JP2003100511A - 永久磁石、マグネットロール及びその製造方法、並びに現像ロール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 非対象の磁束密度分布を有するマグネットロ
ールにおいて、脱離極に生じた不必要な磁束を低減また
は消去して、品質が安定したマグネットロールを提供す
るとともに、永久磁石の中空部へのシャフトの挿入固着
を容易に行える、マグネットロールの廉価な製造方法お
よびそれを用いた現像ロールを提供する。 【解決手段】 中空部７ｂを具備するとともに、円周方
向に複数個形成された磁極を設けた永久磁石７と、永久
磁石７の中空部７ｂに挿入固着されたシャフト６とを有
するマグネットロールにおいて、永久磁石７は、軸方向
に切り欠き７ａを具備し、この切り欠き部分が脱離極で
あるマグネットロールとする。さらにこのマグネットロ
ールの組立において、切り欠き７ａを拡張してシャフト
６を中空部７ｂに挿入後、切り欠きを７ａの拡張を解除
する工程を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真や静電記
録等において使用する、永久磁石とマグネットロールお
よびその製造方法とそれを用いた現像ロールに関し、特
には、（現像ロール用のスリーブが取り付けられた状態
で）スリーブ表面の磁束密度分布が非対称分布である、
永久磁石とマグネットロールおよびその製造方法とそれ
を用いた現像ロールに関する。

【０００２】

【従来の技術】図７は従来のマグネットロールとそれを
用いた現像ロールの１例を示す断面図である。図におい
て、マグネットロール８１６は外周部に複数個の磁極を
設けた円筒状の永久磁石８７と、この永久磁石８７の中
空部に固着したシャフト６とから構成される。そして前
記マグネットロール８１６を用いた現像ロール８１は、
前記マグネットロール８１６と、アルミ合金若しくはス
テンレス鋼等からなる非磁性円筒形のスリーブ２と、前
記スリーブ２の両端に固着したフランジ３ａ、３ｂと、
軸受け４と、シール部材５とから構成され、シャフト６
とスリーブ２は軸受け４を介して相対的に回転自在に設
けられる(すなわち永久磁石８７と永久磁石８７の中空
部に固着したシャフト６とからなるマグネットロール８
１６に対して、スリーブ２が相対的に回転する)ととも
に、シール部材５により後述する現像剤９のスリーブ２
内への浸入を防止するようになっている。この現像ロー
ル８１は、図８に示すように現像装置内の感光ドラム８
に対向する如く位置決めされており、スリーブ２の外周
面に磁性トナー等の現像剤９を吸着し磁気ブラシを形成
するようになっている。そうして、回転に伴って感光ド
ラム表面に形成された静電潜像に前記現像剤を移行させ
ることによって顕像化する、いわゆる磁気ブラシ現像法
に用いられている。前記作用のため、磁極位置を円周方
向および軸方向に正確に合わせる必要がある。

【０００３】通常、前記永久磁石８７は、成形性に優れ
且つ成形後の割れや欠けが生じにくいフェライト系ボン
ド磁石を用いて成形され、前記成形時の磁場配向と成形
後の着磁により、前記外周部に複数個の磁極を設ける。

【０００４】そして、前記複数個の磁極は永久磁石８７
の軸方向（長手方向）全長に延びて形成されている。こ
のときの現像ロールのスリーブ２表面の磁束密度分布と
しては対称分布のものと、非対称分布のものとがある。
つまり、現像ロールの磁極は、それぞれ現像剤の授受に
関して固有の機能を担い、各磁極は例えばドクターブレ
ード１０や感光ドラム８等に対して所定の位置と角度で
配置される必要がある。特に前記非対称の磁束密度分布
を持った現像ロールでは、各磁極間の角度および磁束密
度が規定されており、その軸方向にも磁極角度と磁束密
度は均一であることが求められる。

【０００５】通常、非対称の磁束密度分布を持った現像
ロールは、円周方向に奇数個の極性を設け、それぞれの
磁極位置において、例えば現像剤の汲み上げ、搬送、現
像等の固有の機能を持たせている。図９の磁束密度分布
８ＢＳ１、８ＢＮ１、８ＢＳ２、８ＢＮ２、８ＢＳ３、
８ＢＮ３は、永久磁石８７の外周面に形成される複数の
磁極（Ｎ１、Ｓ１、Ｎ２、Ｓ２、Ｓ３）による前記スリ
ーブ２表面の磁束密度分布を示し、具体的には、スリー
ブ２表面において、スリーブ２の法線方向の磁束密度を
測定し、その値をスリーブ２の法線方向の外方にとって
示した分布図である。前記磁束密度分布８ＢＳ１、８Ｂ
Ｎ１、８ＢＳ２、８ＢＮ２、８ＢＳ３、８ＢＮ３は山型
をしており、前記山型の頂上部分が最大磁束密度を示
す。図９においては、前記最大磁束密度が最も高いＮ２
極が現像極であり、それ以外の極が補助極である。

