JP2001013790A - 現像用スリーブの磁気シール部材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 良好な磁気シール性能を有し、かつ低コスト
化及び軽量化を達成することが可能な磁気シール部材を
得ることを目的とする。 【解決手段】 トナー収容部ｃ内に収容したトナーｔを
表面に担持して回転することによりトナーを搬送して潜
像保持体７表面に供給する現像用スリーブ２の両端部外
周面と上記トナー収容部ｃとの間に配設され、現像用ス
リーブ２表面に担持したトナー又は上記収容部内のトナ
ーが現像用スリーブ２の両端部から散逸することを防止
する円弧状のシール部１１を有する磁気シール部材１に
おいて、樹脂バインダーに異方性の磁性粉を分散した樹
脂磁石組成物からなり、かつ少なくとも上記シール部１
１が、上記磁性粉を所定方向に配向させて着磁した磁気
シール部であることを特徴とする現像用スリーブの磁気
シール部材を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、ファクシ
ミリ、プリンター等の電子写真プロセスに用いられる現
像機構部において、現像用スリーブの外周面両端部とト
ナー収容部との間に配設され、磁力によって現像用スリ
ーブ表面に担持したトナー又は上記収容部内のトナーが
現像用スリーブの両端部から散逸することを防止する磁
気シール部材に関し、更に詳述すれば、安価に製造する
ことができ、しかも軽量でかつ良好なシール性能を有す
る現像用スリーブの磁気シール部材に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来か
ら、複写機、プリンタ等の電子写真装置や静電記録装置
などにおいて、感光ドラム等の静電保持体に保持された
静電潜像を可視化する現像機構として、図３に示した現
像用スリーブを用いた現像機構が知られている。

【０００３】即ち、図３は現像用スリーブを用いて感光
ドラム等の潜像保持体にトナーを供給して潜像の現像を
行う現像装置の一例を示すもので、回転可能に配設され
た金属製の現像用スリーブ２の内側にマグネットローラ
３を配置した現像シリンダ４を、内部に磁性トナーｔが
収容されたケーシング（トナー収容部）ｃの開口部を閉
塞するように配設すると共に、成層ブレード５を先端が
上記スリーブ２の表面に近接した状態に配設し、上記現
像シリンダ４のスリーブ２表面を感光ドラム等の潜像保
持体７表面に近接させて配置したものである。なお、図
中６はケーシングｃ内に収容されたトナーｔを攪拌する
攪拌パドルである。

【０００４】この現像装置による現像操作を簡単に説明
すれば、ケーシングｃ内に収容された磁性トナーｔをマ
グネットローラー３の磁力により上記スリーブ２の表面
に吸着させ、このトナーｔを上記マグネットローラ３の
磁力によりスリーブ２の表面に担持してスリーブ２の回
転によりこれを搬送すると共に、上記成層ブレード５に
よりトナーｔを所定厚の薄層に整え、スリーブ２の回転
によりトナーｔをスリーブ２に近接して配置された潜像
保持体７の近傍まで搬送した時に、バイアス電界の印加
とマグネットローラ３の磁気特性によりトナーｔを潜像
保持体６の表面に飛翔させたり、マグネットローラ３の
磁気特性によりスリーブ２の表面にトナーｔからなる磁
気ブラシを形成して、トナーｔを潜像保持体２の表面に
供給し、潜像保持体２の表面に保持された静電潜像を可
視化するものである。

【０００５】このように、ケーシング（トナー収容部）
ｃに収容された磁性トナーｔを現像用スリーブ２の表面
に担持して搬送し、潜像保持体７に供給する現像機構に
おいては、上記スリーブ２の表面に担持したトナーやケ
ーシングｃ内のトナーがケーシングｃとスリーブ２の両
端部との間から漏れ出て散逸することを防止するため、
図２に示したように、現像用スリーブ２両端部とケーシ
ングｃとの間に磁気シール部材１を配設することが行わ
れている。

【０００６】この磁気シール部材１は、図２に示されて
いるように、円弧状に湾曲したシール部１１を有する磁
性体であり、シール部１１を現像用スリーブ２の外周面
両端部に近接させた状態で、ケーシング（トナー収容
部）ｃの開口部両端部に取り付けられ、その磁力により
トナーｔを吸着させることによりスリーブ２両端部から
トナーｔが漏れ出てしまうことを防止するものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来、この磁気シール
部材は、樹脂バインダーに異方性Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ合金粉
末を分散させた樹脂磁石組成物を成形して着磁したもの
が用いられている。

