JP2006196695A - 長尺磁石成形体、及び、その製造方法、並びに、マグネットローラ、現像剤担持体、現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】長手方向両端部のエッジ部が崩れたり、長手方向両端部が脱落したりすることがなく、しかも、図１に示されている磁束密度分布にみるように、長手方向において均一な磁気特性を有する長尺磁石成形体を低コストで提供する。
【解決手段】磁石粉と熱可塑性樹脂微粒子とからなる磁石コンパウンドを磁場中で圧縮成形してなる長尺磁石成形体１０において、該長尺磁石成形体１０の長手方向両端部１，３における磁石粉の平均粒径が、該長尺磁石成形体１０の長手方向両端部１，３を除く部分２における磁石粉の平均粒径よりも大きいものとする。前記長尺磁石成形体１０の長手方向両端部１，３における磁石粉の平均粒径は、好ましくは、１５０〜３００μｍであり、そして、前記長尺磁石成形体１０の長手方向両端部１，３を除く部分２における磁石粉の平均粒径は、好ましくは、９０〜１５０未満μｍである。
【選択図】図１

Description

本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンター等の画像形成装置において用いられる長尺磁石成形体、その製造方法、並びに、該長尺磁石成形体を埋設させたマグネットローラ、該マグネットローラを有する現像ローラ、該現像ローラを有する現像装置、該現像装置を有するプロセスカートリッジ、及び、該プロセスカートリッジを有する画像形成装置に関する。

従来、磁性材料とプラスチック樹脂材料とを混練した混合材料を成形して任意の形状のプラスチックマグネットを得ている。かかるプラスチックマグネットの製造方法としては、（イ）射出成形法（特許文献１を参照。）、（ロ）押出し成形法（特許文献２を参照。）、及び、（ハ）圧縮成形法（特許文献３を参照。）の３つの成形方法があった。

前記（イ）の射出成形法は、混合材料に十分な流動性を持たせるために加熱溶融し、その加熱溶融した材料を金型内に射出させ所定の形状を得る方法である。前記（ロ）の押出し成形法は、混合材料を加熱溶融し、その加熱溶融した材料を金型から押出しながら冷却固化させて所定の形状を得る方法である。そして、前記（ハ）の圧縮成形法は、混合材料を金型内に充填し圧縮成形を行う方法である。
特開２００２−１９０４２１号公報 特開２００１−９３７２４号公報 特開２００１−１１８７１８号公報

前記（イ）の射出成形法では、金型寸法により得られる成形品の寸法が決定されるので、異形状の磁石であっても寸法精度の高い成形が可能となるが、金型内へ流動させるためには、バインダー樹脂の配合比率を高める必要があので、磁石材料の配合比率を低くしなければならなず、そのために、高磁力なマグネットを得ることが難しくなるという問題があった。

前記（ロ）の押出し成形法では、連続して成形されるので、生産性に優れる反面、射出成形法と比較し寸法精度は出にくいという問題があり、また、射出成形法と同様に磁石材料の配合比率を上げることが難しく、そのために、高磁力なマグネットを得ることが難しくなるという問題があった。

そして、前記（ハ）の圧縮成形法では、成形品の密度を高めるためにプレス圧力を大きくする必要があるが、現在、圧縮成形用コンパウンドとして一般的なエポキシコンパウンドを使用する場合には、１００ｋＮ／ｃｍ² 以上のプレス圧が必要になるので、マグネットローラの特定極のマグネットを製造する場合には、１０００ｋＮ／ｃｍ² クラスのプレス機が必要になる。したがって、圧縮成形装置の構造が大がかりなものとなり、また、金型の機械的強度を高くする必要があるので、圧縮成形法による長尺磁石の製造を実用化することは難しいという問題があった。

そこで、本発明者らは、６０ｋＮ／ｃｍ² 以下の低プレス圧でも高密度であって、しかも、高磁力なマグネットが得られる磁石コンパウンドを提案した（特願２００３−２８６４８６号）。この磁石コンパウンドによれば、そのバインダー材料として熱可塑性微粉末を用いるものであるので、例えば、５５ｋＮ／ｃｍ² のプレス圧で密度：５．４ｇ／ｃｍ² 及び磁力：１３．５ＭＧＯｅのマグネットが得られる。

図９は、本発明者らが提案した圧縮成形機の概略側面説明図である。図１０は、低プレス圧下で圧縮成形された長尺磁石成形体を示す図面であって、（ａ）は、横断面図であり、そして、（ｂ）は、縦断面図である。図１１は、低プレス圧下で圧縮成形された長尺磁石成形体の両端エッジ部に発生した崩れを示す説明図である。図１２は、低プレス圧下で圧縮成形された長尺磁石成形体の長手方向両端エッジ部に発生した脱落を示す説明図である。図１３は、長尺磁石成形体の端部の磁束密度が高くなる性質（エッジ効果）を説明する説明図である。図１４は、エッジ効果にばらつきが生じたことを示す説明図である。

