JP2014240924A - Magnet roller, manufacturing method thereof, developing roller, developing device, and image forming apparatus - Google Patents
Magnet roller, manufacturing method thereof, developing roller, developing device, and image forming apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014240924A JP2014240924A JP2013123832A JP2013123832A JP2014240924A JP 2014240924 A JP2014240924 A JP 2014240924A JP 2013123832 A JP2013123832 A JP 2013123832A JP 2013123832 A JP2013123832 A JP 2013123832A JP 2014240924 A JP2014240924 A JP 2014240924A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- roller
- magnet
- magnet roller
- developing
- cavity
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 21
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 53
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 32
- 239000006249 magnetic particle Substances 0.000 claims description 17
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 16
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 16
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 8
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 abstract description 13
- 239000000243 solution Substances 0.000 abstract 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 40
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 13
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- 238000011161 development Methods 0.000 description 6
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 108091008695 photoreceptors Proteins 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 4
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 4
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 4
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 4
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 3
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 3
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QVQLCTNNEUAWMS-UHFFFAOYSA-N barium oxide Chemical compound [Ba]=O QVQLCTNNEUAWMS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 2
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 2
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 2
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 description 2
- IATRAKWUXMZMIY-UHFFFAOYSA-N strontium oxide Chemical compound [O-2].[Sr+2] IATRAKWUXMZMIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 description 2
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 1
- 229920002292 Nylon 6 Polymers 0.000 description 1
- 229930182556 Polyacetal Natural products 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000122 acrylonitrile butadiene styrene Polymers 0.000 description 1
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 1
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 229920002492 poly(sulfone) Polymers 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920006324 polyoxymethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920012287 polyphenylene sulfone Polymers 0.000 description 1
- -1 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- SCUZVMOVTVSBLE-UHFFFAOYSA-N prop-2-enenitrile;styrene Chemical compound C=CC#N.C=CC1=CC=CC=C1 SCUZVMOVTVSBLE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 229920000638 styrene acrylonitrile Polymers 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 239000013585 weight reducing agent Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Electrophotography Configuration And Component (AREA)
- Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
- Magnetic Brush Developing In Electrophotography (AREA)
- Dry Development In Electrophotography (AREA)
Abstract
Description
本発明は、マグネットローラー、当該マグネットローラーの製造方法、現像ローラー、現像装置および画像形成装置に関する。 The present invention relates to a magnet roller, a method for manufacturing the magnet roller, a developing roller, a developing device, and an image forming apparatus.
電子写真方式の画像形成装置は、静電潜像が形成された感光体に現像装置からトナーを供給し、静電潜像に対応するトナー画像を形成する。トナーは、現像ローラーを介して現像装置から感光体に供給される。現像ローラーは、円柱状の磁石(マグネットローラー)と当該マグネットローラーの外周面上を回転する円筒状のスリーブとを有する。マグネットローラーは、例えば、磁性体粒子および樹脂を含有する磁性体組成物の一体成形物で構成される。 An electrophotographic image forming apparatus supplies toner from a developing device to a photoreceptor on which an electrostatic latent image is formed, and forms a toner image corresponding to the electrostatic latent image. The toner is supplied from the developing device to the photoconductor via the developing roller. The developing roller has a columnar magnet (magnet roller) and a cylindrical sleeve that rotates on the outer peripheral surface of the magnet roller. A magnet roller is comprised by the integral molding of the magnetic body composition containing magnetic body particle | grains and resin, for example.
上記マグネットローラーは、円柱状の空間をキャビティーとして有する金型を用いて、射出成形によって製造することができる。この場合、得られたマグネットローラーを上記金型から取り出すためには、マグネットローラーの外周面に、キャビティーの開口から底に向けてマグネットローラーのローラー半径が漸次減少する形状の抜きテーパーを設計する必要がある。 The magnet roller can be manufactured by injection molding using a mold having a cylindrical space as a cavity. In this case, in order to take out the obtained magnet roller from the mold, a punch taper having a shape in which the roller radius of the magnet roller gradually decreases from the opening of the cavity toward the bottom is designed on the outer peripheral surface of the magnet roller. There is a need.
一方で、マグネットローラーの軸方向における一端から他端に向けて、当該マグネットローラーの周方向の全周にわたってテーパーを有するマグネットローラーが知られている(例えば、特許文献1参照)。当該マグネットローラーでは、上記キャビティーに磁性体組成物を注入する過程で、磁性体組成物中の磁性体粒子がマグネットローラーの軸方向に偏って分布することが防止される。よって、マグネットローラーの軸方向における磁力のバラツキが抑制される。 On the other hand, a magnet roller having a taper over the entire circumference in the circumferential direction of the magnet roller from one end to the other end in the axial direction of the magnet roller is known (see, for example, Patent Document 1). In the magnet roller, the magnetic particles in the magnetic composition are prevented from being unevenly distributed in the axial direction of the magnet roller in the process of injecting the magnetic composition into the cavity. Therefore, variation in magnetic force in the axial direction of the magnet roller is suppressed.
ところで、現像ローラーの磁力がより強いと、画像形成装置における現像速度をより高くすることができ、その結果、印刷速度をより高くすることができる。しかしながら、上記のマグネットローラーの均一な磁力の強さは、テーパーの先端の最も細い部分の磁力によって決まる。このため、現像ローラーの磁力を、上記の部分の磁力より強くすることが困難である。よって、上記マグネットローラーは、上記テーパーを有さないが同じサイズのマグネットローラーに比べて、上記印刷速度が低くなる。 By the way, when the magnetic force of the developing roller is stronger, the developing speed in the image forming apparatus can be increased, and as a result, the printing speed can be further increased. However, the strength of the uniform magnetic force of the magnet roller is determined by the magnetic force of the narrowest part of the tip of the taper. For this reason, it is difficult to make the magnetic force of the developing roller stronger than the magnetic force of the above part. Therefore, although the said magnet roller does not have the said taper, the said printing speed becomes low compared with the magnet roller of the same size.
本発明の目的は、射出成形で製造可能であり、かつ、電子写真方式の画像形成装置においてより高速の印刷に使用可能なマグネットローラーを提供することである。
本発明の別の目的は、上記マグネットローラーを有する現像ローラー、現像装置および画像形成装置を提供することである。
An object of the present invention is to provide a magnet roller that can be manufactured by injection molding and can be used for higher-speed printing in an electrophotographic image forming apparatus.
Another object of the present invention is to provide a developing roller, a developing device, and an image forming apparatus having the magnet roller.
本発明に係るマグネットローラーは、磁性体粒子および樹脂を含有する磁性体組成物で一体成形物として構成される。上記マグネットローラーは、第一端面および第二端面を有するローラー本体を含み、当該ローラー本体の軸方向に沿って形成される磁極の複数が、当該ローラー本体の周方向の異なる位置にそれぞれ配置されている。上記の複数の磁極は、最大の磁力を有する主磁極を含み、上記ローラー本体の周方向における上記主磁極を含まない部分には、上記ローラー本体の上記第一端面側から上記第二端面側に向けて上記ローラー本体のローラー半径が漸次減少する抜きテーパーが形成されている。 The magnet roller according to the present invention is configured as an integrally molded product with a magnetic composition containing magnetic particles and a resin. The magnet roller includes a roller body having a first end surface and a second end surface, and a plurality of magnetic poles formed along the axial direction of the roller body are respectively arranged at different positions in the circumferential direction of the roller body. Yes. The plurality of magnetic poles include a main magnetic pole having a maximum magnetic force, and a portion that does not include the main magnetic pole in the circumferential direction of the roller main body is from the first end surface side to the second end surface side of the roller main body. A draft taper in which the roller radius of the roller body gradually decreases is formed.
また、本発明に係るマグネットローラーの製造方法は、磁性体粒子および樹脂を含有する磁性体組成物を、金型の、円形の開口を有するとともに略円径の底を有し、内周壁面の周方向における一部に抜き勾配が形成されているキャビティーに、上記金型のゲートから注入する第一の工程と、上記キャビティーの外側であって当該キャビティーの周方向における複数の箇所に、上記キャビティーの軸方向に沿ってそれぞれ複数の磁石を配置する第二の工程と、当該磁性体組成物を固化する第三の工程と、固化した当該磁性体組成物を上記キャビティーから取り出す第四の工程と、を含む。上記金型は、上記キャビティーを含む第一の金型と、上記キャビティーの上記開口を塞ぐ第二の金型と、上記第一の金型または上記第二の金型の外部と上記キャビティーを連通する上記ゲートとを有する。上記抜き勾配は、上記開口の形状の円の半径が上記キャビティーの深さにしたがって漸次減少する形状で形成されている。上記第二の工程では、上記複数の磁石のうちの最大の磁力を有する主磁石が、上記キャビティーの周方向における上記抜き勾配以外の部分に配置され、上記第四の工程では、上記固化した磁性体組成物が上記開口から引き抜かれる。 In addition, the method of manufacturing a magnet roller according to the present invention includes a magnetic composition containing magnetic particles and a resin, having a circular opening and a substantially circular bottom of a mold, A first step of injecting from a gate of the mold into a cavity in which a draft is formed in part in the circumferential direction; and a plurality of locations in the circumferential direction of the cavity outside the cavity A second step of arranging a plurality of magnets along the axial direction of the cavity, a third step of solidifying the magnetic composition, and taking out the solidified magnetic composition from the cavity A fourth step. The mold includes a first mold including the cavity, a second mold for closing the opening of the cavity, the first mold or the outside of the second mold, and the cavity. And the gate communicating with the tee. The draft angle is formed in a shape in which the radius of the circle of the shape of the opening gradually decreases according to the depth of the cavity. In the second step, the main magnet having the maximum magnetic force among the plurality of magnets is disposed in a portion other than the draft in the circumferential direction of the cavity, and in the fourth step, the solidified The magnetic composition is pulled out from the opening.
また、本発明に係る現像ローラーは、上記マグネットローラーと、当該マグネットローラーの上記ローラー本体の外周面を覆う円筒状の非磁性のスリーブと、当該スリーブの両端のそれぞれで上記スリーブを回転自在に支持する回転支持部と、を有する。 Further, the developing roller according to the present invention supports the above-mentioned magnet roller, a cylindrical non-magnetic sleeve covering the outer peripheral surface of the roller body of the magnet roller, and the sleeve rotatably at both ends of the sleeve. And a rotation support portion.
