JPH06110334A - Sleeve for developing roll - Google Patents

Sleeve for developing roll

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Publication number
JPH06110334A
JPH06110334A JP5160525A JP16052593A JPH06110334A JP H06110334 A JPH06110334 A JP H06110334A JP 5160525 A JP5160525 A JP 5160525A JP 16052593 A JP16052593 A JP 16052593A JP H06110334 A JPH06110334 A JP H06110334A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sleeve
layer
aluminum alloy
stainless steel
austenitic stainless
Prior art date
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Pending
Application number
JP5160525A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Keitaro Yamashita
恵太郎 山下
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Proterial Ltd
Original Assignee
Hitachi Metals Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Metals Ltd filed Critical Hitachi Metals Ltd
Priority to JP5160525A priority Critical patent/JPH06110334A/en
Publication of JPH06110334A publication Critical patent/JPH06110334A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Dry Development In Electrophotography (AREA)
  • Magnetic Brush Developing In Electrophotography (AREA)

Abstract

PURPOSE:To enhance durability and to enable the production of the sleeve at a low cost by forming an inside layer of an aluminum alloy and an outside layer of an austenitic stainless steel, respectively. CONSTITUTION:The inside layer 61 is formed of the aluminum alloy and the outside layer 62 of the austenitic stainless steel, respectively. The inside layer 61 and the outside layer 62 are integrated by plastic working. Then, the outside layer 62 of the sleeve 6 is formable of the hard austenitic stainless steel, and, therefore, the sleeve can be so formed as to have wear resistance and durability. In addition, the generation of eddy current in the surface is suppressed. Since the inside layer 61 can be formed of the inexpensive aluminum alloy of a low sp. gr., the reduction of the weight and cost is possible. Further, the heat of the sleeve 6 is easily released outside via flanges at both ends of the sleeve, etc., even if the heat is generated in the surface of the sleeve and the thermal deformation of the sleeve is therefore drastically reduced.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は,電子写真や静電記録等
において,磁性現像剤を現像剤槽から現像領域まで吸着
搬送して現像を行う現像ロールを構成するスリーブに関
するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sleeve which constitutes a developing roll for carrying out development by attracting and conveying a magnetic developer from a developer tank to a developing area in electrophotography, electrostatic recording and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来電子写真や静電記録等において使用
される現像ロールは,図2に示すような構造のものが多
い。図2において,1は永久磁石部材であり,例えばハ
ードフェライトのような焼結粉末材料により,中空円筒
状に一体成形し,中心部にシャフト2を接着剤を介して
同軸的に固着して形成するか,強磁性材料とバインダと
の混合物を,シャフト2をインサートした成形用金型内
に注入若しくは充填して一体に成形する。
2. Description of the Related Art Conventionally, many developing rolls used in electrophotography, electrostatic recording and the like have a structure as shown in FIG. In FIG. 2, reference numeral 1 is a permanent magnet member, which is integrally formed into a hollow cylindrical shape from a sintered powder material such as hard ferrite, and a shaft 2 is coaxially fixed to the center portion with an adhesive. Alternatively, the mixture of the ferromagnetic material and the binder is injected or filled into the molding die into which the shaft 2 is inserted, and the mixture is integrally molded.

【0003】永久磁石部材1の外周面には,軸方向に延
びる複数個の磁極(図示せず)を設ける。次にシャフト
2の両端部には,フランジ3,4を軸受5,5を介して
回転自在に装着すると共に,フランジ3,4には中空円
筒状に形成したスリーブ6を嵌着する。なおフランジ
3,4およびスリーブ6は,例えばアルミニウム合金若
しくはステンレス鋼等の非磁性材料によって形成する。
7はシール部材であり,フランジ3とシャフト2との間
に嵌着する。なお永久磁石部材1の直径は15〜60m
m,長さは200〜350mmとする場合が多い。
A plurality of magnetic poles (not shown) extending in the axial direction are provided on the outer peripheral surface of the permanent magnet member 1. Next, flanges 3 and 4 are rotatably mounted on both ends of the shaft 2 via bearings 5 and 5, and a hollow cylindrical sleeve 6 is fitted to the flanges 3 and 4. The flanges 3 and 4 and the sleeve 6 are made of a non-magnetic material such as aluminum alloy or stainless steel.
A seal member 7 is fitted between the flange 3 and the shaft 2. The diameter of the permanent magnet member 1 is 15 to 60 m.
In many cases, the length is 200 to 350 mm.