図９に示すように、熱可塑性樹脂微粒子をバインダー材料として含有する磁石コンパウンドを下金型１０３におけるキャビティ１０２に充填し、これを矢印の方向に示す方向の磁場中において上金型１０５で矢印方向に圧縮成形すると、図１０に示すような長尺磁石成形体１０１が得られる。図９において、１０４は、コイルである。しかしながら、このような低プレス圧下で熱可塑性樹脂微粒子を含有する磁石コンパウンドを圧縮成形すると、長尺磁石成形体１０１の長手方向両端部の強度が低下して、図１１に示すように、長手方向両端部のエッジ部に崩れが発生したり、また、図１２に示すように、長手方向両端部に脱落が発生するという問題があった。

また、一般的に、熱可塑性樹脂微粒子を含有する磁石コンパウンドを圧縮成形すると、図１３に示すように、形状や長さによらずに、成形された長尺磁石成形体１０１の端部の磁束密度が高くなる性質、いわゆる、エッジ効果が生じるが、低プレス圧下で熱可塑性樹脂微粒子を含有する磁石コンパウンドを圧縮成形すると、図１４に示すように、プレス圧の低いキャビティの両端では、長尺磁石成形体１０１の成形密度が不安定になるので、エッジ効果にばらつきが生じ、そのために、長尺磁石成形体１０１の長手方向において均一な磁気特性を得ることが困難になるという問題があった。

また、このような両端部の磁気特性が両端部を除く部分に比べて高い長尺磁石成形体１０１をマグネットローラに配置すると、マグネットローラ上の他の磁極も影響をうけるので、磁極によっては、端部の磁束密度が高くなったり、逆に、低くなったりし、それらのために、安定した磁気特性を有するマグネットローラを得ることができないという問題があった。さらに、このようなマグネットローラを現像ローラとして使用すると、現像極では、局所的に端部の現像剤量が増えて画像ムラや地汚れといった画像特性上の問題があり、そして、現像剤をローラ上から離す磁極（即ち、剤切れ極）では、局所的に剤が離れずらくなって、現像剤のつれまわり、現像剤の汲み上げ不良等が発生し、それらのために、良好な画像を得ることができないという問題があった。

本発明は、かかる問題を解決することを目的としている。

即ち、本発明は、長手方向両端部のエッジ部が崩れたり、長手方向両端部が脱落したりすることがなく、しかも、長手方向において均一な磁気特性を有する長尺磁石成形体、及び、その製造方法を低コストで提供することを第１の目的とし、前記長尺磁石成形体を埋設させても安定した磁気特性を得ることができるマグネットローラを低コストで提供することを第２の目的とし、そして、良好な画像を得ることができる現像剤担持体、現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置を低コストで提供することを第３の目的としている。

請求項１に記載された発明は、上記目的を達成するために、磁石粉と熱可塑性樹脂微粒子とからなる磁石コンパウンドを磁場中で圧縮成形してなる長尺磁石成形体において、該長尺磁石成形体の長手方向両端部における磁石粉の平均粒径が、該長尺磁石成形体の長手方向両端部を除く部分における磁石粉の平均粒径よりも大きいことを特徴とする長尺磁石成形体である。

請求項２に記載された発明は、請求項１に記載された発明において、前記長尺磁石成形体の長手方向両端部における磁石粉の平均粒径が１５０〜３００μｍであり、そして、前記長尺磁石成形体の長手方向両端部を除く部分における磁石粉の平均粒径が９０〜１５０未満μｍであることを特徴とするものである。

請求項３に記載された発明は、磁石粉と熱可塑性樹脂微粒子とからなるコンパウンドを磁場中で圧縮成形してなる長尺磁石成形体において、該長尺磁石成形体の長手方向両端部における磁石粉の混合率が、該長尺磁石成形体の長手方向両端部を除く部分における磁石粉の混合率よりも大きいことを特徴とする長尺磁石成形体である。

請求項４に記載された発明は、請求項３に記載された発明において、前記長尺磁石成形体の長手方向両端部における磁石粉の混合率が９６〜９９重量％であり、そして、前記長尺磁石成形体の長手方向両端部を除く部分における磁石粉の混合率が８０〜９６未満重量％であることを特徴とするものである。

請求項５に記載された発明は、キャビティの長手方向両端部に第１層及び第３層としてそれぞれ充填された、磁石粉と熱可塑性樹脂微粒子とからなる第２の磁石コンパウンド、並びに、該キャビティの長手方向両端部を除く部分に第２層として充填された、磁石粉と熱可塑性樹脂微粒子とからなる第１の磁石コンパウンド、を磁場中で圧縮成形する長尺磁石成形体の製造方法において、該第２の磁石コンパウンドにおける磁石粉の平均粒径を、該第１の磁石コンパウンドにおける磁石粉の平均粒径よりも、大きくしたことを特徴とする長尺磁石成形体の製造方法である。

請求項６に記載された発明は、キャビティの長手方向両端部に第１層及び第３層としてそれぞれ充填された、磁石粉と熱可塑性樹脂微粒子とからなる第２の磁石コンパウンド、並びに、該キャビティの長手方向両端部を除く部分に第２層として充填された、磁石粉と熱可塑性樹脂微粒子とからなる第１の磁石コンパウンド、を磁場中で圧縮成形する長尺磁石成形体の製造方法において、該第２の磁石コンパウンドにおける磁石粉の配合比を、該第１の磁石コンパウンドにおける磁石粉の配合比よりも、大きくしたことを特徴とする長尺磁石成形体の製造方法である。

