JPH07311499A - 現像ローラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 軽量で所定の機能を長時間維持でき、製造工
程の不具合も少ない、高品質の現像ローラを安価に提供
する。 【構成】 磁気力発生手段４を内蔵する円筒状のスリー
ブ１と、このスリーブの一端部に固定されるフランジ
と、本体３ａとこの本体に突設したボス部３ｂからなり
スリーブの他端部に固定されるフランジ３と、ボス３ｂ
を支持する軸受け５とを備えて回転可能とされた現像ロ
ーラにおいて、フランジ３の本体３ａとボス部３ｂをア
ルミニウムで一体成形し、かつ、ボス部３ｂの少なくと
も軸受け５と接触する部分に、アルミニウムの硬質陽極
酸化皮膜処理による耐摩耗性の皮膜を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真プロセスに用
いられる現像ローラに関し、詳しくは複写機、ファクシ
ミリ、プリンタ等に使用される現像ローラであって、現
像にトナー、現像剤を用い、磁気力発生手段（通常、永
久磁石とホルダからなる）をスリーブに内蔵し、該スリ
ーブを回転させ、磁気力発生手段を固定して潜像を現像
するようにした現像ローラに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真プロセスに用いられてき
た二成分現像方式や磁性一成分方式は、磁気ブラシ現像
法によるものである。この磁気ブラシ現像法を実施する
ための装置としては、図４に示す現像ユニットおよび、
図１〜３に示す現像ローラが用いられてきた。

【０００３】図１，２に示す現像ローラ１１は、磁気力
発生手段４を内蔵する円筒状のスリーブ１と、該スリー
ブ１の一端部に固定されたフランジ２と、本体３ａと該
本体３ａに突設したボス部３ｂからなり前記スリーブ１
の他端部に固定されたフランジ３と、前記ボス部３ｂを
支持する軸受け５と、前記磁気力発生手段４のフランジ
２側から特定の方向に突出して固定されたジャーナル６
とを備えて構成されている。そして前記磁気力発生手段
４は固定され、スリーブ１、フランジ２および３は回転
可能となっている。なお、図１，２において７，８は軸
受けである。

【０００４】また図３に示す現像ローラ２１は、磁気力
発生手段４の一端部に突出部４ａを設け、該突出部４ａ
をフランジ３のボス部３ｂの内周面側に設けた軸受け７
で支持するとともに、前記ボス部３ｂの外周面側に軸受
け５を設けたものである。

【０００５】前記図１，３に示す現像ローラ１１，２１
は、図４に示す現像ユニットにおいて、スリーブ１の回
転により現像剤３１（含むトナー）を羽根車３２から引
き寄せ、現像剤３１の量を規制する量規制板３３により
一定量の現像剤、トナーを潜像のある感光体（図示せ
ず）まで搬送し、現像するものである。なお、図４にお
いて３４は環流板である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな現像動作により、現像ローラ１１，２１のスリーブ
１にはかなりのトルクや荷重がかかるため、ボス部３ｂ
における軸受け５との接触部に負荷が加わる。このため
前記接触部が削られてしまい、所定の機能を満足しなく
なることがあった。この傾向はボスの径が小さいほど顕
著であった。また、この問題の解決策として、軸受けと
ボス部のハメアイ精度を高くすることが考えられたが、
上記のように負荷トルクによりスベリが発生するため、
ボス部が削られてしまう。この問題に対処するべく従
来、前記ボス部３ｂの材料として非磁性のＳＵＳ材が用
いられてきた。

【０００７】しかし、このＳＵＳ材は耐摩耗性がある反
面、重いため製品軽量化の阻害要因になり、また切削性
が悪いため、フランジ３の加工工程での切粉の処理、バ
イトの短寿命などにより現像ローラのコストアップの要
因になっていた。これは、ボス部３ｂの径が小さいほど
顕著であり、またフランジ３の最大径とボス部３ｂの直
径の差が大きいほど顕著であった（切削量が多くなるた
め）。なお、前記ボス部３ｂの材料として磁性のある鉄
系材料を用いた場合、磁気力発生手段４の磁気力が乱さ
れるので、適正な現像画像が得られないという新たな問
題が伴う。

【０００８】前記ボス部３ｂの材料としては耐摩耗性に
富み、軽量で、切削性が良く、しかも低コストのものが
望まれるが、アルミニウムは軽量ではあるものの、耐摩
耗性が劣る（前記したフランジボス部の削れの不具合）
ため、使用範囲が限定（低速、低負荷での現像ローラの
使用）されていた。