【0004】上記の構成により,永久磁石部材1とスリ
ーブ6との間の相対回転(例えば永久磁石部材1を固定
し,フランジ4を回転させる)によって,スリーブ6の
外周面に磁性現像剤,例えば一成分系の磁性トナーまた
はトナーと磁性キャリアからなる二成分系現像剤を吸着
して磁気ブラシを形成し,所定の現像作業を行うのであ
る。
With the above structure, the relative rotation between the permanent magnet member 1 and the sleeve 6 (for example, fixing the permanent magnet member 1 and rotating the flange 4) causes a magnetic developer, such as a magnetic developer, on the outer peripheral surface of the sleeve 6. A one-component magnetic toner or a two-component developer composed of a toner and a magnetic carrier is adsorbed to form a magnetic brush, and a predetermined developing operation is performed.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記現像ロールを構成
するスリーブ6をアルミニウム合金によって形成する
と,軽量であると共に低コストであるという利点がある
反面において,摩耗し易いため耐久性が低いという問題
点がある。また現像剤の搬送性を向上させるために,ス
リーブ6の表面をブラスト処理によって粗面化する手段
が採用されているが,このような処理を行った場合で
も,上記のように耐久性が低いため,所定の粗面を長期
に亘って維持できず,現像剤の搬送性が低下するという
問題点がある。
When the sleeve 6 constituting the developing roll is made of an aluminum alloy, it has the advantages of being lightweight and low cost, but on the other hand, it is easily worn and has low durability. There is. Further, in order to improve the transportability of the developer, a means for roughening the surface of the sleeve 6 by blasting is adopted, but even when such processing is performed, the durability is low as described above. Therefore, there is a problem in that the predetermined rough surface cannot be maintained for a long period of time, and the developer transportability deteriorates.

【0006】上記問題点を解決するために,例えばアル
マイト処理によって表面を硬化させ,耐摩耗性を向上さ
せる試みもあるが,このようなアルマイト処理によって
形成された硬質被膜は,電気的絶縁性を有しているた
め,スリーブにバイアス電圧を印加することができない
という問題点がある。
In order to solve the above problems, there have been attempts to harden the surface by, for example, alumite treatment to improve wear resistance. However, the hard coating formed by such alumite treatment has an electrical insulating property. Therefore, there is a problem in that a bias voltage cannot be applied to the sleeve.

【0007】更にスリーブ6をアルミニウム合金で形成
した場合には,スリーブ6の表面に渦電流が発生するた
め,特に永久磁石部材1を高速回転(例えば 800〜1000
rpm)させる場合には,この渦電流の値が大となり,ジ
ュール熱による構成部材の温度上昇を招来すると共に,
現像性を低下させるという問題点がある。
Further, when the sleeve 6 is made of an aluminum alloy, an eddy current is generated on the surface of the sleeve 6, so that the permanent magnet member 1 is rotated at a high speed (for example, 800 to 1000).
rpm), the value of this eddy current becomes large, which causes the temperature rise of the components due to Joule heat.
There is a problem that the developability is lowered.

【0008】一方スリーブ6をステンレス鋼で形成する
と,上記のような問題点が解消され,高硬度,長寿命で
あり,かつ永久磁石部材1を高速回転させた場合におい
ても渦電流による影響のない現像ロールを製作すること
ができる。しかしながら,ステンレス鋼はアルミニウム
合金と比較して材料費が2倍以上であり,かつ機械加工
性が低いため,現像ロール全体の製作コストが高くなる
という問題点がある。
On the other hand, when the sleeve 6 is made of stainless steel, the above problems are solved, the hardness is high, the life is long, and even when the permanent magnet member 1 is rotated at a high speed, it is not affected by the eddy current. A developing roll can be manufactured. However, stainless steel has a material cost more than double that of aluminum alloy, and has low machinability, so that there is a problem that the manufacturing cost of the entire developing roll becomes high.

【0009】また近年の現像ロールに対する要求は益々
厳しくなってきており,軽量化,小径化および高性能化
に加えて,より低コストのものが要求されるようになっ
てきている。従って上記のような構成のものでは近年の
厳しい要求に応えられなくなっている。
Further, in recent years, the demand for the developing roll has become more and more strict, and in addition to the weight reduction, the diameter reduction, and the high performance, a lower cost one has been demanded. Therefore, the structure described above cannot meet the strict demands of recent years.