請求項７に記載された発明は、磁石粉を含有するプラスチック磁石で構成される円筒形状のマグネットローラの一部の極に相当する部分に、他の部材が埋設できるような、溝形状の収納部分が１極以上配設されたマグネットローラにおいて、該溝状の収納部分に、該円筒状のマグネットローラのプラスチック磁石よりも高磁力の磁石成形体として、請求項１〜４のいずれか１項に記載の長尺磁石成形体を埋設したことを特徴とするマグネットローラである。

請求項８に記載された発明は、請求項７に記載のマグネットローラの外周に回転可能な非磁性円筒体が配置されていることを特徴とする現像剤担持体である。

請求項９に記載された発明は、現像剤担持体、現像剤供給部材、現像剤層規制部材、及び、像担持体を少なくとも有する現像装置において、該現像剤担持体として、請求項８に記載の現像剤担持体を有することを特徴とする現像装置である。

請求項１０に記載された発明は、現像剤担持体、現像剤供給部材、現像剤層規制部材、及び、像担持体を少なくとも有する現像装置、並びに、帯電ローラを有するプロセスカートリッジにおいて、該現像装置として、請求項９に記載の現像装置を有することを特徴とするプロセスカートリッジである。

請求項１１に記載された発明は、プロセスカートリッジ、光書き込み手段、転写部材、及び、定着装置を少なくとも有する画像形成装置において、プロセスカートリッジとして、請求項１０に記載のプロセスカートリッジを有することを特徴とする画像形成装置である。

請求項１，２に記載された発明によれば、長尺磁石成形体の長手方向両端部における磁石粉の平均粒径が、該長尺磁石成形体の長手方向両端部を除く部分における磁石粉の平均粒径よりも大きいので、長手方向両端部のエッジ部が崩れたり、長手方向両端部が脱落したりすることがなく、しかも、長手方向において均一な磁気特性を有する長尺磁石成形体を低コストで提供することができる。

請求項３，４に記載された発明によれば、長尺磁石成形体の長手方向両端部における磁石粉の平均粒径が、該長尺磁石成形体の長手方向両端部を除く部分における磁石粉の平均粒径よりも大きいので、長手方向両端部のエッジ部が崩れたり、長手方向両端部が脱落したりすることがなく、しかも、長手方向において均一な磁気特性を有する長尺磁石成形体を低コストで提供することができる。

請求項５に記載された発明によれば、第２の磁石コンパウンドにおける磁石粉の平均粒径を、第１の磁石コンパウンドにおける磁石粉の平均粒径よりも、大きくしたので、長手方向両端部のエッジ部が崩れたり、長手方向両端部が脱落したりすることがなく、しかも、長手方向において均一な磁気特性を有する長尺磁石成形体を低コストで製造することができる。

請求項６に記載された発明によれば、第２の磁石コンパウンドにおける磁石粉の配合比を、該第１の磁石コンパウンドにおける磁石粉の配合比よりも、大きくしたので、長手方向両端部のエッジ部が崩れたり、長手方向両端部が脱落したりすることがなく、しかも、長手方向において均一な磁気特性を有する長尺磁石成形体を低コストで製造することができる。

請求項７に記載された発明によれば、溝状の収納部分に、マグネットローラのプラスチック磁石よりも高磁力の磁石成形体として、請求項１〜６のいずれかに記載の長尺磁石成形体を埋設したので、現像極に相当する部分の長手方向で均一な磁束密度分布を得ることができ、そのために、現像極に相当する部分の磁力及び磁力波形の傾きが調整可能となり、よって、設計余裕度の高いマグネットローラを提供することができる。

請求項８に記載された発明によれば、請求項７に記載のマグネットローラの外周に回転可能な非磁性円筒体が配置されているので、現像極部分の狭半値幅で高磁力の磁力波形が達成でき、そのために、キャリアの付着を防止しすることができ、よって、高画質化が可能な現像剤担持体を提供することができる。

請求項９に記載された発明によれば、現像剤担持体、現像剤供給部材、現像剤層規制部材、及び、現像剤を少なくとも有する現像装置において、該現像剤担持体として、請求項８に記載の現像剤担持体を有しているので、高画質化が可能となる。

請求項１０に記載された発明によれば、現像装置、感光体及び帯電ローラを少なくとも有するプロセスカートリッジにおいて、該現像装置として、請求項９に記載の現像装置を有しているので、高画質化が可能となる。

請求項１１に記載された発明によれば、プロセスカートリッジ、光書き込み手段、転写部材、及び、定着装置を少なくとも有する画像形成装置において、請求項１０に記載のプロセスカートリッジを有しているので、高画質化が可能となる。

図１は、本発明の一実施の形態を示す長尺磁石成形体の磁束分布を示す説明図である。図２は、磁石コンパウンドをキャビティに充填した状態を示す説明図である。図３は、実施例１，２及び比較例１で得た長尺磁石成形体の両端部における崩れ及び脱落の測定方法を示す説明図である。図４は、本発明の一実施の形態を示すマグネットローラの断面図である。図５は、本発明の一実施の形態を示す現像剤担持体の一部断面平面図である。図６は、本発明の一実施の形態を示す現像装置の説明図である。図７は、本発明の一実施の形態を示すプロセスカートリッジの説明図である。図８は、本発明の一実施の形態を示す画像形成装置の説明図である。

