JP2001312142A - シャフトレスマグネットロール及び現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高磁気特性が得られるとともに磁気密度パタ
ーンのコントロールが容易であり、且つ低コスト化もは
かれるシャフトレスマグネットロールと、当該シャフト
レスマグネットロールを組み込んだ現像装置を提供せん
とするものである 【解決手段】 硬質合成樹脂に磁性粉を分散させた樹脂
磁石材料より成る柱状硬質マグネットを、シャフトを介
在させることなく、複数個組み合わせ、且つ組み合わせ
る柱状硬質マグネットのそれぞれの形状を互いに異形状
となしたシャフトレスマグネットロール。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は普通紙用複写機、プ
リンター、ファクシミリ等の電子写真方式の現像装置や
クリーニング装置に用いるシャフトレスマグネットロー
ル及び当該シャフトレスマグネットロールを組み込んだ
現像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】複写機やファクシミリ等の電子写真方式
の現像装置には、マグネットロールが用いられている。
マグネットロールは現像剤ボックスから現像剤を拾い上
げるとともに当該現像剤を感光体に引き渡す機能を有
し、その具体的態様は図２３（イ),（ロ）に示すよう
に、マグネットロールｍに金属製スリーブｓを回転可能
に外装して構成した現像シリンダーｒを感光ドラムＤに
対面させて配置した構成である。そしてマグネットロー
ルｍによる前記現像剤の受渡し動作は、マグネットロー
ル表面に着磁された複数磁極のそれぞれによって担われ
ており、各磁極の表面磁束密度の大きさ並びに磁束密度
パターンは各磁極が果たす役割に応じて設定されてい
る。

【０００３】マグネットロールｍとしては、図２４
（イ）に示す如く樹脂磁石材料を押出し成形した筒状磁
石体ａに全長にわたって金属シャフトｂを挿通したもの
（以下、シャフト挿通マグネットロールと称す）、
（ロ）で示す如く金属シャフトを用いることなく両端軸
部ｃ，ｃを含めた全体を樹脂磁石材料を用いて射出成形
により一体成形したもの（以下、金属シャフトレス中実
マグネットロールと称す）、（ハ）に示す如く短軸ロッ
ドｄ，ｄを中実の円柱状磁石体ｅの両端部にインサート
成形したもの（以下、ロッド突設中実マグネットロール
と称す）等が知られている。

【０００４】ところで、このようなマグネットロールに
おいては様々な問題があった。先ず、全長にわたって金
属シャフトを挿通したシャフト挿通マグネットロール
は、高価な金属シャフトを必要とし、且つその作製も筒
状磁石体ａを押出し成形や射出成形により成形したのち
当該筒状磁石体ａの中空部に、表面に接着剤を塗布した
金属シャフトｂを挿通する必要があることから製造工程
が複雑で生産性が低い問題がある。また径方向中心部に
金属シャフトが存在することから磁石体積が少なく、表
面磁束密度の向上がはかりにくいという問題もある。

【０００５】軸部を含む全体を樹脂磁石で作製した金属
シャフトレス中実マグネットロールは、中実であること
から磁石体積の増加がはかれ、高い表面磁束密度の実現
が期待できるものの、金属シャフトを有しないことから
機械的強度に乏しく、自重により撓むおそれがある。ま
た、成形は射出成形によるしか方法がなく、押出し成形
に比べて生産性が低い問題がある。

【０００６】両端に短軸ロッドを突設したロッド突設中
実マグネットロールは、中実であることから磁石体積の
増加がはかれるものの、製造工程は前記シャフト挿通マ
グネットロールよりも一層複雑であり、量産に適さない
問題がある。

【０００７】このような、従来問題を解消する具体案と
して、本出願人は実願平３−１０９８９７号、実願平３
−１１１６３４号を出願し、この中で軸部を完全になく
したシャフトレスマグネットロールを提案している。こ
の技術は硬質合成樹脂に磁性粉を分散させた樹脂磁石材
料を用いてシャフトレスであって且つ円柱状の一体型極
異方マグネットロールを構成するというものであった。
このマグネットロールは高価な金属シャフトを用いてい
ないことから、マグネットロールの低価格化に貢献で
き、しかもマグネットロール中心部にも磁石を存在させ
ることができることから、マグネットロールの表面磁束
密度の向上もはかれるという利点があった。そして、バ
インダーとして硬質合成樹脂を用いていることから、自
重によりマグネットロールが撓むという懸念も完全に払
拭することができた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
シャフトレスタイプの一体型極異方マグネットロールに
も、いまだ解決すべき問題点が残されていた。その重要
なものは次の２点である。 シャフトレスタイプの一体型極異方マグネットロール
はシャフト貫設タイプの一体型極異方マグネットロール
に比べれば表面磁束密度は大きいものの、特に大きな表
面磁束密度が要求される場合には対応することはできな
い場合があり、とりわけ、特定極の表面磁束密度のみを
大きくしたい場合には不向きであった。 一体型極異方マグネットロールでは、マグネットロー
ル全体を同時に多極着磁することから、複雑な磁束密度
パターンを実現することが困難であった。一方、従来よ
り焼結磁石を用いたマグネットロールにおいては、表面
磁束密度を大きくしたり、複雑な磁束密度パターンを実
現するために、複数の柱状焼結マグネットをシャフト周
囲に貼り合わせてマグネットロールを作製することが行
われている。しかしながら、この技術では高価な金属シ
ャフトを必要とするうえに、各柱状焼結マグネットを金
属シャフト周囲に接着する工程が必要であり、工程が複
雑でコスト高を招くとともに、接着剤使用に起因する様
々なトラブルの発生もあった。