また、本発明に係る現像装置は、上記の現像ローラーを有し、本発明に係る画像形成装置は、上記の現像装置を有する。 The developing device according to the present invention includes the above-described developing roller, and the image forming apparatus according to the present invention includes the above-described developing device.
本発明に係るマグネットローラーは、上記抜きテーパーを有するので、射出成形で製造可能である。また、当該マグネットローラーでは、上記主磁極におけるローラー半径を最も大きくすること可能である。よって、周方向の全周にわたって軸方向に沿うテーパーを有する従来のマグネットローラーに比べて、主磁極の磁力がより大きくなる。また、上記マグネットローラーでは、上記主磁極におけるローラー半径を上記ローラー本体の軸方向において一定にすることが可能である。したがって、マグネットローラーの軸方向における磁力が均一になる。よって、上記マグネットローラーは、電子写真方式の、印刷速度がより高い画像形成装置に使用されうる。 Since the magnet roller according to the present invention has the above-described taper, it can be manufactured by injection molding. In the magnet roller, the radius of the roller at the main magnetic pole can be maximized. Therefore, compared with the conventional magnet roller which has a taper along an axial direction over the perimeter of a circumferential direction, the magnetic force of a main pole becomes larger. In the magnet roller, the roller radius of the main magnetic pole can be made constant in the axial direction of the roller body. Therefore, the magnetic force in the axial direction of the magnet roller becomes uniform. Therefore, the magnet roller can be used in an electrophotographic image forming apparatus having a higher printing speed.
[マグネットローラー]
本発明に係るマグネットローラーは、磁性体組成物で一体成形物として構成されている。磁性体組成物は、磁性体粒子および樹脂を含有する。
[Magnet roller]
The magnet roller according to the present invention is composed of a magnetic material composition as an integrally molded product. The magnetic composition contains magnetic particles and a resin.
上記磁性体組成物は、例えば、樹脂および磁性体粒子によって構成される。樹脂は一種でもそれ以上でもよい。樹脂の例には、ポリアミド(ナイロン)、硬質ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリプロピレン、スチレンアクリロニトリル、ABS樹脂、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリフェニレンおよびポリスルホンが含まれる。 The magnetic composition is composed of, for example, a resin and magnetic particles. One or more resins may be used. Examples of the resin include polyamide (nylon), rigid polyvinyl chloride, polystyrene, polypropylene, styrene acrylonitrile, ABS resin, polyacetal, polycarbonate, polyphenylene and polysulfone.
上記磁性体粒子は、一種でもそれ以上でもよい。また磁性体粒子の大きさおよび形状は、本発明の効果が得られる範囲であれば特に限定されない。磁性体粒子の材料の例には、フェライトおよび希土類コバルトが含まれる。 One or more magnetic particles may be used. The size and shape of the magnetic particles are not particularly limited as long as the effects of the present invention are obtained. Examples of the material of the magnetic particles include ferrite and rare earth cobalt.
上記磁性体組成物は、例えば、所期の磁力を実現する観点、および、マグネットローラーの所期の強度を実現する観点から、ナイロン6によるボンド磁石用組成物(例えば、戸田工業株式会社製 TP−F65K、TP−F66など)であることが好ましい。上記磁性体粒子は、フェライト粒子であることが好ましい。 For example, from the viewpoint of realizing the desired magnetic force and the desired strength of the magnet roller, the magnetic composition is a composition for a bonded magnet made of nylon 6 (for example, TP manufactured by Toda Kogyo Co., Ltd.). -F65K, TP-F66, etc.). The magnetic particles are preferably ferrite particles.
上記磁性体組成物は、本発明の効果が得られる範囲において、上記の樹脂および磁性体粒子以外の他の材料をさらに含有していてもよい。このような他の材料の例には、酸化鉄、酸化ストロンチウムおよび酸化バリウムが含まれる。磁性体組成物中における上記他の材料の含有量は、マグネットローラーの用途や上記他の材料の機能に応じて適宜に決められる。 The said magnetic body composition may further contain other materials other than said resin and magnetic body particle in the range with which the effect of this invention is acquired. Examples of such other materials include iron oxide, strontium oxide and barium oxide. The content of the other material in the magnetic composition is appropriately determined according to the use of the magnet roller and the function of the other material.
上記マグネットローラーは、第一端面および第二端面を有するローラー本体を含む。当該ローラー本体の形状は、略円柱状である。このような略円柱形状は、例えば、第一端面の形状が円形であり、第二端面の形状が略円形であり、第一端面の縁と第二端面の縁とが周面で連続して接続されている立体形状である。ローラー本体の形状については、さらに後述する。 The magnet roller includes a roller body having a first end surface and a second end surface. The shape of the roller body is substantially cylindrical. For example, the shape of the first end surface is circular, the shape of the second end surface is substantially circular, and the edge of the first end surface and the edge of the second end surface are continuous on the circumferential surface. It is a connected solid shape. The shape of the roller body will be further described later.
上記ローラー本体には、上記ローラー本体の軸方向に沿って形成される磁極の複数が、上記ローラー本体の周方向の異なる位置にそれぞれ形成される。上記の複数の磁極は、最大の磁力を有する主磁極を含む。 In the roller body, a plurality of magnetic poles formed along the axial direction of the roller body are formed at different positions in the circumferential direction of the roller body. The plurality of magnetic poles include a main magnetic pole having the maximum magnetic force.
主磁極の数は、通常、一であるがそれ以上であってもよい。主磁極の数は、マグネットローラーの用途に応じて適宜に選ばれる。主磁極以外の磁極(他の磁極)の数は、一以上であればよい。上記他の磁極の数も、マグネットローラーの用途に応じて適宜に選ばれる。たとえば、電子写真方式の画像形成装置の現像ローラーに使用されるマグネットローラーであれば、主磁極の数は1であり、他の磁極の数は、1〜6である。ローラー本体の周方向における上記主磁極の位置に対する上記他の磁極の配置は、マグネットローラーの用途に応じて任意に決められる。たとえば、主磁極および他の磁極は、ローラー本体の周方向において、等間隔に配置されていてもよいし、偏って配置されていてもよい。 The number of main poles is usually one, but may be more. The number of main magnetic poles is appropriately selected according to the application of the magnet roller. The number of magnetic poles (other magnetic poles) other than the main magnetic pole may be one or more. The number of other magnetic poles is also appropriately selected according to the application of the magnet roller. For example, in the case of a magnet roller used as a developing roller of an electrophotographic image forming apparatus, the number of main magnetic poles is 1, and the number of other magnetic poles is 1-6. The arrangement of the other magnetic pole with respect to the position of the main magnetic pole in the circumferential direction of the roller body is arbitrarily determined according to the application of the magnet roller. For example, the main magnetic pole and the other magnetic poles may be arranged at equal intervals in the circumferential direction of the roller body, or may be arranged in a biased manner.
上記他の磁極の磁力は、上記主磁極の磁力に対して十分に低い磁力であればよく、例えば主磁極の磁力の80%以下である。他の磁極の磁力のそれぞれは、同じであっても異なっていてもよい。主磁極の磁力および他の磁極の磁力は、上記ローラー本体の周方向における上記ローラー本体の中心軸から一定の距離における磁力である。ローラー本体の中心軸とは、後述する抜きテーパーが形成されていないと仮定したときのローラー本体の中心軸であり、例えば、第一端面の形状が円形である場合では、当該円の中心を通り、後述する主磁極を含む部分の周面に平行な直線である(図1A中のA)。 The magnetic force of the other magnetic poles only needs to be sufficiently lower than the magnetic force of the main magnetic pole, and is, for example, 80% or less of the magnetic force of the main magnetic pole. Each of the magnetic forces of the other magnetic poles may be the same or different. The magnetic force of the main magnetic pole and the magnetic force of the other magnetic poles are magnetic forces at a certain distance from the central axis of the roller body in the circumferential direction of the roller body. The center axis of the roller body is the center axis of the roller body when it is assumed that a later-described taper taper is not formed.For example, when the shape of the first end surface is circular, it passes through the center of the circle. This is a straight line parallel to the peripheral surface of the portion including the main magnetic pole described later (A in FIG. 1A).
主磁極の磁力およびその他の磁極の磁力は、公知のテスラメーターを用いて測定することが可能である。なお、マグネットローラーにおける主磁極の磁力または他の磁極の磁力は、ローラー本体の軸方向の中央における磁力とすることができる。あるいは、マグネットローラーにおける主磁極の磁力または他の磁極の磁力は、ローラー本体の軸方向における磁力の統計上の他の値、例えば中央値や平均値など、であってもよい。主磁極の磁力およびその他の磁極の磁力は、当該磁極の磁力そのもの、あるいは、ローラー本体の周方向における上記の磁極を含む部分のローラー半径によって、調整することが可能である。当該ローラー半径を小さくすることによって当該磁力も小さくなる。 The magnetic force of the main magnetic pole and the magnetic force of other magnetic poles can be measured using a known teslameter. In addition, the magnetic force of the main magnetic pole in a magnet roller or the magnetic force of another magnetic pole can be made into the magnetic force in the center of the axial direction of a roller main body. Alternatively, the magnetic force of the main magnetic pole or the magnetic force of another magnetic pole in the magnet roller may be another statistical value of the magnetic force in the axial direction of the roller body, such as a median value or an average value. The magnetic force of the main magnetic pole and the magnetic force of the other magnetic pole can be adjusted by the magnetic force of the magnetic pole itself or the roller radius of the portion including the magnetic pole in the circumferential direction of the roller body. The magnetic force is also reduced by reducing the roller radius.
上記マグネットローラーは、上記ローラー本体の周方向における上記主磁極を含まない部分に抜きテーパーが形成されている。抜きテーパーとは、ローラー本体の上記第一端面側から上記第二端面側に向けてローラー本体のローラー半径が漸次減少する形状である。上記抜きテーパーが形成されることによって、ローラー本体の断面形状は、第二端面側から第一反面側に向けて漸次大きくなる。このため、マグネットローラーを金型から引き抜くことで取り出すことが可能となる。このように取り出されたマグネットローラーは、マグネットローラーの外周面にバリが形成されないので、当該外周面は、バリや当該バリの処理の痕跡を含まない。 The magnet roller has a taper formed at a portion not including the main magnetic pole in the circumferential direction of the roller body. The draft taper is a shape in which the roller radius of the roller body gradually decreases from the first end face side of the roller body toward the second end face side. By forming the draft taper, the cross-sectional shape of the roller body gradually increases from the second end surface side toward the first opposite surface side. For this reason, it becomes possible to take out the magnet roller by pulling it out of the mold. Since the burr is not formed on the outer peripheral surface of the magnet roller in the magnet roller taken out in this way, the outer peripheral surface does not include burrs or traces of the burr processing.