これまでに提案された長尺磁石成形体は、その長手方向両端部において成形品密度が低いので、強度が小さく崩れ易いものとなっていたが、本発明者らは、『長尺磁石成形体に含有される磁石粉の粒径が大きくなるほど磁石粉の流動性が良くなってキャビティ内への磁石粉の充填量も増加するので、該長尺磁石成形体の長手方向両端部に平均粒径が大きい磁石コンパウンドを充填することでその長手方向両端部を除く部分よりも多くの磁石コンパウンドが充填され、そのために、その長手方向両端部の成形品密度が増加して、長手方向両端部のエッジ部が崩れたり（図１１図を参照。）、長手方向両端部が脱落したりする（図１２を参照。）ことがなく、しかも、図１に示されている磁束密度分布にみるように、長手方向において均一な磁気特性を有する長尺磁石成形体を得ること』ができることを見出して本発明を完成するに至った。

即ち、本発明の長尺磁石成形体１０は、図１に示されているように、磁性粉と熱可塑性樹脂微粒子とからなる磁石コンパウンドを磁場中で圧縮成形されたものである。そして、その長尺磁石成形体１０の長手方向両端部１，３における磁石粉の平均粒径は、該長尺磁石成形体１０の長手方向両端部１，３を除く部分２における磁石粉の平均粒径よりも大きいものとなっている。

前記長尺磁石成形体１０の長手方向両端部１，３における磁石粉の平均粒径は、好ましくは、１５０〜３００μｍであり、そして、長尺磁石成形体１０の長手方向両端部１，３を除く部分２における磁石粉の平均粒径は、好ましくは、９０〜１５０未満μｍである。本発明においては、前記「長手方向両端部」の長さは、好ましくは、幅方向長さの１０％以下であり、例えば、長さ３００ｍｍの長尺磁石成形体では、３０ｍｍ以下である。

このように、長尺磁石成形体１０の長手方向両端部１，３における磁石粉の平均粒径が、該長尺磁石成形体１０の長手方向両端部１，３を除く部分２における磁石粉の平均粒径よりも大きいと、長手方向両端部１，３のエッジ部が崩れたり（図１１図を参照。）、長手方向両端部１，３が脱落したりする（図１２を参照。）ことがなく、しかも、図１に示されている磁束密度分布にみるように、長手方向において均一な磁気特性を有する長尺磁石成形体１０を低コストで提供することができる。

また、これまでに提案された長尺磁石成形体は、その長手方向両端部において成形品密度が低いので、強度が小さく崩れ易いものとなっていたが、本発明者らは、『長尺磁石成形体に含有される磁石粉の混合率が大きくなるほど磁石粉の流動性が良くなってキャビティ内への磁石粉の充填量も増加するので、該長尺磁石成形体の長手方向両端部に磁石粉の混合率が大きい磁石コンパウンドを充填することでその長手方向両端部を除く部分よりも多くの磁石コンパウンドが充填され、そのために、その長手方向両端部の成形品密度が増加して、長手方向両端部のエッジ部が崩れたり（図１１図を参照。）、長手方向両端部が脱落したりする（図１２を参照。）ことがなく、しかも、長手方向において均一な磁気特性を有する長尺磁石成形体を得ること』ができることを見出して本発明を完成するに至った。

即ち、本発明の長尺磁石成形体１０は、図１に示されているように、磁性粉と熱可塑性樹脂微粒子とからなる磁石コンパウンドを磁場中で圧縮成形されたものである。そして、この長尺磁石成形体１０の長手方向両端部１，３における磁石粉の混合率が、該長尺磁石成形体１０の長手方向両端部１，３を除く部分２における磁石粉の混合率よりも大きいものとなっている。

前記長尺磁石成形体１０の長手方向両端部１，３における磁石粉の平均粒径は、好ましくは、１５０〜３００μｍであり、そして、前記長尺磁石成形体の長手方向両端部を除く部分における磁石粉の平均粒径は、好ましくは、９０〜１５０未満μｍである。本発明においては、前記「長手方向両端部」の長さは、好ましくは、幅方向長さの１０％以下であり、例えば、長さ３００ｍｍの長尺磁石成形体では、３０ｍｍ以下である。

このように、長尺磁石成形体１０の長手方向両端部１，３における磁石粉の混合率が、該長尺磁石成形体１０の長手方向両端部１，３を除く部分における磁石粉の混合率よりも大きいと、長手方向両端部１，３のエッジ部が崩れたり（図１１図を参照。）、長手方向両端部１，３が脱落したりする（図１２を参照。）ことがなく、しかも、図１に示されている磁束密度分布にみるように、長手方向において均一な磁気特性を有する長尺磁石成形体１０を低コストで提供することができる。

図２に示されているように、本発明の長尺磁石成形体（図１における１０を参照。）は、キャビティ２１の長手方向両端部に第１層１１及び第３層１３としてそれぞれ充填された、磁石粉と熱可塑性樹脂微粒子とからなる第２の磁石コンパウンド、並びに、該キャビティ２１の長手方向両端部を除く部分に第２層１２として充填された、磁石粉と熱可塑性樹脂微粒子とからなる第１の磁石コンパウンド、を磁場中で圧縮成形することにより製造される。そして、その際、該第２の磁石コンパウンドにおける磁石粉の平均粒径を、該第１の磁石コンパウンドにおける磁石粉の平均粒径よりも、大きくする。図２において、２０は、磁石コンパウンドである。