【０００８】しかしながら、この従来の磁気シール部材
は、磁性粉として用いられるＮｄ−Ｆｅ−Ｂ合金粉末が
高価であるため現像機構部のコストを引き上げる一因と
なっており、またＮｄ−Ｆｅ−Ｂ合金粉末は質量も高い
ため軽量化を妨げる一因ともなっている。近年、複写機
やプリンターなどでは上記図３に示された現像機構部を
カートリッジ化して、この現像機構部ごと定期的に交換
するように構成される場合が多く、このため現像機構部
の低価格化及び軽量化は大きな課題の一つであり、上記
磁気シール部材も小さな部品ではあっても、その低コス
ト化及び軽量化が強く望まれるところである。

【０００９】この場合、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ合金粉末よりも
安価かつ軽量で樹脂磁石の磁性粉として利用可能な材料
も種々存在するが、いずれも十分な磁力が得られないな
ど、磁気特性上の問題から十分な磁気シール性能を有す
る部材が得られず、このため低コスト化及び軽量化を犠
牲にしてＮｄ−Ｆｅ−Ｂ合金を用いているのが現状であ
る。

【００１０】本発明は、上記事情に鑑みなされたもの
で、良好な磁気シール性能を有し、かつ低コスト化及び
軽量化を達成することが可能な磁気シール部材を提供す
ることを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】本
発明者は、上記目的を達成するため鋭意検討を行った結
果、樹脂バインダーに磁性粉を混合分散した樹脂磁石組
成物を成形して現像用スリーブの磁気シール部材を得る
場合に、磁性粉として例えば異方性Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ合金
などの異方性の磁性粉を用い、成形時に樹脂磁石組成物
に磁場を印加して該磁性粉を求められる磁力方向に配向
させ、この配向方向に沿って所定の磁極を着磁すること
により、十分な磁力を有する磁気シール部材が得られ、
磁性粉材料を選択することにより良好な磁気シール性能
を有し、かつ低コスト化及び軽量な磁気シール部材を得
ることが可能であることを見出した。

【００１２】即ち、例えばＳｍ−Ｆｅ−Ｎ合金は、Ｎｄ
−Ｆｅ−Ｂ合金に比べてかなり安価であり、また軽量で
あるが、このＳｍ−Ｆｅ−Ｎ合金を磁性粉として用いた
樹脂磁石組成物は、そのままでは得られる磁力がＮｄ−
Ｆｅ−Ｂ合金よりも劣り、十分な磁力を有する磁気シー
ル部材を得ることができない。しかしながら、Ｓｍ−Ｆ
ｅ−Ｎ合金粉末として異方性の粉末を用い、成形時に磁
場を印加してこの磁性粉を着磁する磁極の方向に応じて
配向させることにより、得られる磁力が大幅に向上し
て、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ合金を用いた場合に劣らない十分な
磁力を有する磁気シール部材が得られることを見出した
ものである。

【００１３】従って、本発明は、トナー収容部内に収容
したトナーを表面に担持して回転することによりトナー
を搬送して潜像保持体表面に供給する現像用スリーブの
両端部外周面と上記トナー収容部との間に配設され、現
像用スリーブ表面に担持したトナー又は上記収容部内の
トナーが現像用スリーブの両端部から散逸することを防
止する円弧状のシール部を有する磁気シール部材におい
て、樹脂バインダーに異方性の磁性粉を分散した樹脂磁
石組成物からなり、かつ少なくとも上記シール部が、上
記磁性粉を所定方向に配向させて着磁した磁気シール部
であることを特徴とする現像用スリーブの磁気シール部
材を提供するものである。

【００１４】以下、本発明につき更に詳しく説明する。
本発明の磁気シール部材は、上述のように、樹脂バイン
ダーに異方性の磁性粉を分散した樹脂磁石組成物により
形成されたものであり、少なくとも円弧状に形成された
磁気シール部が、上記磁性粉を所定方向に配向させて着
磁されているものである。