【０００６】このような現像ロールの場合、前記補助極
の内、図９に図示されるＳ１極とＳ３極のように同一極
性が隣り合って形成される。このように隣り合って同一
磁極を形成している意味は、両者の反発磁界を利用して
現像剤の付着を除去することを意図しており、前記隣り
合って形成された同一磁極の中間部を脱離極と称する。
このように、Ｓ１極の磁束密度分布８ＢＳ１とＳ３極の
磁束密度分布８ＢＳ３との間は脱離極なので、磁束密度
が０となることが好ましいが、前記脱離極にはＮ極の磁
束密度分布８ＢＮ３が生じてしまう。同一極性間の脱離
極に生じてしまったこのような異極性の磁界は本来必要
ないものであるから機能上阻害要因となる。そこで、例
えばプラスチック磁石を押し出し成形する際などに磁場
配向を操作して着磁し難いようにすることも考えられる
が、複雑である上に完全に削除することは出来ないもの
であった。

【０００７】このような現像ロールの磁極の磁束密度分
布の問題とは別に、次のようなマグネットロールの組立
上の問題も有る。前記マグネットロール８１において
は、円筒状の永久磁石８７の中空部にシャフト６が挿入
され、通常、接着剤により固着されるので、前記永久磁
石８７の中空部の内径寸法とシャフト６の外径寸法を正
確に仕上げる必要がある。シャフト６については素材を
適切に選び、且つ必要に応じて仕上げ加工を施すことに
より、容易に外径寸法を正確に仕上げることができる。
しかし、永久磁石８７については、成形後の収縮や、磁
場配向の影響による変形等のため、中空部の内径寸法は
不均一になりやすい。

【０００８】中空部の内径寸法が適性値よりも大きい
と、シャフト６との隙間が大きくなり、接着強度が低下
して品質が不安定となる。また、このマグネットロール
を用いた現像ロールにおいては、スリーブに対する永久
磁石の同軸度が悪化し、スリーブ表面の磁束密度がその
軸方向に不均一となり、品質が不安定となる。

【０００９】中空部の内径寸法が適性値よりも小さい
と、中空部にシャフト６が挿入される時に、予め塗布さ
れた接着剤が中空部の外にしごき出されてしまい、接着
強度が低下し、品質が不安定となる。中空部及び／又は
シャフト６に接着剤溜り用の溝あるいは凹部を具備すれ
ば、前記接着強度の低下はある程度防止できるが、前述
した中空部の外にしごき出された接着剤の拭き取りの手
間が必要であり、製造原価が増大する。また、前述のよ
うに磁気ブラシ現像法の作用のため、磁極位置を円周方
向および軸方向に正確に合わせる必要があり、そのため
にはシャフト６を永久磁石８７に対して正確に位置決め
しなければならないが、中空部の内径寸法が適性値より
も小さいと、中空部にシャフト６が挿入される時にきつ
くなり、前記位置決めが困難になり、品質の不安定及び
／又は製造原価の増大を招来する。さらに極端な場合は
シャフト６の中空部への挿入ができなくなってしまう。

【００１０】特開２００１−１８５４１５号公報の実施
の形態２には、前述の２つの問題の内の前者、すなわち
磁極の磁束密度分布の問題を解決したマグネットロール
が記載されている。図１０はこのマグネットロール９１
６の側面図であり、同一部分は前述の図７、図８あるい
は図９と同一の参照符号を付す。図に示すようにマグネ
ットロール９１６は、外周側の磁極がそれぞれＮ１極、
Ｓ１極、Ｎ２極、Ｓ２極、Ｎ３極に着磁された断面形状
が扇形である磁石片９７１、９７２、９７３、９７４、
９７５をシャフト６の外周において、側面同士を貼り合
わせて形成されたものであり、２つの磁石片９７１、９
７５の間に空間９１６ａを設けて脱離極とすることによ
り、（現像ロール用のスリーブが取り付けられた状態
で）スリーブ表面に所望の磁束密度分布を得るものであ
る。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】このようなマグネット
ロールは、前述の２つの問題の内の前者、すなわち磁極
の磁束密度分布の問題の改善には有効であるが、後者、
すなわち組立上の問題については、複数の磁石片を用い
るため永久磁石の製造費用および組立費用がかさむの
で、製造原価が増大し、十分には改善できなかった。本
発明の目的は、以上のような問題点を解決し、品質が安
定し製造原価が廉価な、永久磁石とマグネットロールお
よびその製造方法とそれを用いた現像ロールを提供する
ことである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本願の第１の発明は、マ
グネットロール用の永久磁石であって、軸方向に延びる
複数個の磁極を設けた永久磁石において、前記永久磁石
は、軸方向に非磁性部を具備し、前記非磁性部を脱離極
としたことを特徴とする永久磁石である。

【００１３】本願の第２の発明は、前記非磁性部は切り
欠きであることを特徴とする、前記第１の発明の永久磁
石である。

【００１４】本願の第３の発明は、前記永久磁石は、軸
方向に延びる複数個の磁極を設け、軸方向に切り欠きを
具備し、前記切り欠きに繋がる中空部を具備し、可撓性
を有することを特徴とする、前記第２の発明の永久磁石
である。

【００１５】本願の第４の発明は、前記複数個の磁極の
内の１極が、前記複数個の磁極を設けた永久磁石の周面
上の軸方向に具備された溝に嵌着された磁極片から形成
されるとともに、前記磁極片の磁気特性が、前記複数個
の磁極を設けた永久磁石の磁気特性よりも高いことを特
徴とする、前記第１乃至第３の発明の永久磁石である。