【０００９】本発明はかかる現況に鑑みてなされたもの
であり、高価な金属シャフトが不要で低コスト化がはか
れ、且つシャフト貫設マグネットロールに比べて表面磁
束密度の向上もはかれるというシャフトレスマグネット
ロールの利点を生かしつつ、一体型極異方マグネットロ
ールの欠点であるところの、表面磁束密度向上の限界や
複雑な磁束密度パターンの形成が困難であるという問題
を克服し、より大きな表面磁束密度と任意の磁束密度パ
ターンを容易に得ることができるシャフトレスマグネッ
トロールを提供することを目的とするものであり、加え
て、このシャフトレスマグネットロールを組み込んだ現
像装置を提供せんとするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決した本
発明は、硬質合成樹脂に磁性粉を分散させた樹脂磁石材
料より成る柱状硬質マグネットを、シャフトを介在させ
ることなく、複数個組み合わせ、且つ組み合わせる柱状
硬質マグネットのそれぞれの形状を互いに異形状となし
たことを特徴としている。

【００１１】各柱状硬質マグネットは、全長にわたって
同形であってもよいが、位置決めする目的で、柱状硬質
マグネットの外周面あるいは長手方向片端面又は両端面
に、溝又は切欠面を単独であるいは組み合わせた状態で
形成してもよい。

【００１２】また以上のようなシャフトレスマグネット
ロールに円筒状スリーブを回転自在に外装して構成した
現像シリンダーは、前記シャフトレスマグネットロール
の両端部を現像装置本体の側壁に直接固定することによ
って現像装置に組み込むことができる。

【００１３】また特に、柱状硬質マグネット相互間に空
間を与えたシャフトレスマグネットロールを用いる場合
は、柱状硬質マグネット相互間の空間を保持する手段を
付設した現像装置本体の側壁に前記シャフトレスマグネ
ットロールの両端部を直接固定することによって、各柱
状硬質マグネット間の空間を維持しながらシャフトレス
マグネットロールを現像装置本体に組み込むことができ
る。

【００１４】またシャフトレスマグネットロールを外装
するスリーブの具体的支持方法としては、例えば、スリ
ーブを現像装置本体の側壁に形成した孔部に貫通又は凹
部あるいは凸部に係合させ、当該側壁によってスリーブ
を直接支承すること等が考慮される。

【００１５】またスリーブの回転手段としては適宜手段
が採用可能であるが、スリーブの長手方向一端又は両端
外周部にスリーブ回転用の駆動用ギアを直接取り付けて
もよい。駆動用ギアのスリーブへの固定はネジを用いて
行うことや、あるいはスリーブ端部に穴、溝又は切り欠
き部に係合させることによって行ってもよい。更に、ス
リーブと駆動用ギアをインサート成形により一体成形す
ることも考慮される。この場合も駆動用ギアの空転を防
止する目的からスリーブ端部に穴、溝又は切り欠き部を
設けることができる。

【００１６】

【作用】本発明のシャフトレスマグネットロールは、互
いに形状の異なる柱状硬質マグネットをシャフトを用い
ることなく複数組み合わして１個のマグネットロールを
構成し、このマグネットロールにスリーブを回転可能に
外装することによって現像シリンダーを構成する。各柱
状硬質マグネットは硬質合成樹脂をバインダーとして用
いていることから、自重により撓むことはなく真直性は
保たれる。また、各柱状硬質マグネットは多極着磁する
必要はなく、単一着磁でよいから各柱状硬質マグネット
表面には大きな表面磁束密度を発揮させることが容易で
あり、しかも組み合わせる柱状硬質マグネットは互いに
異なる形状であるから、複雑な磁束密度パターンを実現
することが容易である。そして異なる形状の柱状硬質マ
グネットを組み合わすことで、