抜きテーパーのテーパー角度は、一定でもよいし、一定でなくてもよい。当該テーパー角度は、小さすぎるとマグネットローラーを金型から引き抜きにくくなるのでマグネットローラーの良品率が下がり、大きすぎると所期の磁力が発現されないことがある。このような観点から、上記テーパー角度は、0.1〜2°であることが好ましく、0.1〜0.5°であることがより好ましく、0.1〜0.2°であることがさらに好ましい。なお、抜きテーパーのテーパー角度は、マグネットローラーを正面視したときの、抜きテーパーが形成されている部分のローラー本体の母線が、ローラー本体の中心軸に対してなす角度である。 The taper angle of the drawing taper may or may not be constant. If the taper angle is too small, it is difficult to pull out the magnet roller from the mold, so that the yield rate of the magnet roller decreases, and if it is too large, the desired magnetic force may not be expressed. From such a viewpoint, the taper angle is preferably 0.1 to 2 °, more preferably 0.1 to 0.5 °, and more preferably 0.1 to 0.2 °. Further preferred. In addition, the taper angle of the drawing taper is an angle formed by the generatrix of the roller body where the drawing taper is formed when the magnet roller is viewed from the front with respect to the central axis of the roller body.
上記ローラー本体の周方向における上記抜きテーパーが形成されない部分(主磁極を含む部分)は、一つでもそれ以上でもよい。当該主磁極を含む部分は、上記ローラー本体の周方向において、小さすぎると主磁極を構成するのに不十分となることがあり、大きすぎるとマグネットローラーの良品率が低下することがある。上記ローラー本体の周方向における上記主磁極を含む部分の中心角は、上記の観点から、1〜75°であることが好ましく、20〜60°であることがより好ましい。主磁極が複数存在する場合、当該中心角は、同じでも異なっていてもよい。 One or more portions (portions including the main magnetic pole) where the draft taper is not formed in the circumferential direction of the roller body may be used. If the portion including the main magnetic pole is too small in the circumferential direction of the roller body, it may be insufficient to form the main magnetic pole, and if it is too large, the yield rate of the magnet roller may be reduced. From the above viewpoint, the central angle of the portion including the main magnetic pole in the circumferential direction of the roller body is preferably 1 to 75 °, and more preferably 20 to 60 °. When there are a plurality of main magnetic poles, the central angles may be the same or different.
上記抜きテーパーは、ローラー本体の軸方向における全長にわたって形成されていてもよいし、一部に形成されていてもよい。ローラー本体の軸方向における抜きテーパーの長さが短すぎると、マグネットローラーの良品率が低下することがある。このような観点から、ローラー本体の軸方向における上記抜きテーパーの長さは、ローラー本体の全長に対して50%以上であることが好ましく、90%以上であることがより好ましい。 The draft taper may be formed over the entire length in the axial direction of the roller body, or may be formed in part. If the length of the taper taper in the axial direction of the roller body is too short, the yield rate of the magnet roller may be reduced. From such a viewpoint, the length of the draft taper in the axial direction of the roller body is preferably 50% or more, more preferably 90% or more with respect to the total length of the roller body.
上記ローラー本体の太さは、マグネットローラーの用途に応じて適宜に決められる。例えば、上記現像ローラー用のマグネットローラーであれば、現像ローラーとして要求される機械的強度を実現する観点から、ローラー本体のローラー直径は、5.5mm以上であることが好ましく、10mm以上であることがより好ましい。なお、上記の用途のマグネットローラーであれば、ローラー本体のローラー直径は、現像ローラーのサイズなどの観点から、30mm以下であることが好ましい。なお、ローラー直径とは、ローラー直径のうち、抜きテーパーによって最短となるローラー直径を言い、例えば、ローラー本体の軸方向における中央でローラー本体の中心軸に直交し、かつ主磁極を含む部分の周面から、抜きテーパーが形成される部分の周面までの線分のうち、最短の上記線分で表される(図1Aおよび図1C中のR)。 The thickness of the roller body is appropriately determined according to the use of the magnet roller. For example, in the case of the magnetic roller for the developing roller, the roller diameter of the roller body is preferably 5.5 mm or more, and preferably 10 mm or more from the viewpoint of realizing the mechanical strength required as the developing roller. Is more preferable. In addition, if it is a magnet roller of said use, it is preferable that the roller diameter of a roller main body is 30 mm or less from viewpoints, such as the size of a developing roller. The roller diameter refers to the roller diameter that is the shortest of the roller diameters due to the taper taper.For example, the roller diameter is the center in the axial direction of the roller body and is perpendicular to the central axis of the roller body and includes the main magnetic pole. Of the line segments from the surface to the peripheral surface of the portion where the draft taper is formed, it is represented by the shortest line segment (R in FIGS. 1A and 1C).
上記ローラー本体の外周面の主磁極の部分の形状は、本発明の範囲が得られる範囲において、テーパー形状などの任意の形状を含んでいてもよい。当該任意の形状が及ぶ範囲は、主磁極の磁力をローラー本体の軸方向において実質的に一定にする範囲であれば、上記主磁極を含む部分におけるローラー本体の周方向または軸方向の一部であってもよいし、全体であってもよい。ここで、「実質的に一定」とは、主磁極の磁力が、ローラー本体の軸方向の中央における当該主磁極の磁力に対して、当該磁力の7%の変動幅にあること(ローラー本体中央の主磁極の磁力の±7%であること)を言う。 The shape of the main magnetic pole portion on the outer peripheral surface of the roller main body may include an arbitrary shape such as a tapered shape within the range in which the scope of the present invention is obtained. As long as the range covered by the arbitrary shape is a range in which the magnetic force of the main magnetic pole is made substantially constant in the axial direction of the roller main body, it is the circumferential direction of the roller main body or a part of the axial direction in the portion including the main magnetic pole It may be present or the whole. Here, “substantially constant” means that the magnetic force of the main magnetic pole has a fluctuation range of 7% of the magnetic force relative to the magnetic force of the main magnetic pole in the axial center of the roller main body (the center of the roller main body). It is ± 7% of the magnetic force of the main magnetic pole.
上記マグネットローラーは、本発明の効果が得られる範囲において、前述した構成以外の他の構成をさらに有していてもよい。たとえば、上記マグネットローラーは、前記ローター本体の少なくとも前記第二端面から突出する突起をさらに含んでもよい。当該突起は、第二端面のみにあってもよいし、第一端面および第二端面の両方にそれぞれ配置されていてもよい。上記突起は、現像ローラーを構成する際のマグネットローラーの配置を確実かつ容易にする観点から、第一端面または第二端面における上記ローラー本体の中心軸の位置に配置されていることが好ましい。 The magnet roller may further have a configuration other than the configuration described above as long as the effect of the present invention is obtained. For example, the magnet roller may further include a protrusion protruding from at least the second end surface of the rotor body. The protrusion may be provided only on the second end face, or may be disposed on both the first end face and the second end face. The protrusion is preferably disposed at the position of the central axis of the roller body on the first end surface or the second end surface from the viewpoint of reliably and easily disposing the magnet roller when configuring the developing roller.
上記突起は、上記ローラー本体の周方向における上記主磁極の位置を示す表示部を含むことが、後述する現像ローラーを現像装置において適切な位置および向きに容易かつ確実に配置する観点から好ましい。上記表示部は、上記突起に描かれた記号や文字などであってもよいし、立体構造であってもよい。上記記号や文字などの例には、ローラー本体の周方向における主磁極の位置を示す矢印や直線などの線図が含まれる。上記立体構造の例には、ローラー本体の周方向における主磁極の位置に対応して形成された切り欠き部が含まれる。上記立体構造は、後述する現像装置のハウジングに後述する位置決め構造を配置することにより、現像ローラーを適切な位置および向きで現像装置により容易かつ確実に配置できることから、より一層好ましい。 It is preferable that the projection includes a display unit indicating the position of the main magnetic pole in the circumferential direction of the roller body from the viewpoint of easily and surely arranging a developing roller described later at an appropriate position and orientation in the developing device. The display unit may be a symbol or a character drawn on the protrusion, or may be a three-dimensional structure. Examples of the symbols and characters include diagrams such as arrows and straight lines indicating the position of the main magnetic pole in the circumferential direction of the roller body. Examples of the three-dimensional structure include a notch portion formed corresponding to the position of the main magnetic pole in the circumferential direction of the roller body. The above three-dimensional structure is more preferable because a developing roller can be easily and reliably disposed at an appropriate position and orientation by disposing a positioning structure described later in a housing of the developing device described later.
本発明の一実施の形態に係るマグネットローラーを図1に示す。
マグネットローラー10は、図1Aに示されるように、第一端面121および第二端面122を有する略円柱状のローラー本体12と、第一端面121から突出する突起14と、第二端面122から突出する突起16と、を有する。ローラー本体12および突起14、16は、前述した磁性体組成物で一体的に構成されている。当該磁性体組成物は、例えば、ポリアミドなどの樹脂とフェライトや希土類コバルトなどの磁性体粒子とを混練して得られる。ローラー本体12は、例えば、金型の周囲に任意の磁場を形成可能な磁場射出成形機などを用いて、成形、着磁することで形成される。上記磁性体組成物中における磁性体粒子の含有量は、ローラー本体12の所期の磁気特性に応じて決められる。たとえば、上記磁気特性が表面磁束密度で700ガウス以上であれば、上記磁性体粒子の含有量は、85〜90質量%とすることができる。
A magnet roller according to an embodiment of the present invention is shown in FIG.
