JPH0443899Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、電子写真複写機の磁性現像ローラ
等として用いられるローラに関するものである。

〔従来の技術〕

磁性トナーを使用する一成分現像装置は、電子
写真複写機として広く普及している。この装置
は、第６図に示すように、感光ドラム１と、この
感光ドラム１に一定の間隔を保つて対設される現
像ローラ２と、装置の基部に固定されこの現像ロ
ーラ２の表面に圧接する層形成部材３とを備えて
いる。上記現像ローラ２は、図示のように、棒状
磁石５の外周面に、一定の空間を保つて中空状の
円筒スリーブ６（第６図のＡ−A′断面を示す第
７図参照）を同軸的かつ回転自在に設けたもので
ある、なお、上記棒状磁石５は装置の基部に固定
されており回転しない。

この構成において、上記円筒スリーブ６を回転
させ、その状態で、トナーボツクス７からトナー
４をスリーブ６表面に供給する。そして、固定さ
れた層形成部材３と回転するスリーブ６の間に生
じる摺接摩擦によつてトナー４を帯電させ感光ド
ラム１に対峙する位置まで搬送する。そして、こ
の位置で、トナー４を、上記磁石５の磁極と電気
的に反発させ、感光ドラム１の外周面に形成され
た複写対象の静電潜像に対して飛翔させる。これ
により感光ドラム１の外周面の静電潜像にトナー
４が付着し、トナー像が形成される。そして、こ
のトナー像は、複写紙（図示せず）に転写されて
複写像となりコピーができあがる。なお、８は上
記トナー４を飛翔させるための高電圧バイアス電
源である。

〔考案が解決しようとする問題点〕

上記のような現像装置において、現像ローラ２
の円筒スリーブ６としては、従来からステンレス
（SUS304）やアルミニウム等の金属スリーブが
用いられていたが、画質の向上、現像ローラの長
寿命化を図るために、最近では半導電性熱硬化性
樹脂製のスリーブが用いられるようになつてきて
いる。しかしながら、このような樹脂スリーブ
は、弱剛性でたわみやすいため、第８図に示すよ
うに、層形成部材３が、取付部材等との関係で、
感光ドラム１側に偏つた位置に設けられ、その状
態でスリーブ６に圧接するタイプの現像装置で
は、スリーブ６が層形成部材３の圧接力によつて
軸方向に等分布負荷荷重を受けるため、感光ドラ
ム１から離れる方向にたわむ。ただし、スリーブ
６の両端部は軸受（図示せず）によつて支受され
ているためスリーブ６の中心部ほど大きくたわむ
（たわんだ状態のスリーブ中心部の位置を第８図
に鎖線で示す）。その結果、感光ドラム１とスリ
ーブ６表面との距離、すなわちトナー４の飛翔距
離がスリーブ６の軸方向に不均一となり、スリー
ブ６の中心部に対応する複写画像の部分ほどトナ
ー４不足となる。したがつて、画像の中心部ほど
色が薄くなり、いわゆる「色ヌケ現象」が生起す
る。

この考案は、このような事情に鑑みなされたも
ので、トナーの飛翔距離がつねに均一になるよう
なローラの提供をその目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の目的を達成するため、この考案のローラ
は、感光ドラムに対して一定の間隔を保つて併設
され、上記感光ドラム側に偏つた外周面の位置で
層形成部材が圧接する磁性現像用ローラであつ
て、棒状磁石と、この棒状磁石の外周に一定の空
間を保つて同軸的に設けられ棒状磁石の円周方向
に回転駆動される樹脂スリーブとを備え、上記樹
脂スリーブが、両端部から中央部に向かつて徐々
に大径になつた太鼓形状に形成されているという
構成をとる。

〔作用〕

すなわち、この考案のローラは、層形成部材が
感光ドラム側に偏つた位置で圧接する場合におい
て、層形成部材の圧接力によるスリーブの変形
が、ローラの軸方向においてローラ表面と感光ド
ラムとの距離に変化をもたらさないよう、予め圧
接変形分だけスリーブを太鼓状に変形させたもの
である。したがつて、この考案のローラは、使用
時に層形成部材から圧接荷重を受けて変形して
も、変形後のスリーブ面が感光ドラムに対し真直
となり、ローラ表面と感光ドラムとの距離、つま
りトナーの飛翔距離が一定に保たれる。このた
め、トナー不足等のない、鮮明な複写画像を得る
ことができる。

つぎに、この考案の構成を説明する。

この考案のローラは、第１図に示すように、棒
状磁石５と、この棒状磁石５の外周に一定の空間
を保つて同軸的に設けられ棒状磁石の円周方向に
回転駆動される樹脂スリーブ１０とを備え、上記
樹脂スリーブ１０が、両端部から中央部に向かつ
て徐々に大径になつた太鼓形状に形成されてい
る。

上記棒状磁石５は、第６図および第７図に示
す、通常の現像ローラ等に用いられるものと同様
のもので、何ら特殊なものである必要はない。

また、上記棒状磁石５の外周に設けられる樹脂
スリーブ１０を構成する樹脂としては、どのよう
なものでもよいが、特に、フエノール樹脂、エポ
キシ樹脂等の熱硬化性樹脂が好適である。そし
て、その厚みは、0.5〜3.0mmの範囲の設定するこ
とが好適であり、上記樹脂によつて形成されたヤ
ング率は、5.0×10⁴〜5.0×10⁵Kg／cm²の範囲に設
定することが好適である。

