(57)【要約】    【課題】  磁石ローラの凹部に適量の接着剤を塗布して良好な作業性が得られる現像ローラの製造方法及び装置を提供する。    【解決手段】  非磁性スリーブ３の内部に配置した磁石ローラ２の現像極に少なくとも１つの凹部５を形成し、凹部５に高磁力のマグネットブロック４を保持する現像ローラ１の製造を、磁石ローラ２の凹部５の底部に対してノズル１２が間隔を持って配置されたディスペンサー装置１０により接着剤を飛ばして凹部５に対し間欠的に塗布し、凹部５にマグネットブロック４を押し付けることで接着保持する。    【選択図】  図７
2005084532.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非磁性スリーブの内部に配置した磁石ローラの現像極に少なくとも１つの凹部を形成し、該凹部に高磁力のマグネットブロックを保持する現像ローラの製造方法において、
前記磁石ローラの凹部の底部に対してノズルが間隔を持って配置されたディスペンサー装置により接着剤を飛ばして前記凹部に対し間欠的に塗布し、該凹部に前記マグネットブロックを押し付けることで接着保持することを特徴とする現像ローラの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の現像ローラの製造方法において、前記ディスペンサー装置により接着剤を飛ばして間欠的に塗布する際、１回の接着剤の塗布量が５ｍｇ以下とすることを特徴とする現像ローラの製造方法。
【請求項３】
請求項１に記載の現像ローラの製造方法において、前記磁石ローラの凹部の底部と前記ディスペンサー装置のノズルとの間隔が１ないし２ｍｍであることを特徴とする現像ローラの製造方法。
【請求項４】
請求項１または２に記載の現像ローラの製造方法において、前記接着剤として速効果型で低粘度の接着剤を用いることを特徴とする現像ローラ。
【請求項５】
請求項１に記載の現像ローラの製造方法において、前記接着剤を塗布する際、前記磁石ローラと前記ディスペンサー装置の少なくとも一方を他方に対して前記凹部の延在方向に移動することを特徴とする現像ローラの製造方法。
【請求項６】
非磁性スリーブの内部に配置した磁石ローラの現像極に少なくとも１つの凹部を形成し、該凹部に高磁力のマグネットブロックを保持する現像ローラの製造装置において、
接着剤を飛ばして塗布可能なディスペンサー装置と、該ディスペンサー装置の少なくともノズルを上下方向に移動させる手段と、前記磁石ローラと前記ディスペンサー装置の少なくとも一方を他方に対して前記凹部の延在方向に移動する手段と有し、前記ディスペンサー装置により、前記凹部の底部に接着剤を間欠塗布しマグネットブロックを接着保持することを特徴とする現像ローラの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像ローラ等に用いる希土類マグネットブロックの製造方法及び装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
【特許文献１】特開２０００−３０５３６０号公報
【０００３】
一般に、電子写真方式の画像形成装置においては、感光体ドラムや感光体ベルトからなる潜像担持体上に、画像情報に対応した静電潜像が形成され、現像装置によって現像動作が実行され、可視像が得られる。かかる電子写真方式における現像処理にあたり、磁気ブラシ現像方式が周知であり、広く利用されている。トナーと磁性粒子からなる二成分現像剤を用いる磁気ブラシ現像では、現像剤担持体外周面に当該現像剤を磁気吸着させて磁気ブラシを形成し、現像領域（現像剤担持体と潜像担持体の間で現像可能電界が確保されている領域）において、静電潜像が形成された潜像担持体と電気的バイアスが印加されたスリーブとの間の電界によって、上記磁気ブラシから対向する潜像担持体の潜像面へトナーを選択的に供給付着することにより、現像が行われる。
【０００４】
本願出願人は、画像濃度を高くするための現像条件と低コントラスト画像を良好に得るための現像条件とを共に高い次元で満足させ、全濃度域にわたって良質な画像を得るための現像装置（ＳＬＩＣ現像装置と称する）等を既に多く提案している（特許文献１）。
【０００５】
ＳＬＩＣ現像装置は、後端白抜け等のそれまでの二成分現像装置における画像上の問題点を解決できるものであり、この現像装置に用いられる現像ローラは以下の特徴項目を有している：
１．現像極の半値幅が２２°以下、状況によっては２０°以下（従来の二成分現像では約５０°：半値幅とは、法線方向の磁力分布曲線の最高法線磁力（頂点）の半分の値を指す部分の角度幅）。
２．磁束密度が１００〜１３０ｍＴ（従来の二成分現像では８０〜１２０ｍＴ）。
【０００６】