【００１７】また、柱状硬質マグネットの外周面あるい
は長手方向片端面又は両端面に、位置決め手段としての
溝又は切欠面を単独であるいは組み合わせた状態で形成
した場合は、これら位置決め手段を目印にして、各磁極
が周辺装置に対して所定の配置関係となるように姿勢を
調整したうえ、シャフトレスマグネットロールをセッテ
ィングすることができる。

【００１８】

【実施例】以下、図面に基づき説明する。図１は本発明
に関連する技術を示している。図１で示したシャフトレ
スマグネットロールは、硬質合成樹脂に磁性粉を分散さ
せた樹脂磁石材料より成形した断面扇形の柱状硬質マグ
ネット１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄを組み合わせて円柱状の
シャフトレスマグネットロールＭ１を構成している。こ
のシャフトレスマグネットロールでは組み合わせる柱状
硬質マグネットをすべて同形状としている。本発明で
は、この柱状硬質マグネットとして互いに形状の異なる
ものを用いる。即ち、図２に示すように異形状の柱状硬
質マグネット２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄを組み合わせる。
この場合、各柱状硬質マグネット２ａ，２ｂ，２ｃ，２
ｄによって形成される各磁極の磁束密度パターンのパタ
ーン幅を変えることが容易となる。

【００１９】図１で示したものは、柱状硬質マグネット
が異形状でないことから本願発明の対象外であるが、そ
こにおいて適用できる技術は特に不都合がない限り本願
発明にも適用できる。即ち、各柱状硬質マグネット１
ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄは互いに接触状態で組み合わされ
ており、接触面には接着剤を塗布しているが、この接着
剤の塗布は必ずしも必要ではなく、例えば、組み合わせ
後のシャフトレスマグネットロールＭ１の外表面を熱収
縮チューブで被覆することにより各柱状硬質マグネット
の結合状態を維持してもよい。そしてこのことは、本願
発明に適用できることは言うまでもない。以下の説明に
おいても、話の都合上、同形状の柱状硬質マグネットを
組み合わせて構成したシャフトレスマグネットロールを
例に挙げて説明する場合があるが、これらに適用される
技術が本発明に適用されることは言うまでもない。

【００２０】樹脂磁石材料に含有させる磁性粉としては
バリウムフェライトやストロンチウムフェライト又は希
土類系の磁性粉等が用いられる。またバインダーとして
は硬質合成樹脂を用いるが、この硬質合成樹脂という概
念は、マグネットロールが組み込まれる装置内部の温度
下でも充分な剛性を維持し、実用上問題となる大きさの
マグネットロールの自重撓みを防止できる程度の硬度を
有する合成樹脂を意味し、熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹
脂の両方を対象としている。具体的には６０℃の温度環
境下で長時間晒されたときでも充分な剛性を維持できる
ものを指し、例えばポリエステル、ポリアミド、ポリフ
ェニレンサルファイド等の熱可塑性樹脂やエポキシ樹脂
等の熱硬化性樹脂が採用できる。柱状硬質マグネットの
成形は押出し成形や射出成形によって行うことができ
る。

【００２１】前述したものは組合せ後のシャフトレスマ
グネットロールの形状を略円柱状としたが、シャフトレ
スマグネットロールは非円柱状とすることもでき、例え
ば、図３に示すように、柱状硬質マグネット３ａ，３
ｂ，３ｃを組み合わして、円柱体に対して一部欠損部分
を形成した非円柱形状のシャフトレスマグネットロール
Ｍ３を構成することや、図４に示すように柱状硬質マグ
ネット４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄを組み合わして多角柱形
状のシャフトレスマグネットロールＭ４を構成すること
も考慮される。

【００２２】また、シャフトレスマグネットロールの長
手方向全長にわたって空間部を設けることも可能で、例
えば図５に示すように径方向中心部に空隙５´を設けた
状態で柱状硬質マグネット５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄを組
み合わせてシャフトレスマグネットロールＭ５を構成し
てもよい。このとき空隙５´の形状や形成位置を考慮す
ることでシャフトレスマグネットロールＭ５表面の磁束
密度パターンを調整することができ、またこの空隙５´
はシャフトレスマグネットロールＭ５を現像装置本体に
組み込む際の位置決めにも利用することができる。

【００２３】また空隙を設ける代わりに、図６に示すよ
うに内部に柱状硬質マグネット６ｅを配設したシャフト
レスマグネットロールＭ６を構成することもできる。

【００２４】前述したものは、比較的単純な形状の柱状
硬質マグネットを組み合わした例であったが、各柱状硬
質マグネットとしては、より複雑な形状のものも採用で
き、例えば、図７に示す如く複雑形状の柱状硬質マグネ
ット７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ，７ｅを組み合わしたシャ
フトレスマグネットロールＭ７を構成してもよい。この
場合、極めて複雑な磁束密度パターンを有するシャフト
レスマグネットロールが作製できる。