As shown in FIG. 1A, the
第一端面121の形状は円形であり、第二端面122の形状は略円形であり、ローラー本体12の形状は、略円柱状である。ローラー本体12は、図1Cに示されるように、ローラー本体12の周方向において、主磁極を含む第一の部分123と、他の磁極を含む第二の部分124とを含む。
The shape of the
第一の部分123は、ローラー本体12の中心軸Aに直交する断面において、第一端面121の円周の一部と同じ大きさの円弧を有する部分である。なお、ローラー本体12の中心軸Aは、当該円弧から第一端面121の半径の距離にある直線である。第二の部分124は、上記断面において、第一端面121の円周よりも大きな曲率を有する弧を有する部分である。上記断面における第一の部分123の中心角の範囲は、例えば60°であり、上記断面における第二の部分124の中心角の範囲は、例えば300°である。
The
第二の部分124では、第一端面121から第二端面122まで、ローラー本体12のローラー半径が漸次減少している。こうして、第二の部分124には、抜きテーパー125が形成されている。抜きテーパー125のテーパー角度は、例えば0.2°である。ここで、上記テーパー角度とは、第二の部分124における母線がローラー本体12の中心軸Aに対してなす角度のうち、最大の角度を言う。図1において、上記主磁極がローラー本体12の垂直断面における第一の部分123の中心線上にあり、上記テーパー角度は、第二の部分124において当該中心線と交差するローラー本体12の母線とローラー本体12の中心軸Aとがなす角度である。すなわち、図1では、上記テーパー角度の抜きテーパー125は、図1Aにおけるローラー本体12の上辺で表されている。
In the
突起14の形状は、円柱状である。突起14の中心軸は、第一端面121の円の中心に位置しており、ローラー本体12の中心軸Aと同一である。
The shape of the
突起16は、図1Aおよび図1Cに示されるように、円柱体の先端部に切り欠き部161を有する形状を有する。切り欠き部161は、前述した第一の部分123の中心線に直交する平面部である。突起16における切り欠き部161を含む部分の断面形状は、円を直径よりも小さい弦で二分したときの、より大きな円弧を有する部分の形状である。切り欠き部161は、上記主磁極側に向いており、ローラー本体12の周方向において切り欠き部161の垂線と重なる方向に、上記主磁極が配置されていることを示している。すなわち、切り欠き部161は、前述の立体構造を含む表示部に該当している。
As shown in FIGS. 1A and 1C, the
なお、前述したように、抜きテーパー125は、ローラー本体12の全長にわたって形成されていなくてもよいし、抜きテーパー125のテーパー角度は、一定でなくてもよい。たとえば、上記テーパー角度は、連続してまたは断続的に変化していてもよい。また、突起14および16は、なくてもよい。この場合、たとえば、第一端面121および第二端面122の一方または両方に、一以上の凹部を設けてもよい。また、切り欠き部161も、なくてもよい。この場合、たとえば、第二端面122に主磁極の位置を指し示す矢印を描いてもよいし、または、突起16の外周面に主磁極の位置を示す線を描いてもよい。
Note that, as described above, the
マグネットローラー10は、上記磁性体組成物で構成されているので、磁化した鉄などで構成されるマグネットローラーに比べて、軽量化の観点から効果的である。
Since the
また、マグネットローラー10では、ローラー本体12と突起14、16とが射出成形による一体成形物として構成される。このため、マグネットローラー10全体を一度に製造することができる。また、上記表示部の立体構造が、切り欠き部161であり、このような簡単な形状であることから、金型における切り欠き部161に対応する構造も簡単な構造となり、金型のコストが抑えられる。よって、マグネットローラー10を容易かつ低コストで製造する観点から効果的である。
Moreover, in the
ところで、現像ローラーでは、通常、上記他の磁極の磁力は、主磁極の磁力に対して十分に小さいことから、他の磁極の部分のみをより細く形成しても、現像ローラーの性能上、特に問題とならない。このように、マグネットローラー10は、現像ローラー用のマグネットローラーとしては、ローラー本体12の径を小さくしても問題とならない部分、すなわちマグネットローラー10の第二の部分124、に抜きテーパー125を有している。
By the way, in the developing roller, the magnetic force of the other magnetic pole is usually sufficiently smaller than the magnetic force of the main magnetic pole. It doesn't matter. As described above, the
第二の部分124は、主磁極以外の磁極を含み、ローラー本体12のローラー半径は、第一端面121の半径以下であり、かつローラー本体12の軸方向に沿って変化する。これに対して、主磁極を含む第一の部分123における上記ローラー半径は、第一端面121の半径であり、かつローラー本体12の軸方向において一定である。よって、主磁極の磁力が、他の磁極の磁力に比べて大きく、かつ一定になる。したがって、主磁極部分にもテーパーが形成されるマグネットローラーに比べて、主磁極の磁力を均一かつ大きくすることができる。
The
マグネットローラー10は、突起14および16をさらに有する。突起14および16は、現像ローラーを組み立てる際に、スリーブに対するマグネットローラー10の位置および向きを容易かつ確実に決める観点からより効果的である。
The
また、マグネットローラー10は、切り欠き部161をさらに有する。切り欠き部161は、マグネットローラー10の周方向における主磁極の位置を表示している。よって、マグネットローラー10が切り欠き部161をさらに有することは、ローラー本体12が隠されていても、突起16によって上記周方向における主磁極の位置を正確に決定する観点からより効果的である。
In addition, the
また、切り欠き部161は、立体構造である。よって、主磁極の所期の配置に対応して切り欠き部161に合致する位置決め構造があれば、主磁極の位置を確認しなくても、マグネットローラー10を所期の通りに容易に配置することができる。このように、切り欠き部161は、マグネットローラー10の所期の配置を容易かつ確実に実現する観点からより効果的である。
The
[マグネットローラーの製造方法]
上記マグネットローラーは、以下の第一から第四の工程を含む製造方法によって製造されうる。
[Manufacturing method of magnet roller]
The magnet roller can be manufactured by a manufacturing method including the following first to fourth steps.
第一の工程は、磁性体粒子および樹脂を含有する上記磁性体組成物を、金型のゲートからキャビティーに注入する工程である。第二の工程は、当該キャビティーに注入された前記磁性体組成物に複数の磁極を形成ために、上記キャビティーの周方向の複数箇所にキャビティーの軸方向に沿って複数の磁石を配置する工程である。第一の工程と第二の工程は、後述する第三の工程よりも前に行われればよい。第一の工程は、第二の工程の前に行われてもよいし、後に行われてもよいし、第二の工程と同時に行われてもよい。 The first step is a step of injecting the magnetic composition containing magnetic particles and resin into the cavity from the gate of the mold. In the second step, a plurality of magnets are arranged along the axial direction of the cavity at a plurality of locations in the circumferential direction of the cavity in order to form a plurality of magnetic poles in the magnetic composition injected into the cavity. It is a process to do. The 1st process and the 2nd process should just be performed before the 3rd process mentioned below. The first step may be performed before the second step, may be performed after the second step, or may be performed simultaneously with the second step.
上記金型には、図2Aおよび図2Bに示されるような金型が用いられる。金型20は、図2Aおよび図2Bに示されるように、第一の金型22と、第二の金型24とから構成される。第一の金型22は、キャビティー221を有する。
As the mold, a mold as shown in FIGS. 2A and 2B is used. As shown in FIGS. 2A and 2B, the
キャビティー221は、円形の開口を有するとともに略円径の底を有し、内周面の周方向における一部に抜き勾配が形成されている。キャビティー221は、前述したローラー本体12と同様の形状の空間を形成している。前述した第一の部分に対応する部分には、主磁石222が配置されている。また、前述した第二の部分に対応する部分には、例えば、主磁石222の磁力よりも小さな磁力を有する第二の磁石223が配置されている。このように、複数の磁石のうちの最大の磁力を有する主磁石222を、キャビティーに221おける上記抜き勾配以外の部分に配置する。
The
なお、主磁石222および第二の磁石223などの磁石は、永久磁石であってもよいし、電磁石であってもよい。磁石の配置によって、磁性体組成物中の磁性体粒子が磁化され、磁性体組成物に磁極が形成される。当該磁極の強さ(磁力)は、例えば、主磁石222や第二の磁石223などの、金型に配置される磁石の磁力や、配置される磁石からキャビティー221までの距離などによって調整することが可能である。
Magnets such as the
キャビティー221の底には、突起16を形成する孔224がさらに形成されている。孔224は、前述のマグネットローラーにおける突起16に対応する形状、すなわち切り欠き部161を形成する形状、に形成されている。孔224は、例えば、孔224を有するとともに、キャビティー221の底を形成する第三の金型26を第一の金型22の底部に嵌め込むことによって形成されている。あるいは、孔224は、第一の金型22に直接凹みまたは孔を形成することによって形成されていてもよい。
A
第二の金型24は、キャビティー221の開口を塞ぐ。第二の金型24は、中央に凹み241およびゲート28をさらに有している。凹み241の形状は、円柱状であり、前述した突起14に対応している。ゲート28は、凹み241の底部に開口し、凹み241を介して第二の金型24の外部とキャビティー221とを連通している。なお、ゲート28は、第一の金型22に配置されていてもよい。
The
上記抜き勾配は、キャビティー221の内周面が、マグネットローラー10の上記第二の部分に対応する部分において、キャビティー221の開口の円の半径が前記キャビティーの深さにしたがって漸次減少する形状となるように形成されている。
The draft angle is such that the radius of the circle of the opening of the
図2Bに示されるように、キャビティー221の開口が第二の金型24で塞がれたら、図2Cに示されるように、磁性体組成物29をキャビティー221に注入する。磁性体組成物29の注入は、磁性体組成物29の性状に応じて行われる。たとえば、磁性体組成物29中の樹脂が熱可塑性樹脂であれば、上記注入には、射出成形装置が用いられる。この場合、例えば、シリンダ温度は265〜295℃であり、射出圧力は40〜70MPaである。
As shown in FIG. 2B, when the opening of the
第三の工程は、キャビティー221に注入された磁性体組成物29を固化する工程である。磁性体組成物29の固化条件は、磁性体組成物29の性状に応じて行われる。たとえば、磁性体組成物29の樹脂が熱可塑性樹脂である場合には、磁性体組成物29の固化は冷却によって行われ、磁性体組成物29の樹脂が熱硬化性樹脂である場合には、磁性体組成物29の固化は加熱によって行われる。
The third step is a step of solidifying the
第四の工程は、固化した磁性体組成物29をキャビティー221から取り出す工程である。磁性体組成物29が固化したら、第二の金型24が第一の金型22から外される。第四の工程において、固化した磁性体組成物29は、図2Dに示されるように、キャビティー221の開口から引き抜かれる。引き抜かれた磁性体組成物29は、前述したマグネットローラー10となる。ゲート28に残る磁性体組成物は、マグネットローラー10と一体的に取り出して、前述した突起を構成してもよいし、廃棄されてもよい。
The fourth step is a step of taking out the solidified
上記の製造方法は、前述したマグネットローラーを一つの部品として射出成形によって製造することができる。よって、マグネットローラーを安価に製造することが可能である。 In the above manufacturing method, the above-described magnet roller can be manufactured as one part by injection molding. Therefore, it is possible to manufacture the magnet roller at low cost.
