JP5206149B2 - Main body for magnetic field generating member, developer carrier, developing device, process cartridge, and image forming apparatus - Google Patents
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本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置において用いられる非磁性中空体上の現像剤を潜像持体に搬送するために、非磁性中空体内にあって該非磁性中空体と相対回転する磁界発生部材用本体部、該磁界発生部材を有する現像剤担持体、該現像剤担持体を有する現像装置、該現像装置を有するプロセスカートリッジ、及び、該プロセスカートリッジを有する画像形成装置に関する。 The present invention relates to a nonmagnetic hollow body and a relative to the nonmagnetic hollow body in order to transport the developer on the nonmagnetic hollow body used in an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile machine, or a printer to a latent image carrier. The present invention relates to a rotating magnetic field generating member main body, a developer carrying member having the magnetic field generating member, a developing device having the developer carrying member, a process cartridge having the developing device, and an image forming apparatus having the process cartridge.
一般に、電子写真方式の画像形成装置において、感光体ドラムや感光体ベルトからなる潜像担持体上に、画像情報に対応した静電潜像が形成され、現像装置によって現像動作が実行されて、可視像が得られる。このような電子写真方式における現像処理にあたり、磁気ブラシ現像方式が広く利用されている。ここで、トナーと磁性粒子からなる二成分現像剤を用いる場合には、この磁気ブラシ現像では、現像剤担持体外周面に当該現像剤を磁気吸着させて磁気ブラシを形成し、現像領域(現像剤担持体と潜像担持体の間で現像可能電界が確保されている領域)において、静電潜像が形成された潜像担持体と電気的バイアスが印加されたスリーブとの間の電界によって、上記磁気ブラシから対向する潜像担持体の潜像面へトナーを選択的に供給付着することにより、現像が行われる。 In general, in an electrophotographic image forming apparatus, an electrostatic latent image corresponding to image information is formed on a latent image carrier composed of a photosensitive drum or a photosensitive belt, and a developing operation is performed by a developing device. A visible image is obtained. A magnetic brush developing system is widely used for such an electrophotographic developing process. Here, when a two-component developer composed of toner and magnetic particles is used, in this magnetic brush development, the developer is magnetically adsorbed on the outer peripheral surface of the developer carrying member to form a magnetic brush, and the development region (development) In the region where a developable electric field is secured between the agent carrier and the latent image carrier), the electric field between the latent image carrier on which the electrostatic latent image is formed and the sleeve to which an electrical bias is applied Development is performed by selectively supplying and adhering toner from the magnetic brush to the latent image surface of the opposing latent image carrier.
近年、現像装置の小型化が注目されており、それに伴い現像ローラを小型化していく必要がある。 In recent years, attention has been paid to downsizing of developing devices, and accordingly, it is necessary to downsize developing rollers.
しかしながら、現像ローラ主極部の高い磁気特性(通常、現像ローラ上で100mT以上)と高精度とを達成するためには、従来用いられていた材料やローラ構成及び製造方法では実現が困難である。マグネット材料については一般的なフェライト系マグネットでは要求の達成が困難なため、現像ローラの主極部にNe−Fe−B等のいわゆる希土類磁石を用いる必要が生じる。希土類マグネットはコストが高く、現実的な現像ローラ(磁石ローラ)の構成としては、高い磁気特性が必要となる主極部のみに希土類マグネットを用い、その他の極はフェライト系マグネットを使用する構成が望ましい。具体的には、主極部分のみを希土類マグネットによるブロック形状とし、これを希土類マグネットブロック配置のための溝が側面に設けられたマグネットローラの溝に設置したものが、製造方法の面からもコストを最小限とすることができる。さらに小径のマグネットローラの構成については、軸一体型のマグネットローラ、すなわち、円柱状の胴部の両端に該胴部と一体にかつ同軸に円柱状の支持部がそれぞれ設けられた支持部とからなる磁界発生部材用本体部と、この胴部の側面に磁石を固定するための溝部を、前記胴部の円柱の軸に沿って設け、この溝部に主極の希土類マグネットブロックを配置することにより、マグネット体積を確保することで、小型のマグネットローラでも現像主極以外の磁力を確保することができる。しかし、マグネットローラ径によっては、希土類マグネットブロック配置のための溝部の深さを支持部位置より深く設定する、すなわち、溝部の底面を、前記支持部の円柱の外径よりも深い位置に設ける必要がある場合がある。 