【0010】本発明は,上記従来の技術に存在する問題
点を解決し,耐久性が大であると共に,低コストで製作
し得る現像ロール用スリーブを提供することを目的とす
る。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the problems existing in the prior art and to provide a developing roll sleeve which has high durability and can be manufactured at low cost.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に,本発明においては,中空円筒状に形成され,かつ外
周面に軸方向に延びる複数個の磁極を設けてなる永久磁
石部材を相対回転可能に内蔵させてなる現像ロール用ス
リーブにおいて,内層をアルミニウム合金により,外層
をオーステナイト系ステンレス鋼により各々形成すると
共に,内層と外層とを塑性加工により一体化する,とい
う技術的手段を採用した。
In order to achieve the above object, according to the present invention, a permanent magnet member formed in a hollow cylindrical shape and provided on its outer peripheral surface with a plurality of magnetic poles extending in the axial direction is used. In the rotatably built-in sleeve for the developing roll, we adopted the technical means that the inner layer is made of aluminum alloy and the outer layer is made of austenitic stainless steel, and the inner layer and outer layer are integrated by plastic working. .

【0012】本発明において,内層と外層とを塑性加工
により一体化する手段としては,内層を形成すべきアル
ミニウム合金からなる管材と,外層を形成すべきオース
テナイト系ステンレス鋼からなる管材とを各々重合させ
た状態で,マンドレルを有するダイスにより,冷間引抜
加工を行う手段が好ましい。
In the present invention, as a means for integrating the inner layer and the outer layer by plastic working, a tube material made of an aluminum alloy for forming the inner layer and a tube material made of austenitic stainless steel for forming the outer layer are respectively polymerized. A means for performing cold drawing by a die having a mandrel in this state is preferable.

【0013】[0013]

【作用】上記の構成により,スリーブの外層を硬質のオ
ーステナイト系ステンレス鋼によって形成し得るため,
耐摩耗性および耐久性を具有し得ると共に,表面におけ
る渦電流の発生を抑制することができる。また内層を低
比重かつ低廉なアルミニウム合金によって形成し得るの
で,軽量化および低コスト化が可能となるのである。
With the above structure, the outer layer of the sleeve can be formed of hard austenitic stainless steel.
It can have abrasion resistance and durability, and can suppress the generation of eddy currents on the surface. Moreover, since the inner layer can be formed from an aluminum alloy which has a low specific gravity and is inexpensive, the weight and cost can be reduced.

【0014】またアルミニウム合金は熱伝導性が良好で
あり,例えばA5052の熱伝導度(25℃)は0.33 c
al/ ℃・cm・sec である。従ってSUS304の熱伝導
度(100℃)における値0.039 cal/℃・cm・sec と比
較してはるかに高い値を有する。このためスリーブの内
層をアルミニウム合金によって形成したことにより,ス
リーブの表面が発熱しても,その熱はスリーブ両端のフ
ランジなどを介して,容易に外部に放出されるため,ス
リーブの熱変形を大幅に低減することができる。
Aluminum alloy has a good thermal conductivity, for example, A5052 has a thermal conductivity (25 ° C.) of 0.33 c.
al / ° C · cm · sec. Therefore, it has a much higher value than the value of thermal conductivity (100 ° C.) of SUS304 of 0.039 cal / ° C.cm.sec. Therefore, by forming the inner layer of the sleeve with an aluminum alloy, even if the surface of the sleeve is heated, the heat is easily released to the outside through the flanges at both ends of the sleeve, so that the thermal deformation of the sleeve is greatly reduced. Can be reduced to

【0015】[0015]

【実施例】図1は本発明の実施例を示す一部省略要部縦
断面図である。図1において61,62は各々内層およ
び外層であり,冷間引抜加工により一体化されている。
内層61は例えばA6063により,外層62はSUS
304によって形成し,一体化後の外径を20mm,内厚
を0.7 mmに形成した。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a vertical cross-sectional view of an essential part of an embodiment of the present invention. In FIG. 1, 61 and 62 are an inner layer and an outer layer, respectively, which are integrated by cold drawing.
The inner layer 61 is, for example, A6063, and the outer layer 62 is SUS.
The outer diameter after integration was 20 mm and the inner thickness was 0.7 mm.