また、上記製造方法は、第二の磁石223などの主磁石222以外の磁石に対応する部分に抜き勾配を有する金型を用いる。このため、マグネットローラーの主磁極以外の部分に抜きテーパーが形成され、射出成形で成形されたマグネットローラーの金型からの取り出しをより容易かつ確実に行うことが可能である。
Further, the above manufacturing method uses a mold having a draft angle in a portion corresponding to a magnet other than the
たとえば、マグネットローラー10における主磁極を含む第一の部分123の周方向における中心角を75°とする場合では、マグネットローラーをキャビティー221から引き抜くときのマグネットローラーと金型との摩擦力は、抜きテーパーを形成しないマグネットローラーを引き抜くときの当該摩擦力の75°/360°となり、約1/5に減少する。
For example, when the central angle in the circumferential direction of the
なお、マグネットローラー10を金型から引き抜くにあたり、マグネットローラー10の軸方向に単純に引き抜いたとしても、抜きテーパーが形成される第二の部分124と抜き勾配が形成されていたキャビティー221の内周壁との間隔は、漸次増加する。このため、第二の部分124側の上記隙間だけでなく、第一の部分123とキャビティー221の内周壁との間にも、わずかでも隙間を形成するようにマグネットローラー10をキャビティー221から引き抜くことにより、マグネットローラー10と金型との間の当該摩擦力をさら抑えることが可能である。この場合、マグネットローラー10の抜きテーパーの部分をさらに小さくしたマグネットローラーの生産性を、マグネットローラー10の生産性と同等に確保することが可能となる。
When the
このように、上記の製造方法は、電子写真方式の画像形成装置においてより高速の印刷に使用可能なマグネットローラーを高い生産性で製造することが可能である。 As described above, the above manufacturing method can manufacture a magnet roller that can be used for higher-speed printing in an electrophotographic image forming apparatus with high productivity.
上記製造方法において、第二の金型24がゲート28を含むことは、第一の金型22の周囲に、ゲート28に至る磁性体組成物29の供給管を配置する必要がないので、キャビティー221の周囲における磁石の配置の自由度を高める観点からより効果的である。
In the above manufacturing method, the fact that the
また、上記製造方法において、第一の金型22が孔224をさらに有し、第二の金型24が凹み241をさらに有している。このように金型20がキャビティー221に対する凹みを有することから、上記ローラー本体とともに上記突起を一体的かつ一度に作製する観点からより効果的である。
In the manufacturing method, the
また、孔224は、前述したように切り欠き部161に対応する形状をさらに有する。このような孔224を第一の金型22がさらに有することは、主磁極の位置を示す上記立体構造をローラー本体とともに一体的かつ一度に作製する観点からより効果的である。
Moreover, the
[現像ローラー]
本発明に係る現像ローラーは、上記マグネットローラーを有する。上記現像ローラーには、上記マグネットローラー以外には、現像ローラーにおける公知の構成を採用することができる。上記マグネットローラー10を有する現像ローラーを図3に示す。
[Development roller]
The developing roller according to the present invention has the magnet roller. As the developing roller, a known configuration in the developing roller can be adopted in addition to the magnet roller. A developing roller having the
現像ローラー30は、図3に示されるように、前述したマグネットローラー10と、マグネットローラー10の外周面を覆うスリーブ32と、マグネットローラー10の第一端面123側でスリーブ32を支える第一フランジ34と、マグネットローラー10の第二端面124側でスリーブ32を支える第二フランジ36と、を有する。
As shown in FIG. 3, the developing
スリーブ32は、非磁性の円筒体である。スリーブは、例えばアルミニウム製の円筒である。スリーブ32の中心軸は、マグネットローラー10の前述した中心軸と同一である。
The
第一フランジ34は、マグネットローラー10に対して相対的にスリーブ32を回転自在に支持する回転支持部である。たとえば、第一フランジ34は、スリーブ32の一端に当接し、マグネットローラー10の突起14を回転自在に支持するフランジと、当該フランジからマグネットローラー10側に突出し、スリーブ32に内嵌してスリーブ32を固定する固定管と、当該フランジから外側に突出し、外部の回転駆動部と接続されるべき回転軸と、によって構成される。
The
第二フランジ36も、マグネットローラー10に対して相対的にスリーブ32を回転自在に支持する回転支持部である。たとえば、第二フランジ36は、スリーブ32の他端に当接し、マグネットローラー10の突起16が貫通するフランジと、当該フランジからマグネットローラー10側に突出し、スリーブ32に外嵌してスリーブ32を回転自在に支持する支持管と、当該フランジから外側に突出し、現像装置に取り付けられるべき固定管と、によって構成される。突起16の切り欠き部161は、当該固定管の先端を貫通してさらに外側に突出し、露出している。
The
現像ローラー30では、第二フランジ36を固定し、第一フランジ34を回転駆動部に接続して回転させることによって、固定されたマグネットローラー10に対してスリーブ32が相対的に回転する。
In the developing
スリーブ32は、マグネットローラー10と同軸で配置されている。このため、スリーブ32は、マグネットローラー10における主磁極を含む第一の部分123に対して、一定の間隔で離間して配置される。よって、スリーブ32の外周面の上記主磁極に対向する部分では、上記主磁極による均一な磁界が形成される。
The
一方で、マグネットローラー10における他の磁極を含む第二の部分124に対しては、スリーブ32は、一端から他端に向けて徐々に離間する。よって、スリーブ32の外周面の上記他の磁極に対向する部分では、上記他の磁極による、スリーブ32の一端から他端に向けて漸次磁力が低下する磁界が形成される。
On the other hand, the
なお、マグネットローラー10に対してスリーブ32を相対的に回転させると、マグネットローラー10とスリーブ32との隙間には、スリーブの一端から他端に向けて気流が発生する。当該隙間は、スリーブ32の軸方向における上記一端側ではより狭く、上記他端側ではより広く、そしてスリーブ32の周方向では上記第一の部分でより狭く、上記第二の部分でより広い。したがって、上記隙間は、上記一端側の上記第一の部分で最も狭くなる。このため、回転するスリーブ32に同伴する空気によって当該隙間が加圧され、その結果、当該隙間において、一端側の内圧が他端側の内圧に比べて高くなり、上記の気流が発生する、と考えられる。
When the
以上より、現像ローラー30は、主磁極による一定かつより強い磁界をスリーブ32上に形成することができる。
As described above, the developing
また、現像ローラー30は、マグネットローラー10の第一端面123側でマグネットローラー10を回転自在に支持することから、マグネットローラー10の軸受け部分を上流とする気流を、スリーブ32の内部に発生させることができる。
Further, since the developing
また、現像ローラー30が、表示部たる上記切り欠き部が第二フランジ36の先端から露出することは、現像ローラー30の周方向における上記主磁極の位置を現像ローラー30の外部から判定することが可能となるので、より効果的である。
Further, when the developing
また、現像ローラー30が、立体構造である上記切り欠き部を含むことは、現像ローラー30を搭載すべき現像装置に、当該立体構造を現像ローラー30の位置決めに利用する位置決め構造を採用することにより、現像ローラー30の配置をより一層容易かつ確実に行うことができるので、より効果的である。
Further, the fact that the developing
[現像装置]
本発明に係る現像装置は、上記現像ローラーを有する。上記現像装置には、上記現像ローラー以外には、現像装置における公知の構成を採用することができる。上記現像ローラー30を有する現像装置40を図4に示す。
[Developer]
The developing device according to the present invention includes the developing roller. In the developing device, a known configuration in the developing device can be adopted in addition to the developing roller. A developing
現像装置40は、図4に示されるように、ハウジング41、ハウジング41の開口部に配置される現像ローラー30、現像ローラー30に現像剤を搬送する搬送ローラー42、ハウジング41内に収容されている現像剤を攪拌する攪拌ローラー43、44、および、現像ローラー30表面に付着した現像剤を規制する現像ブレード45、を有する。
As shown in FIG. 4, the developing
現像ローラー30は、切り欠き部161がハウジング41の開口部に向かうようにハウジング41に固定されている。ハウジング41は、切り欠き部161を含む突起16の先端部が嵌合する上記の向きの略半円状の凹部を有する。当該凹部は、ハウジング41を貫通する貫通孔であってもよいし、ハウジング41の壁面に形成される凹みであってもよいし、上記略半円状の部分を囲む周壁によって構成されていてもよい。上記凹部のような位置決め構造に突起16の先端部の切り欠き部161を係合させることによって、現像ローラー30が所期の位置および向きで容易に固定される。
The developing
マグネットローラー10は、主磁極が上記開口部に対向するように配置される。このため、主磁極が形成する磁界46は、ハウジング41の開口部から前方に向けて突出するように形成される。現像装置40が画像形成装置に装着されると、感光体48上の現像領域を包むように磁界46が形成される。
The
現像装置40は、前述したように、マグネットローラー10の主磁極を含む第一の部分には抜きテーパーが形成されないことから、現像ローラー30の軸方向に沿って均一な強さの磁界を形成することができる。また、前述した理由から、上記第一の部分にもテーパーを有する現像ローラーに比べて、上記現像領域に向けてより強い磁界を形成することができる。よって、より高速の現像が可能となる。
As described above, the developing
また、前述したように、現像ローラー30のスリーブの内部では、スリーブの回転に伴って、マグネットローラー10の軸受け側であるローラー本体の第一端面側から第二端面側に向けて気流が発生する。このため、現像ローラー30のスリーブの内部に現像剤が侵入することを抑制することができる。また、現像剤がスリーブ内に侵入した場合でも、上記の気流のため、上記軸受け部に滞留、蓄積されにくい。よって、現像ローラー30(スリーブ)の回転トルクが上昇しにくいので、現像装置40を長期間安定して運転させることができる。
Further, as described above, in the sleeve of the developing
また、このような回転トルクの上昇の抑制は、スリーブを回転支持する構造(上記のフランジ)に新たな部品を追加することなく達成される。よって、現像装置40が現像スリーブ30を有することは、上記の長寿命の現像装置40を安価に提供する観点からもより効果的である。
In addition, such suppression of the increase in rotational torque can be achieved without adding new parts to the structure (the flange) that supports the sleeve in rotation. Therefore, the
また、現像装置40は、現像ローラー30において露出する突起16および切り欠き部161と係合する上記位置決め構造を有する。このため、突起16の先端部を上記位置決め構造に係合させるだけで、現像装置40を画像形成装置に配置したときの所期の位置および向きに現像ローラー30が現像装置40に配置されうる。このように、現像装置40が上記位置決め構造を有することは、現像ローラー30を所期の位置および向きに、容易かつ確実に配置する観点からより効果的である。
