部を支える軸部材とで分離可能に形成される磁石ローラにおいて、上記軸部材が上記磁石保持部材を貫くようになっており、当該軸部材の外周面に挿入・引き出し方向をワンウェイ化することができる突起形状が備えられており、上記軸部材を取り外す際に、ワンウェイの挿入可能方向へ上記軸部材を押し出す又は引き抜くことで上記軸部材が取り外し可能であることによって解決される。
【0011】
上記軸部材が磁石部への挿入範囲で切欠き乃至突起を備え、これに対応する形状の孔が磁石部端面に設けられていれば、好適である。上記軸部材が磁石保持部材を貫くようになっており、当該軸部材が磁石保持部材に挿入された後にピン部材により固定されるのも良い。
【0012】
磁気ブラシ形成ローラを備える装置としては、現像装置、クリーニング装置、帯電装置、キャリア飛散防止用現像剤捕獲用装置などがある。
【0013】
【発明の実施の形態】
本発明の詳細を、図に示す例に基づいて説明する。
先ず本発明に係る現像装置を含む感光体ユニット全体について説明する。発明の対象として例示的に現像装置で説明するが、周表面に磁気ブラシを形成するものであれば、クリーニング装置や帯電装置であっても良いことは上記の説明から当然であると理解されなければならない。図1において、潜像担持体である感光体ドラム1の周囲には、当該ドラム表面を帯電するための帯電装置2、一様帯電処理面に潜像を形成するためのレーザー光線でなる露光3、ドラム表面の潜像に帯電トナーを付着することでトナー像を形成する現像装置4、形成されたドラム上のトナー像を記録紙6へ転写するための転写装置5、ドラム上の残留トナーを除去するためのクリーニング装置7、ドラム上の残留電位を除去するための除電ランプ8が順に配設されている。このような構成において、帯電装置2の帯電ローラによって表面を一様に帯電された感光体1は、露光3によって静電潜像を形成され、現像装置4によってトナー像を形成される。当該トナー像は、転写ベルトなどでなる転写装置5によって、感光体ドラム1表面から、不図示の給紙トレイから搬送された記録紙へ転写される。この転写の際に感光体ドラムに静電的に付着した記録紙は、分離爪によって感光体ドラム1から分離される。そして未定着の記録紙上のトナー像は定着器によって記録紙に定着される。一方、転写されずに感光体ドラム上に残留したトナーは、クリーニング装置7によって除去され回収される。残留トナーを除去された感光体ドラム1は除電ランプ8で初期化され、次回の画像形成プロセスに供される。
【0014】
上記現像装置4の構成を図2に基づいて説明する。現像装置4内には、現像剤担持体である現像ローラ41が感光体ドラム1に近接するように配置されていて、双方の対向部分には、感光体ドラムと磁気ブラシが接触する現像領域が形成されている。現像ローラ41では、アルミニウム、真鍮、ステンレス、導電性樹脂などの非磁性体を円筒形に形成してなる現像スリーブ43が不図示の回転駆動機構によって時計回り方向に回転されるようになっている。本実施例においては、感光体ドラム1のドラム径が60mmで、ドラム線速が240mm/秒に設定され、現像スリーブ43のスリーブ径が20mmで、スリーブ線速が600mm/秒に設定されている。したがって、ドラム線速に対するスリーブ線速の比は2.5である。また感光体ドラム1と現像スリーブ43との間隔である現像ギャップは0.4mmに設定されている。
【0015】
現像剤の搬送方向(図で見て時計回り方向)における現像領域の上流側部分には、現像剤チェーン穂の穂高さ、即ち、現像スリーブ上の現像剤量を規制するドクタブレード45が設置されている。このドクタブレード45と現像スリーブ43との間隔であるドクタギャップは0.4mmに設定されている。更に現像ローラの感光体ドラムとは反対側領域には、現像ケーシング46内の現像剤を攪拌しながら現像ローラ41へ汲み上げるためのスクリュー47が設置されている。
【0016】
上記現像スリーブ43内には、当該現像スリーブ43の周表面に現像剤の穂立ちを生じるように磁界を形成する磁石ローラ体(磁石ローラ)44が固定状態で備えられている。この磁石ローラ体から発せられる法線方向磁力線に沿うように、現像剤のキャリアが現像スリーブ43上にチェーン状に穂立ちを起こし、このチェーン状に穂立ちを生じたキャリアに帯電トナーが付着されて、磁気ブラシが構成される。当該磁気ブラシは現像スリーブ43の回転によって現像スリーブ43と同方向(図で見て時計回り方向)に移送されることとなる。上記磁石ローラ体44は、複数の磁極(磁石)を備えている。具体的には、現像領域部分に現像剤の穂立ちを生じる現像主磁石P1b、主磁極の磁力形成を補助する主磁極磁力形成補助磁石P1a,P1c、現像スリーブ43上に現像剤を汲み上げるための磁石P4、汲み上げられた現像剤を現像領域まで搬送する磁石P5,P6、現像後の領域で現像剤を搬送する磁極P2,P3を備えている。これら各磁石P1b,P1a,P1c,P4,P5,P2及びP3は、現像スリーブ43の半径方向に向けて配置されている。本例では、磁石ローラ体44を8極の磁石によって構成しているが、汲み上げ性、黒ベタ画像追従性を向上させるためにP3極からドクタブレード45の間に磁石(磁極)を更に増やして10極や12極で構成してもよい。