【００１６】本願の第５の発明は、軸方向に延びる複数
個の磁極を設けた永久磁石を有するマグネットロールに
おいて、前記永久磁石は、軸方向に非磁性部を具備し、
前記非磁性部を脱離極としたことを特徴とするマグネッ
トロールである。

【００１７】本願の第６の発明は、前記非磁性部は切り
欠きであることを特徴とする、前記５の発明のマグネッ
トロールである。

【００１８】本願の第７の発明は、シャフトと、軸方向
に延びる複数個の磁極を設け、軸方向に切り欠きを具備
し、前記切り欠きに繋がる中空部を具備し、可撓性を有
する永久磁石と、から構成され、前記中空部に前記シャ
フトが挿入固着されたことを特徴とする、前記第６の発
明のマグネットロールである。

【００１９】本願の第８の発明は、前記中空部と前記シ
ャフトとは接着剤により固着されていることを特徴とす
る、前記第７の発明のマグネットロールである。

【００２０】本願の第９の発明は、前記複数個の磁極の
内の１極が、前記複数個の磁極を設けた永久磁石の周面
上の軸方向に具備された溝に嵌着された磁極片から形成
されるとともに、前記磁極片の磁気特性が、前記複数個
の磁極を設けた永久磁石の磁気特性よりも高いことを特
徴とする、前記第５乃至第８の発明のマグネットロール
である。

【００２１】本願の第１０の発明は、シャフトと、軸方
向に延びる複数個の磁極を設け、軸方向に切り欠きを具
備し、前記切り欠きに繋がる中空部を具備し、可撓性を
有する永久磁石と、から構成され、前記中空部に前記シ
ャフトが挿入固着されたマグネットロールの製造方法に
おいて、前記切り欠きの幅を拡張する工程と、前記切り
欠きの幅を拡張した状態で、前記中空部に前記シャフト
を挿入する工程と、前記中空部に前記シャフトを挿入
後、前記切り欠きの幅を拡張した状態を解除する工程
と、からなることを特徴とするマグネットロールの製造
方法である。

【００２２】本願の第１１の発明は、シャフトと、軸方
向に延びる複数個の磁極を設け、軸方向に切り欠きを具
備し、前記切り欠きに繋がる中空部を具備し、可撓性を
有する永久磁石と、前記複数個の磁極を設けた永久磁石
の、周面上の軸方向に具備された溝に嵌着され、前記複
数個の磁極を設けた永久磁石よりも高い磁気特性を有す
る磁極片と、から構成され前記中空部に前記シャフトが
挿入固着されたマグネットロールの製造方法において、
前記切り欠きの幅を拡張する工程と、前記切り欠きの幅
を拡張した状態で、前記中空部に前記シャフトを挿入す
る工程と、前記中空部に前記シャフトを挿入後、前記切
り欠きの幅を拡張した状態を解除する工程と、からなる
ことを特徴とするマグネットロールの製造方法である。

【００２３】本願の第１２の発明は、前記切り欠き部分
を脱離極としたことを特徴とする、前記第１０乃至第１
１の発明のマグネットロールの製造方法である。

【００２４】本願の第１３の発明は、前記中空部に前記
シャフトを挿入する工程の前および後、または前記中空
部に前記シャフトを挿入する工程の前若しくは後に、前
記中空部と前記シャフトの一方または双方に接着剤を塗
布する工程を有することを特徴とする、前記第１０乃至
第１２の発明のマグネットロールの製造方法である。

【００２５】本願の第１４の発明は、前記第５乃至第９
の発明の前記マグネットロールの外周を包囲するように
設けられ、且つ前記マグネットロールに対して回転可能
に支持されたスリーブを有することを特徴とする現像ロ
ールである。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図に
基づき説明する。

【００２７】（実施形態１）図１は、本発明の実施形態
１を示すマグネットロールの永久磁石とシャフトの斜視
図、図２は前記マグネットロールとそれを用いた現像ロ
ールの断面図、図３は前記マグネットロールの側面図で
ある。図４は前記マグネットロールを用いた現像ロール
のスリーブ表面の磁束密度分布を示し、具体的には、ス
リーブ表面において、スリーブの法線方向の磁束密度を
測定し、その値をスリーブの法線方向の外方にとって示
した分布図である。図５は前記マグネットロールの組立
時、永久磁石の切り欠きが拡張される様子を示す側面図
である。なお、同一部分は前述の図７、図８、図９ある
いは図１０と同一の参照符号を付す。

【００２８】図に示すようにマグネットロール１６は、
中空円筒状で軸方向に切り欠き７ａと前記切り欠き７ａ
に繋がる中空部７ｂを具備するとともに、外周部に複数
個の磁極を設けた一体品の永久磁石７と、この永久磁石
７の中空部に固着したシャフト６とから構成される。そ
して前記マグネットロール１６を用いた現像ロール１
は、前記マグネットロール１６と、アルミ合金若しくは
ステンレス鋼等からなる非磁性円筒形のスリーブ２と、
前記スリーブ２の両端に固着したフランジ３ａ、３ｂ
と、軸受け４と、シール部材５とから構成され、シャフ
ト６とスリーブ２は軸受け４を介して相対的に回転自在
に設けられる(すなわち永久磁石７と永久磁石７の中空
部に固着したシャフト６とからなるマグネットロール１
６に対して、スリーブ２が相対的に回転する)ととも
に、シール部材５により現像剤９のスリーブ２内への浸
入を防止するようになっている。