However, in order to achieve high magnetic properties (usually 100 mT or more on the developing roller) and high accuracy of the developing roller main pole portion, it is difficult to realize with the conventionally used materials, roller configuration and manufacturing method. . As for the magnet material, since it is difficult to achieve a requirement with a general ferrite magnet, it is necessary to use a so-called rare earth magnet such as Ne—Fe—B for the main pole portion of the developing roller. Rare earth magnets are expensive, and as a practical development roller (magnet roller) configuration, rare earth magnets are used only for main poles that require high magnetic properties, and ferrite magnets are used for the other poles. desirable. Specifically, only the main pole part is made of a rare earth magnet block, and this is installed in the groove of a magnet roller with a groove for arranging the rare earth magnet block on the side surface. Can be minimized. Further, regarding the configuration of the small-diameter magnet roller, a shaft-integrated magnet roller, that is, a support portion in which a cylindrical support portion is provided on both ends of a cylindrical barrel portion integrally and coaxially with each other. A magnetic field generating member main body portion and a groove portion for fixing a magnet on a side surface of the body portion are provided along the cylinder axis of the body portion, and a rare earth magnet block of a main pole is disposed in the groove portion By securing the magnet volume, it is possible to secure a magnetic force other than the main developing pole even with a small magnet roller. However, depending on the diameter of the magnet roller, the depth of the groove portion for arranging the rare earth magnet block should be set deeper than the position of the support portion, that is, the bottom surface of the groove portion needs to be provided at a position deeper than the outer diameter of the column of the support portion. There may be.
このようなマグネットローラ構造では、成形時のマグネットローラの胴部の溝形成部分の収縮により、支持部がより軟弱なものとなり、成形直後、マグネットローラ組み付け時、あるいは使用時に支持部の破損を招く原因となる。 In such a magnet roller structure, the support portion becomes softer due to the shrinkage of the groove forming portion of the magnet roller body at the time of molding, which causes damage to the support portion immediately after molding, when the magnet roller is assembled or used. Cause.
このような破損防止の手段として、マグネットローラの支持部の軸を胴部の軸に対して偏芯させて形成する構造が考えられる(特許文献1)。このとき、フランジはO型溝とすることでスリーブ回転が安定する(図9(a)参照)。しかし、小径のマグネットローラの場合、支持部の径が、胴部の径に比して相対的に大きくなるために、フランジを環状溝型に形成することができず、単純な円孔型となってしまうために、スリーブ回転が不安定となってしまう(図9(b)参照)と云う欠点があった。 As a means for preventing such breakage, a structure in which the shaft of the support portion of the magnet roller is formed eccentric to the shaft of the body portion can be considered (Patent Document 1). At this time, the sleeve rotation is stabilized by making the flange an O-shaped groove (see FIG. 9A). However, in the case of a small-diameter magnet roller, since the diameter of the support portion is relatively larger than the diameter of the body portion, the flange cannot be formed into an annular groove shape, and a simple circular hole shape As a result, the sleeve rotation becomes unstable (see FIG. 9B).
また、マグネットローラの支持部に曲率を持たせたり、支持部の径を胴部の径から段を複数も受けて徐々に細くするといったマグネットローラ構造が用いられたりもしている(特許文献2)。しかし、このような構造では、溝側の曲率を有する支持部分がエッジとなるため、射出成形時に樹脂が充填されにくく(図10(a)参照)、結果として溝側に曲率を持たない、即ち、未充填状態なマグネットローラ(図10(b)参照)となってしまう。その結果、従来品と同様、支持部と胴体溝部との付け根で生じる収縮や組み付け時等の衝撃による支持部破損が生じてしまう。さらに支持部に曲率や段を持たせるために、金型構造も複雑となってしまうといった問題がある。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とすることは、上記問題を解決し、成形時の収縮による支持部破損や、成形時の収縮による剛性不足からの、使用時における支持部破損を防止することで、生産性が高く、耐久性の高い現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and the object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and damage the support part due to shrinkage during molding and insufficient rigidity due to shrinkage during molding. It is an object of the present invention to provide a developing device, a process cartridge, and an image forming apparatus that have high productivity and high durability by preventing damage to the support portion.