【0017】
図2から理解できるように、上記現像主極群P1は、P1a,P1b,P1cの順で上流側から並ぶ横断面の小さな磁石から構成されている。横断面の小さいこれら磁石は希土類金属合金により作製されているが、サマリウム合金系磁石、特にサマリウムコバルト合金系磁石などを用いることもできる。希土類金属合金磁石のうち代表的な鉄ネオジウムボロン合金磁石では最大エネルギー積が358kJ/m3であり、鉄ネオジウムボロン合金ボンド磁石では最大エネルギー積が80kJ/m3前後である。このような磁石によって従来の磁石と異なり、相当に小サイズ化しても必要な現像ローラ表面磁力を確保できる。従来の通常フェライト磁石やフェライトボンド磁石では最大エネルギー積がそれぞれ36kJ/m3前後、20kJ/m3前後である。スリーブ径を大きくすることが許容される場合には、フェライト磁石やフェライトボンド磁石を用いて形状を大きくとり、あるいはスリーブ側に向いた磁石先端を細く形成することによっても半値幅を狭くすることが可能である。また、本実施例では横断面の小さな磁石により構成しているが、一体成形で形成される磁石ローラにより成形して良く、更に、P1極群以外の磁石を先ず一体成形しP1極群を個別に形成した後一体化若しくは同時に形成しても良い。
【0018】
本例では、現像主磁石P1bと、現像スリーブ43上に現像剤を汲み上げるための磁石P4と、汲み上げられた現像剤を現像領域まで搬送する磁石P6と、現像後の領域で現像剤を搬送する磁極P2,P3がN極をなし、主磁極の磁力形成を補助する主磁極磁力形成補助磁石P1a,P1cと、汲み上げられた現像剤を搬送する磁石P5がS極をなしている。主磁石P1bとして、現像ローラ上の85mT以上の法線方向磁力を有する磁石が用いられた。キャリア付着に関する磁力は接線磁力であり、この接線磁力を大きくするためにはP1b,P1a,P1cの磁力を大きくする必要があるが、どれかを十分に大きくすることでキャリア付着の発生を抑えることができる。磁石P1b,P1a,P1cの磁石幅は2mmであった。この時のP1bの半値幅は16°であった。
【0019】
また別の磁石配列を備えた磁石ローラ体の例(第2例)として、主磁極の上・下流側に補助磁極を備えない配置構成を図3に示す。磁石ローラ体の磁石配置以外、現像装置4や感光体ドラム1の構成自体は図2に示したものと同じなので、同一符号を付し、説明を省略する。磁石ローラ体44’は、現像領域部分に現像剤を穂立ちさせる現像主磁石P1、現像スリーブ43上に現像剤を汲み上げるための磁石P4、汲み上げられた現像剤を現像領域まで搬送する磁石P5,P6、現像後の領域で現像剤を搬送する磁極P2,P3を備えている。これら各磁石P1,P4,P5,P2及びP3は、現像スリーブ43の半径方向に向けて配置されている。本第2例では、磁石ローラ体44’を6極の磁石によって構成しているが、上記の例と同じく、汲み上げ性、黒ベタ画像追従性を向上させるためにP3極からドクタブレード45の間に磁石(磁極)を更に増やして8極以上で構成してもよい。
【0020】
主磁石の上・下流側に補助磁石を備えた上記の例と同様に、現像主極を形成する主磁石P1は、横断面の小さな磁石から構成されている。横断面の小さい磁石は希土類金属合金により作製されているが、サマリウム合金磁石、特にサマリウムコバルト合金磁石などを用いることもできる。スリーブ径を大きくすることが許容される場合には、フェライト磁石やフェライトボンド磁石を用いてスリーブ側に向いた磁石先端を細く形成することで半値中央角を狭くすることが可能である。
【0021】
第2例では、現像スリーブ43上に現像剤を汲み上げるための磁石P4と、汲み上げられた現像剤を現像領域まで搬送する磁石P6と、現像後の領域で現像剤を搬送する磁石P2,P3がN極をなし、現像主磁石P1と、汲み上げられた現像剤を搬送する磁石P5がS極をなしている。
【0022】
以上のような磁石配列を有した磁石ローラ体44,44’を備える現像ローラ41の取付構造を図4において説明する。当該図において、ドクタブレード45が現像ローラ41とネジ11や支持板12を介して、現像時に必要な汲み上げ量を得ることができるようにブレードとローラの間に空隙をあけつつ一体的に構成されている。現像ローラ41は、長手方向両端のフランジ部材(前後フランジ)13,14、これらフランジ部材に両端を塞がれた現像スリーブ43、当該現像スリーブ43内に収容された磁石ローラ体44(符号表示を簡略化するため、当該符号44が第2の磁石ローラ体44’を含むものとする)が接着若しくは圧入されて形成されている。前後のフランジ13,14には、低速型の現像装置ではスベリ軸受15が、中高速型の現像装置では玉軸受が挿入されており、磁石を支える軸部片と摺動するようになっている。そして現像プロセスの際には、現像ローラは不図示の駆動源によってギヤ若しくはカップリング等の伝達手段を介して図面左側(装置後側)より回転駆動を受ける。磁石ローラ44が前側の軸部片で図中右側の支持板12に回転不能なように固定されている一方、現像スリーブ43は、後側の支持板12に組み込まれた別の軸受16に支承された後フランジ14の回転に伴って回転して外周面に汲み上げた現像剤を現像領域に供給する。その際、現像スリーブ43は前後フランジ13,14に挿入された軸受15を中心として回転することとなり、軸受15と接する軸部片の面は回転摺動によって摩耗する。