【００１５】上記樹脂磁石組成物を構成する樹脂バイン
ダーとしては、ナイロン６，ナイロン１２等のポリアミ
ド樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエチレンテフタレート
樹脂（ＰＥＴ）、ポリブチレンテフタレート樹脂（ＰＢ
Ｔ）、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）、エ
チレン−酢酸ビニル共重合体樹脂（ＥＶＡ）、エチレン
−エチルアクリレート樹脂（ＥＥＡ）、エポキシ樹脂、
エチレン−ビニルアルコール共重合体樹脂（ＥＶＯ
Ｈ）、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン，ポリエチレ
ン共重合体等のポリオレフィンや、これらポリオレフィ
ンの構造中に無水マレイン酸基，カルボキシル基，ヒド
ロキシル基，グリシジル基等の反応性をもつ官能基を導
入した変性ポリオレフィン等が挙げられ、これら一種ま
たは二種以上を混合して用いることができる。なお、と
くに制限されるものではないが、これらの中では、ナイ
ロン６，ナイロン１２等のポリアミド樹脂、ポリフェニ
レンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）などが好ましく用いら
れる。

【００１６】また、この樹脂バインダー中に混合分散さ
せる磁性粉としては、異方性のものであればよく、例え
ば異方性Ｓｒフェライトや異方性Ｂｒフェライトなどの
異方性のフェライト、異方性Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ合金は、異
方性Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ合金、またはそれらを適度にブレン
ドしたものなどの異方性の希土類合金などが挙げられる
が、特に異方性の希土類合金が好ましく用いられ、中で
もＳｍ−Ｆｅ−Ｎ合金は比較的安価かつ軽量で、しかも
良好な磁力が得られることから好ましく用いられる。な
お、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ合金は、上述のように等方性のもの
が従来から磁気シール部材に用いられているが、異方性
のものを本発明に従って配向させ着磁することによっ
て、より強い磁力が得られ、このため磁性粉の配合量を
減らすことによりコスト削減と軽量化を達成することが
可能である。

【００１７】上記磁性粉の配合量は、磁性粉の種類や要
求される磁力の強さに応じて適宜設定され、特に制限さ
れるものどはないが、通常は８０〜９５重量％（密度で
３〜５ｇ／ｃｍ³程度）、特に９０〜９５重量％（密度
で３．５〜４．５ｇ／ｃｍ³程度）とすることが好まし
い。

【００１８】本発明の磁気シール部材を構成する樹脂磁
石組成物には、上記バインダー成分及び磁性粉に加え
て、必要に応じてマイカやウィスカあるいはタルク、炭
素繊維、ガラス繊維等の補強効果の高い充填材を適量添
加することができる。この場合、充填材としては、マイ
カ或いはウィスカが好ましく、ウィスカとしては、炭化
ケイ素，窒化ケイ素等からなる非酸化物系ウィスカ，Ｚ
ｎＯ，ＭｇＯ，ＴｉＯ₂，ＳｎＯ₂，Ａｌ₂Ｏ₃等からなる
金属酸化物系ウィスカ，チタン酸カリウム，ホウ酸アル
ミニウム，塩基性硫酸マグネシウム等からなる複酸化物
系ウィスカなどが挙げられるが、これらの中ではプラス
チックとの複合化が容易な点から複酸化物系ウィスカが
特に好適に使用される。

【００１９】なお、現像用スリーブの磁気シール部材
は、上述のように現像用スリーブと非接触状態で用いら
れ、さして大きな強度が要求されるものではなく、低コ
スト化及び軽量化の観点からいえば、これら充填材の使
用量はできるだけ少ないことが好ましく、できれば充填
材は用いないことが好ましい。なお、この樹脂磁石組成
物には、本発明の目的を逸脱しない限り、上記充填材以
外の添加物を添加してもよい。

【００２０】本発明の磁気シール部材は、上記樹脂磁石
組成物を成形してなるものであり、例えば図１（Ａ）に
示した磁気シール部材１のように、少なくともその一部
に現像用スリーブの外周面に沿って円弧状に湾曲した磁
気シール部１１を有し、少なくともこの磁気シール部１
１の内周面が所望の磁力パターンに着磁されたものであ
る。なお、図１（Ａ）では、３つのＳ極と３つのＮ極と
が交互に並んだ磁力パターンを例示した。