このように前記第２の磁石コンパウンドにおける磁石粉の平均粒径を、前記第１の磁石コンパウンドにおける磁石粉の平均粒径よりも、大きくすると、長手方向両端部１，３のエッジ部が崩れたり（図１１図を参照。）、長手方向両端部１，３が脱落したりする（図１２を参照。）ことがなく、しかも、図１に示されている磁束密度分布にみるように、長手方向において均一な磁気特性を有する長尺磁石成形体１０を低コストで提供することができる。

図２に示されているように、本発明の長尺磁石成形体（図１における１０を参照。）は、キャビティ２１の長手方向両端部に第１層１１及び第３層１３としてそれぞれ充填された、磁石粉と熱可塑性樹脂微粒子とからなる第２の磁石コンパウンド、並びに、該キャビティ２１の長手方向両端部を除く部分に第２層１２として充填された、磁石粉と熱可塑性樹脂微粒子とからなる第１の磁石コンパウンド、を磁場中で圧縮成形することにより製造される。そして、その際、該第２の磁石コンパウンドにおける磁石粉の配合比を、該第１の磁石コンパウンドにおける磁石粉の配合比よりも、大きくする。

このように、前記第２の磁石コンパウンドにおける磁石粉の配合比を、前記第１の磁石コンパウンドにおける磁石粉の配合比よりも、大きくすると、長手方向両端部１，３のエッジ部が崩れたり（図１１図を参照。）、長手方向両端部１，３が脱落したりする（図１２を参照。）ことがなく、しかも、図１に示されている磁束密度分布にみるように、長手方向において均一な磁気特性を有する長尺磁石成形体１０を低コストで提供することができる。

本発明における磁性粉は、好ましくは、１３ＭＧＯｅ以上もの高磁力化が可能な希土類元素を含有している。このような希土類元素を含有する磁性粉は、希土類元素と遷移金属とを含む合金よりなり、それらの合金は、
（イ）Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系合金（式中、Ｒは、Ｙを含む希土類元素のうちの少なくとも１種である。）であって、その代表的なものとしては、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系合金、Ｐｒ−Ｆｅ−Ｂ系合金、Ｎｄ−Ｐｒ−Ｆｅ−Ｂ系合金、Ｃｅ−Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系合金、Ｃｅ−Ｐｒ−Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系合金、又は、これらにおけるＦｅの一部をＣｏ、Ｎｉなどのほかの遷移金属で置換したものであるか、
（ロ）Ｓｍ−Ｃｏ系合金であって、Ｓｍを主とする希土類元素と、Ｃｏを主とする遷移金属とを基本成分とするものであり、その代表的なものとしては、ＳｍＣｏ５、又は、Ｓｍ２ＴＭ１７（式中、ＴＭは、遷移金属である。）であるか、或いは、
（ハ）Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系合金であって、Ｓｍを主とする希土類元素と、Ｆｅを主とする遷移金属と、Ｎを主とする格子間元素とを基本成分とするものであり、その代表的なものとしては、Ｓｍ２Ｆｅ１７合金を窒化して作製したＳｍ２Ｆｅ１７Ｎ３であるが、本発明では、特に、（イ）が好ましい。

前記希土類元素としては、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、ミッシュメタル等が挙げられ、これらを１種又は２種以上含むことができる。また、遷移金属としては、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ等が挙げられ、これらを１種又は２種以上含むことができる。また、磁性粉１には、磁気特性を向上させるために、必要に応じ、Ｂ、Ａｌ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｇａ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ａｇ、Ｚｎ等を含有することもできる。

前記「熱可塑性樹脂微粒子」を構成する「熱可塑性樹脂」は、例えば、ポリスチレン、ポリクロロエチレン、ポリビニルトルエン等のスチレン系化合物及びその置換体よりなる単重合体、並びに、スチレン−ｐ−クロロスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビニルナフタレン共重合体、スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン−α−クロルメタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル重合体、スチレン−ビニルメチルエーテル重合体、スチレン−ビニルメチルケトン重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−アクリロニトリル−インデン共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体等のスチレン系共重合体があげられる。また、前記「熱可塑性樹脂」は、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリビニルブチルブチラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、フェノール樹脂、エポキシポリオール系樹脂等の樹脂であってもかまわない。これらの樹脂は、１種又は２種以上混合して使用することができる。

前記「熱可塑性樹脂微粒子」は、好ましくは、熱可塑性樹脂、顔料、帯電性制御剤、及び、離型剤の混合物を加熱ニーダー、３本ロールミル等の加熱混合処理可能な装置により、溶融、混練後、冷却固化したものをジェットミル、ボールミル等の粉砕機により１〜５０μｍの粒径に粉砕することにより得る。希土類磁性粉のバインダーとして作用する樹脂は、熱可塑性樹脂であるが、低軟化点の熱可塑性樹脂は粉砕しても再凝集してしまい、微粒子(１０μｍ以下)がえられ難い。そこで、顔料（例えば、カーボンブラック）を混練することにより、粉砕後の再凝集を防止することができる。顔料の添加量は、１〜２０ｗｔ％、好ましくは、５〜１０ｗｔ％である。帯電制御剤は、磁石粒子と熱可塑性樹脂微粒子の分散性を向上するために添加される。帯電制御剤の添加量は、１〜２０ｗｔ％、好ましくは、０．５〜１０ｗｔ％である。離型剤は、成形後の型離れ性を良くするために添加される。離型剤の添加量は、１〜２０ｗｔ％、好ましくは、２〜１０ｗｔ％である。流動性付与剤は、粉砕後の（熱可塑性樹脂＋顔料＋帯電制御剤＋離型剤）に添加することにより、流動性を改善することができる。

