JPH0443900Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、電子写真複写機の磁性現像ローラ
等として用いられるローラに関するものである。

〔従来の技術〕

磁性トナーを使用する一成分現像装置は、電子
写真複写機として広く普及している。この装置
は、第６図に示すように、感光ドラム１と、この
感光ドラム１に一定の間隔を保つて対設される現
像ローラ２と、装置の基部に固定されこの現像ロ
ーラ２の表面に圧接する層形成部材３とを備えて
いる。上記現像ローラ２は、図示のように、棒状
磁石５の外周面に、一定の空間を保つて中空状の
円筒スリーブ６（第６図のＡ−A′断面を示す第
７図参照）を同軸的かつ回転自在に設けたもので
ある。なお、上記棒状磁石５は装置の基部に固定
されており回転しない。

この構成において、上記円筒スリーブ６を回転
させ、その状態で、トナーボツクス７からトナー
４をスリーブ６表面に供給する。そして、固定さ
れた層形成部材３と回転するスリーブ６の間に生
じる摺接摩擦によつてトナー４を帯電させ感光ド
ラム１に対峙する位置まで搬送する。そして、こ
の位置で、トナー４を、上記磁石５の磁極と電気
的に反発させ、感光ドラム１の外周面に形成され
た複写対象の静電潜像に対して飛翔させる。これ
により感光ドラム１の外周面の静電潜像にトナー
４が付着し、トナー像が形成される。そして、こ
のトナー像は、複写紙（図示せず）に転写されて
複写像となりコピーができあがる。なお、８は上
記トナー４を飛翔させるための高電圧バイアス電
源である。

〔考案が解決しようとする問題点〕

上記のような現像装置において、現像ローラ２
の円筒スリーブ６としては、従来からステンレス
（SUS304）やアルミニウム等の金属スリーブが
用いられていたが、画質の向上、現像ローラの長
寿命化を図るために、最近では半導電性熱硬化性
樹脂製のスリーブが用いられるようになつてきて
いる。しかしながら、このような樹脂スリーブ
は、弱剛性でたわみやすいため、第８図に示すよ
うに、層形成部材３が、取付部材等との関係で、
感光ドラム１と反対側に偏つた位置に設けられ、
その状態でスリーブ６に圧接するタイプの現像装
置では、スリーブ６が層形成部材３の圧接力によ
つと軸方向に等分布負荷荷重を受けるため、感光
ドラム１側にたわむ、ただし、スリーブ６の両端
部は軸受（図示せず）によつて支受されているた
めスリーブ６の中心部ほど大きくたわむ（たわん
だ状態のスリーブ中心部の位置を第８図に鎖線で
示す）。その結果、感光ドラム１とスリーブ６表
面との距離、すなわちトナー４の飛翔距離がスリ
ーブ６の軸方向に不均一となり、スリーブ６の中
心部に対応する複写画像の部分ほどトナー４過剰
となる。したがつて、画像の中心部ほど色が濃く
なりすぎて濃淡むらが生起する。

この考案は、このにような事情に鑑みなされた
もので、トナーの飛翔距離がつねに均一になるよ
うなローラの提供をその目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の目的を達成するため、この考案のローラ
は、感光ドラムに対して一定の間隔を保つて併設
され、上記感光ドラムと反対側に偏つた外周面の
位置で層形成部材が圧接する磁性現像用ローラで
あつて、棒状磁石と、この棒状磁石の外周に一定
の空間を保つて同軸的に設けられ棒状磁石の円周
方向に回転駆動される樹脂スリーブとを備え、上
記樹脂スリーブが、両端部から中央部に向かつて
徐々に小径になつたつづみ形状に形成されている
という構成をとる。

〔作用〕

すなわち、この考案のローラは、層形成部材が
感光ドラムと反対側に偏つた位置で圧接する場合
において、層形成部材の圧接力によるスリーブの
変形が、ローラの軸方向においてローラ表面と感
光ドラムとの距離に変化をもたらさないよう、予
め圧接変形分だけスリーブをつづみ状に変形させ
たものである。したがつて、この考案のローラ
は、使用時に層形成部材から圧接荷重を受けて変
形しても、変形後のスリーブ面が感光ドラムに対
し真直となり、ローラ表面と感光ドラムとの距
離、つまりトナーの飛翔距離が一定に保たれる。
このため、トナー不足等のない、鮮明な複写画像
を得ることができる。

つぎに、この考案の構成を説明する。

この考案のローラは、第１図に示すように、棒
状磁石５と、この棒状磁石５の外周に一定の空間
を保つて同軸的に設けられ棒状磁石の円周方向に
回転駆動される樹脂スリーブ１例とを備え、上記
樹脂スリーブ１０が、両端部から中央部に向かつ
て徐々に小径になつたつづみ形状に形成されてい
る。

上記棒状磁石５は、第６図および第７図に示
す、通常の現像ローラ等に用いられるものと同様
のもので、何ら特殊なものである必要はない。

また、上記棒状磁石５の外周に設けられる樹脂
スリーブ１０を構成する樹脂としては、どのよう
なものでもよいが、特に、フエノール樹脂、エポ
キシ樹脂等の熱硬化性樹脂が好適である。そし
て、その厚みは、0.5〜3.0mmの範囲の設定するこ
とが好適であり、上記樹脂によつて形成されたヤ
ング率は、5.0×10⁴〜5.0×10⁵Kg／cm²の範囲に設
定することが好適である。