本発明の磁界発生部材用本体部は上記課題を解決するために、請求項1に記載の通り、円柱状の胴部の両端に該胴部と一体にかつ同軸に円柱状の支持部が、それぞれ設けられ、前記胴部の側面に磁石を固定するための溝部が、前記胴部の円柱の軸に沿って設けられ、かつ、前記溝部の底面が、前記支持部の円柱の外径よりも深い位置に設けられた磁界発生部材用本体部において、前記支持部の溝部側の基部と前記溝部の底面の端部とを一致させるために切り欠き部が、前記支持部の側面の前記溝部側に設けられており、かつ、前記支持部の端部面における前記切り欠き部が半円未満であることを特徴とする磁界発生部材用本体部である。 In order to solve the above-mentioned problem, the magnetic field generating member main body according to the present invention has, as described in claim 1, a cylindrical support portion that is integral with and coaxial with the cylindrical portion at both ends of the cylindrical barrel portion. A groove portion for fixing a magnet to a side surface of the body portion is provided along an axis of a cylinder of the body portion, and a bottom surface of the groove portion is smaller than an outer diameter of the column of the support portion. In the main body for a magnetic field generating member provided at a deep position, a notch is provided on the groove side of the side surface of the support portion so as to align the base portion on the groove portion side of the support portion with the end portion of the bottom surface of the groove portion. And the cutout portion of the end surface of the support portion is less than a semicircle.
また、本発明の磁界発生部材用本体部は、請求項2に記載の通り、請求項1に記載の磁界発生部材用本体部において、前記切り欠き部が、前記支持部の円柱の側面から、前記軸に対して斜めに前記溝部の底面の端部に向かう面を有するものであることを特徴とすることを特徴とする。 Moreover, the magnetic field generating member main body according to the present invention is the magnetic field generating member main body according to claim 1, wherein the notch portion is formed from the side surface of the column of the support portion. It has the surface which goes to the edge part of the bottom face of the said groove part diagonally with respect to the said axis | shaft, It is characterized by the above-mentioned.
また、本発明の磁界発生部材用本体部は、請求項3に記載の通り、請求項1に記載の磁界発生部材用本体部において、前記切り欠き部が、前記溝部の底面と同一な平面を有するものであることを特徴とする。 In addition, the magnetic field generating member main body according to the present invention is the magnetic field generating member main body according to claim 1, wherein the notch portion has the same plane as the bottom surface of the groove portion. It is what has.
本発明の現像剤担持体は、請求項4に記載の通り、磁界発生部材として、請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の磁界発生部材用本体部を備えたことを特徴とする現像剤担持体である。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a developer carrier including the magnetic field generating member main body according to any one of the first to third aspects as a magnetic field generating member. A developer carrier.
本発明の現像装置は、請求項5に記載の通り、請求項4に記載の現像剤担持体を備えたことを特徴とする現像装置である。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a developing device comprising the developer carrying member according to the fourth aspect.
本発明のプロセスカートリッジは、請求項6に記載の通り、請求項5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。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a process cartridge comprising the developing device according to the fifth aspect.
本発明の画像形成装置は、請求項7に記載の通り、請求項6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。 According to a seventh aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus comprising the process cartridge according to the sixth aspect.