即ち、ＳＬＩＣ現像装置は現像極の磁束密度を高くし、更に半値幅を従来の半分以下にする必要がある。従来のフェライト系マグネットローラでは半値幅を狭くすると、磁束密度も小さくなり、求められている性能を達成することが不可能であり、高エネルギー積の磁石材料を用いる必要がある。ＳＬＩＣ現像ローラの仕様は機種、ローラ径によって異なるものであるが、最近の機種では現像極およびその隣接極で１００〜１３０ｍＴの磁束密度が求められており、高磁力化の要求が強くなっている。現像ローラ上の磁束密度を磁石の磁力の強さを示す(ＢＨ)ｍａｘ値に置き換えると、１００ｍＴ〜１３０ｍＴは１３〜１６ｍＧＯｅに相当し、１３ｍＧＯｅ以上の高磁力磁石が求められている。
【０００７】
上記した高エネルギー積の磁石材料として、Ｓｍ−Ｃｏ系、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系の希土類磁石が良く知られているが、Ｓｍ‐Ｃｏ系は材料費が高く、一般的でなく、現在はＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系材料、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系材料がよく使用されている。任意の形状を得るためにはプラスチック樹脂を混練した所謂プラスチックマグネット（樹脂磁石）をブロック状に形成して使用する必要がある。
【０００８】
一般的に知られた希土類マグネットブロックの製造方法としては、１射出成型法、２押し出し成型法、３圧縮成型工法の三種類がある。射出成型法は金型で寸法が決定されるため、精度の高い成型が可能であるが、金型内を流れる必要があるため（流動性を良好な状態に確保）に樹脂の配合比率を高める必要があり、磁石の配合比率を高められず、高磁力磁石が得られ難い。押し出し成型工法は連続で成型するため、生産性に優れた工法であるが、射出成型と比較して寸法精度を出し難い。また射出成型工法と同様に磁石の配合比率を上げ難く、高磁力磁石が得られ難い。圧縮成型工法は圧縮成型により密度を高めることが可能で高磁力磁石を得るには良い工法である。
【０００９】
例えば、圧縮成型工法により寸法が幅２ｍｍ、高さ３ｍｍ、長さ３０６ｍｍの長尺マグネットブロックを製造すると、そのマグネットブロックはプラスチックマグネット等からなる磁石ローラの所定位置に形成した保持用凹部に埋め込んで保持する。かかる保持には、接着剤により接着することが一般的であり、その方法はディスペンサー装置に対して磁石ローラをその保持用凹部の延在方向に沿って移動し、その際ノズルを介して接着剤を塗布する。使用する接着剤は、速効果型で低粘度のシアノアクリレート系（瞬間接着剤）がよく用い、この接着剤の塗布には多少の工夫が必要になっている。すなわち、このとき、ディスペンサー装置のノズルの詰りを防止し、塗布量を安定させる必要がある。このため、従来では図８（ａ）に示すように、ディスペンサー装置１００のノズル１０１の先端が凹部１０２の底部に塗布した接着剤に接するように近づけている。このように塗布することで、ノズル１０１内の接着剤が表面張力により塗布している接着剤に引き摺られて連続的に塗布でき、接着剤の安定した塗布が得られ、しかもノズルの詰り等を防止している。
【００１０】
しかしながら、上記塗布方法では図８（ｂ）に示すようにノズル１０１に塗布した接着剤に接しているため液溜りが発生し、２本目以降の接着時に液溜り部分が塗布されて塗布量が不安定になるという問題があった。
【００１１】
さらに、上記塗布方法では接着剤を途切れることなく塗布するため、塗布量が過多ぎみになり、図９に示すように、マグネットブロック１０３を凹部に貼り付けたとき、凹部から溢れた接着剤１０５がマグネットブロック１０３を保持する押し付け治具１０４に付着し、治具１０４がブロックから離れにくくなって次の作業に支障を来たすことが発生した。
【００１２】
また、ディスペンサー装置１００のノズル１０１の先端が凹部の底部に接触させながら接着剤を塗布することも行われるが、このように塗布すると、ノズルに削りカスが付着してノズルを詰らせることがあった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、磁石ローラの凹部に適量の接着剤を塗布して良好な作業性が得られる現像ローラの製造方法及び装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するため、本発明は、非磁性スリーブの内部に配置した磁石ローラの現像極に少なくとも１つの凹部を形成し、該凹部に高磁力のマグネットブロックを保持する現像ローラの製造方法において、前記磁石ローラの凹部の底部に対してノズルが間隔を持って配置されたディスペンサー装置により接着剤を飛ばして前記凹部に対し間欠的に塗布し、該凹部に前記マグネットブロックを押し付けることで接着保持することを特徴としている。
【００１５】
なお、本発明は、前記ディスペンサー装置により接着剤を飛ばして間欠的に塗布する際、１回の接着剤の塗布量が５ｍｇ以下とすると、好適である。