【００２５】また、柱状硬質マグネット８ａ，８ｂ，８
ｃ，８ｄよりなるシャフトレスマグネットロールにおい
て、柱状硬質マグネット８ｄの表面部に凹部を設け、こ
の凹部に別の柱状硬質マグネット８ｅを埋め込んで、磁
束密度パターンを部分的に窪ませたり、あるいは突出さ
せたシャフトレスマグネットロールＭ８を構成してもよ
い。

【００２６】このような、複数マグネットを組み合わせ
て構成されるシャフトレスマグネットロールは従来の一
体型極異方マグネットロールに比べて、表面磁束密度が
大きく且つ複雑な磁束密度パターンが容易に実現でき
る。本発明のシャフトレスマグネットロールが、表面磁
束密度の向上、複雑磁束密度パターンの実現に有利なの
は次の理由による。

【００２７】＜磁束密度について＞現実の一体型極異方
マグネットロールの磁束密度の最大値は成形ダイス内磁
場によって決まるが、そのダイス内磁場はダイス磁極先
端近傍で約１０ＫＯｅが限界である。これに対して、組
み合わせタイプのマグネットロールの場合には１０ＫＯ
ｅ以上の磁場、例えば１８ＫＯｅの磁場で成形すること
が可能であり、より高磁気特性のマグネット片を作製す
ることができる。したがって、このような高磁気特性の
マグネット片を組み合わせた本発明のシャフトレスマグ
ネットロールは、より高い表面磁束密度を得やすい。

【００２８】＜磁束密度パターンについて＞一体型極異
方マグネットロールの磁束密度パターンの自由度はかな
り低く、例えば非対称化させることは困難である。これ
は成形時に磁場を与えるダイスの構造が事実上制限され
ること、及び磁性粒子が磁気エネルギーの極小状態とい
う特定状態をとってしまうことによるものと思われる。
これに対して組み合わせタイプのマグネットロールの場
合は、各マグネット片形状の自由度、及びその組み合わ
せの自由度が大きいことにより磁束密度パターンをコン
トロールし易い。

【００２９】図９（イ),（ロ）〜図１１（イ),（ロ）は
複数マグネットの組合せである本発明のシャフトレスマ
グネットロールと、従来の一体型極異方マグネットロー
ルとによって形成される磁束密度パターンを対比させた
ものであり、それぞれスリーブＳを外装した状態を示し
ている。各図（ロ）において示されているように、従来
の一体型極異方マグネットロールｍ３，ｍ５，ｍ７の場
合、マグネットロール各極の磁束密度パターンはほぼ対
称形となるのに対し、本発明のシャフトレスマグネット
ロールＭ３，Ｍ５，Ｍ７の各極の磁束密度パターンには
部分的な突出部や窪み部を形成することが容易であり、
複雑且つ非対象な磁束密度パターンを実現することがで
きる。

【００３０】以上述べた本発明のシャフトレスマグネッ
トロールは、複数の柱状硬質マグネットを互いに接触状
態で組み合わせている。本発明は柱状硬質マグネットが
互いに接触状態で組み合わさっていることが前提である
ため、非接触状態で組み合わすことは本発明の範囲外で
あるが、本願発明の関連技術として非接触状態で組合わ
せた場合に関しても説明しておく。図１２として示すも
のが、この関連技術であり、柱状硬質マグネット９ａ，
９ｂ，９ｃ相互間に空間１０を介在させ、各柱状硬質マ
グネット９ａ，９ｂ，９ｃを非接触状態で組み合わせた
場合である。この場合、各柱状硬質マグネット間の空間
１０の大きさ並びに形状を工夫することにより、組合せ
後のシャフトレスマグネットロールＭ９が発揮する磁束
密度パターンの形状をより複雑に制御することが可能と
なり、設計の自由度はより広がる。

【００３１】ところで、このように各マグネットを非接
触状態で配置する場合、各マグネット間の空間を維持す
る手段が必要となる。空間保持部材としては例えば、図
１３（イ）で示されるように、空間形状に対応した形状
の合成樹脂製のスペーサー１１を用いることなどが考慮
され、このスペーサー１１と各柱状硬質マグネット間に
は接着剤が介在させられる。このスペーサー１１は図１
３（ロ）に示す如く、シャフトレスマグネットロールＭ
９の長手方向中間位置に１個設けたり、あるいは図示し
ないが所定間隔をあけて複数個設けてもよい。また長手
方向全長にわたって連続したスペーサーを設けてもよ
い。