【００２９】永久磁石７は通常の磁石材料を用いて形成
することができ、例えば磁性粉末を樹脂バインダーに分
散させた樹脂マグネット、あるいは磁性粉末をゴムバイ
ンダーに分散させたゴムマグネット等を用いて押出し成
形（押出し成形の場合は成形後所定の長さに切断して）
あるいは射出成形により一体に形成することができる。
前記樹脂マグネットあるいはゴムマグネットは可撓性を
有するので、後述の切り欠きの幅を拡張して中空部に前
記シャフトを挿入後、切り欠きの幅を拡張した状態を解
除する組み立て方法において好ましく用いられる。前記
磁性粉末としては、バリウムフェライト及び／又はスト
ロンチュウムフェライト等のフェライト磁粉、あるいは
Ｒ−Ｃｏ系もしくはＲ−Ｆｅ−Ｂ系やＲ−Ｆｅ−Ｎ系の
ような希土類系の磁粉を用いることができ、または、前
記フェライト磁粉と希土類系の磁粉の混合粉を用いるこ
とができるが、一般的には経済性を考慮してバリウムフ
ェライト及び／又はストロンチュムフェライト等のフェ
ライト磁粉を用いることが多い。前記樹脂バインダーと
しては例えばポリエチレン、塩化ビニール、エチレンー
エチルアクリレート共重合体（ＥＥＡ）、エチレンー酢
酸ビニール共重合体ＥＶＡ）、ポリアセタール、ＡＢＳ
樹脂等の熱可塑性樹脂等を用いることができる。また、
前記材料中には、滑剤、可塑剤等を適量添加することが
できる。前記ゴムバインダーとしては、ニトリルゴム、
クロロプレンゴム、スチレンーブタジエンゴム、エチレ
ンープロピレンゴム、塩素化ポリエチレン、塩化ビニー
ル等のゴムを用いることができる。

【００３０】そして、前記成形の金型の周囲に配設され
た磁場配向装置により、複数の磁極（Ｎ１、Ｓ１、Ｎ
２、Ｓ２、Ｓ３）が所定位置に配向された所謂極異方性
となる。

【００３１】永久磁石７の外周面には後工程の着磁によ
り、（現像ロール用のスリーブ２が取り付けられた状態
で）スリーブ２表面の磁束密度分布が所定の非対称分布
の磁束密度分布となる磁束密度分布を持つように、軸方
向に均一に磁場配向がなされて一体成形されている。前
記後工程の着磁により永久磁石７の外周面に形成される
複数の磁極（Ｎ１、Ｓ１、Ｎ２、Ｓ２、Ｓ３）による磁
束密度分布ＢＳ１、ＢＮ１、ＢＳ２、ＢＮ２、ＢＳ３、
ＢＮ３は、前記スリーブ２表面の磁束密度分布を示し、
具体的には、スリーブ２表面において、スリーブ２の法
線方向の磁束密度を測定し、その値をスリーブ２の法線
方向の外方にとって示した分布図である。前記磁束密度
分布ＢＳ１、ＢＮ１、ＢＳ２、ＢＮ２、ＢＳ３、ＢＮ３
は山型をしており、前記山型の頂上部分が最大磁束密度
を示す。

【００３２】図４においては、最大磁束密度が最も高い
Ｎ２極が現像極であり、それ以外の極が補助極である。
そして前記補助極の内、同一極性の磁極Ｓ１と磁極Ｓ３
が隣合って着磁され、磁束密度分布ＢＳ１と磁束密度分
布ＢＳ３の山が形成され、両者の反発磁界を利用して現
像剤の付着を除去するものであり、前記隣り合って形成
された同一磁極の中間部は脱離極となる。前記脱離極の
磁束密度は０となることが好ましいが、隣り合って形成
された同一磁極とは異極性のＮ極が生じてしまう。この
ような脱離極に生じる異極性の磁界は、前記現像剤の付
着を除去する作用を弱めることになる。そこで、このＮ
極が意図的に生じ難くするために、切り欠き７ａを軸方
向全長にわたって具備し、切り欠き７ａの部分が脱離極
となるようにしておくのである。前記切り欠き７ａは永
久磁石７の軸方向全長にわたって具備されることから、
成形ダイスに切り欠き７ａ形成用の凸部を設けておくこ
とにより、押出し成形あるいは射出成形と同時に形成す
ることができる。このようにすることにより、図４に示
すように脱離極に生じる磁束密度分布ＢＮ３のピーク値
を極めて小さくすることができる。

【００３３】後述のように、中空部７ｂにシャフト６が
挿入固着された後、外径寸法および切り欠き７ａの対向
する面同士の間隔寸法が所定の値になるように、前記成
形金型寸法および成形条件を設定する。そして、前記成
形の金型の周囲に配設された磁場配向装置により前記複
数の磁極（Ｎ１、Ｓ１、Ｎ２、Ｓ２、Ｓ３）が所定位置
に配向された所謂極異方性となる。