【００２１】この場合、本発明の磁気シール部材は、少
なくとも上記磁気シール部１１を形成している樹脂磁石
組成物中の磁性粉が所定の方向に配向しているものであ
り、この場合配向の方向は特に制限されるものではない
が、図１（Ｂ）に矢印で示したように、磁気シール部１
１の円弧の中心を中心として放射状に配向させることが
好ましく、所謂ラジアル配向とすることが好ましい。

【００２２】樹脂磁石組成物中の磁性粉を配向させるに
は、樹脂磁石組成物で磁気シール部材１を成形する際
に、成形金型の上記磁気シール部１１部分を成形するキ
ャビティーの周囲に永久磁石や適宜な磁場発生器を配置
して、成形中の樹脂磁石組成物に磁場を印加すればよ
く、この場合ラジアル配向させるのであれば、上記磁気
シール部１１の内周面又は外周面に沿って永久磁石又は
磁場発生器を配置して、磁場を印加すればよい。

【００２３】このように、成形時に磁場を印加して成形
した磁気シール部材１は、磁性粉が配向していると同時
に成形磁の磁場印加により着磁された状態となってい
る。このため、通常は成形した磁気シール部材１を一旦
脱磁して、上記磁気シール部１１の内周面に所望の磁力
パターンを新たに着磁して、磁気シール部材とされる
が、場合によっては、成形時に所望の磁力パターンに応
じた極性及び磁力の磁場を印加して、磁性粉の配向と同
時に着磁を施すこともできる。なお、成形方法は、磁場
を印加しながら成形を行うことができれば、射出成形法
でも押出成形法でもよいが、通常は射出成形法が好適に
用いられる。

【００２４】本発明の磁気シール部材１は、図２に示さ
れているように、その磁気シール部１１の内周面が現像
用スリーブ３の外周面に近接した状態で配設され、この
磁気シール部１１の内周面に設けられた磁極により現像
用スリーブの両端部を磁気シールするものである。この
磁気シール部１１の内周面に形成される磁極は、１極で
も複数極であってもよく、特に制限されるものではない
が、図１（Ａ）に示したように、Ｓ極とＮ極とが交互に
配置されるように複数の磁極を形成することが好まし
い。この場合、形成される磁極の数は、磁気シール部１
１の長さ、即ち磁気シールを要する現像スリーブの周長
や磁気シール部１１の円弧の曲率、更には現像スリーブ
３の内側に配設されたマグネットローラ３の磁力パター
ンなどに応じて適宜設定され、特に制限されるものでは
ないが、通常は４〜１０極、特に６〜８極程度とされ
る。

【００２５】上記磁気シール部１１の内周面、即ち磁気
シール面に形成される磁極の磁力は、磁気シールするト
ナーｔの種類やマグネットローラ３の磁気特性、更には
現像機構部の現像方式などに応じて適宜設定され、特に
制限されるものではないが、通常１０００Ｇ以上、特に
１５００〜２５００Ｇ程度の磁力とされ、本発明によれ
ばＳｍ−Ｆｅ−Ｎ合金等の比較的安価で軽量な磁性粉を
用いて、このような高磁力を容易に達成することができ
るものである。

【００２６】なお、図１では、一端側に円弧状のシール
部１１が形成された角棒状又は板状の磁気シール部材１
を示したが、本発明磁気シール部材の形状はこれに限定
されず、現像用スリーブの外周面に応じた円弧状の磁気
シール部を有していればいずれの形状であってもよい。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の樹脂磁石
成形物によれば、良好な磁気シール性能を有し、かつ低
コスト化及び軽量化を達成することが可能な磁気シール
部材を得ることができる。

【００２８】

【実施例】以下、実施例、比較例を示し、本発明の効果
をより具体的に説明するが、本発明は下記実施例に限定
されるものではない。

【００２９】[実施例]ナイロン１２に異方性Ｓｍ−Ｆｅ
−Ｎ合金粉末（平均粒径２〜３μｍ）を９０重量％とな
るように配合してよく混練して樹脂磁石組成物を調製
し、この樹脂磁石組成物を成形材料として射出成形法に
より図１に示した形状の磁気シール部材を成形した。こ
のとき、磁気シール部材の磁気シール部に磁場を印加し
て、図１（Ｂ）に矢印で示したように、樹脂磁石組成物
中の磁性粉（異方性Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ合金粉末）をラジア
ル配向させた。成形した磁気シール部材を一旦脱磁した
後、着磁して図１（Ａ）に示されているように、３つの
Ｓ極と３つのＮ極が交互に配置された磁力パターンを磁
気シール部１１に形成した。

