JP2000075665A - マグネットロール - Google Patents

マグネットロール

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JP2000075665A
JP2000075665A JP10259134A JP25913498A JP2000075665A JP 2000075665 A JP2000075665 A JP 2000075665A JP 10259134 A JP10259134 A JP 10259134A JP 25913498 A JP25913498 A JP 25913498A JP 2000075665 A JP2000075665 A JP 2000075665A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 同一材質の略扇形マグネットの組合わせで、
「最大磁束密度の、幾々%時の角度幅」と「磁束密度が
0(G)の位置の角度幅」の需用者側要求値に適合さ
せ、製造容易として原価低減を図る。 【解決手段】 外周面に主磁極N1を持つ略扇形マグネ
ット21、この両側に位置して副磁極S1,S2をそれ
ぞれ外周面にもつ略扇形マグネット22,23をシャフ
ト24の周囲に組合わせて配置し、前記主磁極N1を持
つ略扇形マグネット21は、異方性の向きが両側面から
外周面に向かう異方性ラバーマグネットで、略扇形マグ
ネット22,23は等方性ラバーマグネットで構成して
いる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真装置又は
静電記録装置における磁気ブラシ現像装置に用いるマグ
ネットロールに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種のマグネットロールとして
は、本出願人提案の発明協会公開技報、公技番号91−
6716号、発行日1991年5月1日「マグネットロ
ーラー」がある。
【0003】図5は従来のマグネットロールで、主磁極
N1を外周面に有する異方性プラスチックマグネット
1、及び副磁極S1,S2をそれぞれ外周面に有する等
方性ラバーマグネット2,3をシャフト4の角柱部5に
固着したものである。但し、シャフト中心からマグネッ
ト1の外周面に至る半径は8.9mmである。
【0004】図6は図5に示した従来のマグネットロー
ルの中心軸から一定半径離れた位置で測定したときの目
標垂直磁界分布であり、以下の表1の目標値を満足す
る。つまり、N極(主磁極N1)の磁界の強さのピーク
が1000ガウス、ピークの80%となる80%角度幅
35.6°、N極とS極(副磁極S1,S2)との間の
0ガウスポイントの幅75°である。但し、ここでは図
5のシャフト基準面6に垂直な半径方向が角度基準とな
る0°とした。
【0005】
【表1】
【0006】図5の従来のマグネットロールでは、この
目標値を満足するために、主磁極N1は異方性プラスチ
ックマグネット、副磁極S1,S2は等方性ラバーマグ
ネットとし、材質及び製法の異なるマグネットで構成し
ていた(通常プラスチックマグネットは射出成形、ラバ
ーマグネットは押し出し成形)。また、各マグネット形
状も目標垂直磁界分布に対応させるため、特殊形状の組
み合わせであった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】図5の従来のマグネッ
トロールは、プラスチックマグネットとラバーマグネッ
トの2種の材質を混用しており、形状も一般的でない。
とくにプラスチックマグネットが高価であり、原価低減
の支障となっていた。プラスチックマグネットは材料費
が高く、射出成形によるため、製造コストも高い。
【0008】そこで、安価な同一材質の扇形マグネット
の組み合わせで図6及び表1の目標値を満足するマグネ
ットロールの開発検討を行った。
【0009】しかし、マグネットロールの垂直方向の磁
束密度に於いて、「最大磁束密度の、幾々%時の角度
幅」と「磁束密度が0(G)の位置の角度幅」の需用者
側要求値に対し、扇形マグネットの角度幅を制御するだ
けでは、同時に満たせない問題がある。
【0010】図7はマグネットロールを扇形マグネット
の組み合わせとした比較例であり、主磁極N1を外周面