【００３２】このようなシャフトレスマグネットロール
にはスリーブが回転自在に外装されて現像シリンダーが
構成され、この現像シリンダーを現像装置本体に組み込
むことで現像装置が構成される。本発明の第２はこのよ
ううな構造の現像シリンダーを現像装置本体に組み込む
際の工夫に関する。

【００３３】図１４に示すものがシャフトレスマグネッ
トロールＭ１とスリーブＳから構成される現像シリンダ
ーＴを現像装置本体に組み込んだ様子を示し、シャフト
レスマグネットロールＭ１の両端部を現像装置本体側壁
Ｗによって直接的に固定支持した状態を示している。

【００３４】シャフトレスマグネットロールの外周面に
形成される各磁極は、現像剤の受渡しに関して固有の機
能を担っているので、シャフトレスマグネットロールは
現像装置本体に対して所定姿勢で組み込まれる必要があ
るが、組み合わせ後のシャフトレスマグネットロールが
円柱体である場合、各磁極の形成位置を認識することは
困難であり、この為、位置決め手段を設けることが望ま
れる。図１５（イ）は位置決めを容易にするためにシャ
フトレスマグネットロールＭ１の外周に、セッティング
時に目印となる溝１２を形成した場合である。溝１２は
シャフトレスマグネットロールＭ１の全長にわたって設
けることも、あるいは両端外周部にのみ設けることもで
きる。図１５（ロ）はシャフトレスマグネットロールＭ
１の外周に互いに異形状の溝１２，１３を形成した場合
である。この場合、シャフトレスマグネットロールＭ１
の「向き」も認識できるので、非対象な磁束密度パター
ンを有するマグネットロールのセッテイングも誤ること
なく行うことができる。図１６（イ）は位置決め手段と
して、シャフトレスマグネットロールＭ１の外周面に切
欠面１４を全長にわたってあるいは両端部外周面のみに
形成した場合であり、図１６（ロ）はシャフトレスマグ
ネットロールＭ１の「向き」を認識可能とするために切
欠面１４と溝１３を併設した場合である。尚、図は、同
じ形状の柱状硬質マグネットを組み合わせた場合を表し
ているが、これが異形状の柱状硬質マグネットの組合せ
に適用できることは言うまでもない。また図示しない
が、シャフトレスマグネットロールＭ１の両端面あるい
は片端面の偏心した位置に有底孔を形成したり方向性を
有する切欠部を設けることも採用できる。溝や切欠面、
更には有底孔は、柱状硬質マグネットの成形と同時に形
成したり、あるいは成形後に切削等によって形成するこ
とができる。

【００３５】位置決め手段としての溝や切欠面は、マグ
ネットロールのセッティング姿勢を決めるための目印と
しての機能が最も重要であるが、これら位置決め手段
は、その位置決め手段の形状を利用することにより、シ
ャフトレスマグネットロールを現像装置側壁に直接取り
付ける際の固定手段としての機能も兼用させることがで
きる。例えば、図１７（イ）に示す如く、現像装置の本
体側壁Ｗに、内縁にシャフトレスマグネットロールＭ１
の溝１２に対応する突部１５を形成した取付け穴１６を
設け、この取付け穴１６にシャフトレスマグネットロー
ルＭ１の端部を内嵌することが考慮される。

【００３６】図１７（ロ）は非円柱体形状のシャフトレ
スマグネットロールＭ３を現像装置の本体側壁Ｗに形成
した取付け穴１７に嵌合させて支持する場合である。こ
の場合、取付け穴１７はシャフトレスマグネットロール
Ｍ２の径方向断面形状に一致させておくことで、シャフ
トレスマグネットロールＭ３を所定姿勢でセッティング
できる。

【００３７】図１８は、各柱状硬質マグネット９ａ，９
ｂ，９ｃを互いに非接触状態で組み合わせたシャフトレ
スマグネットロールＭ９を本体側壁Ｗによって支持する
様子を示している。この場合、本体側壁Ｗに形成する取
付け穴１８には各柱状硬質マグネット９ａ，９ｂ，９ｃ
間の空間を保持するためのスペーサー１８ａを形成する
ようにしておけば、各柱状硬質マグネットを容易に位置
決めすることができる。また、このような形状の取付け
穴１８であれば、各柱状硬質マグネット９ａ，９ｂ，９
ｃをそれぞれ個別に取付け穴１８に固定することがで
き、シャフトレスマグネットロールＭ９の組み立て時の
作業性が向上する。