本発明の磁界発生部材用本体部によれば、支持部の溝部側の基部と溝部の底面の端部とを一致させるために切り欠き部が、前記支持部の側面の前記溝部側に設けられており、かつ、前記支持部の端部面における前記切り欠き部が半円未満であるために、円柱状の胴部の両端に該胴部と一体にかつ同軸に円柱状の支持部が、それぞれ設けられ、前記胴部の側面に磁石を固定するための溝部が、前記胴部の円柱の軸に沿って設けられ、かつ、前記溝部の底面が、前記支持部の円柱の外径よりも深い位置に設けられた磁界発生部材用本体部でありながら、成形時の収縮による支持部破損や、成形時の収縮による剛性不足を原因とする、使用時における支持部破損を防止することで、生産性が高く、耐久性の高い磁界発生部材が得られる。 According to the magnetic field generating member main body of the present invention, the notch is provided on the side of the support on the side of the groove so that the base on the groove side of the support and the end of the bottom of the groove coincide with each other. And the notch portion on the end surface of the support portion is less than a semicircle, so that the cylindrical support portion is integrally and coaxially provided at both ends of the cylindrical barrel portion, A groove portion for fixing a magnet to a side surface of the body portion is provided along an axis of a cylinder of the body portion, and a bottom surface of the groove portion is smaller than an outer diameter of the column of the support portion. By preventing the damage to the support part during use due to the damage to the support part due to shrinkage during molding and the lack of rigidity due to shrinkage during molding, even though it is the main body for the magnetic field generating member provided at a deep position, A magnetic field generating member with high productivity and high durability can be obtained.
請求項2に記載の磁界発生部材用本体部によれば、前記切り欠き部が、前記支持部の円柱の側面から、前記軸に対して斜めに前記溝部の底面の端部に向かう面を有するものであるために、前記支持部の端部面における前記切り欠き部が占める割合を小さく、あるいはまったく不必要にすることができるのでスリーブ回転が極めて安定となるとともに、支持部の剛性が高いために、使用時の剛性不足による支持部破損を防止できる。 According to the main body part for a magnetic field generating member according to claim 2, the notch has a surface that is inclined from the side surface of the column of the support portion toward the end of the bottom surface of the groove portion obliquely with respect to the axis. As a result, the ratio of the notch in the end face of the support portion can be made small or completely unnecessary, so that the sleeve rotation is extremely stable and the support portion has high rigidity. In addition, it is possible to prevent damage to the support portion due to insufficient rigidity during use.
請求項3に記載の磁界発生部材用本体部によれば、前記切り欠き部が、前記溝部の底面と同一な平面を有するものであるために、支持部の剛性はその長さ方向で一定とすることが可能となり、このとき部分的な強度不足による使用時の支持部破損を防止できる。 According to the magnetic field generating member main body according to claim 3, since the notch has the same plane as the bottom surface of the groove, the rigidity of the support is constant in the length direction. At this time, it is possible to prevent damage to the support portion during use due to partial lack of strength.
請求項4〜7に記載された発明によると、磁界発生部材用本体部の成形時の収縮による支持部破損や、磁界発生部材としての使用時の剛性不足による支持部破損を防止することで、生産性が高く、耐久性の高い現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置を提供することができる。 According to the invention described in claims 4 to 7, by preventing the support part damage due to the shrinkage at the time of molding of the main body part for the magnetic field generation member, or the support part damage due to insufficient rigidity at the time of use as the magnetic field generation member, It is possible to provide a developing device, a process cartridge, and an image forming apparatus with high productivity and high durability.