Further, the developing
なお、現像装置40は、二成分現像剤用の現像装置であるが、本発明では、一成分現像剤用の現像装置を構成することも可能である。
The developing
[画像形成装置]
本発明に係る画像形成装置は、上記現像装置を有する。上記画像形成装置には、上記現像装置以外には、画像形成装置における公知の構成を採用することができる。上記現像装置40を有する画像形成装置50を図5に示す。
[Image forming apparatus]
An image forming apparatus according to the present invention includes the developing device. In the image forming apparatus, a known configuration in the image forming apparatus can be adopted in addition to the developing device. An
画像形成装置50は、画像形成部、中間転写部および定着装置を有する。画像形成装置50は、画像読み取り部および記録媒体搬送部をさらに有する。
The
上記画像形成部は、例えば、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの各色に対応する四つの画像形成ユニットを含む。画像形成ユニットは、感光体ドラム51、感光体ドラム51を帯電させる帯電装置52、帯電した感光体ドラム51に光を照射して静電潜像を形成する露光装置53、静電潜像が形成された感光体ドラム51にトナーを供給して静電潜像に応じたトナー画像を形成する現像装置40、および、感光体ドラム51の残留トナーを除去するクリーニング装置54、を有する。
The image forming unit includes, for example, four image forming units corresponding to yellow, magenta, cyan, and black colors. The image forming unit includes a
感光体ドラム51は、例えば、光導電性を有する負帯電型の有機感光体である。帯電装置52は、例えば、コロナ帯電器である。帯電装置52は、帯電ローラーや帯電ブラシ、帯電ブレードなどの接触帯電部材を感光体ドラム51に接触させて帯電させる接触帯電装置であってもよい。露光装置53は、例えば、半導体レーザーで構成される。現像装置40は、前述した本発明に係る現像装置に該当する。「トナー画像」とは、トナーが画像状に集合した状態を言う。
The
上記中間転写部は、一次転写ユニットと二次転写ユニットを含む。当該一次転写ユニットは、中間転写ベルト61、一次転写ローラー62、バックアップローラー63、複数の支持ローラー64およびクリーニング装置65を有する。中間転写ベルト61は、無端状のベルトである。中間転写ベルト61は、バックアップローラー63および支持ローラー64によって、ループ状に張架される。バックアップローラー63および支持ローラー64の少なくとも一つのローラーが回転駆動することにより、中間転写ベルト61は、無端軌道上を一方向に一定速度で走行する。
The intermediate transfer unit includes a primary transfer unit and a secondary transfer unit. The primary transfer unit includes an
上記二次転写ユニットは、二次転写ベルト66、二次転写ローラー67および複数の支持ローラー68を有する。二次転写ベルト66も、無端状のベルトである。二次転写ベルト66は、二次転写ローラー67および支持ローラー68によってループ状に張架される。
The secondary transfer unit includes a
上記定着装置70は、定着ローラー71、発熱ベルト72および加圧ローラー73を有する。発熱ベルト72は、トナーを加熱、融解するための無端状の面状発熱体である。発熱ベルト72は、定着ローラー71の外周面を覆うように配置されている。加圧ローラー73は、定着ニップ部に搬送された用紙Sを、定着ローラー71および発熱ベルト72に向けて押圧する。用紙Sは、記録媒体に相当する。
The fixing device 70 includes a fixing
上記画像読み取り部は、給紙装置81、スキャナー82、CCDセンサー83および画像処理部84を有する。上記記録媒体搬送部は、三つの給紙トレイユニット91および複数のレジストローラー対92を有する。給紙トレイユニット91には、坪量やサイズなどに基づいて識別された用紙S(規格用紙、特殊用紙)が予め設定された種類ごとに収容される。レジストローラー対92は、所期の搬送経路を形成するように配置されている。
The image reading unit includes a
画像形成装置50による画像の形成を説明する。
スキャナー82は、給紙装置81から送られたコンタクトガラス上の原稿Dを光学的に走査して読み取る。原稿Dからの反射光がCCDセンサー83により読み取られ、入力画像データとなる。入力画像データは、画像処理部84において所定の画像処理が施され、露光装置53に送られる。
Image formation by the
The
一方で、感光体ドラム51は、一定の周速度で回転する。帯電装置52は、感光体ドラム51の表面を一様に負極性に帯電させる。露光装置53は、各色成分の入力画像データに対応するレーザー光を感光体ドラム51に照射する。こうして感光体ドラム51の表面には、静電潜像が形成される。現像装置40は、感光体ドラム51の表面にトナーを付着させることにより静電潜像を可視化する。こうして感光体ドラム51の表面に、静電潜像に応じたトナー画像が形成される。感光体ドラム51の表面のトナー画像は、中間転写ベルト61に転写される。感光体ドラム51の転写残トナーは、クリーニング装置54によって除去される。
On the other hand, the
感光体ドラム51上のトナー画像は、一次転写ローラー62によって中間転写ベルト61を感光体ドラム51に圧接させ、一次転写ローラー62に転写電圧を印加することによって、中間転写ベルト61に転写される。中間転写ベルト61には、各感光体ドラム51で形成された各色のトナー画像が順次重なるように転写される。
The toner image on the
一方、二次転写ローラー67は、二次転写ベルト66をバックアップローラー63に向けて押圧し、中間転写ベルト61に圧接させる。それにより、二次転写ニップ部が形成される。他方、給紙トレイユニット91からレジストローラー対92を介して上記二次転写ニップ部に用紙Sが搬送される。レジストローラー対92は、用紙Sの傾きを補正し、また搬送のタイミングを調整する。
On the other hand, the
二次転写ニップに用紙Sが搬送されると、二次転写ローラー67に転写電圧が印加され、中間転写ベルト61上のトナー画像が用紙Sに転写される。トナー画像が転写された用紙Sは、二次転写ベルト66によって、定着装置70に搬送される。中間転写ベルト61上の転写残トナーは、クリーニング装置65によって除去される。
When the sheet S is conveyed to the secondary transfer nip, a transfer voltage is applied to the
定着装置70では、用紙Sの搬送に際して加圧ローラー73が定着ローラー71および発熱ベルト72に向けて圧接し、定着ニップ部を形成する。用紙Sは、定着ニップ部で加熱、加圧される。こうして、用紙S上のトナー画像が用紙Sに定着する。トナー像が形成された用紙Sは、機外に排出される。
In the fixing device 70, the
画像形成装置50は、現像装置40を有する。よって、現像ローラーの軸方向において、より強い磁界が均一に形成されるので、より高速の現像が可能となり、より高速な画像形成が可能である。また、前述したように、現像装置40における回転トルクの上昇が抑制される。このため、現像装置40の寿命がより長くなり、高品質の画像を高速で形成する画像形成装置のイニシャルコストおよびランニングコストをより低減することが可能となる。
The
以下において、実施例を参照して本発明をより詳細に説明する。これら実施例の記載によって、本発明は限定して解釈されない。 In the following, the invention will be described in more detail with reference to examples. By the description of these examples, the present invention is not construed as being limited.
[実施例1]
図2に示されるような、金型の抜き勾配を有するキャビティーに、ゲートから、磁性体組成物(TP−F66、戸田工業株式会社製)を、シリンダ温度275℃、射出圧力50MPaで、株式会社日本製鋼所製の射出成形機J85ADを用いて注入した。
[Example 1]
A magnetic composition (TP-F66, manufactured by Toda Kogyo Co., Ltd.) is transferred from a gate to a cavity having a die draft as shown in FIG. Injection was performed using an injection molding machine J85AD manufactured by Nippon Steel.
次いで、キャビティーの抜き勾配以外の部分の外周側に主磁石をキャビティーの軸方向に沿って配置し、キャビティーの周方向に、主磁石を含めて互いにほぼ等間隔(約90°の位置)に、それぞれ第二磁石、第三磁石および第四磁石を配置した。主磁石の磁力は1200mT(ミリテスラ)であり、第二磁石の磁力は1000mTであり、第三磁石の磁力は1000mTであり、第四磁石の磁力は600mTであった。こうして、上記磁性体組成物中の磁性体粒子(フェライト)を磁化し、キャビティー中の上記磁性体組成物に主磁極、第二磁極、第三磁極および第四磁極を形成した。 Next, the main magnets are arranged along the axial direction of the cavity on the outer peripheral side of the portion other than the draft angle of the cavity, and are substantially equidistant from each other including the main magnet in the circumferential direction of the cavity (positions of about 90 °). ), A second magnet, a third magnet, and a fourth magnet were respectively disposed. The magnetic force of the main magnet was 1200 mT (millitesla), the magnetic force of the second magnet was 1000 mT, the magnetic force of the third magnet was 1000 mT, and the magnetic force of the fourth magnet was 600 mT. Thus, the magnetic particles (ferrite) in the magnetic composition were magnetized, and the main magnetic pole, the second magnetic pole, the third magnetic pole, and the fourth magnetic pole were formed in the magnetic composition in the cavity.
次いで、金型を冷却してキャビティー中の磁性体組成物を固化した。
そして、キャビティー内の固化した磁性体組成物を第一の金型の開口から引き抜き、ローラー本体の第一端から第二端にかけて抜きテーパーが形成されたマグネットローラー1を得た。マグネットローラー1の長さは、220mmであり、マグネットローラー1における円形の第一端面の直径は10mmであった。マグネットローラー1の周方向における、主磁石と対向し、主磁極となる第一の部分の中心角は、20°であり、その他の第二磁石、第三磁石および第四磁石が対向した第二の部分の中心角は340°であった。マグネットローラー1の第一の部分のテーパー角度(図1Aにおけるローラー本体12の中心軸Aに対するローラー本体12の下側の母線がなす角度)は0°であり、第二の部分の抜きテーパー(図1Aにおけるローラー本体12の中心軸Aに対するローラー本体12の上側の母線がなす角度)のテーパー角度は、0.2°であった。
Next, the mold was cooled to solidify the magnetic composition in the cavity.
