JPH075767A - Sleeve for developing roll - Google Patents
Sleeve for developing rollInfo
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- JPH075767A JPH075767A JP14333993A JP14333993A JPH075767A JP H075767 A JPH075767 A JP H075767A JP 14333993 A JP14333993 A JP 14333993A JP 14333993 A JP14333993 A JP 14333993A JP H075767 A JPH075767 A JP H075767A
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- Magnetic Brush Developing In Electrophotography (AREA)
Abstract
Description
【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1に示すような構造のものが多
い。図1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 Many developing rolls conventionally used in electrophotography, electrostatic recording and the like have a structure as shown in FIG. In FIG. 1, 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】また上記ステンレス鋼は非磁性であるオー
ステナイト系のものを使用するのであるが,このような
オーステナイト系ステンレス鋼管は,鋼板から塑性加工
によって製管し,継目部を溶接する手段が一般的であ
る。しかしながら,溶接後の冷却時において前記継目部
がフェライト化して磁性を持つようになる。このように
継目部がフェライト化した管材によってスリーブ6を形
成すると,当該継目部における磁性により,磁性現像剤
がより強くスリーブ6の表面に吸着され,感光体ドラム
の静電吸引力より大となり,磁性現像剤がスリーブ6の
表面から移行しなくなる結果,現像が不可能となる。こ
の傾向は,磁性トナーを使用した非接触現像(ジャンピ
ング現像)の場合において顕著である。The above-mentioned stainless steel is a non-magnetic austenitic stainless steel, and such austenitic stainless steel pipe is generally manufactured by plastic working from a steel plate and welded at the seam. Is. However, at the time of cooling after welding, the joint becomes ferrite and becomes magnetic. When the sleeve 6 is formed by the pipe material having the ferritic seam, the magnetic developer is more strongly attracted to the surface of the sleeve 6 due to the magnetism in the seam, which is larger than the electrostatic attraction force of the photosensitive drum. As a result of the magnetic developer not migrating from the surface of the sleeve 6, development becomes impossible. This tendency is remarkable in the case of non-contact development (jumping development) using magnetic toner.
【0010】上記の現象は,SUS304(18Cr −
8Ni )およびSUS316(18Ni −12Ni −2.
5 Mo )のステンレス鋼において経験されるところであ
るが,このような問題点を解決するために,溶接によっ
てもフェライト化しにくい材質,例えばSUS305
(18Cr −13Cr −高C)を使用することが考えら
れる。しかしながら,SUS305は前記のSUS30
4,SUS316が具有する硬度Hv =180〜190
と比較して,オーステナイト地が軟らかいため硬度が低
く(Hv =150〜160),耐久性が低下するという
問題点がある。The above phenomenon is caused by SUS304 (18Cr-
8Ni) and SUS316 (18Ni-12Ni-2.
Although it is experienced in 5 Mo) stainless steel, in order to solve such a problem, a material that is hard to become ferrite even by welding, for example, SUS305
It is conceivable to use (18Cr-13Cr-high C). However, SUS305 is the above-mentioned SUS30
4, hardness of SUS316 Hv = 180 to 190
Compared with the above, there is a problem that the hardness is low (Hv = 150 to 160) because the austenite base is soft and the durability is reduced.
【0011】すなわち,スリーブ6は現像剤の搬送性を
向上させるために,前記のように例えばブラスト処理に
よって表面を粗面化されているが,スリーブ6を形成す
る材料の硬度が低いと,初期においては良好ではある
が,長期間の使用中において上記粗面化による微細な凹
凸が,現像剤の搬送に伴う摩擦によって削られてしま
い,現像剤の搬送性が低下することとなるのである。従
って複写機としての保証する所定枚数の現像を維持する
ことができないという問題点がある。That is, the sleeve 6 has its surface roughened by, for example, blasting as described above in order to improve the transportability of the developer, but when the hardness of the material forming the sleeve 6 is low, However, the fine unevenness due to the above-mentioned roughening is scraped off by friction accompanying the transport of the developer during long-term use, and the transportability of the developer is deteriorated. Therefore, there is a problem that it is not possible to maintain the predetermined number of developments guaranteed by the copying machine.
