(57)【要約】【課題】現像ローラのマグネットローラと芯金の間を確実に固定してマグネットローラの各磁極の位置ずれを防ぎ、良質な画像を安定して形成する。【解決手段】現像ローラ３１の、複数の固定磁極を有するマグネットローラ４１を押出し成形で形成する。押出し成形したマグネットローラ４１に圧入する芯金４３の外周部に、軸方向に沿って凹溝４７を設け、押し出し成形されたされたマグネットローラ４１の内径が完全に収縮する前に、芯金４３を圧入し、マグネットローラ４１の経時変化により収縮した内径の一部を芯金４３の凹溝４７に食い込ませる。【選択図】　　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の固定磁極を有し、中心部に芯金を圧入して固定したマグネットローラと、マグネットローラの外周側に回転自在に設けられた非磁性体の現像スリーブを有する現像ローラにおいて、
前記マグネットローラを押出し成形で形成し、マグネットローラに圧入する芯金の外周部に、軸方向に沿って凹溝を設け、押し出し成形されたされたマグネットローラの内径が完全に収縮する前に、芯金を圧入することを特徴とする現像ローラ。
【請求項２】
前記芯金の凹溝を台形上に形成した請求項１記載の現像ローラ。
【請求項３】
前記芯金の凹溝を複数設けた請求項１又は２記載の現像ローラ。
【請求項４】
前記芯金の凹溝を、マグネットローラを固定する部分にだけ設けた請求項１乃至３のいずれかに記載の現像ローラ。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の現像ローラを有することを特徴とする現像装置。
【請求項６】
請求項５に記載の現像装置を有することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電子写真方式で感光体に形成された潜像を可視化する現像ローラとそれを使用した現像装置及び画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】特開２０００−３２１８６４号公報
電子写真方式で感光体に形成された潜像を可視化するため、特許文献１に示すように現像ローラが使用されている。この現像ローラ３１は、図８に示すように、複数の固定磁極を有するマグネットローラ４１が中心部に設けられ、マグネットローラ４１の外周に非磁性体からなる円筒形状の現像スリーブ４２が同軸で配置されている。マグネットローラ４１は成形品で形成され、中心に設けられた貫通孔に磁性体からなる芯金４３が圧入して固定されている。現像スリーブ４２の一端には駆動側フランジ４４が固定され、他端には従動側フランジ４５が固定され、駆動側フランジ４４と従動側フランジ４５の中心部に設けられた滑り軸受４６にマグネットローラ４１を固定した芯金４３が軸支されている。
【０００３】
この成形品であるマグネットローラ４１に芯金４３に固定する方法として圧入方法がある。芯金４３をマグネットローラ４１に圧入するとき、圧入位置は、図９のマグネットローラ４１の磁力分布波形図に示すように、芯金４４に設けられた基準、多くの場合は芯金４４の端部に形成した芯金基準面５０を基準にしてマグネットローラ４１の複数の固定磁極の磁力分布５１が所定の分布になるようにマグネットローラ４１の各磁極に対する角度を規定している。この各磁極に対する位置を正確に保持するためには、マグネットローラ４１と芯金４３の間に十分な保持力が要求されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このマグネットローラ４１と芯金４３の間の固定力を計測する方法は破壊検査を行わなければならないので、この固定力を管理するのに圧入力を代用特性として全数測定している。この圧入力はマグネットローラ４１の内径寸法と内径形状、温度及び芯金４３の外径と温度、さらにマグネットローラ４１の内径と芯金４３の通り精度、圧入速度等の種々の条件により圧入力は変化する。このためマグネットローラ４１と芯金４３の間の固定力のばらっきが大きく、現像ローラ３１の品質が不安定になる可能性があった。すなわち、マグネットローラ４１と芯金４３の間の固定力が小さい場合は、現像ローラ３１を組み立てたときに、マグネットローラ４１と芯金４３の間に位置ずれが生じ、各磁極位置が所定の位置からずれて異常画像を発生する原因になってしまう。
【０００５】
これに対する対応として製造上では圧入力の管理の他に、マグネットローラ４１と芯金４３に接着剤を塗布している。しかし接着剤塗布するときに、接着剤の塗布量と塗布位置を厳重に管理する必要があり、組立作業が容易でなかった。また、、接着剤が不要な場所に付着すると、やはり異常画像が発生する原因になってしまう。
【０００６】