【００３８】上述した例ではシャフトレスマグネットロ
ールを現像装置本体側壁に開設した取付け穴に嵌合させ
る場合について述べたか、シャフトレスマグネットロー
ルの支持方法としては様々な態様が考慮される。図１９
（イ),（ロ), (ハ) 及び図２０（イ),（ロ）はシャフト
レスマグネットロールＭ１の支持方法の例である。図例
のものはスリーブを省略しているが、使用に際してはシ
ャフトレスマグネットロールＭ１に対して円筒状スリー
ブが適宜方法で回転自在に外装される。

【００３９】図１９（イ）で示すものは図１７及び図１
８で説明した支持方法の基本的考え方を示したものであ
り、側壁Ｗ１に、貫通孔１９を開設し、この貫通孔１９
にシャフトレスマグネットロールＭ１の端部を嵌合させ
て支持した場合である。

【００４０】図１９（ロ）は側壁Ｗ２にシャフトレスマ
グネットロールＭ１の端部を受け入れる有底凹部２０を
形成し、この有底凹部２０にシャフトレスマグネットロ
ールＭ１の端部を内嵌させた場合である。

【００４１】図１９（ハ）は側壁Ｗ３に環状壁２１を立
設してシャフトレスマグネットロールＭ１を受け入れた
場合である。

【００４２】図２０（イ）は環状壁を設けることなく、
側壁Ｗ４に突出形成した突起２２をシャフトレスマグネ
ットロールＭ１端面に形成した有底孔２３に嵌合させる
ことによってシャフトレスマグネットロールＭ１を支持
した場合である。

【００４３】図２０（ロ）は断面円弧状の下部壁体２４
を側壁Ｗ５から突出形成し、この壁体２４によってシャ
フトレスマグネットロールＭ１の端部の下面側を支持す
るとともに、シャフトレスマグネットロールＭ１の端部
の上面側から断面円弧状の上部壁体２５を嵌合させてシ
ャフトレスマグネットロールＭ１を固定する場合であ
る。

【００４４】以上述べたものは、シャフトレスマグネッ
トロールＭの支持方法のみについて述べたが、このよう
なマグネットロールはスリーブが外装されることによっ
て現像シリンダーとして機能する。上述の各実施例では
敢えてスリーブの支持方法について述べなかったが、こ
こでは本発明のシャフトレスマグネットロールＭの構造
に適応したスリーブの支持構造について述べる。

【００４５】図２１（イ),（ロ), (ハ) はスリーブの支
持構造の例である。図２１（イ）に示すものは、シャフ
トレスマグネットロールＭ１の端部を受け入れる凹部２
５を開設した外壁Ｗ６と、スリーブＳを挿通させること
ができる貫通孔２６を形成した内壁Ｗ７とを設け、外壁
Ｗ６によってシャフトレスマグネットロールＭ１を直接
支持するとともに、内壁Ｗ７によってスリーブＳを回転
可能に支承した場合である。図例ものではスリーブＳは
転がり軸受２７を用いて支承しているが、転がり軸受の
代わりに滑り軸受を用いてもよい。滑り軸受としては低
摩擦係数、高耐磨耗性の特性を併せもったものが採用さ
れ、例えば合成樹脂又は焼結金属に固体潤滑剤を分散さ
せたものや液体潤滑剤を含浸させたものが使用できる。
合成樹脂としてはポリアミド、ポリイミドやポリアセタ
タール等が採用可能であり、また固体潤滑剤としては黒
鉛、鉛、ふっ化黒鉛、二流化モリブデン等が有効であ
り、液体潤滑剤としては一般使用される機械油やグリー
スなどが使用可能である。尚、図中２８はスリーブに回
転力を伝達するための駆動用ギアである。スリーブＳは
一般的にはアルミニウム等の金属筒が用いられるが、合
成樹脂筒や紙筒を用いることもできる。

【００４６】前述したものは、外壁Ｗ６とは別にスリー
ブ支承用の内壁Ｗ７を別途設けた場合であったが、図２
１（ロ）に示すように、外壁Ｗ６とスリーブＳ間に転が
り軸受２９を介在させて、外壁Ｗ６でスリーブＳを支承
するようにすれば内壁は省略できる。また図２１（ハ）
に示すようにシャフトレスマグネットロールＭ１とスリ
ーブＳ間に転がり軸受３０を介在させて、スリーブＳを
支承した場合にも内壁は省略できる。尚、図２１（ロ),
（ハ）で示した実施例においても転がり軸受の代わりに
滑り軸受を用いることができることはいうまでもない。