And the solidified magnetic body composition in a cavity was extracted from opening of the 1st metal mold | die, and the
次いで、マグネットローラー1にアルミニウム製の円筒状のスリーブを被せ、その両端に回転支持部であるフランジを配置して、図3に示されるような現像ローラー1を作製した。上記スリーブの直径は12mmであり、マグネットローラーの第一の部分とスリーブの内周面との間隔は0.4mmであった。
Next, a cylindrical roller sleeve made of aluminum was placed on the
[比較例1]
金型のキャビティーの内周面の全周にわたって、開口から底まで、0.2°の抜き勾配を形成した金型を用いた以外は、実施例1と同様にして、マグネットローラー2を得た。マグネットローラー2の第一の部分および第二の部分のテーパー角度は、ともに0.2°であった。次いで、実施例1と同様にして、現像ローラー2を作製した。マグネットローラー2の第一の部分とスリーブの内周面との間隔は0.4〜0.78mmであった。
[Comparative Example 1]
A magnet roller 2 is obtained in the same manner as in Example 1 except that a die having a 0.2 ° draft is formed from the opening to the bottom over the entire inner peripheral surface of the cavity of the die. It was. The taper angles of the first part and the second part of the magnet roller 2 were both 0.2 °. Next, a developing roller 2 was produced in the same manner as in Example 1. The distance between the first portion of the magnet roller 2 and the inner peripheral surface of the sleeve was 0.4 to 0.78 mm.
[比較例2]
金型のキャビティーの内周面の全周にわたって、開口から底まで、0.5°の抜き勾配を形成した金型を用いた以外は、実施例1と同様にして、マグネットローラー3を得た。マグネットローラー3の第一の部分および第二の部分のテーパー角度は、ともに0.5°であった。次いで、実施例1と同様にして、現像ローラー3を作製した。マグネットローラー3の第一の部分とスリーブの内周面との間隔は0.4〜1.36mmであった。
[Comparative Example 2]
A magnet roller 3 is obtained in the same manner as in Example 1 except that a mold having a draft of 0.5 ° is formed from the opening to the bottom over the entire inner peripheral surface of the mold cavity. It was. The taper angles of the first part and the second part of the magnet roller 3 were both 0.5 °. Next, a developing roller 3 was produced in the same manner as in Example 1. The distance between the first portion of the magnet roller 3 and the inner peripheral surface of the sleeve was 0.4 to 1.36 mm.
[比較例3]
抜き勾配を含まない円柱状のキャビティーを有する金型を用いた以外は、実施例1と同様にして、マグネットローラー4の作製を試みた。しかしながら、当該金型のキャビティーの内周面には、抜き勾配が形成されていないことから、マグネットローラー4は、金型から引き抜く際に破損した。このため、マグネットローラー4は得られなかった。
[Comparative Example 3]
The production of the magnet roller 4 was attempted in the same manner as in Example 1 except that a mold having a cylindrical cavity not including a draft was used. However, since no draft angle is formed on the inner peripheral surface of the cavity of the mold, the magnet roller 4 was damaged when pulled out from the mold. For this reason, the magnet roller 4 was not obtained.
[評価]
(1)磁力の測定
(1−1)周方向における磁力の測定
図6Aに示されるように、現像ローラー1〜3のそれぞれ(図6A中の符号30)のスリーブの外周面から0.1mm離れた位置であって、スリーブの軸方向における中央に磁気プローブ310を配置し、上記現像ローラーを回転させて、現像ローラー1〜3のそれぞれの周方向における磁力をテスラメーター320で測定した。測定結果を図6Bに示す。また、測定結果中の主磁極の磁力(Tm)を以下の基準で判定した。主磁極の磁力は、主磁極における磁力の最大値である。Tmは、100mT以上であることが望ましい。測定結果および判定結果を表1に示す。
○:Tmが100mT以上
△:Tmが93mT以上100mT未満
×:Tmが93mT未満
[Evaluation]
(1) Measurement of magnetic force (1-1) Measurement of magnetic force in circumferential direction As shown in FIG. 6A, 0.1 mm away from the outer peripheral surface of the sleeve of each of the developing
○: Tm is 100 mT or more Δ: Tm is 93 mT or more and less than 100 mT ×: Tm is less than 93 mT
(1−2)軸方向における主磁極の磁力の測定
図7Aに示されるように、現像ローラー1〜3のそれぞれ(図7A中の符号30)の外周面から0.1mm離れた位置であって、現像ローラーの周方向における主磁極の位置において、磁気プローブ310をローラー本体の第一端側から第二端側に向けて移動させ、現像ローラー1〜3のそれぞれの主磁極の、当該現像ローラーの軸方向における磁力をテスラメーター320で測定した。測定結果を図7Bに示す。また、測定結果中の最大値から最小値を差し引いた値(ΔTm)を求め、この値を以下の基準で判定した。ΔTmは、7mT以下であることが望ましい。測定結果および判定結果を表1に示す。
○:ΔTmが7mT以下
△:ΔTmが7mT超10mT以下
×:ΔTmが10mT超
(1-2) Measurement of the magnetic force of the main magnetic pole in the axial direction As shown in FIG. 7A, each of the developing
○: ΔTm is 7 mT or less Δ: ΔTm is more than 7 mT and 10 mT or less ×: ΔTm is more than 10 mT
(2)射出成形のし易さ(成形性)
射出成形機に前述した金型をセットし、前述の成形条件にて、連続で100ショットの射出成形を実施し、得られたマグネットローラーの良品率を求め、以下の基準で判定した。良品率の値および判定結果を表1に示す。
○:良品率が99%以上
×:良品率が99%未満
(2) Ease of injection molding (formability)
The above-described mold was set in an injection molding machine, and 100 shots of injection molding were continuously performed under the above-described molding conditions. The yield rate of the obtained magnet roller was obtained, and judged according to the following criteria. Table 1 shows the yield rate and determination results.
○: Good product rate is 99% or more ×: Good product rate is less than 99%
(3)現像ローラーの寿命(耐久性)
密閉容器中において、現像ローラー1〜3のそれぞれ(図8A中の符号30)のスリーブを固定し、図8Aに示されるように、マグネットローラーの突起を、トルクセンサ330を介して駆動モーター340に接続した。そして、当該密閉容器中に十分量の現像剤を収容した。そして、駆動モーター340を540rpmで2000時間回転駆動させ、その間の回転トルクをトルクセンサ330で測定した。測定結果を図8Bに示す。そして、上記の回転駆動の前後における回転トルクの測定値から、回転トルクの変化率(トルク増加率)を求め、この変化率を以下の基準で判定した。回転トルクの増加は、5%以下であることが望ましい。トルク増加率および判定結果を表1に示す。
○:トルク増加率が5%以下
△:トルク増加率が5%超
(3) Life of developing roller (durability)
In the sealed container, the sleeve of each of the developing
○: Torque increase rate is 5% or less △: Torque increase rate is over 5%
マグネットローラー1は、主磁極以外の第二から第四の磁極を含む第二の部分に抜きテーパーが形成されていることから、良品率100%という高い生産性で得られる。また、マグネットローラー1は、主磁極を含む第一の部分には抜きテーパーが形成されていないことから、主磁極におけるローラー半径が最も大きい。このため、主磁極の磁力を最も大きくすることができる。そして、現像ローラー1としたときに、主磁極の大きな磁力が、現像ローラーの軸方向において均一に発現される。よって、より高速で画像を形成する画像形成装置用の現像ローラーに用いることが可能である。
The
さらに、現像ローラー1は、トルク増加率が非常に低い。これは、前述したように、スリーブの回転に伴って、マグネットローラー1における第一端面側から第二端端面側に向けてマグネットローラーの外周面に沿ってスリーブ内で気流が発生し、その結果、現像剤がスリーブ内部に侵入し続けながらも、マグネットローラーの軸受け部への現像剤の滞留および蓄積が抑制されたため、と考えられる。
Furthermore, the developing
一方、マグネットローラー2および3も、良品率が100%と高く、高い生産性を有している。これは、マグネットローラーの周方向の全周にわたって抜きテーパーが形成されているためである。しかしながら、マグネットローラー2および3には、主磁極を含む第一の部分にも抜きテーパーが形成されていることから、主磁極におけるローラー半径は、マグネットローラーにおける第一端面側から第二端面側に向けて徐々に小さくなり、現像ローラーとしたときのスリーブとマグネットローラーの外周面における第一の部分との距離は、徐々に大きくなる。このため、現像ローラー2及び3の軸方向における主磁極の磁力の差(ΔTm)は、現像ローラー1の当該磁力差に比べて大きい。当該磁力差の差は、抜きテーパーのテーパー角度がより大きな現像ローラー3でより顕著である。
On the other hand, the magnet rollers 2 and 3 also have a high yield rate of 100% and high productivity. This is because the draft taper is formed over the entire circumference of the magnet roller. However, since the magnet rollers 2 and 3 are also formed with a taper in the first portion including the main magnetic pole, the roller radius of the main magnetic pole is from the first end surface side to the second end surface side of the magnet roller. The distance between the sleeve and the first portion of the outer peripheral surface of the magnet roller when the developing roller is gradually increased gradually increases. For this reason, the magnetic force difference (ΔTm) of the main magnetic poles in the axial direction of the developing rollers 2 and 3 is larger than the magnetic force difference of the developing
さらに、現像ローラー2および3では、トルク増加率が現像ローラー1に比べて明らかに高い。これは、現像ローラー2および3では、スリーブとマグネットローラーとの間の隙間が、マグネットローラーの周方向において一定であることから、回転するスリーブに同伴する空気が上記周方向において一様に流れ、その結果、第一端面側でスリーブ内の圧力が高まらず、第一端面側から第二端面側に向かう気流が生じなかったため、と考えられる。
Further, in the developing rollers 2 and 3, the torque increase rate is clearly higher than that of the developing
本発明に係るマグネットローラーは、一体成形によって高磁力かつ均一な磁界を、当該マグネットローラーの軸方向に発生する。よって、上記マグネットローラーは、印刷速度がより高い画像形成装置の現像ローラーに適用することができ、高速かつ高画質の画像形成装置のさらなる普及に寄与することが期待される。 The magnet roller according to the present invention generates a high magnetic force and a uniform magnetic field in the axial direction of the magnet roller by integral molding. Therefore, the magnet roller can be applied to a developing roller of an image forming apparatus having a higher printing speed, and is expected to contribute to further spread of a high-speed and high-quality image forming apparatus.