に有する異方性ラバーマグネット11及び副磁極S1,
S2をそれぞれ外周面に有する等方性ラバーマグネット
12,13をシャフト14の周囲に設けたものである。
但し、図7のラバーマグネット12,13の斜線部Aは
切断除去した。
【0011】図8は、図7の比較例において磁石(主磁
極)角度幅θ=72°としたときの垂直磁界分布、図9
は磁石(主磁極)角度幅θ=80°としたときの垂直磁
界分布である。但し、図7のシャフト基準面16に垂直
な半径方向が角度基準となる0°とした。
【0012】前述した表1のように、磁石角度幅72°
では0ガウスポイントの幅は目標値となるが、80%角
度幅が不足する。磁石角度幅80°では80%角度幅が
目標に近いが0ガウスポイントの幅は過大となる不都合
がある。
【0013】本発明は、上記の点に鑑み、同一材質の略
扇形マグネットの組合わせで、「最大磁束密度の、幾々
%時の角度幅」と「磁束密度が0(G)の位置の角度
幅」の需用者側要求値に適合させることができ、製造容
易で原価低減を図ることのできるマグネットロールを提
供することを目的とする。
【0014】本発明のその他の目的や新規な特徴は後述
の実施の形態において明らかにする。
【0015】
【課題を解決するための手段】磁気ブラシ現像装置にお
いてマグネットロールはスリーブ内に配されるが、スリ
ーブ表面での各角度位置での磁極及び磁束密度は、設計
された磁気ブラシ現像装置に対応し、良好な画像を得る
為、各々最適な値を要求される。
【0016】これら要求の項目のなかに、「ある磁極の
スリーブ上において、最大磁束密度に対し、幾々%の時
の角度幅は、幾々°以上」(項目1)と「磁束密度が0
(G)の位置(以下0ガウスポイント)の幅は幾々°範
囲内」(項目2)がある。通常、これらに対応する場
合、マグネットの磁極角度幅を変化させる。
【0017】しかし、項目1と項目2には正の相関があ
る為、要求に対し、一方の要求値を満たしたとしても、
もう一方の要求値は満たすことができない。
【0018】そこで、略扇形マグネット間のどちらか一
方のマグネットに断面スリット状(細長い方形状)乃至
くさび状の空隙を挿入したところ、項目1における角度
幅を変化させることなく、項目2における0ガウスポイ
ント幅を制御可能なことが、この度見いだされた。しか
も、主、副磁極を同一材質で構成でき、安価なラバーマ
グネットを使用できる。
【0019】そこで、上記目的を達成するために、本発
明のマグネットロールは、外周面に磁極を持つ略扇形マ
グネットをシャフトの周囲に複数個組合わせて配置し、
前記シャフトの軸方向に連続する断面スリット状又はく
さび状溝を隣接磁極間に設けた構成としている。
【0020】前記マグネットロールにおいて、複数の略
扇形マグネットのうちの1個は、異方性の向きが両側面
から外周面に向かう異方性ラバーマグネットで、外周面
に主磁極を持つものであり、複数の略扇形マグネットの
うちの残りのものは、前記主磁極の両側に位置する副磁
極を外周面に持つ略扇形等方性ラバーマグネットで構成
されるとよい。
【0021】また、各々の断面スリット状又はくさび状
溝の外周面に臨む開口幅が当該外周面に一致する円周の
長さの5%以下であることが望ましい。
【0022】さらに、前記断面スリット状又はくさび状
溝は、前記略扇形マグネットの底部に達しない深さであ
るとよい。
【0023】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るマグネットロ
ールの実施の形態を図面に従って説明する。
【0024】図1は本発明の第1の実施の形態であり、
外周面に主磁極N1を持つ略扇形異方性ラバーマグネッ
ト(異方性の向きは扇形の両側面から外周面方向)21
の両側に、外周面に副磁極S1,S2を持つ略扇形等方
性ラバーマグネット22,23を配置するとともに、シ
ャフト24の周囲に配設、一体化したものであって、N
1,S1間、N1,S2間にそれぞれ断面スリット状溝
30を設けている。この断面スリット状溝30はシャフ
ト24の軸方向に連続して形成されており、略扇形等方
性ラバーマグネット22,23側に設けることが望まし
い。スリット状溝30の外周面に臨む開口幅Wはマグネ
ットロールの半径R=9.1mm(つまり円周長57.1m
m)のとき1.5mmとした。なお、前記断面スリット状溝