【００４７】スリーブＳに駆動用ギアを固定する手段と
しては様々な手段が採用可能であり、例えば図２２
（イ）に示す如く、スリーブの長手方向一端に及び駆動
用ギア２８にそれぞれネジ穴３１，３２を設け、駆動用
ギア２８ａをスリーブＳ端部に外嵌したうえ、ネジ３３
を用いて駆動用ギア２８をスリーブＳに固定すること
や、あるいは図２２（ロ）に示す如く、スリーブ端部に
切り欠き部３４を設け、この切り欠き部３４に、内周面
に嵌合突部３５を形成した駆動用ギア２８ｂを外嵌する
こと等が採用可能である。また、図示しないが、スリー
ブと駆動用ギアをインサート成形により一体成形するこ
とも考慮され、この場合も駆動用ギアの空転を防止する
目的からスリーブ端部に穴、溝又は切り欠き部を設ける
ことが好ましい。

【００４８】

【発明の効果】本発明のシャフトレスマグネットロール
は、硬質合成樹脂に磁性粉を分散させた樹脂磁石材料よ
り成る、互いに形状の異なる柱状硬質マグネットを、複
数個組み合わせた構成としたから、高磁気特性を有し且
つ磁束密度パターンのコントロールが容易なマグネット
ロールを得ることができる。したがって、現像剤の搬送
性向上がはかりやすくなるとともに、「現像剤のかぶ
り」と称される現像剤の過剰付着現象の制御や濃度コン
トロールが容易となり画像の向上がはかりやすくなる。

【００４９】しかも本マグネットロールは高価な金属シ
ャフトを用いていないから、部品コストの低減がはか
れ、且つ組み立て工数を減らすこともできる。そして樹
脂磁石材料のバインダーとして硬質合成樹脂を用いてい
ることからマグネットロールが自重により撓む懸念はな
く、比較的高温化する使用環境においてもその真直性は
保たれる。

【００５０】また、柱状硬質マグネットの外周面あるい
は長手方向片端面又は両端面に、位置決め手段としての
溝又は切欠面を単独であるいは組み合わせた状態で形成
した場合は、これら位置決め手段によってシャフトレス
マグネットロールを所定姿勢で現像装置本体に組み込む
ことが容易となる。

【００５１】また本発明の現像装置は、前記シャフトレ
スマグネットロールに円筒状スリーブを回転自在に外装
して現像シリンダーを構成するとともに、シャフトレス
マグネットロールの両端部を現像装置本体の側壁に直接
固定させることによって現像シリンダーを現像装置本体
に組み込んだ構成としたから、現像シリンダーを予め組
み立てておく必要はなく、現像装置を構成する他の部品
と一緒にシャフトレスマグネットロールとスリーブを部
品の形態で供給し、他の部品組み立てと一緒に一挙に現
像装置を組み上げることが可能となり、高精度な現像装
置を低コストで提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の関連技術としてのシャフトレスマグネ
ットロールの斜視図

【図２】本発明のシャフトレスマグネットロールの一実
施例を示す斜視図

【図３】本発明のシャフトレスマグネットロールの他の
実施例を示す斜視図

【図４】本発明のシャフトレスマグネットロールの他の
実施例を示す斜視図

【図５】本発明のシャフトレスマグネットロールの他の
実施例を示す斜視図

【図６】本発明のシャフトレスマグネットロールの他の
実施例を示す斜視図

【図７】本発明のシャフトレスマグネットロールの他の
実施例を示す斜視図

【図８】本発明のシャフトレスマグネットロールの他の
実施例を示す斜視図

【図９】本発明のシャフトレスマグネットロールの磁束
密度パターンの例であり、（イ）は本発明のシャフトレ
スマグネットロールの磁束密度パターン、（ロ）は従来
の一体型極異方マグネットロールの磁束密度パターン

【図１０】本発明のシャフトレスマグネットロールの磁
束密度パターンの例であり、（イ）は本発明のシャフト
レスマグネットロールの磁束密度パターン、（ロ）は従
来の一体型極異方マグネットロールの磁束密度パターン

【図１１】本発明のシャフトレスマグネットロールの磁
束密度パターンの例であり、（イ）は本発明のシャフト
レスマグネットロールの磁束密度パターン、（ロ）は従
来の一体型極異方マグネットロールの磁束密度パターン

【図１２】各柱状硬質マグネット相互間に空間を設けた
本発明の関連技術としてのシャフトレスマグネットロー
ルを示す斜視図

【図１３】（イ）は本発明の関連技術に使用する空間保
持部材としてのスペーサーを示す斜視図であり、（ロ）
は同スペーサーを柱状硬質マグネット相互間に介在させ
た状態を示す斜視図

【図１４】本発明の現像装置の基本態様を示す説明図

【図１５】シャフトレスマグネットロールの外周面に位
置決め手段としての溝を形成した例を示し、（イ）は溝
を１本設けた場合の斜視図、（ロ）は異形状の溝を複数
本設けた場合の正面図

【図１６】シャフトレスマグネットロールの外周面に位
置決め手段としての切欠面を形成した例を示し、（イ）
は切欠面のみ設けた場合の斜視図、（ロ）は切欠面と溝
を併設した場合の正面図

