Developing roller
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とし、スリーブ回転方向側に位置する内壁と該直線との間に形成される角度をβとしたときに、α＜βの関係にあることを特徴とする現像ローラ。
β＝４５度以上９０度以下の範囲に設定したことを特徴とする請求項１記載の現像ローラ。
記載の現像ローラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電子写真プロセスを用いた複写機、プリンタ、普通紙ファクシミリ装置等の画像形成装置に用いる現像装置の改良に関し、特に現像ローラに使用されるスリーブの表面構造の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】複写機、その他の電子写真式画像形成装置の現像装置に多く使用されている現像ローラは、複数個の固定磁極を有したマグネットローラと、回転可能な非磁性体であるアルミニウムのスリーブで構成されているのが一般的である。 図３(a) 及び(b) は従来の現像ローラの構成を示す断面図及び特性図であり、円筒形のマグネットローラ２０の軸孔２０ａ内に芯金２１を挿通すると共に、マグネットローラ２０の外周に非磁性体のスリーブ２２を配置してなる。 スリーブ２２は、マグネットローラ２０の周面との間に所定の間隙をもたせるようにして、駆動側フランジ２３及び従動側フランジ２４を介して芯金２１に連結されている。 このような構成を備えたマグネットローラの理想的な磁気特性は図３(b) に示した如きものである。 磁性現像剤（磁性キャリアとトナーとの混合粉体である二成分現像剤）は、このマグネットローラ２０の磁極、及び相対的に回転するスリーブ２２によって、スリーブ外周面に磁性現像剤を吸着して磁気ブラシを形成し、磁極の磁束密度が高いところでは搬送が行われ、磁極の低いところでは１回転ごとに磁性現像剤の交換が行われる。 この現像ローラは、スリーブ２２に回転力を伝達する駆動側フランジ２３とマグネットローラ２０をスリーブ２２内に保持するための従動側フランジ２４をスリーブ２２と接合しているが、駆動側フランジ２３は耐摩耗に優れた非磁性体、例えば耐摩耗アルミニウム、ステンレスから構成するのが一般的で、
従動側フランジ２４は軽量化を狙ったモールドにより製造されるのが一般的である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の現像ローラにおいては、現像剤の搬送性を向上させるために、次のごとく非磁性スリーブ２２表面を粗にする方法が用いられている。 まず、表面をブラスト処理で粗にする方法により得られたスリーブは、使用中に摩耗し易く、耐久性が劣るという欠点を有する。 また、ローレット加工により表面を粗面化することにより得られたスリーブは、耐摩耗性は大きいが、加工時間及び加工工数が大となり、
特に薄肉スリーブの場合、加工時に変形し易くなるという恐れがある。 また、スリーブ表面に軸方向に延びる溝を周方向に所定のピッチで複数個形成する方法にあっては、溝と溝との間に平坦部が存在するため、現像剤との間でスリップが生じ易く、現像剤の保持性、搬送性が低下するという問題がある。 上記課題に対し、実開平５−
０２５４５９号公報には、スリーブ表面に軸方向に延びるＶ溝を周方向に沿って複数個形成すると共に、スリーブ溝間の平坦部にブラスト処理を施す技術が開示されている（図４(a) (b) (c) ）。 即ち、図４(a) (b) に示すようにスリーブ２２の周面に形成されたＶ溝２５は、法線（スリーブ２２の中心とＶ溝底部とを結ぶ直線）Ｌと両内壁２５ａ，２５ｂとの間の角度がいずれも同一角度（４５度）に設定されている。 この技術により得られたスリーブは、耐摩耗性、溝加工性に優れ、またＶ溝とＶ
溝との間の平坦面上における現像剤のスリップもブラスト処理により生じにくくなっている。 したがって、安定して現像剤を搬送することができるが、逆にスリーブ表面による現像剤の係止力が過大となり、剤切れの低下が発生したり、画像上では黒ベタ部が薄くなるという現像上の問題がある（図４(c) 参照）。 これを詳述すれば、
スリーブの回転方向とは逆側の内壁２５ｂでは、現像剤が該内壁２５ｂに引っ掛かる為、係止力が大となり、搬送能力が高まる。 これに対して、回転方向先導側の内壁２５ａにおいても逆側の内壁２５ｂと同様に現像剤の係止力（保持力）を発揮する為、現像ローラ周面の剤切れ位置における剤切れ性が低下して剤が切れにくくなり、
感光体上の静電潜像を現像し、現像像を記録紙に転写した時の画質が低下するという不具合がある。 本発明は上記に鑑みてなされたものであり、非磁性スリーブ上における現像剤の搬送性及び剤切れ性を損なうことのない、
スリーブ表面形状を有した現像ローラを提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する為、