【0012】一方近年においては,感光体ドラムとして
アモルファスシリコン系材料を使用するものが出現して
いる。アモルファスシリコン系材料は硬質であるため寿
命が長いという長所があるが,感度が低いため,内部に
ヒータを設けて80〜90℃に加熱した状態で使用する
のが通常である。従って感光体ドラムの近傍に配設され
る現像ロール,特に外表面を構成するスリーブ6に感光
ドラムからの熱が伝達される。しかしながらステンレス
鋼は熱伝導率が低いため,伝達された熱が逃げにくい結
果,スリーブ6が局部的に加熱されて熱歪が発生し,ス
リーブ6が曲がるという問題点がある。On the other hand, in recent years, a photosensitive drum using an amorphous silicon material has appeared. Amorphous silicon materials have the advantage that they are hard and have a long life. However, since they have low sensitivity, they are usually used with an internal heater installed and heated to 80 to 90 ° C. Therefore, the heat from the photosensitive drum is transferred to the developing roll arranged near the photosensitive drum, especially to the sleeve 6 constituting the outer surface. However, since the heat conductivity of stainless steel is low, it is difficult for the transferred heat to escape. As a result, the sleeve 6 is locally heated to cause thermal strain, which causes the sleeve 6 to bend.
【0013】本発明は,上記従来技術に存在する問題点
を解決し,耐摩耗性が大であると共に,導電性および熱
伝導性の高い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 above problems existing in the prior art, and to provide a sleeve for a developing roll which has high abrasion resistance and high electric conductivity and thermal conductivity.
【0014】[0014]
【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
石部材をその両端部に設けたフランジを介して相対回転
可能に内蔵させてなる現像ロール用スリーブにおいて,
重量比でBe 0.3 〜 2.0%,(Co +Ni)≧0.2 %,
(Co +Ni +Fe )≦0.6 %,残部Cu からなるBe
−Cu 合金によって形成する,という技術的手段を採用
した。In order to achieve the above object, the present invention provides a permanent magnet member having a hollow cylindrical shape and provided with a plurality of magnetic poles extending in the axial direction on the outer peripheral surface thereof. In the sleeve for the developing roll, which is built in so that relative rotation is possible through the flanges provided at both ends,
Be 0.3 to 2.0% by weight, (Co + Ni) ≥ 0.2%,
(Co + Ni + Fe) ≤0.6%, Be composed of the balance Cu
The technical means of forming with a Cu alloy was adopted.
【0015】本発明において,Be の含有量を1.8 〜2.
0 重量%とすることが好ましく,Cu と添加元素の合計
は99.5重量%以上とするのがよい。なお本発明のスリー
ブは,引抜加工後,Be 含有量と対応して315〜33
0℃において2〜3時間の時効処理を施すことが好まし
く,これによりHRC36〜44の高硬度および123〜
159kg/mm2 の高強度を得ることができる。In the present invention, the Be content is 1.8 to 2.
It is preferably 0% by weight, and the total amount of Cu and the additional element is preferably 99.5% by weight or more. Note that the sleeve of the present invention has a Be content of 315 to 33 after being drawn.
Preferably subjected to aging treatment for 2-3 hours at 0 ° C., thereby high hardness and 123~ of H RC 36-44
A high strength of 159 kg / mm 2 can be obtained.
【0016】[0016]
【作用】上記の構成により,スリーブの耐摩耗性,導電
性および熱伝導性を確保することができる。なお素管お
よびスリーブの引抜成形時における冷間加工率が20〜
80%の間で変化した場合においても,磁化率は1〜5
kGの磁場中において10-4〜10-5の範囲に留まり,
例えばSUS316におけるように冷間加工率によって
磁化率が大幅に変化する現象は発生せず,非磁性を充分
に確保できる。With the above construction, the wear resistance, electrical conductivity and thermal conductivity of the sleeve can be secured. Note that the cold working rate during the pultrusion process of the blank and sleeve is 20-
Even if it changes between 80%, the magnetic susceptibility is 1 to 5
stays in the range of 10 -4 to 10 -5 in a magnetic field of kG,
For example, unlike the case of SUS316, the phenomenon that the magnetic susceptibility changes drastically depending on the cold working rate does not occur, and it is possible to sufficiently secure non-magnetism.
【0017】[0017]
【実施例】外径20.0mm,内径18.0mm,長さ320mmのス
リーブ6をBe −Cu 合金(Be1.8 重量%,Co +Ni
0.2 重量%,残部Cu )によって作製した。なおこの
Be −Cu 合金素材は,冷間引抜後,315℃において
3時間の時効処理を施したものであり,引張強さ140
kg/mm2 以上,硬度HRC40以上を示した。このスリー
ブ6に図1に示すように,永久磁石部材1,フランジ
3,4等の構成部材を組付けてマグネットロールとし
た。Example: A sleeve 6 having an outer diameter of 20.0 mm, an inner diameter of 18.0 mm and a length of 320 mm is made of a Be-Cu alloy (Be1.8 wt%, Co + Ni).
0.2% by weight, balance Cu). This Be-Cu alloy material was obtained by cold drawing and then aging treatment at 315 ° C for 3 hours.
kg / mm 2 or more and hardness H RC 40 or more were shown. As shown in FIG. 1, the sleeve 6 was assembled with constituent members such as a permanent magnet member 1, flanges 3 and 4 to form a magnet roll.