【０００９】さらに、従来技術では少しでもフランジを
軽量化し、切削量を減らすためにボス部をＳＵＳ材で、
他のフランジ部をアルミニウムでそれぞれ別個に製作
し、ボス部を前記他のフランジ部に、圧入やカシメなど
で接合することによりフランジを構成する方法が採られ
てきた。しかし、このような構造では、現像ローラがコ
ストアップする問題があった。

【００１０】さらに、フランジ全体をアルミニウムで製
作し、耐摩耗性を向上させるために表面処理、例えば安
価なアルマイト処理を行うことも考えられたが、これで
は絶縁性が原因して現像に必要なバイアス（スリーブと
感光体の間にかける高電圧）がかけられなくなったり、
かけにくくなり、やはりコストアップになる問題があっ
た。

【００１１】本発明は、上記の点に鑑みなされたもの
で、その目的は、軽量で所定の機能を長時間維持でき、
製造工程上の不具合も少ない、高品質の現像ローラを低
コストで提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の現像ロ
ーラは、電子写真プロセスに用いられる現像ローラであ
って、磁気力発生手段（４）を内蔵する円筒状のスリー
ブ（１）と、該スリーブ（１）の一端部に固定されるフ
ランジ（２）と、本体（３ａ）と該本体（３ａ）に突設
したボス部（３ｂ）からなり前記スリーブ（１）の他端
部に固定されるフランジ（３）と、前記ボス部（３ｂ）
を支持する軸受け（５）とを備えて回転可能とされたも
のにおいて、前記フランジ（３）の本体（３ａ）とボス
部（３ｂ）をアルミニウムで一体成形し、かつ、該ボス
部（３ｂ）の少なくとも前記軸受け（５）と接触する部
分に耐摩耗性の皮膜を設けたことを特徴とするものであ
る。

【００１３】請求項２に記載の現像ローラは、前記ボス
部（３ｂ）の直径を４ｍｍ以上、１０ｍｍ以下としたこ
とを特徴とする。

【００１４】請求項３に記載の現像ローラは、前記ボス
部（３ｂ）の耐摩耗性の皮膜は、アルミニウムの硬質陽
極酸化皮膜処理によって形成したものであることを特徴
とする。

【００１５】請求項４に記載の現像ローラは、前記フラ
ンジ（３）における前記スリーブ（１）との接触部（３
ｃ）および、該フランジ（３）を介して前記磁気力発生
手段（４）に電圧をかけるための電極との接触部には、
耐摩耗性の皮膜を設けないことを特徴とする。

【００１６】請求項５に記載の現像ローラは、前記フラ
ンジ（３）の本体（３ａ）は、最大径を１２ｍｍ以上と
したことを特徴とする請求項２に記載の現像ローラ。

【００１７】請求項６に記載の現像ローラは、前記フラ
ンジ（３）の本体（３ａ）の最大径とボス部（３ｂ）の
直径の差を、２ｍｍ以上としたことを特徴とする。

【００１８】

【作用】本発明の現像ローラにおいては、フランジを軽
量で切削性の良いアルミニウムの成形品としたので、低
コストで製作することができる。また、そのボス部３ｂ
における前記軸受け５との接触部に耐摩耗性の皮膜を設
けたので、現像ローラの使用によるボス部３ｂの磨耗が
防止されて、このフランジの耐久性を高めることができ
る。

【００１９】

【実施例】つぎに本発明を、図面に示す実施例により更
に詳細に説明する。 実施例１ この現像ローラの全体構造は、図１，２に示す従来例と
同様である。すなわち、磁気力発生手段４を内蔵する円
筒状のスリーブ１と、該スリーブ１の一端部に固定され
るフランジ２と、本体３ａと該本体３ａに突設したボス
部３ｂからなり前記スリーブ１の他端部に固定されるフ
ランジ３と、前記ボス部３ｂを支持する軸受け５とを備
えて回転可能とされた現像ローラにおいて、前記フラン
ジ３の本体３ａとボス部３ｂをアルミニウムで一体成形
し、かつ、該ボス部３ｂの少なくとも前記軸受け５と接
触する部分に耐摩耗性の皮膜を設けたものである。この
耐摩耗性の皮膜は、例えば硬質陽極酸化皮膜処理によっ
て形成することができる。