上記スリーブ１０のつづみ形状におけるへこみ
加減は、このローラが用いられる現像装置におけ
る層形成部材３（第６図参照）の、感光ドラム１
の反対側への偏り具合によつて適宜設定される。
すなわち、スリーブ１０のへこみ加減は、このス
リーブ１０が使用時に層形成部材３から受ける負
荷荷重（圧接荷重）に合わせて設定される。この
設定に際しては、本考案者らが、予め層形成部材
３の偏り具合によつて、各種のスリーブ１０がど
のような圧接荷重を受け、どのように変形するか
の実験を行つて得た実験データから導かれる下記
の一般式を適応することが好結果をもたらす。す
なわち、スリーブ１０の中心部の直径をA₁、両
端部の直径をA₂とすると（第１図参照）、上記A₁
およびA₂が下記の関係式を満足するように、ス
リーブ１０の中心部側をへこんだ形状にすると、
層形成部材３が、第２図に示すように、角度θで
圧接しても、中心部のへこみ部分が押圧変形して
感光ドラム１側に突出し、感光ドラム１に対し、
長手方向に真直面になることがわかつた。

A₂−A₁＝２・sinθ・５／384・Ｐ×L⁴／Ｅ×Ｉ θ：感光ドラムの軸心とローラ軸心を結ぶ直
線と、層形成部材とローラの接点を通る接線
とがなす角度 Ｐ：単位当たりの荷重（ｇ／cm²） Ｅ：樹脂スリーブのヤング率（Kg／cm²） Ｉ：断面係数 Ｌ：層形成部材の長さ（mm） なお、上記の式は、層形成部材３が、第２図に
おいて鎖線の右側でスリーブ１０の外周面に圧接
している場合の全てに適応可能である。したがつ
て、この考案において、層形成部材が感光ドラム
の反対側に偏つているとは、層形成部材が上記鎖
線の右側の任意の位置に位置することを示す。

つぎに、実施例について説明する。

〔実施例〕

両端径20／２mm、中心径20.0mm、厚み１mm、長
さ300mmの太鼓形状のスリーブをフエノール樹脂
によつて作製し、通常の棒状磁石と組み合わせ
て、第１図に示すような現像ローラをつくつた。
ただし、上記スリーブ形状は、上記の式にもとづ
いて設定した。そして、この現像ローラを、第２
図に示す現像装置（θ＝20°）に使用し、ローラ
表面（すなわちスリーブ表面）の感光ドラム１方
向からの偏りを測定した。その結果を第３図に示
す。なお、上記現像装置において、層形成部材３
の荷重は150g／cm、長さは300mmである。

〔比較例〕

外径20mm、厚み１mm、長さ300mmの円筒状スリ
ーブを、フエノール樹脂によつて作製し、従来と
同様の現像ローラをつくつた。そして、上記と同
様の現像装置に使用し、スリーブ表面の感光ドラ
ム１方向からの偏りを測定した。その結果を第４
図に示す。

これらの結果から、実施例品は、層形成部材３
の圧接荷重によつて中心部のへこみ部分が変形し
た状態において、感光ドラム１に対し、略真直に
なることがわかる。これに対し、比較例品は、本
来ストレートな部分が層形成部材３の圧接荷重に
よつて感光ドラム１側に突出変形するため、中心
部ほど大きく感光ドラム１に接近してしまうこと
がわかる。

また、上記実施例品を用いた現像装置で複写画
像を得ると、濃淡のない、鮮明な画質のものが得
られた。これに対し、比較例品を用いた現像装置
で複写画像を得ると、中央部の色が濃くなりすぎ
濃淡むらが生じた。

なお、上記比較例品を、第５図に示すような、
層形成部材３が現像ローラ２の真上（θ＝0°）に
当接する装置に用いると、層形成部材３による圧
接変形が上下方向に生じるため、トナー飛翔部に
おいては、現像ローラ１の外周面と感光ドラム１
の外周面との位置関係には影響がなく、良好な複
写画像が得られた。

〔考案の効果〕

以上のように、この考案のローラは、層形成部
材が感光ドラムと反対側に偏つた位置で圧接され
る場合における圧接変形が、ローラ表面と感光ド
ラムとの距離に変化をもたらさないよう、予め圧
接変形分だけスリーブをつづみ状に変形させてい
るため、使用時に層形成部材から圧接荷重を受け
て感光ドラム側に突出変形しても、変形後のスリ
ーブ面が感光ドラムに対し真直となり、トナーの
飛翔が不均一となることがない。したがつて、画
像むらのない高画質の画像を形成させることがで
きるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例の縦断面図、第２
図は上記実施例品を使用する際の層形成部材の位
置関係を示す構成図、第３図は実施例品のスリー
ブ表面の偏りを示す線図、第４図は比較例品のス
リーブ表面の偏りを示す線図、第５図は比較例品
を使用した他の現像装置を示す構成図、第６図は
通常の現像装置を説明する説明図、第７図はその
Ａ−A′断面図、第８図は層形成部材の圧接によ
つてスリーブが変形した状態を示す説明図であ
る。 １……感光ドラム、２……現像ローラ、３……
層形成部材、４……トナー、５……棒状磁石、１
０……樹脂スリーブ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 感光ドラムに対して一定の間隔を保つて併設さ
   れ、上記感光ドラムと反対側に偏つた外周面の位
   置で層形成部材が圧接する磁性現像用ローラであ
   つて、棒状磁石と、この棒状磁石の外周に一定の
   空間を保つて同軸的に設けられ棒状磁石の円周方
   向に回転駆動される樹脂スリーブとを備え、上記
   樹脂スリーブが、両端部から中央部に向かつて
   徐々に小径になつたつづみ形状に形成されている
   ことを特徴とするローラ。