【0018】上記マグネットロールのスリーブ6の表面
をブラスト処理により,表面粗さRz=3μmに形成
し,市販の複写機(キャノン社製NP4050機)に組
込み連続複写により評価した結果,30万枚連続複写後
においても,スリーブ6の表面を顕微鏡観察した結果は
良好であり,なお継続して使用可能であることが確認さ
れた。一方画像評価結果については,画像濃度,解像度
共に良好であり,白抜け,地カブリ等の欠陥は認められ
なかった。The surface of the sleeve 6 of the magnet roll was formed by blasting so as to have a surface roughness Rz = 3 μm, incorporated into a commercially available copying machine (NP4050 manufactured by Canon Inc.) and evaluated by continuous copying. It was confirmed that the surface of the sleeve 6 was microscopically observed even after the copying, and that the sleeve 6 could be continuously used. On the other hand, regarding the image evaluation results, both the image density and the resolution were good, and defects such as white spots and background fog were not recognized.
【0019】比較例として同寸法のスリーブ6をSUS
316によって作製し,上記同様の連続複写した結果,
2万枚連続複写後において画質の低下が認められ,スリ
ーブ6の表面の摩耗が激しく,現像剤の搬送能力が大幅
に低下することが認められた。As a comparative example, a sleeve 6 of the same size is made of SUS.
316, and the result of continuous copying as above,
After continuous copying of 20,000 sheets, deterioration of the image quality was recognized, the surface of the sleeve 6 was severely worn, and the transporting ability of the developer was significantly decreased.
【0020】また上記Be −Cu 合金からなるスリーブ
6を構成要素とするマグネットロールをアモルファスS
i 材料を構成要素とする複写機に組込んで連続複写した
結果も,スリーブ6に局部的加熱が認められず,長期間
の使用に耐え得ることが確認された。A magnet roll having the sleeve 6 made of the above Be--Cu alloy as a constituent element is made of amorphous S.
As a result of continuous copying by incorporating it into a copying machine having the i material as a constituent element, it was confirmed that the sleeve 6 could withstand long-term use because local heating was not observed.
【0021】[0021]
【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) 高硬度,高強度を有するBe −Cu 合金によって形
成したため,耐摩耗性および耐久性を向上させることが
でき,高速現像においても寿命を増大させ得る。 (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) アモルファスシリコン系感光体を有する現像装置に
使用しても,熱伝導性が良好であるため,変形を発生す
ることがない。EFFECTS OF THE INVENTION Since the present invention has the structure and operation as described above, the following effects can be obtained. (1) Since it is formed of a Be-Cu alloy having high hardness and high strength, abrasion resistance and durability can be improved, and life can be extended even in high-speed development. (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) Even if it is used in a developing device having an amorphous silicon type photoconductor, it does not cause deformation because it has good thermal conductivity.
【図1】本発明の対象であるマグネットロールの例を示
す一部省略縦断面図である。FIG. 1 is a partially omitted vertical cross-sectional view showing an example of a magnet roll that is an object of the present invention.
1 永久磁石部材 6 スリーブ 1 Permanent magnet member 6 Sleeve
Claims (1)
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
その両端部に設けたフランジを介して相対回転可能に内
蔵させてなる現像ロール用スリーブにおいて,重量比で
Be 0.3 〜 2.0%,(Co +Ni)≧0.2 %,(Co +N
i +Fe )≦0.6 %,残部Cu からなるBe −Cu 合金
によって形成したことを特徴とする現像ロール用スリー
ブ。1. A permanent magnet member formed in a hollow cylindrical shape and having a plurality of magnetic poles extending in the axial direction on the outer peripheral surface thereof is incorporated so as to be relatively rotatable through flanges provided at both ends thereof. In the sleeve for the developing roll, Be 0.3 to 2.0% by weight, (Co + Ni) ≧ 0.2%, (Co + N)
A sleeve for a developing roll, characterized in that it is formed of a Be-Cu alloy with i + Fe) ≤ 0.6% and the balance Cu.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14333993A JPH075767A (en) | 1993-06-15 | 1993-06-15 | Sleeve for developing roll |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14333993A JPH075767A (en) | 1993-06-15 | 1993-06-15 | Sleeve for developing roll |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH075767A true JPH075767A (en) | 1995-01-10 |
Family
ID=15336493
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14333993A Pending JPH075767A (en) | 1993-06-15 | 1993-06-15 | Sleeve for developing roll |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH075767A (en) |
-
1993
- 1993-06-15 JP JP14333993A patent/JPH075767A/en active Pending
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