本発明においては、前記熱可塑性樹脂微粒子は、好ましくは、乳化重合法又は懸濁重合法により製造された球状の微粒子である。このように、前記熱可塑性樹脂微粒子が乳化重合法又は懸濁重合法により製造された球状の微粒子であると、圧縮成形物の高密度化が可能になるので、磁気特性をさらに向上させることができる。また、球状粒子とすると、磁性粉への被覆面積が向上するので、磁石成形体の表面の磁性粉の露出面積が低減でき、そのために、防錆効果が生じる。

図４に示すように、本発明のマグネットローラ４０は、磁性粉を含有するプラスチック磁石で構成される円筒形状のマグネットローラ３２の一部の極に相当する部分に、他の部材が埋設できるような、溝形状の収納部分が１極以上配設されている。そして、該収納部分に、該円筒状のマグネットローラ３２のプラスチック磁石よりも高磁力の磁石成形体として請求項１〜４のいずれかに記載の磁石成形体１０を埋設する。なお、図４において、３１は、芯軸である。このように、該収納部分に、該円筒状のマグネットローラ３２のプラスチック磁石よりも高磁力の磁石成形体１０として請求項１〜６のいずれかに記載の磁石成形体１０を埋設すると、現像極に相当する部分の長手方向で均一な磁束密度分布を得ることができ、そのために、現像極に相当する部分の磁力及び磁力波形の傾きが調整可能となり、よって、設計余裕度の高いマグネットローラ４０を提供することができる。

図５に示すように、本発明の現像剤担持体５０には、請求項７に記載のマグネットローラ（図４における４０を参照。）の外周に回転可能な非磁性円筒体３３が配置されている。なお、図５において、３１は、芯軸である。前記非磁性円筒体３３としては、例えば、アルミニウム、ＳＵＳ（ステンレス）などを用いることができる。加工性、軽さの面でアルミニウムが用いられることが多い。アルミニウムの場合、Ａ６０６３、Ａ５０５６、Ａ３００３等、ＳＵＳの場合、３０３、３０４、３１６などを用いることができる。このように、請求項７に記載のマグネットローラの外周に回転可能な非磁性円筒体３３が配置されていると、キャリアの付着を防止することができ、そのために、高画質化を可能とした現像剤担持体を提供することができる。

図６に示すように、本発明の現像装置６０は、現像剤担持体５０、現像剤供給部材４１、及び、現像剤層規制部材４２を少なくとも有している。そして、この現像装置６０は、該現像剤担持体５０として、請求項８に記載の現像剤担持体５０を有している。なお、図６において、４５は像担持体である。このように、該現像剤担持体５０として、請求項８に記載の現像剤担持体５０を有していると、高画質化を可能とした現像装置６０を提供することができる。

図７に示すように、本発明のプロセスカートリッジ７０は、現像剤担持体５０、現像剤供給部材４１、現像剤層規制部材４２、を少なくとも有する現像装置６０、並びに、帯電ローラ４４及び像担持体４５を有している。そして、このプロセスカートリッジ７０は、該現像装置６０として、請求項９に記載の現像装置を有している。このように、該現像装置６０として、請求項９に記載の現像装置を有していると、高画質化を可能とすることができるプロセスカートリッジ７０を提供することができる。

図８に示すように、本発明の画像形成装置８０は、プロセスカートリッジ７０、光書き込み手段１０３、転写部材１０５、及び、定着装置１１７を少なくとも有している。そして、この本発明の画像形成装置８０は、プロセスカートリッジ７０として、請求項１０に記載のプロセスカートリッジを有している。このように、プロセスカートリッジ７０として、請求項１０に記載のプロセスカートリッジを有していると、高画質化を可能とした画像装置８０を提供することができる。

図８においては、画像形成装置８０は、現像剤担持体５０、現像剤供給部材４１、現像剤層規制部材４２、及び、像担持体４５を有する現像装置６０、並びに、帯電ローラ４４を有したものとなっている。また、図８において、１０６は、クリーニングブレードであり、１０７は、除電光学系であり、１１３は、トナー供給部であり、１１４は、レジストローラであり、１１５は、トナー回収羽根であり、１１７は、定着装置であり、そして、１１６は、トナー搬送コイルである。

（実施例１）
（１）平均粒径１０２μｍの異方性Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石粉（愛知製鋼社製、ＭＦＰ−１２）９４．５重量％に、「ポリエステル樹脂７９重量部及びスチレンアクリル樹脂７重量部で構成される軟化点８７℃の熱可塑性樹脂、並びに、カーボンブラック（顔料）７．６重量部、サルチル酸ジルコニウム（帯電制御剤）０．９重量部、カルナバワックスとライスワックスの混合物（離型剤）４．３重量部、及び、疎水性シリカ（流動性付与剤）１．２重量部」からなる平均粒径５．２μｍの微粒子５．５重量％を配合し、これらを攪拌分散して、第１の磁石コンパウンドとした。