請求項１の発明は、複数の固定磁極を有するマグネットローラと、該マグネットローラの外径側位置に同軸状に配置されて回転する非磁性スリーブと、を有し、磁性キャリアと絶縁性トナーより構成される現像剤を非磁性スリーブ上に保持して搬送し、感光体上の静電潜像を現像する電子写真方式の現像ローラにおいて、前記非磁性スリーブの表面には軸方向に延びる略Ｖ字溝が円周方向に所定間隔で複数個設けられており、各略Ｖ字溝を構成する２つの内壁のうち、スリーブ回転方向の逆方向側に位置する内壁と、該略Ｖ字溝頂部とスリーブ中心点とを結ぶ直線との間に形成される角度をαとし、スリーブ回転方向側に位置する内壁と該直線との間に形成される角度をβとしたときに、α＜βの関係にあることを特徴とする。 請求項２の発明は、上記角度αと、角度βとの関係を、α＋β＝４５度以上９０度以下の範囲に設定したことを特徴とする。 請求項３の発明は、上記略Ｖ字溝の深さを、上記磁性キャリア径の２倍以上としたことを特徴とする。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示した実施の形態により詳細に説明する。 なお、図３を併せて参照し、同一部分には同一符号を付して説明する。 図１は非磁性体スリーブ２２の表面の拡大図であり、この円筒状のスリーブ２２の表面には軸方向へ延びる略Ｖ字溝１が所定の周方向ピッチにて複数個連続形成されている。 この実施の形態のスリーブの表面形状の特徴的な構成は、
表面を粗面化するために形成される溝が略Ｖ字溝である点にある。 各略Ｖ字溝１は、略Ｖ字溝１を構成する２つの内壁のうち、スリーブ回転方向の逆方向側に位置する内壁１ｂと、該略Ｖ字溝頂部１ｃとスリーブ中心点とを結ぶ直線Ｌとの間に形成される角度をαとし、スリーブ回転方向側に位置する内壁１ａと該直線Ｌとの間に形成される角度をβとしたときに、α＜βの関係にある。 この結果、各Ｖ字溝１間に位置する山部２は、スリーブ回転方向先導側（図１では時計廻り方向側）へ傾倒した形状となっている。 また、各角度α、βの値は、α＋β＝
４５度以上９０度以下、となるように設定することが好ましい。 仮に、α＋β＜４５度の場合には、現像剤を溝内に保持する係止力は高まるものの、剤切れ性が低下する可能性があり、また、α＋β＞９０度の場合には、現像剤を溝内に保持する係止力が低下する虞れがあるからである。 なお、角度αがゼロに近づけば近づくほど、直線Ｌが逆方向側の内壁１ｂに接近した形状になり、角度αがゼロの場合に直線Ｌと内壁１ｂの壁面とが一致する。 このような構成の略Ｖ字溝を形成した場合、図２に示すように、スリーブ回転方向の逆側の内壁１ｂは現像剤Ｄが引っかかる方向であるため、現像剤を係止する係止力が大であり、磁気力による吸着を維持したまま現像剤の搬送が行われる。
【０００６】一方、回転方向側の内壁１ａは、直線Ｌよりも回転方向先導側へ十分に傾倒しているため、現像剤の係止力が逆回転方向側の内壁１ｂに比べると低減されており（現像剤が滑り落ち易くなっており）、磁気的な剤切れ位置ではスムーズに現像剤の交換が行われる。 そのため、画像上黒ベタ部の濃度が薄くなる心配もない。
このことは、図２に示すように、剤切れを下方向にコントロールする必要のある現像装置においては特に有利に作用する。 即ち、図２は、感光体ドラム３の表面に形成された静電潜像を現像するための現像装置４の概略構成を示しており、この現像装置４は感光体ドラム３に対して現像ローラ５を対向配置させると共に、現像室６内のパドル７を回転させることによって現像剤Ｄを現像ローラ５側へ供給する。 現像ローラ５の周面に付着した現像剤Ｄはドクターブレード８によって層厚を規制され、感光体ドラム３と対向する位置において現像剤の穂を形成して感光体上の静電潜像側へ移動する。 現像に供されなかった現像ローラ上の現像剤は剤切れ位置にて現像ローラから落下し、現像室６へ戻される。 この種の現像装置において、現像ローラのスリーブ周面に形成する溝形状として、本発明の略Ｖ字溝を採用することにより、剤切れが良好化する。 次に、本発明の他の実施の形態では、
図１に示すように略Ｖ字溝１の深さｄを現像剤（磁性キャリア）Ｄの粒径の２倍以上に設定している。 仮に、溝深さがキャリア径の２倍未満の場合は、スリーブ２２への現像剤の係止力が低減し、現像剤を十分に搬送することができないが、このように溝深さを十分に深く設定することにより現像剤の搬送力が十分に確保され、現像能力を十分に発揮することができる。
【０００７】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、非磁性スリーブ上における現像剤の搬送性及び剤切れ性を損なうことのない、スリーブ表面形状を有した現像ローラを提供することができる。 即ち、請求項１、２の発明によれば、各略Ｖ字溝を構成する２つの内壁のうち、スリーブ回転方向の逆方向側に位置する内壁と、該略Ｖ字溝頂部とスリーブ中心点とを結ぶ直線との間に形成される角度をαとし、スリーブ回転方向側に位置する内壁と該直線との間に形成される角度をβとしたときに、α＜βの関係となるように構成し、更にα＋β＝４５度〜９０度となるように設定したので、スリーブ回転方向の逆側の内壁においては、現像剤のスリーブへの係止力が強く安定した現像剤の搬送を行うことができ、また回転方向側の内壁においては現像剤が滑り落ちる角度になっているので、剤切れ位置での正確な剤切れが可能である。 また、
請求項３の発明によれば、スリーブに設けた略Ｖ字溝の深さが磁性キャリア径の２倍以上であるため、現像剤の係止力が強くなり、安定した現像剤の搬送が可能となる。
【図１】本発明の非磁性スリーブの一例の要部拡大断面図。
【図２】本発明の現像ローラを使用した現像装置の構成略図。
【図３】(a) 及び(b) は従来の現像ローラの構成を示す断面図及び特性図。
【図４】(a) (b) 及び(c) は従来例の説明図。
１ 略Ｖ字溝、１ａ，１ｂ 内壁、１ｃ 溝頂部、２
山部、２０ マグネットローラ、２０ａ 軸孔、２１
芯金，２２ スリーブ，２３ 駆動側フランジ，２４
従動側フランジ．
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