【００２０】上記のように、ボス部３ｂの前記軸受け５
との接触部分に耐摩耗性の皮膜を設けたことにより、該
接触部分の耐摩耗性が向上し、使用寿命が長くなること
が確認できた。また、従来のフランジ３のボス部３ｂで
は、軸受け５とのハメアイの精度を高くする必要があっ
たが、上記硬質陽極酸化皮膜処理による耐摩耗性の皮膜
を設けることで、ボス部３ｂの製作精度を落とせること
もわかった。例えば、従来のボス部３ｂでは０．０２ｍ
ｍ程度の公差幅が必要であったものが、これを０．０３
〜０．０４ｍｍにすることができることが確認された。
このように公差幅が拡大できたのは、硬質陽極酸化皮膜
の耐摩耗性によるだけでなく、多少のスベリが発生して
も、その摩擦係数の低さにより融着や固着が発生しにく
くなるためであると考えられる。

【００２１】また、耐摩耗性の皮膜を設けることによ
り、フランジ３を製作する場合に本体３ａとボス部３ｂ
を別個に作製した後、結合したり、これら本体３ａとボ
ス部３ｂの材質を異なるものにしたり、フランジ全体を
ＳＵＳ材で構成したりする必要がなくなり、フランジ３
（全体）をアルミニウムの一体成形品として製作するこ
とができるようになった。

【００２２】また、ボス部３ｂに耐摩耗性の皮膜を設け
ることなく、フランジ３をアルミニウムの一体成形品と
して製作する場合においては、現像ローラにかかる単位
面積当たりの荷重を低下するためにボス部３ｂの直径を
大きくしなければならず、このためボス部３ｂの直径を
例えば１５ｍｍとする必要があったが、耐摩耗性の皮膜
を設けることにより、直径を４ｍｍに落とすことができ
るようになった。ボス部３ｂの耐久性と、製作の経済性
を考慮すると、その直径を４ｍｍ以上、１０ｍｍ以下と
することが好ましい。

【００２３】上記硬質陽極酸化皮膜処理による耐摩耗性
皮膜をフランジ３の全体に設けた場合、該皮膜の絶縁性
のため、現像に必要なバイアス（スリーブ１と感光体の
間にかける電圧）がかけられなくなったり、かけにくく
なったりする。このため、従来のフランジでは必要なか
った部品を機械側に取りつけなければならなくなる。こ
の不具合を回避するためには、フランジ３のスリーブ１
との接触部分すなわち接触部３ｃ、およびボス部３ｂの
電極接触部３ｄ（この電極接触部３ｄは、当然に導電性
であることが必要である。）に、硬質陽極酸化皮膜処理
による耐摩耗性皮膜を設けないことが望ましい。これに
より、バイアスを与えるための余分な部品が不必要とな
り、従来と同様の構造にすることができる。なお、上記
フランジ３のスリーブ１との接触部分は通常、圧入によ
るものである。

【００２４】この実施例のフランジ３を採用した場合、
従来のＳＵＳやＳＵＭのＣｈＮｉを用いたフランジと比
較してコストメリットが最も上がるのは、フランジ３の
最大径とボス部３ｂの直径の差が大きいものである。こ
れは、アルミニウムの切削性が良いのに対して、ＳＵＳ
の切削性のそれが悪いことによる。前記フランジ３の最
大径とボス部３ｂの直径の差は、２ｍｍ以上とすること
が好ましい。また、フランジ３の最大径が小さいと現像
ローラ１１に加わる負荷が小さくなるため、この最大径
は１２ｍｍ以上とすることが望ましい。

【００２５】実施例２ この現像ローラの全体構造は、図３に示す従来例と同様
であり、フランジ３の本体３ａとボス部３ｂをアルミニ
ウムで一体成形し、フランジ３のスリーブ１との接触部
３ｃ、および磁気力発生手段４の突出部４ａの先端部す
なわち電極接触部４ｂには、硬質陽極酸化皮膜処理によ
る耐摩耗性皮膜を設けず、ボス部３ｂの少なくとも軸受
け５と接触する部分に耐摩耗性の皮膜を設けたものであ
る。なお、この実施例では軸受け７は、当然に導電性で
なければならない。このフランジ３による作用・効果
は、実施例１のフランジ３のそれと同様である。