（２）平均粒径２１２μｍの異方性Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石粉（愛知製鋼社製、ＭＦＰ−１２）９４．５重量％に、「ポリエステル樹脂７９重量部及びスチレンアクリル樹脂７重量部で構成される軟化点８７℃の熱可塑性樹脂、並びに、カーボンブラック（顔料）７．６重量部、サルチル酸ジルコニウム（帯電制御剤）０．９重量部、カルナバワックスとライスワックスの混合物（離型剤）４．３重量部、及び、疎水性シリカ（流動性付与剤）１．２重量部」からなる平均粒径５．２μｍの微粒子５．５重量％を配合し、これらを攪拌分散して、第２の磁石コンパウンドとした。

（３）図２に示されるような幅２．５ｍｍ、高さ１２．０ｍｍ、長さ３１３ｍｍのキャビティの中に、前記（１）の第２の磁石コンパウンドを第１層として該キャビティの左端から長さ方向に３０ｍｍ充填し、該第１層に続いて前記（２）の第１の磁石コンパウンドを第２層として長さ方向に２５３ｍｍ充填し、そして、該第２層に続いて該キャビティの右端まで前記（１）の第２の磁石コンパウンドを第３層として長さ方向に３０ｍｍ充填した。

そして、（４）このように充填された積層磁石コンパウンドに、プレス方向と直交する方向に配向電流１００Ａの直流電界を加えながら、磁場印加状態で５５ｋＮ／ｃｍ² のプレス圧を加えて、磁場中で圧縮成形を行なって長尺成形体とした後、パルス電圧２５００Ｖ下で該キャビティを有する金型及び長尺成形体の脱磁を行ないながら金型から長尺成形体を脱型し、続いて、この長尺成形体を１００℃の焼成炉で６０分間焼成して長尺磁石成形体とした。

（実施例２）
前記（２）において、平均粒径１０２μｍの異方性Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石粉（愛知製鋼社製、ＭＦＰ−１２）９８重量％に、「ポリエステル樹脂７９重量部及びスチレンアクリル樹脂７重量部で構成される軟化点８７℃の熱可塑性樹脂、並びに、カーボンブラック（顔料）７．６重量部、サルチル酸ジルコニウム（帯電制御剤）０．９重量部、カルナバワックスとライスワックスの混合物（離型剤）４．３重量部、及び、疎水性シリカ（流動性付与剤）１．２重量部」からなる平均粒径５．２μｍの微粒子２重量％を配合し、これらを攪拌分散して、第２の磁石コンパウンドとした以外は、実施例１と同様にして長尺磁石成形体とした。

（比較例１）
前記（１）において、平均粒径７０μｍの異方性Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石粉（愛知製鋼社製、ＭＦＰ−１２）７０重量％に、「ポリエステル樹脂７９重量部及びスチレンアクリル樹脂７重量部で構成される軟化点８７℃の熱可塑性樹脂、並びに、カーボンブラック（顔料）７．６重量部、サルチル酸ジルコニウム（帯電制御剤）０．９重量部、カルナバワックスとライスワックスの混合物（離型剤）４．３重量部、及び、疎水性シリカ（流動性付与剤）１．２重量部」からなる平均粒径５．２μｍの微粒子３０重量％を配合し、これらを攪拌分散して、第１の磁石コンパウンドとし、そして、前記（２）において、前記（１）における第１の磁石コンパウンドと同一の成分の磁石コンパウンドを第２の磁石コンパウンドとした以外は、実施例１と同様にして長尺磁石成形体とした。

以上、実施例１，２及び比較例１で得た長尺磁石成形体にパルス電圧２３００Ｖで着磁を行なって、その長手方向の磁束密度分布を測定した。そして、これらの長尺磁石成形体をパルス電圧２０００Ｖで脱磁した後、それらの両端部より３０ｍｍの位置で長尺磁石成形体を分断して、それらの両端部とそれらの両端部を除く部分の寸法および重量から密度を算出することにより、それらの密度増加率（第２層の成形品密度に対する第１層及び第３層の成形品密度の比）を算出した。また、図３に示されるような長尺磁石成形体の両端部のｘ、ｙ方向の崩れ・脱落の寸法を測定した。測定結果は、次の表１に示される。

本発明の一実施の形態を示す長尺磁石成形体の磁束分布を示す説明図である。 磁石コンパウンドをキャビティに充填した状態を示す説明図である。 実施例１，２及び比較例１で得た長尺磁石成形体の両端部における崩れ・脱落の測定方法を示す説明図である。 本発明の一実施の形態を示すマグネットローラの断面図である。 本発明の一実施の形態を示す現像剤担持体の一部断面平面図である。 本発明の一実施の形態を示す現像装置の説明図である。 本発明の一実施の形態を示すプロセスカートリッジの説明図である。 本発明の一実施の形態を示す画像形成装置の説明図である。 本発明者らが提案した圧縮成形機の概略側面説明図である。 低プレス圧下で圧縮成形された長尺磁石成形体を示す図面であって、（ａ）は、横断面図であり、そして、（ｂ）は、縦断面図である。 低プレス圧下で圧縮成形された長尺磁石成形体の両端エッジ部に発生した崩れを示す説明図である。 低プレス圧下で圧縮成形された長尺磁石成形体の長手方向両端エッジ部に発生した脱落を示す説明図である。 長尺磁石成形体の端部の磁束密度が高くなる性質（エッジ効果）を説明する説明図である。 エッジ効果にばらつきが生じたことを示す説明図である。