さらに、本発明は、前記磁石ローラの凹部の底部と前記ディスペンサー装置のノズルとの間隔が１ないし２ｍｍであると、好適である。
【００１６】
さらにまた、本発明は、前記接着剤として速効果型で低粘度の接着剤を用いると、好適である。
さらにまた、本発明は、前記接着剤を塗布する際、前記磁石ローラと前記ディスペンサー装置の少なくとも一方を他方に対して前記凹部の延在方向に移動すると、好適である。
【００１７】
上記課題を解決するため、本発明は、非磁性スリーブの内部に配置した磁石ローラの現像極に少なくとも１つの凹部を形成し、該凹部に高磁力のマグネットブロックを保持する現像ローラの製造装置において、接着剤を飛ばして塗布可能なディスペンサー装置と、該ディスペンサー装置の少なくともノズルを上下方向に移動させる手段と、前記磁石ローラと前記ディスペンサー装置の少なくとも一方を他方に対して前記凹部の延在方向に移動する手段と有し、前記ディスペンサー装置により、前記凹部の底部に接着剤を間欠塗布しマグネットブロックを接着保持することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、ディスペンサー装置１０により接着剤を飛ばして塗布することにより塗布量の不安定さを改善できる。さらに、ディスペンサー装置のバルブ内部スプリングのバネ定数を大きくするように変えることで微量塗布を達成して塗布過多を改善することができる。したがって、現像ローラの生産性を飛躍的に向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の好ましい実施形態について添付図面にしたがって説明する。
図１は、本発明により製造する現像ローラを示す断面説明図である。
現像ローラ１は、磁石ローラ２と非磁性体から作られた現像スリーブ３とからなり、本例の現像ローラ１は、磁石ローラ２が固定で現像スリーブ３が回転して現像剤を図示していない潜像担持体（図示せず）と対向する現像領域に供給するものである。磁石ローラ２は現像極３以外の磁気特性を形成する部分であり、射出成形及び押出成形にて製造したものである。原料としてはＳｒもしくはＢａからなる磁性粉に高分子化合物を混合した、プラスチックマグネットもしくはゴムマグネットを用いることが多い。また、高分子化合物としては６ＰＡもしくは１２ＰＡ等のＰＡ系材料、ＥＥＡ（エチレン・エチル共重合体）・ＥＶＡ(エチレン・ビニル共重合体)等のエチレン系化合物、ＣＰＥ(塩素化ポリエチレン)等の塩素系材料、ＮＢＲ等のゴム材料が使用できる。
【００２０】
また、現像極３のマグネットは幅が狭く、且つ高い磁気特性を得るためにＢｒ＞０．５Ｔの材料を用いることが望ましく、多くはＮｅ系（Ｎｅ−Ｆｅ−Ｂ等）またはＳｍ系（Ｓｍ−Ｃｏ、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ等）の希土類マグネットもしくはこれらのマグネット粉を上記と同様の高分子化合物と混合したプラスチックマグネットもしくはゴムマグネットを用いることができる。さらに、ＳＬＩＣ現像の場合、例えば直径１６ｍｍ〜２０ｍｍの現像ローラであると、スリーブ３表面の磁束密度として８０〜９０ｍＴが必要となり、現像極３の希土類マグネット形状としては構成上、巾２ｍｍ・高さ３ｍｍ程度の大きさに収める必要がある。この場合、マグネットブロックの材料特性としてはＢｒ＞０．５Ｔであることが望ましい。なお、本例の現像極３は３極であるが、現像極３は１極以上であればよく、その数は任意である。
【００２１】
現像極３は、希土類マグネットブロック４を作り、これを磁石ローラ２に形成した凹部５に接着剤で貼り付け固定している。このように、現像ローラ１の製造には磁石ローラ２の凹部５に希土類マグネットブロック４を接着剤で貼り付ける工程を有する。この工程は実行するディスペンサー装置１０を図２に示す。
【００２２】
図２において、ディスペンサー装置１０はノズル１２よりシリンジ１３から供給された接着剤を塗布するディスペンサーバルブ１１を有し、ディスペンサーノズル１１にはバルブを作動する圧縮エアがコントローラ１４を介して供給される。ディスペンサーバルブ１１は、図３に示すように、ピストン２１がスプリング２２に押されてダイアフラム２３がバルブヘッド２４に圧接し、シリンジ１３とノズル１２を結ぶ供給路２５を閉じている。そして、エア供給口２６のエアが送り込まれると、ピストン２１がスプリング２２の押圧作用に抗して上方へ押し上げられ、ダイアフラム２３がバルブヘッド２４から離れて供給路２５が開放されることで、接着剤がノズル１２から排出される。
【００２３】