【0016】上記のような合せ材によりスリーブを形成
する場合,例えばA6063からなる外径20.5mm,肉厚
0.5 mmの管材に,例えばSUS304からなる外径22
mm,肉厚0.5 mmの管材を嵌挿させて,端部を例えば潰し
込んで両者の相対移動を防止する。次に上記管材を,工
具鋼からなる内径20mmのダイスおよび直径19.4mmのマ
ンドレルを使用し,冷間引抜加工により,前記寸法のス
リーブ(No.1)を形成した。
When the sleeve is formed of the above-mentioned mating material, for example, the outer diameter of A6063 is 20.5 mm and the wall thickness is
0.5 mm tubing with an outer diameter of 22 made of SUS304, for example
mm tube with a wall thickness of 0.5 mm is inserted and the ends are crushed to prevent relative movement between the two. Next, a sleeve (No. 1) having the above dimensions was formed from the above pipe material by cold drawing using a die of tool steel having an inner diameter of 20 mm and a mandrel having a diameter of 19.4 mm.

【0017】スリーブ形成後内層61および外層62の
破断面を顕微鏡によって観察したところ,組織が完全で
あると共に,両者の境界面に介在物がなく,完全に固着
一体化していることを確認した。
When the fractured surfaces of the inner layer 61 and the outer layer 62 were observed with a microscope after forming the sleeve, it was confirmed that the structure was perfect and that the boundary surface between the two was completely fixed and integrated without inclusions.

【0018】また比較のために,上記と同様の寸法によ
り,SUS304のみで形成したスリーブ(No.2)と,A
6063のみで形成したスリーブ(No.3)を作製した。上
記3種類のスリーブNo.1〜No.3に,図2に示すような永
久磁石部材1(8極対称着磁,スリーブ6上の表面磁束
密度800G)その他の部材を組み込んでマグネットロ
ールを組立てた。次いでガラスビーズ(#300)によ
ってブラスト処理し,スリーブ6の表面粗さを1μm
(Rz)に形成した。
For comparison, a sleeve (No. 2) formed of only SUS304 and having the same dimensions as above and A
A sleeve (No. 3) formed of only 6063 was produced. A magnet roll is assembled by incorporating the above-mentioned three types of sleeves No. 1 to No. 3 with a permanent magnet member 1 (8-pole symmetrical magnetization, surface magnetic flux density 800G on the sleeve 6) as shown in FIG. 2 and other members. It was Next, blasting is performed with glass beads (# 300) to make the surface roughness of the sleeve 6 1 μm.
(Rz).

【0019】上記のようにして形成したマグネットロー
ルの表面に,磁性トナー(日立金属製 HMT422,
平均粒径10μm)を0.4mm の厚さに吸着させ,スリー
ブ6を400rpm で回転させ(永久磁石部材1を固
定),スリーブ6の表面状態からその耐久性,すなわち
A4版用紙で連続コピーが可能な枚数を判断した。
Magnetic toner (HMT422, manufactured by Hitachi Metals, Ltd.) is formed on the surface of the magnet roll formed as described above.
The average particle size of 10 μm) is adsorbed to a thickness of 0.4 mm, the sleeve 6 is rotated at 400 rpm (fixing the permanent magnet member 1), and the durability of the surface state of the sleeve 6, that is, continuous copying with A4 size paper is possible. I decided the number of sheets.

【0020】また磁性トナーを吸着させないで,上記ス
リーブ6を2,000rpmで1時間回転させた後のスリーブ6
の表面温度を測定した。これらの実験結果を,スリーブ
6の重量比および製作コスト比(何れもNo.3におけるも
のを1とした時のNo.1およびNo.2におけるものの比)と
併せて表1に示す。
The sleeve 6 after rotating the sleeve 6 at 2,000 rpm for 1 hour without adsorbing the magnetic toner
The surface temperature of was measured. The results of these experiments are shown in Table 1 together with the weight ratio of the sleeve 6 and the manufacturing cost ratio (the ratio of No. 1 and No. 2 when No. 3 is 1).

【0021】[0021]

【表1】 [Table 1]

【0022】表1から明らかなように,本発明のもの(N
o.1)は,耐久性および重量比において良好な結果を示
し,ステンレス鋼のみを使用するものより軽量であると
共に,それと同等の耐久性を有し,また渦電流に起因す
る発熱の少ないスリーブを得ることができる。
As is clear from Table 1, those of the present invention (N
o.1) shows good results in terms of durability and weight ratio, is lighter than the one using only stainless steel, has the same durability, and generates less heat due to eddy currents. Can be obtained.