【００３４】シャフト６はステンレス等から成る非磁性
の材料からなり、その端部はスリーブとの間で回転自在
に支持する支持部を設け、ここに平面部６ａを具備して
いる。この平面部６ａは必ずしも具備する必要は無い
が、磁極位置を確実に合わせるため、また着磁機へのセ
ットや現像装置にセットするときの目印になるので都合
が良い。

【００３５】また、前述のように磁極位置を円周方向に
正確に合わせる必要があるため、従来は前記シャフト６
の平面部６ａに対し、永久磁石７に溝あるいは凹部等の
位置決め合いマークを具備するようにしていたが、本実
施形態は切り欠き７ａが前記合いマークの機能も果たす
ので都合が良い。

【００３６】このようにして形成された永久磁石７は、
前述のように可撓性を有するとともに、軸方向に切り欠
き７ａと前記切り欠き７ａに繋がる中空部７ｂを具備し
ているので、成形後、切り欠き７ａの対向する面同士の
間隔寸法を小さくする方向に収縮する。以下、前記「切
り欠き７ａの対向する面同士の間隔寸法」を「切り欠きの
幅」と記すことにする。そこで、図５に示すように、略
水平に設置された作業台１１上に略円柱状あるいは略球
状の広げ冶具１２を置き、切り欠き７ａの対向する面に
前記広げ冶具１２を挿入するとともに、切り欠き７ａに
対し円周方向略１８０度の位置の永久磁石７の外周面
を、押し冶具１３で押すことにより、切り欠き７ａが拡
張され、それにともない中空部７ｂも拡張され、この状
態で、シャフト６を拡張された中空部７ｂに挿入する。
前記広げ冶具１２の使用数は軸方向に1個とすることが
好ましいが、必要に応じ2個以上としても良い。なお、
組立前、中空部７ｂと接するシャフト６の外周面及び／
又は中空部７ｂの内周面には、予め接着剤を塗布してお
く。永久磁石７とシャフト６との軸方向および円周方向
の位置関係を合わせてから、前記押し冶具１３で押すこ
とを止め押し冶具１３を元に戻す（すなわち、中空部７
ｂを広げた時とは逆に広げ冶具１２と押し冶具１３を作
用させる）と、前述した切り欠きの幅を小さくする方向
に収縮する作用により、拡張された切り欠き７ａが元に
戻り、それにともない拡張された中空部７ｂも元に戻
り、中空部７ｂがシャフト６を挟扼し、シャフト６が中
空部７ｂに接着され、固着される。このようにしてシャ
フト６と永久磁石７とが一体に固着されたマグネットロ
ール１６が組立られる。

【００３７】広げ冶具１２の図の紙面左右方向寸法は、
切り欠き７ａの対向する面同士の収縮時の間隔と拡張さ
れた時の間隔とを勘案して、適切な値に設定する。

【００３８】前記図５に示すような方法は１例にすぎ
ず、例えば水平でなく傾斜した作業台上に、前記傾斜に
より移動しないように固定された広げ冶具を置くように
しても良い。広げ冶具１２の形状は略円柱状あるいは略
球状に限定されず、卵型あるいは断面が三角形、台形等
でも良く、押し冶具１３で押すことにより、切り欠き７
ａが拡張されるようにできる任意の形状とすることがで
きる。また、押し冶具１３を用いず、広げ冶具自体が図
５の図の紙面左右方向に伸縮できるようにしても良い。
そして前記切り欠きの幅を拡張する工程と、前記切り欠
きの幅を拡張した状態で、前記中空部に前記シャフトを
挿入する工程と、前記中空部に前記シャフトを挿入後、
前記切り欠きの幅を拡張した状態を解除する工程と、か
らなる任意の方法とすることができる。

【００３９】このようにして組立られたマグネットロー
ル１６を、着磁機へセットして着磁することにより、図
４に示すように（現像ロール用のスリーブが取り付けら
れた状態で）スリーブ表面の磁束密度分布ＢＳ１、ＢＮ
１、ＢＳ２、ＢＮ２、ＢＳ３、ＢＮ３の内、脱離極の磁
束密度分布ＢＮ３の値が極めて小さいマグネットロール
を得ることができる。

【００４０】接着剤としては嫌気性接着剤が好ましく用
いられる。前記接着剤のシャフト６の非接着部へのはみ
出しのうち、例えば軸受け４やシール部材５等の装着位
置へのはみ出しは、前記軸受け４やシール部材５のシャ
フト６への装着に支障を来たすので、このようなはみ出
しは拭き取る必要が有り、原価増大の原因となる。従っ
て前記接着剤塗布にあたっては、シャフト６が中空部７
ｂに接着された時に、接着剤がシャフト６の軸受け４や
シール部材５等の装着位置にはみ出さないように塗布す
ると、接着後の接着剤拭き取り作業が不要となり、原価
低減に寄与できる。

【００４１】前記嫌気性接着剤以外の接着剤も用いるこ
とができ、例えば熱硬化性接着剤を用い、加熱硬化させ
て固着させることもできる。前記熱硬化性接着剤を用い
る場合、接着剤が切り欠き７ａとシャフト６に隅肉状に
配設された隅肉状接着剤１４を設けることにより、接着
効果を更に増大することができる。常温硬化性接着剤も
使用できることはもちろんのことである。