【0023】
図5において、本発明に係る磁石ローラ体44は、図示を省略した複数個の磁石、それら磁石を保持する保持部材21、当該保持部材を支える前後の軸部材22,23からなっていて、上記説明での軸受と接する軸部片に該当する軸部材22,23が摩耗して使用に適さなくなった段階で、当該軸部材を磁石ローラ体から取り外し、新しい軸部材と取り替えることができるものである。
【0024】
既述のように、磁石ローラは現像装置内で回転不能に固定されており、対感光体、並びに現像装置内部材との相対位置、例えばドクタ位置、汲み上げ位置、現像剤離れ位置等が決められており、単純に軸部材のみを取り替えれば足りるというものではない。そこで図6に示すように、交換されるべき軸部材22,23に、当該軸部材と嵌合する磁石保持部材の孔部24,25の形状に対応するように、切欠き部26,27が形成される。この切欠きの結果、当該部分の断面はD形状となる。嵌合する孔部24,25並びに軸部材22,23の切欠きは磁石ローラ体が回転しないように当該ローラ体を支えることができれば良く、四角、星型、三角、小判、長穴等、種々の形状をとることができる。このような切欠き断面を有する軸部材が現像装置の支持板に回転不能に固定されるために、軸部材22の上記切欠き部26と反対側にもまた、切欠き28が形成されている。
【0025】
軸部材の別の形状構成を図7〜9に示す。図7に模式的に示されるように、軸部材23’に爪部片31が形成される。この爪部片31は軸部材23’を裂くようにして形成してもよく、また付加的に別体の部片を取り付けて形成してもよい。当該爪部片31に対応するように保持部材21の孔にもキー溝をつけることで、爪部片31が当該キー溝に食い込み、抜けないようになり、軸部材23’の保持部材21に対する回転が阻止される。爪部材の形成を後軸部材の側で説明したが前軸部材にも適用可能であることは当然である。
【0026】
また図8には、磁石を保持する保持部材21’を貫通する軸部材33の外周面に、適宜の数のワンウェイ通過のための突起34を形成した例を示す。軸部材が現像装置の支持板に回転不能に固定されるための軸部材切欠きは図を省略した。突起34は保持部材21’の範囲内に該当する領域に配設され、保持部材21’の内周面に形成された凹部35に係合するようになっており、脱着の際には一方方向に摩耗した軸部材を取り出し、逆側から交換軸部材を挿入して交換性が向上する。突起と凹部の係合位置は、磁石の磁力分布パターンが挿入される軸部材の角度位置によって変化することのないように支持板位置決め面と軸位置決め面、磁石パターンの関係が崩れないことが保証されるように決定されなければならないのは当然である。
【0027】
上記図7及び図8の各例では、爪部材を弾性的な突起としたり、突起を爪部としたり、あるいは軸部材側に溝や凹部を形成して、保持部材側に爪や突起を設けるようにしても良い。
【0028】
磁石保持部材21に軸部材36を嵌合した後に、位置決めピン37を用いてこれら両部材を固定する例を図9に示す。この場合、位置決めピン取付位置は現像主磁極側になく作像に影響しない箇所としなければならない。また、ピンはネジ、割ピン等でも良く、交換しやすい形状若しくは方法であれば良い。例えば、これら磁石を固定する部材は現像剤が離れる極近傍に設けると、特に画像に影響し難くすることができる。
【0029】
なお以上の説明において、磁石ローラは現像装置用のものとして記述したが、磁性トナー等を用いた電子写真のクローニングローラとしても同じく用いることができ、また現像装置下流側に設けられたキャリア飛散防止用現像剤捕獲用磁石ローラにも応用することも可能である。
【0030】
【発明の効果】
本発明によれば、非磁性スリーブ内に固定配置された磁石ローラが磁石部と当該磁石部を支える軸部材とで分離可能に形成されているので、軸部材が経時的に摩耗し、交換を要するようになっても、当該軸部材だけを取り替えることで磁石部は繰り返して使用することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る現像装置を含む感光体ユニットの概略構成図である。
【図2】図1における現像装置の詳細構成図である。
【図3】別の配置構成を有する磁石ローラ体を備えた現像装置の詳細構成図である。
【図4】磁石ローラを備える現像ローラの取付構造を概略的に示す平面図である。
【図5】磁石保持部材から軸部材が分離可能であることを説明する概略図である。