この発明はこのような短所を改善し、マグネットローラと芯金の間を確実に固定してマグネットローラの各磁極の位置ずれを防ぎ、安定した品質を有する現像ローラと良質な画像を安定して形成することができる現像装置及び画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明の現像ローラは、複数の固定磁極を有し、中心部に芯金を圧入して固定したマグネットローラと、マグネットローラの外周側に回転自在に設けられた非磁性体の現像スリーブを有する現像ローラにおいて、前記マグネットローラを押出し成形で形成し、マグネットローラに圧入する芯金の外周部に、軸方向に沿って凹溝を設け、押し出し成形されたされたマグネットローラの内径が完全に収縮する前に、芯金を圧入することを特徴とする。
【０００８】
前記芯金の凹溝を台形上に形成することが望ましい。また、芯金の凹溝を複数設けると良い。さらに、芯金の凹溝を、マグネットローラを固定する部分にだけ設ける。
【０００９】
この発明の現像装置は、この現像ローラを有することを特徴とする。また、この発明の画像形成装置は、この現像装置を有することを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１はこの発明の画像形成装置の構成図である。画像形成装置１は複写機能とプリンタ機能を有し、図に示すように、画像形成ユニット２の下部には記録紙を収納した２段の給紙カセット３ａ，３ｂが設けられ、画像形成ユニット２の上部には読取ユニット４を有する。給紙カセット３ａ，３ｂは給紙ローラ５ａ，５ｂを有し、給紙ローラ５ａ，５ｂにより給紙カセット３ａ，３ｂ内に積載された記録紙を１枚ずつ給紙する。給紙ローラ５ａ，５ｂの下流側近傍は合流して縦搬送経路６が形成されている。縦搬送経路６には、搬送ローラ７，８と画像形成ユニット２の画像形成部９と定着部１０が配置されている。画像形成部９は、感光体１１と、感光体１１の周囲に配置された帯電チャージャ１２と現像装置１３と転写部１４及びクリーニングユニット１５と、レーザ光源やポリゴンミラー等が設けられ、感光体１１にレーザービームを照射して画像を書き込む書込ユニット１６を有する。
【００１１】
縦搬送経路６の下流端には排紙ローラ１７が設けられ、画像を形成した記録紙を排紙部１８に搬送する。また、縦搬送経路６の外側には、支軸１９を支点として回転方向に開閉可能な手差しトレイ２０が設けられている。画像形成ユニット２の側面で支軸１９の上部近傍には手差し給紙を行うための給紙口が設けられ、両面ユニット２１と共通に用いられる搬送経路である共通搬送経路２２が搬送ローラ８の上流側で縦搬送経路６と合流している。そして手差しトレイ２０を水平に開放したときに手差し給紙が可能となり、手差しトレイ２０にセットした記録紙は共通搬送経路２２から縦搬送経路６に搬送される。
【００１２】
給紙ユニット３ａ，３ｂあるいは手差しトレイ２０から給紙された記録紙は画像形成部９に搬送される。画像形成部９は、書込ユニット１６により感光体１１に書き込まれて形成された静電潜像を現像装置１３で現像し、現像した画像を転写部１４で記録紙に転写する。定着部１０は画像が転写された記録紙に熱及び圧力を加えて定着する。画像が定着された記録紙は排紙ローラ１７により排紙部１８に排出される。両面ユニット２１は装置本体２の外側部に設置され、記録紙の両面に画像を形成するときは、片面に画像を形成した記録紙を装置本体２の上部に設けた搬送ローラ２３によりスイッチバック経路２４に送り、スイッチバック経路２４から両面ユニット２１を介して再び縦搬送経路６に記録紙を搬送する。
【００１３】
この画像形成装置１に使用する現像装置１３は、図２の構成図に示すように、現像ローラ３１と芯軸の周囲にスポンジを形成したトナー供給ローラ３２とトナー搬送部材３３がケース３４の側板に軸支され、トナー規制ローラ３５の両端部がバネ３６により押圧され現像ローラ３１に圧接されている。この現像装置１３において、トナー３７はトナー搬送部材３３とトナー供給ローラ３２を介して現像ローラ３１の表面に供給される。現像ローラ３１上に供給されたトナー３７は、トナー規制ローラ３５の接触圧によって所定量に薄層化され、現像ローラ３１を回転させることによって感光体１１に搬送される。現像ローラ３１は感光体１１に平行して接触し、現像ローラ３１上のトナーが感光体１１との接触部に搬送されて感光体１１に付着し静電潜像を可視化する。
【００１４】
この感光体１１に形成された潜像を可視化する現像装置１３の現像ローラ３１は、図３の断面図に示すように、複数の固定磁極を有するマグネットローラ４１が中心部に設けられ、マグネットローラ４１の外周に非磁性体からなる円筒形状の現像スリーブ４２が同軸で回転自在に配置されている。マグネットローラ４１は成形品で形成され、中心に設けられた貫通孔に磁性体からなる芯金４３が圧入して固定されている。現像スリーブ４２の一端には駆動側フランジ４４が固定され、他端には従動側フランジ４５が固定され、駆動側フランジ４４と従動側フランジ４５の中心部に設けられた滑り軸受４６にマグネットローラ４１を固定した芯金４３が軸支されている。芯金４３は、外周部に、軸方向に沿って凹溝４７が設けられている。この凹溝４７は芯金４３のマグネットローラ４１を固定する部分にだけ設けられている。