【００２６】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、請求項１
に記載の現像ローラは、フランジ３の本体３ａとボス部
３ｂをアルミニウムで一体成形し、かつ、該ボス部３ｂ
の少なくとも軸受け５と接触する部分に耐摩耗性の皮膜
を設けたことにより、軽量で耐久性に富むフランジが得
られ、しかも該フランジの製作が容易となって、高品質
の現像ローラを安価に提供することができる。請求項２
に記載の現像ローラは、ボス部３ｂの直径を４ｍｍ以
上、１０ｍｍ以下としたことにより、軸受けの外径を小
さくすることができ、機械側の設計自由度が向上すると
ともに、この現像ローラの小型化、軽量化が可能にな
り、他の構造と比較してコストを低減することができ
る。請求項３に記載の現像ローラは、ボス部３ｂの耐摩
耗性皮膜を、アルミニウムの硬質陽極酸化皮膜処理によ
って形成したことにより、該皮膜の摩擦係数が小さくな
り、ボス部３ｂの耐久性が向上するとともに、該ボス部
３ｂの径の精度をラフにすることができる。請求項４に
記載の現像ローラは、フランジ３におけるスリーブ１と
の接触部３ｃおよび、該フランジ３を介して磁気力発生
手段４に電圧をかけるための電極との接触部には、耐摩
耗性の皮膜を設けないことにより、現像に必要なバイア
スをかけるための余分の部品を必要としなくなり、従来
構造の電極を用いることができる。請求項５に記載の現
像ローラは、フランジ３の本体３ａの最大径を１２ｍｍ
以上としたことにより、また請求項６に記載の現像ロー
ラは、本体３ａの最大径とボス部３ｂの直径の差を２ｍ
ｍ以上としたことにより、いずれも特に鉄系の材料を用
いた場合に比べて、大幅なコストダウンが可能になる。
なお、本発明に係る前記フランジの構成は、現像ローラ
に限らず、他の装置に設けられるフランジ等にも広く応
用することができる。すなわち、回転体のボスまたはジ
ャーナルであって、材料として、磁気の影響を考慮して
非磁性体を用いているもの特に、切削性の悪いＳＵＳ材
を用いているためコストアップになっているものに有効
に適用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１に係る現像ローラの縦断面図
である。

【図２】図１の一部拡大図である。

【図３】本発明の実施例２に係る現像ローラの縦断面図
である。

【図４】現像ユニットの要部断面図である。

【符号の説明】

１ スリーブ ２，３ フランジ ３ａ 本体 ３ｂ ボス部 ３ｃ 接触部 ３ｄ，４ｂ 電極接触部 ４ 磁気力発生手段 ４ａ 突出部 ５，７，８ 軸受け ６ ジャーナル １１，２１ 現像ローラ ３１ 現像剤 ３２ 羽根車 ３３ 量規制板 ３４ 環流板

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子写真プロセスに用いられる現像ロー
   ラであって、磁気力発生手段を内蔵する円筒状のスリー
   ブと、該スリーブの一端部に固定されるフランジと、本
   体と該本体に突設したボス部からなり前記スリーブの他
   端部に固定されるフランジと、前記ボス部を支持する軸
   受けとを備えて回転可能とされたものにおいて、前記フ
   ランジの本体とボス部をアルミニウムで一体成形し、か
   つ、該ボス部の少なくとも前記軸受けと接触する部分に
   耐摩耗性の皮膜を設けたことを特徴とする現像ローラ。
2. 【請求項２】 前記ボス部の直径を４ｍｍ以上、１０ｍ
   ｍ以下としたことを特徴とする請求項１に記載の現像ロ
   ーラ。
3. 【請求項３】 前記ボス部の耐摩耗性の皮膜は、アルミ
   ニウムの硬質陽極酸化皮膜処理によって形成したもので
   あることを特徴とする請求項１または２に記載の現像ロ
   ーラ。
4. 【請求項４】 前記フランジにおける前記スリーブとの
   接触部および、該フランジを介して前記磁気力発生手段
   に電圧をかけるための電極との接触部には、耐摩耗性の
   皮膜を設けないことを特徴とする請求項３に記載の現像
   ローラ。
5. 【請求項５】 前記フランジの本体は、最大径を１２ｍ
   ｍ以上としたことを特徴とする請求項２に記載の現像ロ
   ーラ。
6. 【請求項６】 前記フランジの本体の最大径とボス部の
   直径の差を、２ｍｍ以上としたことを特徴とする請求項
   ２に記載の現像ローラ。