30の深さは、略扇形マグネット22,23の底部に達
しない程度の深さ、好ましくは略扇形マグネット22,
23の半径方向の厚みの略1/2程度に設定されてい
る。
【0025】図2は断面スリット状溝の開口幅Wを変化
させたときの主磁極N1のピークの磁束密度、80%角
度幅、0ガウスポイント幅の変化の様子を示す。前記開
口幅の変化に伴いN1ピークの磁束密度、80%角度幅
は殆ど変化しないのに対し、0ガウスポイント幅は比較
的大きく変化する。
【0026】図3は図1の第1の実施の形態の場合に、
磁石(主磁極)角度幅80°で、断面スリット状溝の開
口幅を1.5mmとしたときの垂直磁界分布である。但
し、ここでは図1のシャフト基準面26に垂直な半径方
向が角度基準となる0°とした。このときのN1ピーク
の磁束密度、80%角度幅、0ガウスポイント幅を以下
の表2に示す。目標値に近接又は一致していることが判
る。
【0027】
【表2】
【0028】この第1の実施の形態によれば、次の通り
の効果を得ることができる。
【0029】(1) 外周面に磁極を持つ略扇形マグネッ
ト21,22,23をシャフト24の周囲に複数個組合
わせて配置し、シャフト24の軸方向に連続する断面ス
リット状溝30を隣接磁極間に設けたことにより、同一
材質の略扇形マグネット21,22,23の組合わせ
で、「最大磁束密度の、幾々%時の角度幅」と「磁束密
度が0(G)の位置の角度幅」の需用者側要求値に適合
させることができる。
【0030】(2) 複数の略扇形マグネットのうちの1
個を、異方性の向きが両側面から外周面に向かう異方性
ラバーマグネット21とすることで、十分強力な主磁極
N1を外周面に形成でき、複数の略扇形マグネットのう
ちの残りのものは、前記主磁極N1の両側に位置する副
磁極S1,S2を外周面に持つ略扇形等方性ラバーマグ
ネット22,23とすることで安価に構成できる。これ
らのラバーマグネットは、NBR等のゴム成分、磁性
粉、磁性粉の分散剤、架橋剤等を配合、混練後、押し出
し成型することにより効率的に製造でき、安価なマグネ
ットロールが得られる。なお、異方性ラバーマグネット
は磁場中成型することで得られ、マグネットロールとし
ての各磁極の着磁は、通常シャフト24に各マグネット
を組み付けてから行う。
【0031】(3) 各々の断面スリット状溝30のマグ
ネット外周面に臨む開口幅Wは当該外周面に一致する円
周の長さの5%以下に設定することで、0ガウスポイン
ト幅を効果的に調整でき、しかもマグネットロールの主
磁極N1、副磁極S1、S2の磁束密度のピークの低下
を引き起こさないようにできる。前記開口幅が前記円周
の長さの5%を越えると、0ガウスポイント幅を殆ど変
化させられなくなり、溝30を設けた意義が薄れる。例
えば、図1でマグネットロールの半径R=9.1mm、つ
まり円周長57.1mmのとき、円周長の5%は2.86mm
となるが、図2から判るように、開口幅が2.86mmを
越えたあたりでは、断面スリット状溝30の開口幅を変
化させても0ガウスポイント幅が殆ど変化しなくなって
いる。逆に5%以下の領域、とくに2mm以下(円周長の
3.5%以下)では開口幅の変化に伴い0ガウスポイン
ト幅がかなりよく変化しているので好ましい範囲と言え
る。
【0032】(4) 断面スリット状溝30は、略扇形マ
グネット22,23の底部に達しない深さであり、各マ
グネット間の底部側での磁束の流れを妨げないようにな
っている。このことは、各磁極の磁束密度のピークを断
面スリット状溝30を設けたことにより低下させないた
めに有効である。
【0033】図4は本発明の第2の実施の形態であり、
シャフト24の軸方向に連続した断面くさび状溝40
を、外周面に副磁極S1,S2を持つ略扇形等方性ラバ
ーマグネット22,23に設けた構成を示す。その他の
構成は前述の第1の実施の形態と同様であり、同一又は
相当部分に同一符号を付した。
【0034】略扇形マグネットに溝を設けた場合、磁界
分布への影響は溝開口に近いところであるから、断面ス
リット状溝の代わりに断面くさび状溝40を設けた場
合、溝の深い部分の幅がくさび状に次第に狭くなるが、
断面スリット状溝に近い作用を果たすことが可能であ
る。
【0035】なお、前記表1、表2の目標値は、特定の
電子写真装置又は静電記録装置における磁気ブラシ現像
装置に適した特性例であり、電子写真装置又は静電記録