【図6】分離可能な軸部材の一構成例を示す概念図である。
【図7】分離可能な軸部材の別の構成例を示す概念図である。
【図8】分離可能な軸部材の更に別の構成例を示す概念図である。
【図9】分離可能な軸部材の更に別の構成例を示す概念図である。
【符号の説明】
1 感光体ドラム
4 現像装置
41 現像ローラ
43 現像スリーブ
44 磁石ローラ体[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a magnet roller provided with a plurality of magnets, a developing roller having the magnet roller and forming a magnetic brush on the surface, a cleaning roller or charging roller, a developing device including the roller, a cleaning device, and a charging device. The present invention relates to an apparatus for capturing a developer for preventing carrier scattering and an image forming apparatus equipped with at least one of these apparatuses.
[0002]
[Prior art]
In general, in an electrophotographic or electrostatic recording type image forming apparatus such as a copying machine, a printer, or a facsimile, the surface of a latent image carrier composed of a photosensitive drum or a photosensitive belt is uniformly charged and then the surface is An electrostatic latent image corresponding to the image data is formed, and a developing operation is performed by the developing device, a visible image is obtained, and the visible image is fixed to form an image on a recording medium such as recording paper. It has become. At that time, in executing the developing operation, a magnetic brush developing system using a two-component developer composed of a toner and a carrier from the viewpoints of transferability, halftone reproducibility, and stability of development characteristics with respect to temperature and humidity. Is becoming mainstream. That is, in the developing device, the two-component developer rises in a brush chain shape on the developer carrying member, and in the developing area, the toner in the developer is supplied to the latent image portion on the latent image carrying member. . Here, the development region is a range where the magnetic brush rises on the developer carrier and is in contact with the latent image carrier. It is also known to form a magnetic brush for charging or cleaning when the latent image carrier is uniformly charged or when the surface of the carrier is cleaned after transfer.
[0003]
By the way, in the case of an image forming apparatus, if it is used for a long period of time, maintenance work such as replacement of a photosensitive drum or the like, supply or replacement of a developer or toner, or adjustment, cleaning, or replacement of a charging device or a cleaning device is performed. Is required. However, such maintenance work is generally performed by a service person having specialized knowledge. As a result, the user may be inconvenienced.
[0004]
Therefore, in order to eliminate such inconvenience, a process cartridge in which image forming process means such as a photoreceptor, a developing device, and a cleaning device are integrated as a unit has been commercialized. By using such a process cartridge, the user can easily perform maintenance and replacement by himself / herself when maintenance is required for the image forming process means, and high-quality image quality can be continuously obtained. It came to be able to.
[0005]
On the other hand, a developing roller or the like is provided in the developing device of the process cartridge in order to visualize the latent image on the photosensitive member. A sleeve (development sleeve) that is usually formed in a cylindrical shape is provided, and a magnet body (magnet roller) that forms a magnetic field is provided inside the sleeve so as to cause rise of the developer on the sleeve surface. In a magnet roller formed by forming a magnet that forms a plurality of magnetic poles in a bar shape, a magnet and a shaft member that supports the magnet are fixed by integral molding, adhesion, press-fitting, or the like.
[0006]
In the above fixing method by bonding, the adhesive is uniformly applied to the outer peripheral surface of the shaft member that supports the magnet, the magnet is attached to the outer surface to which the adhesive has been applied, and stored in an environment where the temperature and humidity are kept constant, The adhesive is completely cured. In addition, as an adhesive agent to be used, an instantaneous adhesive agent, an adhesion primer, an anaerobic adhesive agent, etc. are mainly used, and it is properly used according to the use, purpose, required strength, etc. In the integrally molded product, when the shaft member and the magnet portion are formed, a magnetic material is molded into the mold by injection molding or the like. Further, in the press-fitted product, a magnetic material extruded into a cylindrical shape (bamboo ring shape) is softened by heat, and a shaft member that supports a magnet is press-fitted into the inner space to form a magnet roller.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, the integral molding, bonding, and press-fitting configurations have the following problems. That is, when the developing roller is reused, the deformed and worn parts themselves must be replaced or their surface properties must be restored by a mechanical or chemical method. Therefore, the magnet roller, gear, flange, and sleeve are disassembled and separated, and the corresponding member is replaced with a new one according to the amount of deformation and wear, or processed so that it can be reused using a mechanical or chemical method. There is a need to. However, in the fixing method using an adhesive, it is difficult to separate the magnet and the shaft member that supports the magnet without causing deformation. The same applies to the press-fitting joining method. In the integral molding, separation / disassembly is not originally assumed. Therefore, the magnet roller, and hence the developing roller, is not reused and has been discarded.
[0008]
Further, the shaft member that supports the magnet is constantly in contact with the flanges at both ends in the longitudinal direction that support the developing sleeve, and is rubbed and worn with time by a slide bearing or a ball bearing inserted into the flange. When the shaft member that supports the magnet is worn, the deflection accuracy of the outer periphery of the developing sleeve is lowered, and therefore, the amount of developer pumped up varies, causing problems such as abnormal images and carrier scattering. Therefore, it is difficult to reuse the magnet roller itself depending on the wear amount of the shaft member that supports the magnet.
[0009]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a magnet roller capable of reusing a permanent magnet, a magnetic brush forming roller incorporating the magnet roller, and an apparatus including the magnetic brush forming roller.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, in the magnetic brush forming roller according to the present invention, the magnet roller fixedly disposed in the nonmagnetic sleeve is formed so as to be separable between the magnet portion having the magnet holding member and the shaft member supporting the magnet portion. In the magnet roller, the shaft member penetrates the magnet holding member, and an outer peripheral surface of the shaft member is provided with a protruding shape capable of making a one-way insertion / extraction direction. When removing the shaft member, the shaft member can be removed by pushing or pulling out the shaft member in the one-way insertion direction .