【００３０】得られた磁気シール部材１の重さを測定し
たところ、１．７ｇであった。また、磁気シール部１１
の内周面の磁力を周方向に測定し、グラフにした。結果
を図４（Ａ）に示す。

【００３１】[比較例]ナイロン１２に等方性Ｎｄ−Ｆｅ
−Ｂ合金粉末（平均粒径５０〜６０μｍ）を９３重量％
となるように配合してよく混練して樹脂磁石組成物を調
製し、この樹脂磁石組成物を磁場の印加を行わずに射出
成形して実施例と同様の磁気シール部材を成形した。成
形した磁気シール部材に着磁を施して、実施例と同様
に、３つのＳ極と３つのＮ極が交互に配置された磁力パ
ターンを磁気シール部１１に形成した。

【００３２】得られた磁気シール部材の重さを測定した
ところ、２．２ｇであった。また、磁気シール部の内周
面の磁力を周方向に測定して、グラフにした。結果を図
４（Ｂ）に示す。

【００３３】図４（Ａ），（Ｂ）に示されているよう
に、異方性Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ合金粉末を配向させて着磁す
ることにより、磁性粉としてＮｄ−Ｆｅ−Ｂ合金粉末を
用いたものと同等の磁力及び磁極パターンが得られるこ
とが確認された。また、上記のようにも、磁性粉として
異方性Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ合金粉末を用いた実施例の磁気シ
ール部材は、磁性粉としてＮｄ−Ｆｅ−Ｂ合金粉末を用
いた比較例の磁気シール部材よりも軽量であり、またＳ
ｍ−Ｆｅ−Ｎ合金はＮｄ−Ｆｅ−Ｂ合金よりも安価であ
るためコスト削減にも寄与することができる。従って、
本発明によれば、十分な磁気シール性能を維持したま
ま、磁気シール部材の軽量化及び低価格化を達成し得る
ことが確認された。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例にかかる磁気シール部材を示
す説明するものであり、（Ａ）は磁極を示した側面図、
（Ｂ）は磁性粉の配向状態を示した側面図である。

【図２】磁気シール部材の使用状態を示す概略図であ
る。

【図３】現像用スリーブを用いた現像機構の一例を示す
概略断面図である。

【図４】実施例，比較例の磁気シール部材の磁力パター
ンを示すグラフであり、（Ａ）は実施例の磁気シール部
材の磁力パターンを、（Ｂ）は比較例の磁気シール部材
の磁力パターンをそれぞれ示す。

【符号の説明】

１ 磁気シール部材 １１ 磁気シール部 ２ 現像用スリーブ ３ マグネットローラ ４ 現像シリンダ ５ 成層ブレード ６ 攪拌パドル ７ 感光ドラム（潜像保持体） ｃ ケーシング（トナー収容部） ｔ トナー

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トナー収容部内に収容したトナーを表面
   に担持して回転することによりトナーを搬送して潜像保
   持体表面に供給する現像用スリーブの両端部外周面と上
   記トナー収容部との間に配設され、現像用スリーブ表面
   に担持したトナー又は上記収容部内のトナーが現像用ス
   リーブの両端部から散逸することを防止する円弧状のシ
   ール部を有する磁気シール部材において、樹脂バインダ
   ーに異方性の磁性粉を分散した樹脂磁石組成物からな
   り、かつ少なくとも上記シール部が、上記磁性粉を所定
   方向に配向させて着磁した磁気シール部であることを特
   徴とする現像用スリーブの磁気シール部材。
2. 【請求項２】 異方性磁性粉の配向方向が、ラジアル状
   である請求項１記載の現像用スリーブの磁気シール部
   材。
3. 【請求項３】 磁性粉が、異方性の希土類合金である請
   求項１又は２記載の現像用スリーブの磁気シール部材。
4. 【請求項４】 磁性粉が、異方性のＳｍ−Ｆｅ−Ｎ合金
   である請求項３記載の現像用スリーブの磁気シール部
   材。
5. 【請求項５】 上記磁気シール部に複数の磁極が着磁さ
   れており、かつ隣接する磁極同士が異なる極性を有する
   磁極である請求項１〜４のいずれか１項に記載の現像用
   スリーブの磁気シール部材。