【００４２】シャフト６の接着部及び／又は中空部７ｂ
に接着剤溜め用の微細な溝（図示せず）あるいは凹部
(図示せず)を設けることも接着に有効である。

【００４３】前述のように永久磁石７は、切り欠きの幅
を小さくする方向に収縮する作用を有し、中空部７ｂが
シャフト６を挟扼し、挟扼力が働く。断面形状が扇形で
ある複数の磁石片を、シャフトの外周において側面同士
を貼り合わせて形成された従来のマグネットロールに比
べて、本実施形態のものは前記挟扼力のため、シャフト
６への永久磁石７の固着力が大きく、その分、接着剤の
塗布量を少なくすることが可能であり、前記切り欠きの
幅を小さくする方向に収縮する寸法を適切に設定して前
記挟扼力を大きくすれば、接着剤を前記隅肉状接着剤１
４だけにしても良く、更には接着剤を使用せず、前記挟
扼力だけでシャフト６へ永久磁石７を固着しても良い。
このように本実施形態のものは、永久磁石７が一体品で
あるとともに前記のような組立方法としたので、（特開
２００１−１８５４１５号公報の実施の形態２に記載さ
れた）複数の磁石片を貼り合わせる従来のマグネットロ
ールに比べて、接着の手間が少なくて済むので原価低減
に寄与できる。

【００４４】このようにして得られたマグネットロール
１６に、スリーブ２と、フランジ３ａ、３ｂと、軸受け
４と、シール部材５とを所定の手順で配設することによ
り、マグネットロール１６の外周を包囲するように設け
られ、且つマグネットロール１６に対して回転可能に支
持されたスリーブ２を有する現像ロール１（すなわちこ
のマグネットロール１６を用いた現像ロール１）を得る
ことができる。

【００４５】（実施形態２）本実施形態は、実施形態１
のマグネットロールとそれを用いた現像ロールにおい
て、現像極であるＮ２極の磁束密度値を大きくするため
に、Ｎ２極部分に磁気特性の高い永久磁石を使用したも
のである。図６は本実施形態のマグネットロールを示す
側面図であり、同一部分は前述の図１乃至図５と同一の
参照符号を付す。

【００４６】図において、２７は中空円筒状で軸方向に
切り欠き２７ａと、前記切り欠き２７ａに繋がる中空部
２７ｂと、Ｎ２極部分に溝２７ｃとを具備した一体品の
永久磁石であり、材料は実施形態１の永久磁石７の材料
と同じである。前記溝２７ｃには前記永久磁石２７より
も磁気特性の高い永久磁石である磁極片１５が嵌着され
ている。そして切り欠き２７ａの部分が脱離極となるよ
うにしておく。

【００４７】磁極片１５の材料としては、磁性粉末を樹
脂バインダーに分散させた樹脂マグネット、あるいは磁
性粉末をゴムバインダーに分散させたゴムマグネット等
を用いることができる。前記磁性粉末としては、バリウ
ムフェライト及び／又はストロンチュムフェライト等の
フェライト磁粉、あるいはＲ−Ｃｏ系もしくはＲ−Ｆｅ
−Ｂ系やＲ−Ｆｅ−Ｎ系のような希土類系の磁粉を用い
ることができ、または、前記フェライト磁粉と希土類系
の磁粉の混合粉を用いることができるが、永久磁石２７
よりも磁気特性を高くするため、Ｒ−Ｃｏ系もしくはＲ
−Ｆｅ−Ｂ系やＲ−Ｆｅ−Ｎ系のような希土類系の磁粉
を用いることが多い。

【００４８】磁極片１５を予め着磁してから永久磁石２
７の溝２７ｃに挿入する。このように磁極片１５は着磁
済みのため、永久磁石２７に磁力で吸着するので、固着
手段は不要であるが、接着剤を用いて固着力を補強して
も良い。永久磁石２７に着磁済みの磁極片１５が固着さ
れた後、シャフト６が中空部２７ｂに固着されたマグネ
ットロール２１６を、着磁装置を用いて永久磁石２７を
着磁し、複数個の磁極（Ｎ１、Ｓ２、Ｎ２、Ｓ３、Ｎ
３、Ｓ４、Ｎ４）を形成する（以下、別着磁と記す）。
なお、前記別着磁においては、シャフト６が中空部２７
ｂに固着された永久磁石２７を着磁装置を用いて着磁し
てから、着磁済みの磁極片１５を溝２７ｃに挿入するよ
うにしても良い。Ｎ２極に要求される最大磁束密度がさ
ほど高くなく、Ｎ２極の両隣の補助極が接近していない
ような場合は、永久磁石２７に未着磁の磁極片１５が固
着された後、シャフト６が中空部２７ｂに固着されたマ
グネットロール２１６を、着磁装置を用いて永久磁石２
７と磁極片１５を着磁し、複数個の磁極（Ｎ１、Ｓ２、
Ｎ２、Ｓ３、Ｎ３、Ｓ４、Ｎ４）を形成しも良い（以
下、同時着磁と記す）。逆に、Ｎ２極に要求される最大
磁束密度が高くＮ２極の両隣の補助極が接近している場
合は、前記各極に対応する着磁装置の着磁ヨーク同士を
接近させなければならないが、Ｎ２極に要求される高い
最大磁束密度値を満足させるため、Ｎ２極に対応する前
記着磁ヨークに巻線を多層に施す関係上、前記着磁ヨー
ク同士を接近させることが困難であり、前述の別着磁と
せざるをえなくなる。