[0011]
It is preferable that the shaft member is provided with a notch or a protrusion in the range of insertion into the magnet portion, and a hole having a shape corresponding to this is provided on the end surface of the magnet portion . The shaft member may penetrate the magnet holding member, and may be fixed by a pin member after the shaft member is inserted into the magnet holding member.
[0012]
Examples of the apparatus provided with the magnetic brush forming roller include a developing device, a cleaning device, a charging device, and a developer capturing device for preventing carrier scattering.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The details of the present invention will be described based on examples shown in the drawings.
First, the entire photosensitive unit including the developing device according to the present invention will be described. Although a developing device will be described as an example of the subject of the invention, it should be understood from the above description that a cleaning device or a charging device may be used as long as a magnetic brush is formed on the peripheral surface. I must. In FIG. 1, around a photosensitive drum 1 as a latent image carrier, there are a charging device 2 for charging the drum surface, an
[0014]
The configuration of the developing device 4 will be described with reference to FIG. In the developing device 4, a developing
[0015]
A
[0016]
In the developing
[0017]
As can be understood from FIG. 2, the developing main pole group P1 is composed of magnets having small cross sections arranged in the order of P1a, P1b, and P1c from the upstream side. These magnets having a small cross section are made of a rare earth metal alloy, but samarium alloy magnets, particularly samarium cobalt alloy magnets, can also be used. Among rare earth metal alloy magnets, a typical iron neodymium boron alloy magnet has a maximum energy product of 358 kJ / m 3 , and an iron neodymium boron alloy bonded magnet has a maximum energy product of around 80 kJ / m 3 . Unlike conventional magnets, such a magnet can ensure the required developing roller surface magnetic force even if the size is considerably reduced. In the conventional ordinary ferrite magnets or ferrite bond magnets maximum energy product each 36 kJ / m 3 before and after a 20 kJ / m 3 before and after. When it is acceptable to increase the sleeve diameter, it is possible to reduce the half-value width by increasing the shape using a ferrite magnet or ferrite bonded magnet, or by forming the tip of the magnet facing the sleeve side narrowly. Is possible. In this embodiment, the magnet is formed by a magnet having a small cross section, but may be formed by a magnet roller formed by integral molding. Further, magnets other than the P1 pole group are first integrally molded and the P1 pole group is individually formed. May be formed integrally or simultaneously.
[0018]
In this example, the developing main magnet P1b, the magnet P4 for pumping up the developer onto the developing
[0019]
As an example (second example) of a magnet roller body having another magnet arrangement, FIG. 3 shows an arrangement configuration in which no auxiliary magnetic pole is provided on the upstream side or the downstream side of the main magnetic pole. Except for the magnet arrangement of the magnet roller body, the configurations of the developing device 4 and the photosensitive drum 1 are the same as those shown in FIG. The
[0020]
Similar to the above example in which auxiliary magnets are provided on the upper and downstream sides of the main magnet, the main magnet P1 forming the developing main pole is composed of a magnet having a small cross section. The magnet having a small cross section is made of a rare earth metal alloy, but a samarium alloy magnet, particularly a samarium cobalt alloy magnet, can also be used. When it is permissible to increase the sleeve diameter, it is possible to narrow the half-value central angle by using a ferrite magnet or a ferrite bonded magnet to make the tip of the magnet thin toward the sleeve side.
[0021]
In the second example, a magnet P4 for pumping the developer onto the developing
[0022]
A mounting structure of the developing
[0023]
In FIG. 5, a
[0024]
As described above, the magnet roller is fixed in a non-rotatable manner in the developing device, and a relative position with respect to the photosensitive member and the developing device internal member, such as a doctor position, a pumping position, a developer separating position, etc. is determined. Therefore, it is not necessary to simply replace the shaft member. Therefore, as shown in FIG. 6,
[0025]
Another shape configuration of the shaft member is shown in FIGS. As schematically shown in FIG. 7, a
[0026]
FIG. 8 shows an example in which a suitable number of one-
[0027]
7 and 8, the claw member is an elastic protrusion, the protrusion is a claw part, or a groove or a recess is formed on the shaft member side, and the claw or protrusion is provided on the holding member side. You may do it.