10 マグネットローラー
12 ローラー本体
14、16 突起
20 金型
22 第一の金型
24 第二の金型
26 第三の金型
28 ゲート
29 磁性体組成物
30 現像ローラー
32 スリーブ
34 第一フランジ
36 第二フランジ
40 現像装置
41 ハウジング
42 搬送ローラー
43、44 攪拌ローラー
45 現像ブレード
46 磁界
48 感光体
50 画像形成装置
51 感光体ドラム
52 帯電装置
53 露光装置
54、65 クリーニング装置
61 中間転写ベルト
62 一次転写ローラー
63 バックアップローラー
64、68 支持ローラー
66 二次転写ベルト
67 二次転写ローラー
70 定着装置
71 定着ローラー
72 発熱ベルト
73 加圧ローラー
81 給紙装置
82 スキャナー
83 CCDセンサー
84 画像処理部
91 給紙トレイユニット
92 レジストローラー対
121 第一端面
122 第二端面
123 第一の部分
124 第二の部分
125 抜きテーパー
161 切り欠き部
221 キャビティー
222 主磁石
223 第二の磁石223
224 孔
241 凹み
310 磁気プローブ
320 テスラメーター
330 トルクセンサ
340 駆動モーター
A ローラー本体の中心軸
D 原稿
R ローラー本体のローラー直径
S 用紙
DESCRIPTION OF
Claims (14)
前記マグネットローラーは、第一端面および第二端面を有するローラー本体を含み、
前記ローラー本体の軸方向に沿って形成される磁極の複数が、前記ローラー本体の周方向の異なる位置にそれぞれ形成され、
前記複数の磁極は、最大の磁力を有する主磁極を含み、
前記ローラー本体の周方向における前記主磁極を含まない部分に、前記ローラー本体の前記第一端面側から前記第二端面側に向けて前記ローラー本体のローラー半径が漸次減少する抜きテーパーが形成されている、マグネットローラー。 A magnet roller configured as an integrally molded product with a magnetic composition containing magnetic particles and resin,
The magnet roller includes a roller body having a first end surface and a second end surface,
A plurality of magnetic poles formed along the axial direction of the roller body are respectively formed at different positions in the circumferential direction of the roller body,
The plurality of magnetic poles includes a main magnetic pole having a maximum magnetic force,
A portion of the roller body that does not include the main magnetic pole in the circumferential direction has a draft taper in which the roller radius of the roller body gradually decreases from the first end surface side to the second end surface side of the roller body. There is a magnet roller.
前記キャビティーの外側であって前記キャビティーの周方向における複数の箇所に、前記キャビティーの軸方向に沿ってそれぞれ複数の磁石を配置する第二の工程と、
前記磁性体組成物を固化する第三の工程と、
固化した前記磁性体組成物を前記キャビティーから取り出す第四の工程と、を含むマグネットローラーの製造方法であって、
前記金型は、前記キャビティーを含む第一の金型と、前記キャビティーの前記開口を塞ぐ第二の金型と、前記第一の金型または前記第二の金型の外部と前記キャビティーを連通する前記ゲートとを有し、
前記抜き勾配は、前記開口の形状の円の半径が前記キャビティーの深さにしたがって漸次減少する形状で形成されており、
前記第二の工程において、前記複数の磁石のうちの最大の磁力を有する主磁石を、前記キャビティーの周方向における前記抜き勾配以外の部分に配置し、
前記第四の工程において、前記固化した磁性体組成物を前記開口から引き抜く、
マグネットローラーの製造方法。 The magnetic composition containing the magnetic particles and the resin has a circular opening and a substantially circular bottom, and a draft is formed in a part of the inner peripheral wall surface in the circumferential direction. A first step of injecting into the cavity from the gate of the mold;
A second step of disposing a plurality of magnets along the axial direction of the cavity at a plurality of locations in the circumferential direction of the cavity outside the cavity;
A third step of solidifying the magnetic composition;
A fourth step of taking out the solidified magnetic composition from the cavity, and a method for producing a magnet roller,
The mold includes a first mold including the cavity, a second mold for closing the opening of the cavity, the first mold or the outside of the second mold, and the cavity. The gate communicating with the tee,
The draft angle is formed in a shape in which the radius of the circle of the shape of the opening gradually decreases according to the depth of the cavity,
In the second step, the main magnet having the maximum magnetic force among the plurality of magnets is disposed in a portion other than the draft in the circumferential direction of the cavity,
In the fourth step, the solidified magnetic composition is pulled out from the opening,
Manufacturing method of magnet roller.
前記突起は、前記ローラー本体の周方向における前記主磁極の位置を示す表示部を含み、
前記表示部は、前記回転支持部を貫通して露出している、請求項9に記載の現像ローラ−。 The magnet roller further includes a protrusion protruding from at least the second end surface of the roller body,
The protrusion includes a display unit indicating a position of the main magnetic pole in the circumferential direction of the roller body,
The developing roller according to claim 9, wherein the display unit is exposed through the rotation support unit.
前記突起は、前記ローラー本体の周方向における前記主磁極の位置を示す表示部を含み、
前記表示部は、前記回転支持部を貫通して露出しており、かつ立体構造を含み、
前記立体構造と係合することによって、前記主磁極の前記現像ローラーの周方向における所期の位置で前記現像ローラーを固定する位置決め構造をさらに有する、請求項12に記載の現像装置。 The magnet roller further includes a protrusion protruding from at least the second end surface of the roller body,
The protrusion includes a display unit indicating a position of the main magnetic pole in the circumferential direction of the roller body,
The display unit is exposed through the rotation support unit and includes a three-dimensional structure;
The developing device according to claim 12, further comprising a positioning structure that fixes the developing roller at an intended position in a circumferential direction of the developing roller of the main magnetic pole by engaging with the three-dimensional structure.
An image forming apparatus comprising the developing device according to claim 12.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013123832A JP6102539B2 (en) | 2013-06-12 | 2013-06-12 | Magnet roller, manufacturing method thereof, developing roller, developing device, and image forming apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013123832A JP6102539B2 (en) | 2013-06-12 | 2013-06-12 | Magnet roller, manufacturing method thereof, developing roller, developing device, and image forming apparatus |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014240924A true JP2014240924A (en) | 2014-12-25 |
JP6102539B2 JP6102539B2 (en) | 2017-03-29 |
Family
ID=52140199
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013123832A Expired - Fee Related JP6102539B2 (en) | 2013-06-12 | 2013-06-12 | Magnet roller, manufacturing method thereof, developing roller, developing device, and image forming apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6102539B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021117307A (en) * | 2020-01-23 | 2021-08-10 | コニカミノルタ株式会社 | Developing roller inspection method and inspection device |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6170867U (en) * | 1984-10-17 | 1986-05-14 | ||
JPH0684463U (en) * | 1993-05-18 | 1994-12-02 | 鐘淵化学工業株式会社 | Magnetic cylinder |
JPH0883709A (en) * | 1994-09-13 | 1996-03-26 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | Manufacture of injection mold magnet roll and manufacturing device thereof |
JPH11144947A (en) * | 1997-11-14 | 1999-05-28 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | Magnet roll |
JP2000081789A (en) * | 1998-09-07 | 2000-03-21 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | Magnet roll |
-
2013
- 2013-06-12 JP JP2013123832A patent/JP6102539B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6170867U (en) * | 1984-10-17 | 1986-05-14 | ||
JPH0684463U (en) * | 1993-05-18 | 1994-12-02 | 鐘淵化学工業株式会社 | Magnetic cylinder |
JPH0883709A (en) * | 1994-09-13 | 1996-03-26 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | Manufacture of injection mold magnet roll and manufacturing device thereof |
JPH11144947A (en) * | 1997-11-14 | 1999-05-28 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | Magnet roll |
JP2000081789A (en) * | 1998-09-07 | 2000-03-21 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | Magnet roll |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021117307A (en) * | 2020-01-23 | 2021-08-10 | コニカミノルタ株式会社 | Developing roller inspection method and inspection device |
JP7396073B2 (en) | 2020-01-23 | 2023-12-12 | コニカミノルタ株式会社 | Developing roller inspection method and inspection device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6102539B2 (en) | 2017-03-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9223252B2 (en) | Developing apparatus | |
JP2008233368A (en) | Magnet roller, developer carrier, development device, process cartridge and image forming apparatus | |
US7890030B2 (en) | Magnetic roller, developer carrier, developing device, process cartridge, and image forming apparatus | |
JP6102539B2 (en) | Magnet roller, manufacturing method thereof, developing roller, developing device, and image forming apparatus | |
US8600271B2 (en) | Magnet roller, developer holder element, develop unit, process cartridge, and image forming apparatus | |
US8958729B2 (en) | Magnet roller, developer bearer, development device, process cartridge, and image forming apparatus | |
JP5145713B2 (en) | Magnet roller and manufacturing method thereof, developer carrier, developing device, process cartridge, and image forming apparatus | |
JP2011102850A (en) | Developing sleeve, developer carrier, developing device and image forming apparatus | |
JP5299192B2 (en) | Developer carrying member, developing device, and image forming apparatus | |
JP2822476B2 (en) | Developing device | |
JP5292872B2 (en) | Magnetic field generating member, magnetic particle carrier, developing device, process cartridge, and image forming apparatus | |
JP5206149B2 (en) | Main body for magnetic field generating member, developer carrier, developing device, process cartridge, and image forming apparatus | |
JP2009134252A (en) | Magnetic roller, development device, and image forming device | |
JP3555270B2 (en) | Manufacturing method of magnet roll | |
JP5251601B2 (en) | Magnetic field generating member, magnetic particle carrier, developing device, process cartridge, and image forming apparatus | |
US9256164B2 (en) | Development roller having magnetic roller and image forming apparatus including the development roller | |
JPH0324574A (en) | developing device | |
JP6512172B2 (en) | Developing device and image forming apparatus provided with the same | |
JP2008197444A (en) | Developer carrier, developing device, process cartridge and image forming apparatus | |
JP2009200305A (en) | Synthetic resin magnet composition, magnetic field generating member, magnetic particle support body, developing apparatus, process cartridge, and image forming apparatus | |
JP2010160470A (en) | Magnetic field generating member, developer carrier, developing unit, process cartridge and image forming apparatus | |
JP2012236324A (en) | Magnet roller molding die, and method of manufacturing magnet roller | |
JPH0337689A (en) | developing device | |
JPH0343770A (en) | developing device | |
JPH0343769A (en) | developing device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20160324 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20170120 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20170131 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170213 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6102539 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |