JP2005249823A - マグローラとそれを用いた現像装置、プロセスカートリッジおよび画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ２成分現像装置において、磁気特性の高い極を有する現像ローラを提供することが目的であり、特にＳＬＩＣ現像ローラとして使用するのに適した長手方向の磁気特性が均一で画像特性に有利なマグローラを提供することを課題とする。
【解決手段】 マグネットブロックをマグローラ溝に配置して作製するマグローラの場合、磁気特性が低い部分のマグネット体積を増やすことによって、均一な磁気特性を得ることができる。長尺のマグネットブロックは、圧縮成型の場合、長手方向の磁気特性が不均一になりやすいが、図５に示すように、マグネットブロック底面に凸部を設けることで、長手方向の磁気特性を均一とすることができる。
【選択図】 図５

Description

本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に用いる現像周辺装置および画像形成装置に関する。詳しくは、トナー及び磁性粒子からなる二成分現像剤を用いて像担持体に形成された潜像を現像する、マグローラ、現像装置、プロセスカートリッジおよび画像形成装置に関する。

特許文献１には、フェライト磁石系材料からなり、円筒形状に形成したマグローラにおいて、特定の磁極若しくはその近傍に設けられた溝内に等方性のＲ-Ｆｅ-Ｂ系磁性粉と結合材料から成る材料によって形成したマグローラ（Ｒ：希土類元素）が記載されている。図１にその模式図を示す。
特許文献２には柱状体（マグローラ）の外周面から内周面に対する溝を形成し、異方性磁石ユニットが埋設されたことを特徴とするマグローラが記載されている。
特許文献３には、円柱状の軸部材の外周面に設けた長手方向の溝内に磁性粉を充填し、これを圧縮成型し、接着剤を含侵硬化させ、次いで後加工を施すことにより、少ない工程で軽量の永久磁石ローラを形成する永久磁石の製造方法が記載されている。
また、図２に示すようなマグネットブロックの形状が外側にＲ形状を持つことを特徴とする現像ローラも知られている。
特許文献４には、上記の本願出願人が先に提案したＳＬＩＣ現像ローラにおいて、円柱状の軸部材の現像極に相当する部分に設けた長手方向の溝内に、隣接して配置されたブロック同士の極性が相反する少なくとも２つのマグネットブロックを有するマグローラが記載されている。

ＳＬＩＣ現像ローラとは、特に低コントラスト画像の後端白抜け、ギザギザ発生を改善することを目的として、磁気ブラシが現像ローラ長手方向に対し均一に穂立ちを起こして、潜像担持体に接触するように構成された現像ローラである。
ＳＬＩＣ現像ローラでは、現像極部の極間角度が従来の現像ローラに比べ狭いためにマグネット材料に高い磁気特性が必要である。また、ＳＬＩＣ現像ローラでは、現像極部の精度を従来の現像ローラに比べ高くする（従来は±２度、ＳＬＩＣは±１度程度）必要があり、従来用いられていた材料やローラ構成及び製造方法では実施困難である。特にマグネット材料については従来一般的に用いられているフェライト系マグネットでは充分な磁気特性が得られず、達成困難であり、希土類マグネットを用いる必要が生じる。また、希土類マグネットはコストが高いため、現実的なローラのマグネット構成としては、高い磁気特性が必要となる磁極部分にのみ希土類マグネットを用い、その他の極はフェライト系マグネットを使用する方法が望ましい。つまり、マグローラに希土類マグネットを使用する場合は、長尺で高磁力のマグネットブロックとして用いるのが望ましい。

従来、マグネットブロックは、燒結マグネットブロック、押出し成型・射出成型により成型されるプラスチックマグネットブロック、磁性粉とバインダーを型内で圧縮成型することによるマグネットブロックなどが知られているが、希土類系の燒結マグネットブロックは１００ｍｍ程度の長さが限界であり、３００ｍｍの成型は難しい。押出し成型や射出成型では長尺が可能であるが、３００ｍｍにわたって均一な寸法精度（ねじれ、振れ等）を達成するのが困難である。また、その成型特性上ある程度の流動性が必要であるため、バインダー樹脂の割合を多くしなければならず、マグネットブロック中の磁性粉の含有率を高めて磁気特性をあげることが困難である。そこで、圧縮成型によって得るのが望ましい。しかし、圧縮成型工法には以下の問題点がある。

一般にマグネットはその形状や長さによらず端部の磁束密度が高くなる性質（エッジ効果）により両端部の磁気特性が高くなる性質がある。このため長手方向で均一な磁気特性を得るのは困難である。
さらに、圧縮成型工法によってマグネットブロックを成型する場合、型内の圧力分布は不均一になる。例えばプレス機によって型の高さ方向に平行に圧力をかける場合型内の圧力ベクトルの向きは分散するが、型壁近傍では壁があるためにプレス方向と同方向の圧力が比較的強く発生するものの、型の中心では圧力が様々な向きに分散するために比較的圧力が弱くなる。成型品形状が短手方向の片側にＲ形状を持つような特殊な形状であると中心付近は型厚が厚いために、単位体積あたりの圧力が端部に比べて弱くなる（図３）。単位面積あたりの圧力が強い方が磁気特性が高いことはこれまでにわかっており、圧縮成型工法では、単位体積あたりの圧力不均一に起因した磁気特性のバラツキが生じる。特に長手方向の中心は型壁までの距離が長く、短手方向と比べると磁気特性のバラツキが顕著である。つまり、圧縮成型工法では、通常のエッジ効果に加えて圧力分布不均一に起因する長手方向の磁気特性バラツキが生じ、均一な磁気特性を得るのは困難である。

仮にマグネットブロックを射出成型工法によって得る場合でも長尺のマグネットブロック作製時は中心にゲートを設けることが多く、ゲート部で磁気特性の低下が生じる。このため長尺磁石では中心付近の磁気特性が低くなりやすい。図４にマグネットブロックの長手方向の磁気特性の変化を示す。
このようなマグネットブロックを現像ローラに配置すると、局所的に端部の現像剤量が増え画像ムラや地汚れといった画像特性上の問題の発生原因になるため長手方向の磁気特性を一定にすることが必要である。

特許文献３は芯金に溝を設け、芯金に直接圧縮成型する工法である。この工法では、各極ごとに成型が必要になり、生産性が低く、コストが高くなる問題がある。また、現像ローラ径が大きくなると、それに伴い、芯金径を大きくするか、成型マグネットブロック厚さを大きくする必要がある。
しかし、前者の場合は芯金径が大きくなると重くなり、マシンへの負荷が大きくなる。
後者の場合は、成型マグネットブロックを高くすると必要磁石量が多くなり、高コストとなる。特許文献３ではフェライト材料を特定しているが、本発明の希土類磁石は材料費が非常に高く、出きる限り、体積を小さくすることが望まれるため、本発明のような、特定の極の磁力を高磁力の希土類磁石を用いて、高めたい場合、コストの高いマグローラとなってしまう欠点がある。
また、特許文献４では、マグネットブロックの長手方向の磁気特性を均一にして、画像特性を向上させる点については、触れられていない。
特許２５４５６０１号公報 特開昭５４−５８８９８号公報 特開昭５９−１４６０７３号公報 特開２００１−２９６７４３号公報

上記事情に鑑み、本発明は、２成分現像装置において、磁気特性の高い極を有する現像ローラを提供することが目的であり、特にＳＬＩＣ現像ローラとして使用するのに適した長手方向の磁気特性が均一で画像特性に有利なマグローラを提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明は、以下の特徴を有している。
請求項１に記載のマグローラでは、円筒形状のマグネットチューブの一部に他の部材の埋め込みができるよう溝が成型され、その溝に高磁力のマグネットブロックが配設されているマグローラにおいて、前記マグローラは、前記高磁力のマグネットブロックは、マグローラと接する面の一部もしくは全面に凸形状を有することを特徴とする。
請求項２に記載のマグローラでは、さらに、前記マグローラは、溝に配設される高磁力マグネットブロックの凸部の高さは０.１ｍｍ以下であることを特徴とする。
請求項３に記載のマグローラでは、さらに、前記マグローラは、溝に配設される高磁力マグネットブロックは、マグローラの外側にＲ形状を持っていることを特徴とする。
請求項４に記載のマグローラでは、さらに、前記マグローラは、溝に配設される高磁力マグネットブロックは、磁場中で圧縮成型してなることを特徴とする。

請求項５に記載の現像装置では、潜像担持体に形成された静電潜像を現像する現像装置において、前記現像装置は、請求項１ないし４のいずれかに記載のマグローラを現像ローラとすることを特徴とする。
請求項６に記載のロセスカートリッジでは、潜像担持体と、少なくとも１以上のプロセス手段とを一体にし、画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、前記プロセスカートリッジは、請求項５に記載した現像装置を備えることを特徴とする。
請求項７に記載の画像形成装置では、潜像担持体上に形成された静電潜像をトナーで可視化する画像形成装置において、前記画像形成装置は、請求項５に記載した現像装置を備えることを特徴とする。

以上説明したように、本発明は、上記解決するための手段によって、本発明のマグローラでは、磁束密度分布が低い領域の磁気特性をアップさせ、長手方向で磁束密度分布が均一で、画像特性に有利なマグローラを得ることができる。
さらに、本発明のマグローラでは、磁束密度分布を緩やかに変化させることができ、また接着効率を落とすことなく長手方向の磁束密度分布が均一で画像特性に有利なマグローラを得ることができる。
さらに、本発明のマグローラでは、マグネットブロックがプラマグ上に配置した時にスリーブに干渉することなく、より高い磁束密度の磁極を形成することができ、画像特性に有利なマグローラを得ることができる。
さらに、本発明のマグローラでは、圧縮成型工法における長手方向で磁束密度分布が不均一となる問題点を解消し、さらに、磁場中での圧縮成型法により、他の工法で成型する場合よりも磁気特性の高い画像特性に有利なマグローラを得ることができる。

さらに、本発明の現像装置では、長手方向磁気特性が安定した、画像ムラや地汚れのない良好な画像特性の現像装置を得ることができる。
さらに、本発明のプロセスカートリッジでは、画像特性にすぐれたプロセスカートリッジを得ることができる。
さらに、本発明の画像形成装置では画像特性にすぐれた画像形成装置を得ることができる。

以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図５は、本発明の底面に凸部を有するマグネットブロックの模式図である。
前述のように長尺のマグネットブロックは、圧縮成型の場合、長手方向の磁気特性が不均一になりやすい（図４参照）。
一般にマグネットブロックの磁気特性は磁性粉の向きにより決定されるが、向きがそろっている場合はマグネットブロックの体積に比例して磁気特性が高くなる。そこで、本発明のように磁気特性が低い部分のマグネット体積を増やすことによって、均一な磁気特性を得ることができる。具体的には、図５に示すように、マグネットブロックの底面に凸部を設けることにより、磁気特性の低い部分のマグネット体積を増やすことにより、均一な磁気特性を得ることができる。

図６は、希土類マグネットの磁束密度の表面からの距離に対する減衰特性を示す図である。
マグネットの磁気特性は距離が離れるほど磁束密度が減衰するが、特に希土類マグネットのように磁気特性の高いマグネットでは距離による減衰率が大きく、体積変化に伴う磁気特性変化よりも影響が大きい。このため、マグローラの表面側に凸部を設けると、磁力を活用する領域での磁気特性は局所的に急激に変化し、長手方向で均一な分布を得るのが難しい。本発明のように、マグローラ表面と逆側に凸部を設け体積によって磁気特性をアップさせると磁気特性の変化は緩やかであり、長手方向の磁気特性分布を容易にコントロールできる。
マグネットブロックに用いる磁性粉としては従来用いられているフェライト系磁性粉や希土類系磁性粉が挙げられるが、高磁力マグネットを得るためには希土類系磁性粉が望ましい。また、希土類系磁性粉には等方性、異方性の磁性粉があり、異方性磁性粉の方が高磁力を得られるが、所望の磁気特性に応じてどちらのタイプを用いてもかまわない。

本発明のマグローラは、マグネットブロック凸部の高さを規定するものである。
マグネットブロックをマグローラに配設するために、長手方向が３００ｍｍ程度の成型品を射出成型工法もしくは圧縮成型工法によって得る場合、中央付近の磁束密度が端部に比べて低くなる。（図４参照）
図７は、マグネットブロックの長手方向断面形状と長手方向磁束密度分布の関係を示す図である。
上記の磁束密度が落ち込む中央付近の部分に凸部を設けると長手方向で均一な磁気特性が得られる。しかし、マグネットブロック底面が局所的に急激に高くなると、磁束密度分布も急激に変わり長手方向で均一な分布を得ることはできない。

ＳＬＩＣ現像ローラでは、マグネットブロックを貼り付けた磁極の磁束密度偏差の仕様が１０ｍＴ以内とされている。凸部が０．１ｍｍ以上ではマグネットブロック自体の磁束密度偏差が１０ｍＴ以下であることが困難である上に、マグローラ自体に長手方向の磁束密度偏差がある場合には仕様達成は困難である。（実施例参照）
さらに、マグローラ接着面に凸部が存在すると、ローラ溝がフラットである場合にはマグネットブロックは反った状態で配設される。このため凸部が高いマグネットブロックは接着性が悪い。
図８は、接着面に凸部を有するマグネットブロックをローラ溝に配置した場合の模式図である。
本発明のように、マグネットブロックの凸部高さを０．１ｍｍ以下とすることで、磁束密度の変化が緩やかとなって磁束密度偏差の仕様をクリアでき、しかも反りの影響を受けず、良好な接着状態が得られる。

図９は、マグネットブロックをマグローラ溝に配置した場合の現像ローラの断面図である。
例えば磁気波形が広幅で高磁力なマグローラを作ろうとすると、幅の広い（４〜１０ｍｍ）マグネットブロックをマグローラに設置する必要がある。その場合、マグローラをスリーブ内に収めるためには、マグネットブロックの稜線部がスリーブと干渉しないようにマグ成型体の高さ寸法を低くしなければならない。すると、図９に示すように、成型体の中央部付近ではスリーブとの間隙が大きくなるため、高磁力を実現できない。そこでスリーブとマグネットブロックとの間隙を小さくする手段の一つとして、マグネットブロックの、スリーブと接する角部をＲ形状もしくはＣ形状にする、もしくはスリーブと向かい合う面全体をＲ形状にすることが考えられる。

図１０は、マグネットブロックの短手方向の断面形状を示す模式図である。
図１０のような断面形状の内、マグネットブロックとスリーブが干渉せず、なおかつ最もマグネットブロック体積が大きくなるのは、マグネットブロックのスリーブと向かう面全体がＲ形状である場合である。Ｒ形状の場合、他の形状に比べて磁気特性を高く、所望の磁極幅にすることができるため、マグネットブロックの形状はスリーブ面側がＲ形状であることが望ましい。

本発明のマグローラで用いるマグネットブロックを得るには、磁石粉のみからなる燒結磁石、磁石粉と高分子化合物からなるプラスチックマグネットを成型するプラマグ成型体が考えられるが、例えば希土類磁石粉を用いる場合、磁気特性が非常に高いため燒結磁石である必要はない。また希土類磁石粉はコストが非常に高く、燒結磁石では高コストになる。そこでプラマグ成型体を用いるのが望ましい。
プラマグ成型体の成型方法としては一般に（i）射出成型法、（ii）押出し成型法、（iii）圧縮成型法の３方法が考えられる。高磁力のマグネットブロックを得るには（i）〜（iii）の何れかの方法による成型と、磁場印加による磁石粉の配向とを同時に行う必要がある。

（i）では金型で寸法が決定されるため高精度の成型が可能であるが、材料は金型内を流れる必要があるため、樹脂の配合比を高める必要があり、磁石粉の配合比率を高められないため、高磁力マグが得られ難い。（ii）では生産性にすぐれるものの、寸法精度が悪い。また（i）と同様に磁石粉の配合比率を上げ難く、高磁力マグが得られ難い。したがって（iii）の圧縮成型によって得るのが望ましい。
図１１は、マグネットブロックの圧縮成型工法の模式図である。
圧縮成型では図１１に示すように、圧縮成型方向に対して垂直方向に磁場を印加する方が成型品の配向が高くなり、高磁力マグネットブロックを得るのに有効である。

図１２は、本発明の現像装置の一実施例を示す概略構成図である。
図１３は、本発明のプロセスカートリッジの一実施例を示す概略構成図である。
図１４は、本発明の画像形成装置の一実施例を示す概略構成図である。
本発明のマグネットブロックを配置したマグローラは長手方向の磁気特性分布が均一で画像特性が良好である。このため図１２に示す現像装置の現像ローラとして用いると有効である。さらにこの現像装置を図１３に示すプロセスカートリッジや図１４に示す画像形成装置に用いれば、画像上の不具合が少ない高画質の画像を得ることができる。

図１４の画像形成装置について説明する。
図中符号１００は複写装置本体、２００はそれを載せる給紙テーブル、３００は複写装置本体１００上に取り付けるスキャナ、５００はさらにその上に取り付ける原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）である。
複写装置本体１００には、潜像担持体としての感光体４０の周囲に帯電、現像、クリーニング等の電子写真プロセスを実行する各手段を備えた画像形成手段１８を、４つ並列にしたタンデム型画像形成装置２０が備えられている。タンデム型画像形成装置２０の上部には、画像情報に基づいて感光体４０をレーザー光により露光し潜像を形成する露光装置２１が設けられている。また、タンデム型画像形成装置２０の各感光体４０と対向する位置には、無端状のベルト部材からなる中間転写ベルト１０が設けられている。中間転写ベルト１０を介して感光体４０と相対する位置には、感光体４０上に形成された各色のトナー像を中間転写ベルト１０に転写する一次転写手段６２が配置されている。

画像形成手段１８の現像装置４には、上記のトナーを含んだ現像剤を用いる。現像装置４は、現像剤担持体が現像剤を担持、搬送して、感光体４０との対向位置において交互電界を印加して感光体４０上の潜像を現像する。交互電界を印加することで現像剤を活性化させ、トナーの帯電量分布をより狭くすることができ、現像性を向上させることができる。
また、感光体４０と現像装置、共に一体に支持され、画像形成装置本体に対し着脱自在に形成されるプロセスカートリッジとすることができる。このプロセスカートリッジは、この他に帯電手段、クリーニング手段を含んで構成してもよい。

上記の画像形成装置の動作は以下の通りである。
初めに、原稿自動搬送装置５００の原稿台３０上に原稿をセットする、または、原稿自動搬送装置５００を開いてスキャナ３００のコンタクトガラス３２上に原稿をセットし、原稿自動搬送装置５００を閉じてそれで押さえる。
そして、不図示のスタートスイッチを押すと、原稿自動搬送装置５００に原稿をセットしたときは、原稿を搬送してコンタクトガラス３２上へと移動して後、他方コンタクトガラス３２上に原稿をセットしたときは、直ちにスキャナ３００を駆動し、第一走行体３３および第二走行体３４を走行する。そして、第一走行体３３で光源から光を発射するとともに原稿面からの反射光をさらに反射して第二走行体３４に向け、第二走行体３４のミラーで反射して結像レンズ３５を通して読み取りセンサ３６に入れ、原稿内容を読み取る。

また、不図示のスタートスイッチを押すと、不図示の駆動モータで支持ローラ１４、１５、１６の１つを回転駆動して他の２つの支持ローラを従動回転し、中間転写ベルト１０を回転搬送する。同時に、個々の画像形成手段１８でその感光体４０を回転して各感光体４０上にそれぞれ、ブラック・イエロー・マゼンタ・シアンの単色画像を形成する。そして、中間転写ベルト１０の搬送とともに、それらの単色画像を順次転写して中間転写ベルト１０上に合成カラー画像を形成する。

一方、不図示のスタートスイッチを押すと、給紙テーブル２００の給紙ローラ４２の１つを選択回転し、ペーパーバンク４３に多段に備える給紙カセット４４の１つからシートを繰り出し、分離ローラ４５で１枚ずつ分離して給紙路４６に入れ、搬送ローラ４７で搬送して複写機本体１００内の給紙路４８に導き、レジストローラ４９に突き当てて止める。
または、給紙ローラ５０を回転して手差しトレイ５１上のシートを繰り出し、分離ローラ５２で１枚ずつ分離して手差し給紙路５３に入れ、同じくレジストローラ４９に突き当てて止める。
そして、中間転写ベルト１０上の合成カラー画像にタイミングを合わせてレジストローラ４９を回転し、中間転写ベルト１０と二次転写装置２２との間にシートを送り込み、二次転写装置２２で転写してシート上にカラー画像を記録する。

画像転写後のシートは、二次転写装置２２で搬送して定着装置２５へと送り込み、定着装置２５で熱と圧力とを加えて転写画像を定着して後、切換爪５５で切り換えて排出ローラ５６で排出し、排紙トレイ５７上にスタックする。または、切換爪５５で切り換えてシート反転装置２８に入れ、そこで反転して再び転写位置へと導き、裏面にも画像を記録して後、排出ローラ５６で排紙トレイ５７上に排出する。
一方、画像転写後の中間転写ベルト１０は、中間転写ベルトクリーニング装置１７で、画像転写後に中間転写ベルト１０上に残留する残留トナーを除去し、タンデム画像形成装置２０による再度の画像形成に備える。

以下実施例により、本発明をさらに説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。尚、以下において、特に表記するもの以外、「部」および「％」は重量基準で示すものとする。
マグネットブロックは、愛知製鋼社製異方性Ｎｄ―Ｆｅ−Ｂ系磁石パウダーＭＦＰ−１２、９３重量部に対し、下記の成分・配合比の微粒子７重量部を配合し、攪拌分散し、コンパウンド材料とした。
使用したＭＦＰ−１２の平均粒径値は１５０μｍ、熱可塑性樹脂の軟化点は７５℃、平均粒径値は７．３μｍである。
熱可塑性樹脂としてポリエステル樹脂７９重量部、スチレンアクリル樹脂７重量部、
顔料としてカーボンブラック７．６重量部、帯電制御剤としてサリチル酸ジルコニウム０．９重量部、離型剤としてカルナバワックスとライスワックスの配合物４．３重量部、流動性付与剤として疎水性シリカ１．２重量部を用いた。

図１５は、マグネットブロック成型時の金型の断面図である。
本発明の実施例であるマグネット成型体Ａを作製するべく、金型収納部の大きさが幅１２．０ｍｍ、長さ３０６ｍｍ、両端部から１００ｍｍ部はＲ部の最大高さ２．２７ｍｍ、中心１０６ｍｍ部はＲ部の最大高さ２．３７ｍｍ（凸部高さ０．１ｍｍ）である、図１５に示すような金型に上記磁石粉コンパウンドを充填した。１８，０００（Ｏｅ）の磁界が発生するように直流電界を加え、磁場印加状態で室温で５．５ｔｏｎ／ｃｍ^２のプレス圧を加え、磁場成型を行った。磁場方向はマグネットブロックの高さ方向で、図１１に示すような横磁場成型法で行った。
得られたマグネットブロックはＰ２極用のマグネットブロックであり、マグネットブロックの寸法は幅６．０５ｍｍ、高さ２．３１ｍｍ、長さ３０６．１ｍｍであり、密度は５．３３ｇ／ｃｍ^３であった。

さらに、金型収納部の大きさが幅４．０ｍｍ、長さ３０６ｍｍの金型で、全長に亘りＲ部の最大高さ２．２７ｍｍ（凸部なし）である金型に上記磁石粉コンパウンドを充填した。１８，０００（Ｏｅ）の磁界が発生するように直流電界を加え、磁場印加状態で室温で５．５ｔｏｎ／ｃｍ^２のプレス圧を加え、磁場成型を行った。この時、磁場方向はマグネットブロックの高さ方向で、図１１に示すような横磁場成型法で行った。
得られたマグネットブロックはＰ１極用のマグネットブロックであり、マグネットブロックの寸法は幅２．０３ｍｍ、高さ２．３１ｍｍ、長さ３０６．１ｍｍであり、密度は５．３５ｇ／ｃｍ^３であった。

上記のように成型した後、平板状のベーク治具にセットし、１００℃−１０ｍｉｎのベークを行ない、マグネットブロック強度を向上させると供に、成型で発生した反りを矯正した。ベーク後空芯コイルで発生磁場２．５Ｔのパルス着磁を行ない、着磁を完成させ、本発明の実施例であるマグネット成型体Ａ（Ｐ２極用およびＰ１極用のマグネットブロック）を得た。