【００４９】そして本実施形態のマグネットロール２１
６は、前記永久磁石２７と磁極片１５以外は実施形態１
のマグネットロール１６と同じである。

【００５０】このようにして得られたマグネットロール
２１６に、スリーブと、フランジと、軸受けと、シール
部材とを所定の手順で配設することにより、このマグネ
ットロール２１６を用いた現像ロールを得ることができ
る。

【００５１】本実施形態は実施形態１と同様に、接着の
手間が少なくて済むとともに脱離極の磁束密度分布の値
を極めて小さくすることができ、且つＮ２極部分に磁気
特性の高い永久磁石である磁極片１５を使用したので、
Ｎ２極の最大磁束密度値を高くすることができるので、
Ｎ２極を現像極とするマグネットロールとそれを用いた
現像ロールに好ましく適用できる。

【００５２】以上、本発明の実施の形態あるいは実施例
について説明したが、本発明は上記実施の形態あるいは
実施例に限定されるものではない。実施の形態あるいは
実施例に記した寸法、形状あるいは材料はこれに限定さ
れるものではなく、機能、生産性等を勘案して最適の寸
法、形状あるいは材料とすれば良い。

【００５３】また、下記のような変形も可能である。 （１）実施の形態では、永久磁石の中空部にシャフトが
挿入されるようにしたが、前記中空部が無くシャフトが
永久磁石と一体に成形されたものとしても良い。 （２）実施の形態では、永久磁石の複数の磁極をＮ１、
Ｓ１、Ｎ２、Ｓ２、Ｓ３の５極としたが、この極数ある
いは磁極の周方向の位置はこれに限定されず、要求され
る特性に応じて最適の極数あるいは磁極の周方向の位置
とすることができる。また、前記永久磁石の複数の磁極
の極性が逆（Ｓ１、Ｎ１、Ｓ２、Ｎ２、Ｎ３）となって
も良い。 （３）実施の形態では、永久磁石７、２７を極異方性と
したが、要求される磁束密度がさほど大きくない場合は
極異方性とせず、等方性としても良い。 （４）実施の形態では、永久磁石７、２７にシャフトを
取り付けてから、永久磁石７、２７を着磁したが、永久
磁石７、２７を着磁してから、永久磁石７、２７にシャ
フトを取り付けるようにしても良い。 （５）実施の形態では、脱離極である切り欠き７ａある
いは切り欠き２７ａの内部は（何も具備せず）空白とな
るようにしたが、切り欠き７ａあるいは切り欠き２７ａ
の内部の少なくとも一部に非磁性体の部材を具備するよ
うにしても良い。前記非磁性体の部材を具備する一例と
して、プラスチックのスペーサを具備しても良く、他の
例として切り欠きに接する（非磁性の）シャフトの周面
の少なくとも一部が凸部を有し、この凸部が切り欠きに
挿入され嵌着されるようにしてシャフトと永久磁石の円
周方向の位置決めようにしても良い。

【００５４】本発明においては、上記変形同士の組み合
わせ或いは実施の形態と変形との組み合わせは、任意に
行うことができる。

【００５５】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、非対象の磁束密度分布を有するマグネットロールに
おいて、脱離極に生じた不必要な磁束を極めて小さくす
ることができるので、品質が安定したマグネットロール
を提供することができ、且つ、永久磁石の中空部へのシ
ャフトの挿入、位置決め、固着が容易に行えるので、廉
価なマグネットロールを提供することができる。また、
そのようなマグネットロールの製造方法あるいはそのよ
うなマグネットロール用の永久磁石を提供することがで
きる。さらにまた、それを用いた現像ロールを提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態１を示すマグネットロールの永久磁石
とシャフトの斜視図である。

【図２】実施形態１のマグネットロールとそれを用いた
現像ロールの断面図である。

【図３】実施形態１のマグネットロールの側面図であ
る。

【図４】実施形態１のスリーブ表面の磁束密度分布を示
す図である。

【図５】実施形態１において組立時、永久磁石の切り欠
きが拡張される状態を示す側面図である。

【図６】実施形態２の側面図である。

【図７】従来のマグネットロールとそれを用いた現像ロ
ールの１例を示す断面図である。

【図８】従来の現像ロールを現像剤内にセットした様子
を示す概略図である。

【図９】従来の現像ロールのスリーブ表面の磁束密度分
布を示す図である。

【図１０】従来のマグネットロールの側面図である。

【符号の説明】

１ 現像ロール ２ スリーブ ３ａ，３ｂ フランジ ４ 軸受け ５ シール部材 ６ シャフト ６ａ 平面部 ７，２７ 永久磁石 ７ａ，２７ａ 切り欠き ７ｂ，２７ｂ 中空部 ８ 感光ドラム ９ 現像剤 １０ ドクターブレード １１ 作業台 １２ 広げ冶具 １３ 押し冶具 １４ 隅肉状接着剤 １５ 磁極片 １６，２１６ マグネットロール ２７ｃ 溝 ＢＳ１，ＢＮ１，ＢＳ２，ＢＮ２，ＢＳ３，ＢＮ３ 磁
束密度分布