[0028]
FIG. 9 shows an example in which both the members are fixed using the positioning pins 37 after the
[0029]
In the above description, the magnet roller is described as for the developing device, but it can also be used as an electrophotographic cloning roller using magnetic toner or the like, and also prevents carrier scattering provided on the downstream side of the developing device. It can also be applied to a developer capturing magnet roller.
[0030]
【The invention's effect】
According to the present invention, the magnet roller fixedly arranged in the non-magnetic sleeve is formed so as to be separable between the magnet portion and the shaft member supporting the magnet portion. Even if it becomes necessary, the magnet part can be used repeatedly by replacing only the shaft member.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a photoconductor unit including a developing device according to the present invention.
FIG. 2 is a detailed configuration diagram of the developing device in FIG. 1;
FIG. 3 is a detailed configuration diagram of a developing device including a magnet roller body having another arrangement configuration.
FIG. 4 is a plan view schematically showing a mounting structure of a developing roller including a magnet roller.
FIG. 5 is a schematic view illustrating that a shaft member can be separated from a magnet holding member.
FIG. 6 is a conceptual diagram illustrating a configuration example of a separable shaft member.
FIG. 7 is a conceptual diagram showing another configuration example of a separable shaft member.
FIG. 8 is a conceptual diagram showing still another configuration example of the separable shaft member.
FIG. 9 is a conceptual diagram showing still another configuration example of the separable shaft member.
[Explanation of symbols]
1 Photosensitive drum 4
Claims (10)
上記軸部材が上記磁石保持部材を貫くようになっており、当該軸部材の外周面に挿入・引き出し方向をワンウェイ化することができる突起形状が備えられており、上記軸部材を取り外す際に、ワンウェイの挿入可能方向へ上記軸部材を押し出す又は引き抜くことで上記軸部材が取り外し可能であること
を特徴とする磁石ローラ。In the magnet roller having at least three magnetic poles extending along the longitudinal direction, it is separably formed in the shaft member for supporting the magnet portion and the magnet part having a magnet holding member for holding the at least three magnetic poles in the magnet roller are,
The shaft member penetrates the magnet holding member, the outer peripheral surface of the shaft member is provided with a protrusion shape that can be one-way in the insertion / drawing direction, and when removing the shaft member, The magnet roller, wherein the shaft member is removable by pushing or pulling out the shaft member in a one-way insertion direction .
上記磁石ローラが上記現像剤汲み上げ磁極、現像剤搬送磁極及び主磁極を保持する磁石保持部材を有する磁石部と当該磁石部を支える軸部材とで分離可能に形成されている磁気ブラシ担持ローラにおいて、
上記軸部材が上記磁石保持部材を貫くようになっており、当該軸部材の外周面に挿入・引き出し方向をワンウェイ化することができる突起形状が備えられており、上記軸部材を取り外す際に、ワンウェイの挿入可能方向へ上記軸部材を押し出す又は引き抜くことで上記軸部材が取り外し可能であること
を特徴とする磁気ブラシ担持ローラ。The magnetic roller comprises a non-magnetic sleeve and a magnet roller fixedly disposed in the sleeve, and draws the developer on the sleeve surface to form a magnetic brush on the sleeve surface. A magnetic brush carrying roller with a pumping magnetic pole, a developer conveying magnetic pole, and a main magnetic pole for developing a developer,
In the magnetic brush carrier roller in which the magnet roller is formed so as to be separable by a magnet part having a magnet holding member that holds the developer pumping magnetic pole, developer transporting magnetic pole and main magnetic pole, and a shaft member that supports the magnet part .
The shaft member penetrates the magnet holding member, the outer peripheral surface of the shaft member is provided with a protrusion shape that can be one-way in the insertion / drawing direction, and when removing the shaft member, The magnetic brush carrying roller, wherein the shaft member is removable by pushing or pulling out the shaft member in a one-way insertion direction .
上記軸部材の外周面に、挿入・引き出し方向をワンウェイ化することができる突起形状を設け、上記軸部材を取り外す際に、ワンウェイの挿入可能方向へ上記軸部材を押し出す又は引き抜くことで上記軸部材を取り外すことProvided on the outer peripheral surface of the shaft member is a protrusion shape that can be inserted and pulled out in a one-way direction, and when removing the shaft member, the shaft member is pushed out or pulled out in the direction in which the one-way can be inserted. Removing
を特徴とする取り外し方法。Removal method characterized by.
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