以下、本発明の一実施形態を、図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プロセスカートリッジおよび現像装置の断面図である。図3は磁性キャリア135を示すモデル説明図である。図4は、図2中のIII−III線に沿う断面図である。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory diagram viewed from the front of the configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of the process cartridge and the developing device according to the embodiment of the present invention of the image forming apparatus shown in FIG. FIG. 3 is a model explanatory view showing the
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。
The
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。
As shown in FIG. 1, the
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。
The apparatus
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。
A plurality of
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。
The
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、反時計回りに循環(無端走行)する。
The
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。
The
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。
The fixing
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。
The
画像形成装置101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。
The
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。
In the
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。
The
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。
As shown in FIG. 2, the
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筒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。
The
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、現像剤規制部材としての現像剤規制ブレード116とを少なくとも備えている。
As shown in FIG. 2, the developing
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。
The
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。
The
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3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。
The
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。
The
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。
The stirring
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。
In the illustrated example, the
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。
According to the above-described configuration, the
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。
The
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。
The developing
現像剤規制ブレード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。現像剤規制ブレード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。現像剤規制ブレード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。
The developer regulating blade 116 is provided at the end of the developing
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とを充分に攪拌し、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、現像剤規制ブレード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。
The developing
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、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。
Then, the developing
現像ローラ115を図4及び図5によって説明する。
The developing
図4に示すように、現像ローラ115は、磁界発生部材としてのマグネットローラ133と、現像スリーブ132とを備えている。
As shown in FIG. 4, the developing
マグネットローラ133は、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に示す通り、側面に円柱の軸に沿って磁石を固定するための溝部が設けられた円柱状の胴部と、該胴部の両端に該胴部と一体に設けられた支持部とからなる磁界発生部材用本体部である円柱状磁界発生手段140と、溝形部材の溝内部に配置される磁石として希土類マグネットブロック141とを備えている。
The
現像主極を形成するための希土類マグネットブロック141は、圧縮磁場成形により製造される、現像ローラ軸方向に延びる幅2.0mm、高さ2.4mm、長さ328mmの直方体状のマグネットブロックであり、幅が狭く且つ高い磁気特性を得るために、多くはNe系(Ne・Fe・B等)又はSm系(Sm・Co、Sm・Fe・N等)の希土類マグネットもしくはこれらのマグネット粉を上記と同様の高分子化合物と混合したプラスチックマグネットもしくはゴムマグネットを用いることができる。
The rare
また、円柱状磁界発生手段140は、直径10mm、長さ328mmの現像主極以外の磁気特性を形成する胴体部と、胴体部の両端にそれぞれ胴体部と同軸に、直径6mm、長さ15mmの支持部を一体成形にて製造したものである。 The columnar magnetic field generating means 140 includes a body portion that forms magnetic characteristics other than the developing main pole having a diameter of 10 mm and a length of 328 mm, and a diameter of 6 mm and a length of 15 mm coaxially with the body portion at both ends of the body portion. The support part is manufactured by integral molding.
材料としては磁性粉に高分子化合物を混合したいわゆる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。磁性粉としてはSrフェライトないしBaフェライトを用い、高分子化合物としては6PAもしくは12PA等のPA(ポリアミド)系材料、EEA(エチレン・エチル共重合体)又は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等のゴム材料を使用することができる。 As a material, a so-called plastic magnet or rubber magnet in which a polymer compound is mixed with magnetic powder is often used. Sr ferrite or Ba ferrite is used as the magnetic powder, and PA (polyamide) material such as 6PA or 12PA is used as the polymer compound, EEA (ethylene / ethyl copolymer) or EVA (ethylene / vinyl copolymer). Ethylene compounds, chlorine materials such as CPE (chlorinated polyethylene), and rubber materials such as NBR can be used.
図6(a)〜図6(f)に本発明に係る磁界発生部材用本体部の例をモデル的に示す。 FIG. 6A to FIG. 6F schematically show examples of the magnetic field generating member main body according to the present invention.
磁界発生部材用本体部140aは、側面図である図6(a)及び正面図である図6(b)に示されるように、円柱状の胴部140a1の両端に該胴部140a1と一体にかつ同軸に円柱状の支持部140a2が、それぞれ設けられ、胴部140a1の側面に磁石を固定するための溝部140a4が胴部140a1の円柱の軸に沿って設けられ、かつ、溝部140a4の底面140a5が、支持部140a2の外径よりも深い位置に設けられた磁界発生部材用本体部であり、さらに支持部140a2の溝部140a4側の基部と溝部140a4の端部とを一致させるために切り欠き部140a3が支持部140a2の側面の溝部140a4側に設けられている。この切り欠き部140a3は前記支持部140a2の円柱の側面から、前記軸に対して斜めに前記溝部140a4の底面の端部に向かう面を有している。
As shown in FIG. 6A, which is a side view, and FIG. 6B, which is a front view, the magnetic field generating member
さらに支持部140a2の端部面には切り欠き部140a3は存在しない。 Further, the notch 140a3 does not exist on the end surface of the support 140a2.