【図１７】（イ),（ロ）は現像装置本体側壁に形成した
取付け穴にシャフトレスマグネットロールの端部を嵌合
させる様子を示す説明図

【図１８】現像装置本体側壁に形成した取付け穴にシャ
フトレスマグネットロールの端部を嵌合させる様子を示
す説明図

【図１９】（イ),（ロ), (ハ) はシャフトレスマグネッ
トロールの端部を現像装置本体側壁により支持する態様
を示す説明図

【図２０】（イ),（ロ）はシャフトレスマグネットロー
ルの端部を現像装置本体側壁により支持する態様を示す
説明図

【図２１】（イ),（ロ), (ハ) はシャフトレスマグネッ
トロール及びスリーブの支持方法を示す説明図

【図２２】（イ),（ロ）は駆動用ギアをスリーブ端部に
固定する方法を示す説明図

【図２３】（イ）は従来の現像装置の一般的構造を示す
説明図、（ロ）は従来の現像シリンダーの断面説明図

【図２４】従来のマグネットロールの態様を示し、
（イ）はシャフト挿通マグネットロール、（ロ）は金属
シャフトレス中実マグネットロール、（ハ）はロッド突
設中実マグネットロール

【符号の説明】

Ｍ，Ｍ１〜Ｍ９ シャフトレスマグネットロール ｍ３，ｍ５，ｍ７ 一体型極異方マグネットロール Ｓ スリーブ Ｔ 現像シリンダー Ｗ 本体側壁 Ｗ１〜Ｗ５ 側壁 Ｗ６ 外壁 Ｗ７ 内壁 １ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ 柱状硬質マグネット ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ 柱状硬質マグネット ３ａ，３ｂ，３ｃ 柱状硬質マグネット ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ 柱状硬質マグネット ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ 柱状硬質マグネット ５´ 空隙 ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ，６ｅ 柱状硬質マグネット ７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ，７ｅ 柱状硬質マグネット ８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ 柱状硬質マグネット ９ａ，９ｂ，９ｃ 柱状硬質マグネット １ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ 柱状硬質マグネット １０ 空間 １１ スペーサー １２，１３ 溝 １４ 切欠面 １５ 突部 １６，１７，１８ 取付け穴 １８ａ スペーサー １９ 貫通孔 ２０ 有底凹部 ２１ 環状壁 ２２ 突起 ２３ 有底孔 ２４ 下部壁体 ２５ 上部壁体 ２６ 貫通孔 ２７ 転がり軸受 ２８，２８ａ，２８ｂ 駆動用ギア ２９，３０ 転がり軸受 ３１，３２ ネジ穴 ３３ ネジ ３４ 切り欠き部 ３５ 嵌合突部

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 硬質合成樹脂に磁性粉を分散させた樹脂
   磁石材料より成る柱状硬質マグネットを、シャフトを介
   在させることなく、複数個組み合わせ、且つ組み合わせ
   る柱状硬質マグネットのそれぞれの形状を互いに異形状
   となしたシャフトレスマグネットロール。
2. 【請求項２】 柱状硬質マグネットの外周面あるいは長
   手方向片端面又は両端面に、位置決め手段としての溝又
   は切欠面を単独であるいは組み合わせた状態で形成して
   なる請求項１記載のシャフトレスマグネットロール。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載のシャフトレスマグ
   ネットロールに、当該シャフトレスマグネットロールに
   対して自在に回転する円筒状スリーブを外装して現像シ
   リンダーを構成するとともに、前記シャフトレスマグネ
   ットロールの両端部を現像装置本体の側壁に直接固定す
   ることによって、現像シリンダーを現像装置本体に組み
   込んでなる現像装置。
4. 【請求項４】 シャフトレスマグネットロールに対して
   回転可能な状態で外装されるスリーブを現像装置本体の
   側壁に形成した孔部に貫通又は凹部あるいは凸部に係合
   させ、当該側壁によってスリーブを直接支承してなる請
   求項３記載の現像装置。
5. 【請求項５】 スリーブの長手方向一端又は両端外周部
   にスリーブ回転用の駆動用ギアを直接取り付けてなる請
   求項４記載の現像装置。
6. 【請求項６】 ネジを用いて駆動用ギアをスリーブに固
   定してなる請求項５記載の現像装置。
7. 【請求項７】 スリーブ端部に穴、溝又は切り欠き部に
   係合させることによって駆動用ギアを固定してなる請求
   項５記載の現像装置。
8. 【請求項８】 端部に穴、溝又は切り欠き部を設けたス
   リーブと駆動用ギアをインサート成形により一体成形し
   てなる請求項５記載の現像装置。