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 後藤 隆治 群馬県多野郡吉井町多比良2977番地日立金 属機工株式会社内 (72)発明者 穐吉 健策 群馬県多野郡吉井町多比良2977番地日立金 属機工株式会社内 Ｆターム(参考） 2H031 AC08 AC18 AC19 AC20

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 マグネットロール用の永久磁石であっ
   て、軸方向に延びる複数個の磁極を設けた永久磁石にお
   いて、前記永久磁石は、軸方向に非磁性部を具備し、前
   記非磁性部を脱離極としたことを特徴とする永久磁石。
2. 【請求項２】 前記非磁性部は切り欠きであることを特
   徴とする請求項１に記載の永久磁石。
3. 【請求項３】 前記永久磁石は、軸方向に延びる複数個
   の磁極を設け、軸方向に切り欠きを具備し、前記切り欠
   きに繋がる中空部を具備し、可撓性を有することを特徴
   とする請求項２に記載の永久磁石。
4. 【請求項４】 前記複数個の磁極のうちの１極が、前記
   複数個の磁極を設けた永久磁石の周面上の軸方向に具備
   された溝に嵌着された磁極片から形成されるとともに、
   前記磁極片の磁気特性が、前記複数個の磁極を設けた永
   久磁石の磁気特性よりも高いことを特徴とする請求項１
   乃至３の何れかに記載の永久磁石。
5. 【請求項５】 軸方向に延びる複数個の磁極を設けた永
   久磁石を有するマグネットロールにおいて、前記永久磁
   石は、軸方向に非磁性部を具備し、前記非磁性部を脱離
   極としたことを特徴とするマグネットロール。
6. 【請求項６】 前記非磁性部は切り欠きであることを特
   徴とする請求項５に記載のマグネットロール。
7. 【請求項７】 前記マグネットロールは、シャフトと、
   軸方向に延びる複数個の磁極を設け、軸方向に切り欠き
   を具備し、前記切り欠きに繋がる中空部を具備し、可撓
   性を有する永久磁石とから構成され、前記中空部に前記
   シャフトが挿入固着されたことを特徴とする請求項６に
   記載のマグネットロール。
8. 【請求項８】 前記中空部と前記シャフトとは接着剤に
   より固着されていることを特徴とする請求項７に記載の
   マグネットロール。
9. 【請求項９】 前記複数個の磁極のうちの１極が、前記
   複数個の磁極を設けた永久磁石の周面上の軸方向に具備
   された溝に嵌着された磁極片から形成されるとともに、
   前記磁極片の磁気特性が、前記複数個の磁極を設けた永
   久磁石の磁気特性よりも高いことを特徴とする、請求項
   ５乃至８の何れかに記載のマグネットロール。
10. 【請求項１０】 シャフトと、軸方向に延びる複数個の
    磁極を設け、軸方向に切り欠きを具備し、前記切り欠き
    に繋がる中空部を具備し、可撓性を有する永久磁石とか
    ら構成され、前記中空部に前記シャフトが挿入固着され
    たマグネットロールの製造方法において、前記切り欠き
    の幅を拡張する工程と、前記切り欠きの幅を拡張した状
    態で、前記中空部に前記シャフトを挿入する工程と、前
    記中空部に前記シャフトを挿入後、前記切り欠きの幅を
    拡張した状態を解除する工程とからなることを特徴とす
    るマグネットロールの製造方法。
11. 【請求項１１】 シャフトと、軸方向に延びる複数個の
    磁極を設け、軸方向に切り欠きを具備し、前記切り欠き
    に繋がる中空部を具備し、可撓性を有する永久磁石と、
    前記複数個の磁極を設けた永久磁石の、周面上の軸方向
    に具備された溝に嵌着され、前記複数個の磁極を設けた
    永久磁石よりも高い磁気特性を有する磁極片とから構成
    され前記中空部に前記シャフトが挿入固着されたマグネ
    ットロールの製造方法において、前記切り欠きの幅を拡
    張する工程と、前記切り欠きの幅を拡張した状態で、前
    記中空部に前記シャフトを挿入する工程と、前記中空部
    に前記シャフトを挿入後、前記切り欠きの幅を拡張した
    状態を解除する工程とからなることを特徴とするマグネ
    ットロールの製造方法。
12. 【請求項１２】 前記切り欠き部分を脱離極としたこと
    を特徴とする請求項１０又は１１に記載のマグネットロ
    ールの製造方法。
13. 【請求項１３】 前記中空部に前記シャフトを挿入する
    工程の前および／または後に、前記中空部と前記シャフ
    トの一方または双方に接着剤を塗布する工程を有するこ
    とを特徴とする請求項１０乃至１２の何れかに記載のマ
    グネットロールの製造方法。
14. 【請求項１４】 請求項５乃至９の何れかに記載の前記
    マグネットロールの外周を包囲するように設けられ、且
    つ前記マグネットロールに対して回転可能に支持された
    スリーブを有することを特徴とする現像ロール。