本発明との比較例であるマグネット成型体Ｂを作製するべく、金型収納部の大きさが幅１２．０ｍｍ、長さ３０６ｍｍ、両端部から１００ｍｍ部はＲ部の最大高さ２．２７ｍｍ、中心１０６ｍｍ部はＲ部の最大高さ２．５７ｍｍ（凸部高さ０．３ｍｍ）である、図１５に示すような金型に上記磁石粉コンパウンドを充填した。図１１に示すような横磁場成型法で成型しＰ２極用マグネットブロックを得た。これと前記成型体ＡのＰ１極用のマグネットブロックを組み合わせてマグネット成型体Ｂとした。

本発明との比較例であるマグネット成型体Ｃを作製するべく、金型収納部の大きさが幅１２．０ｍｍ、長さ３０６ｍｍ、両端部から１００ｍｍ部はＲ部の最大高さ２．２７ｍｍ、中心１０６ｍｍ部はＲ部の最大高さ２．４７ｍｍ（凸部高さ０．２ｍｍ）である、図１５に示すような金型に上記磁石粉コンパウンドを充填した。図１１に示すような横磁場成型法で成型しＰ２極用マグネットブロックを得た。

本発明との比較例であるマグネット成型体Ｄを作製するべく、金型収納部の大きさが幅１２．０ｍｍ、長さ３０６ｍｍ、全長に亘りＲ部の最大高さ２．２７ｍｍ（凸部なし）である金型に上記磁石粉コンパウンドを充填した。図１１に示すような横磁場成型法で成型しＰ２極用マグネットブロックを得た。

前記第２４ないし２６欄に示すマグネットブロックを、成型後、平板状のベーク治具にセットし、１００℃−１０ｍｉｎのベークを行ない、マグネットブロック強度を向上させると供に、成型で発生した反りを矯正した。ベーク後空芯コイルで発生磁場２．５Ｔのパルス着磁を行ない、着磁を完成させ、本発明の比較例であるマグネット成型体Ｂ、ＣおよびＤを得た。なお、Ｐ１極用のマグネットブロックは、実施例のマグネット成型体Ａと共通とした。
図１６に、マグネット成型体Ａ、Ｂ、ＣおよびＤのマグネットブロック（Ｐ２極用）の形状を示す。

上記マグネットブロックを取付けて本発明のマグローラを構成するプラスチックマグローラは、以下のように作製した。
フェライト磁石とＥＥＡ樹脂からなる磁石コンパウンドを磁場中押し出し成型で２３．０ｍｍφのマグローラチューブを作成し、中空部に６ｍｍφの芯金を挿入した。
尚、この時、現像主極（Ｐ１極）と現像極の下流側隣接極（Ｐ２極）には溝が形成されている。
Ｐ１用の溝は深さ３．０ｍｍ、幅２．５ｍｍ、長さ３０６．１ｍｍの溝が形成され、Ｐ２極には、深さ２．３ｍｍ、幅１０．０ｍｍ、長さ３０６．１ｍｍの溝が形成されている。

上記のようにして作製したプラスチックマグローラをヨーク着磁法で各極の着磁を行い、その後Ｐ１、Ｐ２極溝部に上記マグネット成型体のマグネットブロックをそれぞれ配置し、瞬間接着剤で固定した。これらのマグローラについて長手方向の磁束密度分布の評価と、画像ムラ評価を行ったところ下表のような結果を得た。

本発明の実施例１の場合、長手方向磁気密度偏差は、前記ＳＬＩＣ現像ローラの基準値１０ｍＴ以内であり、画像ムラも目視できない程度であり、ＳＬＩＣ現像ローラとして使用可能なレベルであった。
これに対し、マグネットブロック底面の凸部高さを変えた比較例１ないし３の場合は、長手方向磁気密度偏差、画像ムラ評価に関して基準のレベルに達せず、ＳＬＩＣ現像ローラとして使用不可能または困難なレベルであった。