一方、磁界発生部材用本体部140bは、円柱状の胴部140b1の両端に該胴部140b1と一体にかつ同軸に円柱状の支持部140b2が、それぞれ設けられ、胴部140b1の側面に磁石を固定するための溝部140b4が胴部140b1の円柱の軸に沿って設けられ、かつ、溝部140b4の底面140b5が、支持部140b2の外径よりも深い位置に設けられた磁界発生部材用本体部であり、さらに支持部140b2の側面の溝部140b4側に、支持部140b2の溝部140b4側の基部と溝部140b4の端部とを一致させるために切り欠き部140b3が設けられている。この切り欠き部140b3は、前記溝部140b4の底面140b5と同一な平面を有するものである。
On the other hand, the magnetic field generating member
さらに支持部140a2の端部面における切り欠き部140b3は半円未満である。 Furthermore, the notch part 140b3 in the end surface of the support part 140a2 is less than a semicircle.
さらに、前記溝部の底面が深い場合には磁界発生部材用本体部140cのように構成することで対応することが容易となる。磁界発生部材用本体部140cは側面図である図6(e)及び正面図である図6(f)に示されるように、円柱状の胴部140c1の両端に該胴部140c1と一体にかつ同軸に円柱状の支持部140c2が、それぞれ設けられ、胴部140c1の側面に磁石を固定するための溝部140c4が胴部140c1の円柱の軸に沿って設けられ、かつ、溝部140c4の底面140c5が、支持部140c2の外径よりも深い位置に設けられた磁界発生部材用本体部であり、さらに支持部140c2の溝部140c4側の基部と溝部140c4の端部とを一致させるために切り欠き部140c3が支持部140c2の側面の溝部140c4側に設けられている。この切り欠き部140b3は、前記溝部140b4の底面140b5と同一な平面を有するものであるが、さらに支持部140c2の円柱の側面に向かう斜面によって、支持部140c2の端部面での切り欠き部140b3は半円未満となっている。
Furthermore, when the bottom surface of the groove is deep, it is easy to cope with such a configuration as the magnetic field generating member
このように切り欠き部が支持部の端部面で半円未満となっていることにより、支持部の強度不足による破損を防止するとともに、図7(a)のモデル断面図に示すようにスリーブ内にフランジによって保持したときに、図7(b)及び(c)に示すようにスリーブ回転によって軸心ずれが生じることを予め防止して、図8(a)のモデル断面図に示すようにスリーブ内にフランジによって保持したときに、スリーブ回転によっても図8(b)に示したように軸心ぶれが起きない。 In this way, the cutout portion is less than a semicircle on the end surface of the support portion, thereby preventing damage due to insufficient strength of the support portion, and as shown in the model cross-sectional view of FIG. As shown in the model cross-sectional view of FIG. 8 (a), it is prevented in advance that the shaft is displaced due to the rotation of the sleeve as shown in FIGS. 7 (b) and 7 (c). When the sleeve is held by the flange, even if the sleeve rotates, the shaft center shake does not occur as shown in FIG.
これら磁界発生部材用本体部140a〜140cにおいては、支持部に設けた切り欠き部によって、支持部の溝部側の基部と前記溝部の底面の端部とが一致するために、成形時の収縮による支持部破損を防止することができる。
In these magnetic field generating member
なお、現像スリーブ132は非磁性体からなり、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、アルミニウム、ステンレス鋼(SUS)などからなる。アルミニウムは、加工性、軽さの面で優れている。アルミニウムを用いる場合には、A6063、A5056及びA3003を用いるのが好ましい。SUSを用いる場合には、SUS303、SUS304及びSUS316を用いるのが好ましい。
The developing
図8にモデル的に示した、支持部の溝部側の基部と溝部の底面の端部とを一致させるために切り欠き部を備えた本発明に係る磁界発生部材用本体部140a〜140cの形状の磁界発生部材用本体部を実際に作製した。
The shape of the magnetic field generating member
すなわち、異方性SrフェライトとポリアミドPA12のコンパウンド(戸田工業製)を用いて、樹脂温度300℃で0.6Tの磁場を溝の底面と垂直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、胴部に外径φ10mm、全長328mmで、幅3mm、深さ2.7mm(140a及び140b。140cでは深さが6mm)、長さ328mmの溝を有しており、胴部の両端に外径6mm、長さ15mmの支持部がそれぞれ同軸に設けられている磁界発生部材用本体部をそれぞれ10サンプル得た。 That is, injection molding was performed using a compound of anisotropic Sr ferrite and polyamide PA12 (manufactured by Toda Kogyo Co., Ltd.) at a resin temperature of 300 ° C. and applying a magnetic field of 0.6 T in one direction perpendicular to the bottom surface of the groove. After that, demagnetization is performed by applying a 0.1 T magnetic field in the direction opposite to that at the time of injection, and the body portion has an outer diameter of 10 mm, a total length of 328 mm, a width of 3 mm, and a depth of 2.7 mm (140a and 140b, 140c is the depth). 10 mm), and a 328 mm long groove, and 10 samples of each of the magnetic field generating member main bodies each having a support portion having an outer diameter of 6 mm and a length of 15 mm coaxially provided at both ends of the body portion. .