上記スリーブ１０の太鼓形状における膨らみ加
減は、このローラが用いられる現像装置における
層形成部材３（第６図参照）の感光ドラム１側へ
の偏り具合によつて適宜設定される。すなわち、
スリーブ１０の膨らみ加減は、このスリーブ１０
が使用時に層形成部材３から受ける負荷荷重（圧
接荷重）に合わせて設定される。この設定に際し
ては、本考案者らが、予め層形成部材３の偏り具
合によつて、各種のスリーブ１０がどのような圧
接荷重を受け、どのように変形するかの実験を行
つて得た実験データから導かれる下記の一般式を
適応することが好結果をもたらす。すなわち、ス
リーブ１０の両端部の直径をA₁、中心部の直径
をA₂とすると（第１図参照）、上記A₁およびA₂
が下記の関係式を満足するように、スリーブ１０
の中心部側を膨らんだ形状にすると、層形成部材
３が、第２図に示すように、角度θで圧接して
も、上記膨らみ部分が押圧変形し、感光ドラム１
に対し、長手方向に真直面となることがわかつ
た。

A₂−A₁＝２・sinθ・５／384・Ｐ×L⁴／Ｅ×Ｉ θ：感光ドラムの軸芯とローラ軸芯を結ぶ直線
と、層形成部材とローラの接点を通る接線とが
なす角度 Ｐ：単位当たりの荷重（ｇ／cm²） Ｅ：樹脂スリーブのヤング率（Kg／cm²） Ｉ：断面係数 Ｌ：層形成部材の長さ（mm） なお、上記の式は、層形成部材３が、第２図に
おいて鎖線の左側でスリーブ１０の外周面に圧接
している場合の全てに適応可能である。したがつ
て、この考案において、層形成部材が感光ドラム
側に偏つているとは、層形成部材が上記鎖線の左
側の任意の位置に位置することを示す。

つぎに、実施例について説明する。

〔実施例〕

両端径20mm、中心径20.2mm、厚み１mm、長さ
300mmの太鼓形状のスリーブをフエノール樹脂に
よつて作製し、通常の棒状磁石と組み合わせて、
第１図に示すような現像ローラをつくつた。ただ
し、上記スリーブ形状は、上記の式にもとづいて
設計した。そして、この現像ローラを、第２図に
示す現像装置（θ＝20°）に使用し、ローラ表面
（すなわちスリーブ表面）の感光ドラム１方向か
らの偏りを測定した。その結果を第３図に示す。
なお、上記現像装置において、層形成部材３の荷
重は150ｇ／cm、長さは300mmである。

〔比較例〕

外径20mm、厚み１mm、長さ300mmの円筒状スリ
ーブを、フエノール樹脂によつて作製し、従来と
同様の現像ローラをつくつた。そして、上記と同
様の現像装置に使用し、スリーブ表面の感光ドラ
ム１方向からの偏りを測定した。その結果を第４
図に示す。

これらの結果から、実施例品は、層形成部材３
の圧接荷重によつて膨らみ部分が変形した状態に
おいて、感光ドラム１に対し、略真直になること
がわかる。これに対し、比較例品は、本来ストレ
ートな部分が層形成部材３の圧接荷重によつて凹
状に変形するため、中心部ほど大きく感光ドラム
１から離れてしまうことがわかる。

また、上記実施例品を用いた現像装置で複写画
像を得ると、濃淡のない、鮮明な画質のものが得
られた。これに対し、比較例品を用いた現像装置
で複写画像を得ると、中央部に「白ヌケ」（トナ
ー飛翔不足）ができた。

なお、上記比較例品を、第５図に示すような、
層形成部材３が現像ローラ２の真上（θ＝0°）に
当接する装置に用いると、層形成部材３による圧
接変形が上下方向に生じるため、トナー飛翔部に
おいては、現像ローラ１の外周面と感光ドラム１
の外周面との位置関係には影響がなく、良好な複
写画像が得られた。

〔考案の効果〕

以上のように、この考案のローラは、層形成部
材が感光ドラム側に偏つた位置で圧接される場合
における圧接変形が、ローラ表面と感光ドラムと
の距離に変化をもたらさないよう、予め圧接変形
分だけスリーブを太鼓状に変形させているため、
使用時に層形成部材から圧接荷重を受けて変形し
ても、変形後のスリーブ面が感光ドラムに対し真
直となり、トナーの飛翔が不均一となることがな
い。したがつて、画像むらのない高画質の画像を
形成させることができるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例の縦断面図、第２
図は上記実施例品を使用する際の層形成部材の位
置関係を示す構成図、第３図は実施例品のスリー
ブ表面の偏りを示す線図、第４図は比較例品のス
リーブ表面の偏りを示す線図、第５図は比較例品
を使用した他の現像装置を示す構成図、第６図は
通常の現像装置を説明する説明図、第７図はその
Ａ−A′断面図、第８図は層形成部材の圧接によ
つてスリーブが変形した状態を示す説明図であ
る。 １……感光ドラム、２……現像ローラ、３……
層形成部材、４……トナー、５……棒状磁石、１
０……樹脂スリーブ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 感光ドラムに対して一定の間隔を保つて併設さ
   れ、上記感光ドラム側に偏つた外周面の位置で層
   形成部材が圧接する磁性現像用ローラであつて、
   棒状磁石と、この棒状磁石の外周に一定の空間を
   保つて同軸的に設けられ棒状磁石の円周方向に回
   転駆動される樹脂スリーブとを備え、上記樹脂ス
   リーブが、両端部から中央部に向かつて徐々に大
   径になつた太鼓形状に形成されていることを特徴
   とするローラ。