【００１５】
このマグネットローラ４１を成形した後、マグネットローラ４１に芯金４３に圧入して固定する。この成形品であるマグネットローラ４１を押出し成形機で成形して押し出された成形品は冷却水にて外周部のみ冷却される。そのため成形されたマグネットローラ４１の外周部は硬化され、内部は冷却されていないため、図４のマグネットローラ４１の内径の経時変化特性図に示すように、内径が幾分収縮する。この内径が完全に収縮する前に、図５（ａ）の断面図に示すように、マグネットローラ４１に芯金４３を圧入すると、マグネットローラ４１の経時変化により収縮した内径の一部４１ａが、図５（ｂ）の側面断面図に示すように、芯金４３の溝４７に食い込む。この溝４７に喰い込んだマグネットローラ４１の部分４１ａは、マグネットローラ４１の回転方向に対して抵抗となり、マグネットローラ４１と芯金４３の回転方向の固定力を増大させ、マグネットローラ４１と芯金４３が回転方向でずれることを防ぐ。したがってマグネットローラ４１の磁極分布がずれることを防いで、感光体１１に形成された潜像を安定して現像することができ、良質な画像を安定して形成することができる。
【００１６】
この芯金４３に形成する溝４７を、図６の部分断面図に示すように、台形に形成すると、マグネットローラ４１の縮径により溝４７に入り込んだ部分４１ａが台形の溝４７のエッチ部に食い込み、より強固にマグネットローラ４１と芯金４３を固定することができる。
【００１７】
また、この芯金４３に設ける溝４３は、図７（ａ）の断面図に示すように、複数の短い溝群４７ａを複数組設けても良いし、（ｂ）の断面図に示すように、複数の長い溝群４７ｂで形成しても良い。このように複数の溝群４７ａ，４７ｂを設けることにより、マグネットローラ４１と芯金４３をより強固に固定することができる。
【００１８】
さらに、芯金４３に設ける溝４７は、マグネットローラ４１を固定する部分にだけ設けられているから、滑り軸受４６には影響することなく、現像スリーブ４２を安定して回転することができる。
【００１９】
【発明の効果】
この発明は以上説明したように、現像ローラのマグネットローラを押出し成形で形成し、マグネットローラに圧入する芯金の外周部に、軸方向に沿って凹溝を設け、押し出し成形されたされたマグネットローラの内径が完全に収縮する前に、芯金を圧入して固定するようにしたから、マグネットローラの経時変化により収縮した内径の一部を芯金の凹溝に食い込ませることができ、マグネットローラと芯金の回転方向の固定力を増大させ、マグネットローラと芯金が回転方向でずれることを防ぐことができる。
【００２０】
この芯金の凹溝を台形上に形成することにより、マグネットローラの縮径により凹溝に入り込んだ部分が台形のエッチ部に食い込み、より強固にマグネットローラと芯金を固定することができる。
【００２１】
また、芯金の凹溝を複数設けることにより、マグネットローラと芯金の間の回転方向の負荷をより増大することができ、マグネットローラと芯金が回転方向でずれることを確実に防ぐことができる。
【００２２】
さらに、芯金の凹溝を、マグネットローラを固定する部分にだけ設けることにより、現像スリーブを安定して回転することができる。
【００２３】
この現像ローラを有する現像装置を画像形成装置に設けることにより、感光体に形成された潜像を安定して現像することができ、良質な画像を安定して形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の画像形成装置の構成図である。
【図２】現像装置の構成図である。
【図３】現像ローラの構成を示す断面図である。
【図４】マグネットローラの内径の成形後の経時変化特性図である。
【図５】マグネットローラに芯金を固定した状態を示す断面図である。
【図６】芯金の凹溝の形状を示す部分断面図である。
【図７】芯金の凹溝の他の配置図である。
【図８】従来の現像ローラの構成を示す断面図である。
【図９】マグネットローラ４１の磁力分布波形図である。
【符号の説明】
１；画像形成装置、２；画像形成ユニット、９；画像形成部、
１１；感光体、１３；現像装置、３１；現像ローラ、
４１；マグネットローラ、４２；現像スリーブ、４３；芯金、
４４；駆動側フランジ、４５；従動側フランジ、４６；滑り軸受、
４７；凹溝。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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