【0023】本実施例においては,内層61を形成する
アルミニウム合金としてA6063を使用した例につい
て記述したが,これに限らず他のアルミニウム合金を使
用できるが,冷間引抜加工を施すものであるため,展伸
性に富むアルミニウム合金を使用することが好ましい。
また外層62を形成するオーステナイト系ステンレス鋼
についても,SUS304以外のものを使用することが
できるが,上記アルミニウム合金におけると同様に展伸
性に富むものを使用することが好ましい。なお冷間引抜
加工における塑性変形率は,内層61および外層62を
形成する材料の機械的性質を勘案して適宜選定すること
ができる。本発明の現像ロール用スリーブは,アモルフ
ァスシリコン系感光体を搭載した高速機用のスリーブ回
転方式の現像手段に特に有効である。
In the present embodiment, an example in which A6063 is used as the aluminum alloy forming the inner layer 61 has been described, but the present invention is not limited to this, but other aluminum alloys can be used, but cold drawing is performed. It is preferable to use an aluminum alloy that is highly malleable.
Further, as the austenitic stainless steel forming the outer layer 62, those other than SUS304 can be used, but it is preferable to use the one having high extensibility as in the above aluminum alloy. The plastic deformation rate in the cold drawing can be appropriately selected in consideration of the mechanical properties of the material forming the inner layer 61 and the outer layer 62. The developing roll sleeve of the present invention is particularly effective as a sleeve rotation type developing means for a high-speed machine equipped with an amorphous silicon type photosensitive member.

【0024】[0024]

【発明の効果】本発明は,以上記述のような構成および
作用であるから,下記の効果を奏することができる。 (1) 外層を高硬度のオーステナイト系ステンレス鋼によ
って形成したため,耐摩耗性および耐久性を向上させ得
る。 (2) 現像剤の搬送性を向上させるために,外層を粗面化
処理した場合においても,粗面を長期間に亘って維持で
きる。 (3) 内外層は介在物皆無の状態で完全に密着しているた
め,導電性があり,バイアス電圧の印加には全く支障が
ない。 (4) 内層を低比重かつ低廉なアルミニウム合金によって
形成したため,軽量化および低コスト化が可能である。
EFFECTS OF THE INVENTION Since the present invention has the structure and operation as described above, the following effects can be obtained. (1) Since the outer layer is made of high-hardness austenitic stainless steel, wear resistance and durability can be improved. (2) The rough surface can be maintained for a long period of time even when the outer layer is roughened to improve the transportability of the developer. (3) The inner and outer layers are in perfect contact with each other with no inclusions, so they are conductive and there is no problem in applying the bias voltage. (4) The inner layer is made of an aluminum alloy that has a low specific gravity and is inexpensive, which enables weight reduction and cost reduction.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例を示す一部省略要部縦断面図で
ある。
FIG. 1 is a partially omitted vertical cross-sectional view showing an embodiment of the present invention.

【図2】従来の現像ロールの例を示す一部省略縦断面図
である。
FIG. 2 is a partially omitted vertical sectional view showing an example of a conventional developing roll.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

6 スリーブ 61 内層 62 外層 6 Sleeve 61 Inner layer 62 Outer layer

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 中空円筒状に形成され,かつ外周面に軸
方向に延びる複数個の磁極を設けてなる永久磁石部材を
相対回転可能に内蔵させてなる現像ロール用スリーブに
おいて,内層をアルミニウム合金により,外層をオース
テナイト系ステンレス鋼により各々形成すると共に,内
層と外層とを塑性加工により一体化したことを特徴とす
る現像ロール用スリーブ。
1. A sleeve for a developing roll, which is formed in a hollow cylindrical shape and has a plurality of magnetic poles extending in the axial direction on its outer peripheral surface and rotatably incorporated therein. The developing roll sleeve is characterized in that the outer layer is formed of austenitic stainless steel, and the inner layer and the outer layer are integrated by plastic working.
JP5160525A 1992-08-13 1993-06-30 Sleeve for developing roll Pending JPH06110334A (en)

Priority Applications (1)

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JP5160525A JPH06110334A (en) 1992-08-13 1993-06-30 Sleeve for developing roll

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JP4-215812 1992-08-13
JP21581292 1992-08-13
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