特許文献１に記載のマグローラの構成模式図である。 マグネットブロックが外側にＲ形状を持つことを特徴とするマグローラの構成模式図である。 圧縮成型工法でマグネットブロックを成型する場合の金型内の圧力ベクトルをマグネットブロックの短手方向断面（３ａ）、長手方向断面（３ｂ）で示した図である。 マグネットブロックの長手方向の磁束密度分布を示す図である。 底面の全長に凸部を有するマグネットブロックの模式図（５ａ）および底面の一部に凸部を有するマグネットブロックの模式図（５ｂ）である。 希土類マグネットの磁束密度の表面からの距離に対する減衰特性を示す図である。 マグネットブロックの長手方向断面形状と長手方向磁束密度分布の関係を示す図である。 接着面に凸部を有するマグネットブロックをローラ溝に配置した場合の模式図である。 マグネットブロックをマグローラ溝に配置した場合の現像ローラの断面図である。 マグネットブロックの短手方向の断面形状を示す模式図である。 マグネットブロックの圧縮成型工法の模式図である。 本発明の現像装置の一実施例を示す概略構成図である。 本発明のプロセスカートリッジの一実施例を示す概略構成図である。 本発明の画像形成装置の一実施例を示す概略構成図である。 マグネットブロック成型時の金型の断面図である。 本発明の実施例および比較例におけるマグネットブロックの短手方向の断面形状を示す模式図である。

符号の説明

４ 現像装置
１０ 中間転写ベルト
１４、１５、１６ 支持ローラ
１７ 中間転写ベルトクリーニング装置
１８ 画像形成手段
２０ タンデム型画像形成装置
２１ 露光装置
２２ 二次転写装置
２５ 定着装置
２６ 定着ベルト
２８ シート反転装置
３０ 原稿台
３２ コンタクトガラス
３３ 第一走行体
３４ 第二走行体
３５ 結像レンズ
３６ 読み取りセンサ
４０ 感光体
４２、５０ 給紙ローラ
４３ ペーパーバンク
４４ 給紙カセット
４５、５２ 分離ローラ
４６、４８ 給紙路
４７ 搬送ローラ
４９ レジストローラ
５１ 手差しトレイ
５３ 手差し給紙路
５５ 切換爪
５６ 排出ローラ
５７ 排紙トレイ
６２ 一次転写手段
１００ 複写装置本体
２００ 給紙テーブル
３００ スキャナ
４１０ 磁石成型部
４１１ 電磁石
４１２ 上パンチ
４１３ 下パンチ
４１４ ギャップ
４１５ 磁場印加方向
５００ 原稿自動搬送装置

Claims (7)

1. 円筒形状のマグネットチューブの一部に他の部材の埋め込みができるよう溝が成型され、
   その溝に高磁力のマグネットブロックが配設されているマグローラにおいて、
   前記高磁力のマグネットブロックは、マグローラと接する面の一部もしくは全面に凸形状を有する
   ことを特徴とするマグローラ。
2. 請求項１に記載のマグローラにおいて、
   前記溝に配設される高磁力マグネットブロックの凸部の高さは０.１ｍｍ以下である
   ことを特徴とするマグローラ。
3. 請求項１または２に記載のマグローラにおいて、
   前記溝に配設される高磁力マグネットブロックは、マグローラの外側にＲ形状を持っている
   ことを特徴とするマグローラ。
4. 請求項１ないし３のいずれかに記載のマグローラにおいて、
   前記溝に配設される高磁力マグネットブロックは、磁場中で圧縮成型してなる
   ことを特徴とするマグローラ。
5. 潜像担持体に形成された静電潜像を現像する現像装置において、
   前記現像装置は、請求項１ないし４のいずれかに記載のマグローラを現像ローラとする
   ことを特徴とする現像装置。
6. 潜像担持体と、少なくとも１以上のプロセス手段とを一体にし、画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、
   前記プロセスカートリッジは、請求項５に記載した現像装置を備える
   ことを特徴とするプロセスカートリッジ。
7. 潜像担持体上に形成された静電潜像をトナーで可視化する画像形成装置において、
   前記画像形成装置は、請求項５に記載した現像装置を備える
   ことを特徴とする画像形成装置。

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