装置の品種が異なれば、その目標値は異なるものとなる
が、前記断面スリット状乃至断面くさび状溝の開口幅を
変化させることで対応できる。
【0036】以上本発明の実施の形態について説明して
きたが、本発明はこれに限定されることなく請求項の記
載の範囲内において各種の変形、変更が可能なことは当
業者には自明であろう。
【0037】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
同一材質の略扇形マグネットの組合わせで、マグネット
ロールにおける「最大磁束密度の、幾々%時の角度幅」
と「磁束密度が0(G)の位置の角度幅」の需用者側要
求値に適合させることができる。また、ラバーマグネッ
トを使用すれば、押し出し成型により安価なマグネット
ロールが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るマグネットロールの第1の実施の
形態を示す正面図である。
【図2】第1の実施の形態において、断面スリット状溝
の開口幅Wの磁気特性に対する影響を示すグラフであ
る。
【図3】第1の実施の形態において、磁石(主磁極)角
度幅80°でNS極間に1.5mmの断面スリット状溝を
形成したときの垂直磁界分布を示すパターン図である。
【図4】本発明の第2の実施の形態を示す正面図であ
る。
【図5】従来のマグネットロールを示す正面図である。
【図6】目標垂直磁界分布を示すパターン図である。
【図7】扇形マグネットの組み合わせによるマグネット
ロールの比較例を示す正面図である。
【図8】図7の比較例において、磁石(主磁極)角度幅
72°としたときの垂直磁界分布を示すパターン図であ
る。
【図9】図7の比較例において、磁石(主磁極)角度幅
80°としたときの垂直磁界分布を示すパターン図であ
る。
【符号の説明】
1 異方性プラスチックマグネット 2,3,12,13,22,23 等方性ラバーマグネ
ット 4,14,24 シャフト 11,21 異方性ラバーマグネット 30 断面スリット状溝 40 断面くさび状溝 N1 主磁極 S1,S2 副磁極

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 外周面に磁極を持つ略扇形マグネットを
    シャフトの周囲に複数個組合わせて配置し、前記シャフ
    トの軸方向に連続する断面スリット状又はくさび状溝を
    隣接磁極間に設けたことを特徴とするマグネットロー
    ル。
  2. 【請求項2】 複数の略扇形マグネットのうちの1個
    は、異方性の向きが両側面から外周面に向かう異方性ラ
    バーマグネットで、外周面に主磁極を持つものであり、
    複数の略扇形マグネットのうちの残りのものは、前記主
    磁極の両側に位置する副磁極を外周面に持つ略扇形等方
    性ラバーマグネットで構成されている請求項1記載のマ
    グネットロール。
  3. 【請求項3】 各々の断面スリット状又はくさび状溝の
    外周面に臨む開口幅が当該外周面に一致する円周の長さ
    の5%以下である請求項1又は2記載のマグネットロー
    ル。
  4. 【請求項4】 前記断面スリット状又はくさび状溝は、
    前記略扇形マグネットの底部に達しない深さである請求
    項1,2又は3記載のマグネットロール。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003098832A (ja) * 2001-09-26 2003-04-04 Hitachi Metals Ltd 永久磁石とマグネットロールおよびその製造方法、並びに現像ロール
JP2005277004A (ja) * 2004-03-24 2005-10-06 Tdk Corp マグネットロール
US9400453B1 (en) 2015-02-19 2016-07-26 Kyocera Document Solutions Inc. Developing device and image forming apparatus therewith, and developer carrying member therein

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