このようなディスペンサー装置１０は従来の実質上同じ構成であり、よって、該装置で接着剤を塗布する場合、塗布量の不安定や塗布過多等が発生してしまう。そこで、本願発明者は、上記ディスペンサー装置１０で接着剤を飛ばして塗布することにより、不安定な塗布量を改善できることは見出した。しかし、上記ディスペンサーバルブ１１を開放する最短のエア供給時間は０．００７秒であり、それ以上の短縮は困難である。そして、エア供給時間が０．００７秒のとき、塗布される接着剤の量は約７ｍｇであった。飛ばし塗布時に接着剤の塗布量が７ｍｇであると塗布過多になり、接着剤の塗布量は少なければ少ないほど良く、最大でも５ｍｇまでにすることが判明した。
【００２４】
このような微量な塗布量を実現するため、本願発明者は種々の実験等を行った。このとき、最短エア供給時間の０．００７秒は変えられないので、他の要素を変更した。その結果、バルブの戻り時間を速くすることにより、塗布量を少なくできることを見出した。
【００２５】
そこで、バルブの戻り時間を速くするため、スプリング２２をバネ定数（Ｎ／ｍｍ）の大きいもの切り替えた。その結果、図４のグラフに示すように、ディスペンサー装置１０のバルブ内部スプリングのバネ定数と塗布量の関係が見出した。このグラフから明らかなように、エア供給時間が０．００７秒のとき、バネ定数が４．９（Ｎ／ｍｍ）であれば接着剤の塗布量が約２．５ｍｇと５ｍｇを下回り、バネ定数が５．８８（Ｎ／ｍｍ）であれば、エア供給時間が０．００８秒でも約３．８ｍｇと５ｍｇを下回ることが判った。なお、バネ定数の変更はスプリング２２の全長を変える、及びスプリング２２の外径を変えることにより実現できた。
【００２６】
かくして、本実施形態では、微量の接着剤を飛ばして塗布するという新規な方法により不安定な塗布量や塗布過多の発生を抑えられ、生産性が飛躍的に向上した。
【００２７】
次に、接着剤塗布工程について説明する。ディスペンサー装置１０のディスペンサーバルブ１１は図示していない昇降可能な装置に支持されている。そして、図５に示すように、接着剤が塗布される磁石ローラ２を塗布面である凹部を真上に向けて水平方向に移動可能な支持部３０に支持する。塗布工程は、ディスペンサーバルブ１１を降下して磁石ローラ２に近づける。このとき、図６に示すように、ノズル１２の先端と接着剤が塗布される磁石ローラ２の凹部５の底面までの間隔をＬとすると、Ｌが１〜２ｍｍの範囲内になる位置までディスペンサーバルブ１１を降下する。そして、図７に示すように、磁石ローラ２を図示していないロボットシリンダ等により凹部５の延びる方向に水平移動しつつ接着剤を間欠的に塗布する。なお、磁石ローラ２が位置固定でディスペンサーバルブ１１を磁石ローラ２の凹部５の延びる方向に水平移動させるように構成してもよい。
【００２８】
かくして、本発明では接着剤を飛ばして塗布することにより、塗布量の不安定さを改善でき、さらにディスペンサー装置１０のバルブ内部スプリング２２のバネ定数を変えることにより微量塗布を達成して塗布過多を改善することができる。
したがって、次工程において、マグネットブロック４を凹部５に貼り付けたとき、凹部５から接着剤が溢れることが防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係る現像ローラの構成を示す説明図である。
【図２】ディスペンサー装置の概略を示す説明図である。
【図３】ディスペンサーバルブの内部構造を示す説明図である。
【図４】ディスペンサーバルブ内部スプリングのバネ定数と塗布量の関係を示すグラフである。
【図５】接着剤塗布工程の開始時の状態を示す説明図である。
【図６】ノズルと凹部との位置関係を示す説明図である。
【図７】接着剤塗布工程の接着時の状態を示す説明図である。
【図８】従来の接着剤塗布時の塗布状態を示す説明図である。
【図９】従来の接着剤塗布による問題点を説明する図である。
【符号の説明】
【００３０】
１    現像ローラ
２    磁石ローラ
４    マグネットブロック
５    凹部
１０    ディスペンサー装置
１１    ディスペンサーバルブ
１２    ノズル
２２    スプリング
【図２】
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【図３】
2005084532.tif 000004
【図４】
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【図５】
2005084532.tif 000006
【図６】
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【図７】
2005084532.tif 000008
【図８】
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【図９】
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【図１】
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