符号の説明

１，３ 長手方向端部
２ 長手方向端部を除く部分
１０ 長尺磁石成形体
１１ 第１層（磁石コンパウンド）
１２ 第２層（磁石コンパウンド）
１３ 第３層（磁石コンパウンド）
２０ 磁石コンパウンド
２１ キャビティ
２２ 下金型
３１ 芯軸
３２ 円筒形状のマグネットローラ
３３ 非磁性円筒体
４０ マグネットローラ
５０ 現像剤担持体
４１ 現像剤供給部材
４２ 現像剤層規制部材
４４ 帯電ローラ
４５ 像担持体
６０ 現像装置
７０ プロセスカートリッジ
８０ 画像形成装置

Claims (11)

1. 磁石粉と熱可塑性樹脂微粒子とからなる磁石コンパウンドを磁場中で圧縮成形してなる長尺磁石成形体において、該長尺磁石成形体の長手方向両端部における磁石粉の平均粒径が、該長尺磁石成形体の長手方向両端部を除く部分における磁石粉の平均粒径よりも大きいことを特徴とする長尺磁石成形体。
2. 前記長尺磁石成形体の長手方向両端部における磁石粉の平均粒径が１５０〜３００μｍであり、そして、前記長尺磁石成形体の長手方向両端部を除く部分における磁石粉の平均粒径が９０〜１５０未満μｍであることを特徴とする請求項１に記載の長尺磁石成形体。
3. 磁石粉と熱可塑性樹脂微粒子とからなるコンパウンドを磁場中で圧縮成形してなる長尺磁石成形体において、該長尺磁石成形体の長手方向両端部における磁石粉の混合率が、該長尺磁石成形体の長手方向両端部を除く部分における磁石粉の混合率よりも大きいことを特徴とする長尺磁石成形体。
4. 前記長尺磁石成形体の長手方向両端部における磁石粉の混合率が９６〜９９重量％であり、そして、前記長尺磁石成形体の長手方向両端部を除く部分における磁石粉の混合率が８０〜９６未満重量％であることを特徴とする請求項３に記載の長尺磁石成形体。
5. キャビティの長手方向両端部に第１層及び第３層としてそれぞれ充填された、磁石粉と熱可塑性樹脂微粒子とからなる第２の磁石コンパウンド、並びに、該キャビティの長手方向両端部を除く部分に第２層として充填された、磁石粉と熱可塑性樹脂微粒子とからなる第１の磁石コンパウンド、を磁場中で圧縮成形する長尺磁石成形体の製造方法において、該第２の磁石コンパウンドにおける磁石粉の平均粒径を、該第１の磁石コンパウンドにおける磁石粉の平均粒径よりも、大きくしたことを特徴とする長尺磁石成形体の製造方法。
6. キャビティの長手方向両端部に第１層及び第３層としてそれぞれ充填された、磁石粉と熱可塑性樹脂微粒子とからなる第２の磁石コンパウンド、並びに、該キャビティの長手方向両端部を除く部分に第２層として充填された、磁石粉と熱可塑性樹脂微粒子とからなる第１の磁石コンパウンド、を磁場中で圧縮成形する長尺磁石成形体の製造方法において、該第２の磁石コンパウンドにおける磁石粉の配合比を、該第１の磁石コンパウンドにおける磁石粉の配合比よりも、大きくしたことを特徴とする長尺磁石成形体の製造方法。
7. 磁石粉を含有するプラスチック磁石で構成される円筒形状のマグネットローラの一部の極に相当する部分に、他の部材が埋設できるような、溝形状の収納部分が１極以上配設されたマグネットローラにおいて、該溝状の収納部分に、該円筒状のマグネットローラのプラスチック磁石よりも高磁力の磁石成形体として、請求項１〜４のいずれか１項に記載の長尺磁石成形体を埋設したことを特徴とするマグネットローラ。
8. 請求項７に記載のマグネットローラの外周に回転可能な非磁性円筒体が配置されていることを特徴とする現像剤担持体。
9. 現像剤担持体、現像剤供給部材、現像剤層規制部材、及び、像担持体を少なくとも有する現像装置において、該現像剤担持体として、請求項８に記載の現像剤担持体を有することを特徴とする現像装置。
10. 現像剤担持体、現像剤供給部材、現像剤層規制部材、及び、像担持体を少なくとも有する現像装置、並びに、帯電ローラを有するプロセスカートリッジにおいて、該現像装置として、請求項９に記載の現像装置を有することを特徴とするプロセスカートリッジ。
11. プロセスカートリッジ、光書き込み手段、転写部材、及び、定着装置を少なくとも有する画像形成装置において、プロセスカートリッジとして、請求項１０に記載のプロセスカートリッジを有することを特徴とする画像形成装置。

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