さらに比較のために同条件(溝部の深さは2.7mm)で、ただし、切り欠き部を全く設けていない従来技術に係る磁界発生部材用本体部も10サンプル作製した。 Further, for comparison, ten samples of the magnetic field generating member main body according to the prior art were prepared under the same conditions (the depth of the groove portion was 2.7 mm) except that the notch portion was not provided.
これら磁界発生部材用本体部の、溝形成側とは反対側の胴部の両端部から2mm内側をそれぞれ支点として、両支持部の基部から端部に向かって13mmの位置に、2Nの荷重を加えた(一般的にドクタ上流領域での磁気吸引力が現像ローラを撓ませる力は0.6N(ドクタ極磁束密度40mT)〜1.2N(ドクタ極磁束密度60mT)の範囲であり、余裕を持たせた荷重値として2Nを選択した)。 A load of 2N is applied at a position of 13 mm from the base portion to the end portion of both support portions, with the inner side of both ends of the body portion on the side opposite to the groove forming side as the fulcrum of each of the magnetic field generating member main body portions. Added (generally, the magnetic attraction force in the upstream region of the doctor deflects the developing roller in a range of 0.6 N (doctor pole magnetic flux density 40 mT) to 1.2 N (doctor pole magnetic flux density 60 mT). 2N was selected as the load value provided.)
このとき、本発明に係る磁界発生部材用本体部ではいずれも10サンプル中に破壊したものはなかったが、従来技術に係る、切り欠き部を有しない磁界発生部材用本体部では10サンプル中9サンプル(成形時に3本、荷重時に6本)に破壊が生じた。 At this time, none of the magnetic field generating member main bodies according to the present invention was broken in 10 samples, but in the magnetic field generating member main body having no notch according to the prior art, 9 out of 10 samples. Breakage occurred in the samples (3 when molded, 6 when loaded).
140a、140b、140c 本発明に係る磁界発生部材用本体部
140a1、140b1、140c1 胴部
140a2、140b2、140c2 支持部
140a3、140b3、140c3 切り欠き部
140a4、140b4、140c4 溝部
140a5、140b5、140c5 溝部の底面
140a, 140b, 140c Magnetic field generating member main body 140a1, 140b1, 140c1 body 140a2, 140b2, 140c2 support part 140a3, 140b3, 140c3 notch part 140a4, 140b4, 140c4 groove part 140a5, 140b5, 140c5 groove part Bottom
Claims (7)
前記支持部の溝部側の基部と前記溝部の底面の端部とを一致させるために切り欠き部が、前記支持部の側面の前記溝部側に設けられており、かつ、
前記支持部の端部面における前記切り欠き部が半円未満であることを特徴とする磁界発生部材用本体部。 Cylindrical support portions that are integral with and coaxial with the cylindrical portion are provided at both ends of the cylindrical cylindrical portion, respectively, and a groove portion for fixing a magnet to the side surface of the cylindrical portion is an axis of the cylindrical portion of the cylindrical portion. And the bottom surface of the groove portion is provided at a position deeper than the outer diameter of the columnar column of the support portion.
A notch portion is provided on the side of the support portion on the groove portion side in order to match the base portion on the groove portion side of the support portion and the bottom end portion of the groove portion, and
The main body part for a magnetic field generating member, wherein the cutout part on the end face of the support part is less than a semicircle.
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