JP2008170689A - マグネットローラ及びその製造方法、現像剤担持体、現像装置、プロセスカートリッジ、並びに、画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小型化、高磁力化が可能でありながら、寿命が長く、軸受けに対する悪影響もなく、高品質の画像形成を可能とするマグネットローラを提供する。
【解決手段】円柱形状のローラ本体部の両端に軸部をそれぞれ一体に有するマグネットローラであり、かつ、前記ローラ本体部のみ磁化されているマグネットローラ。
【選択図】図２

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おいて用いられるマグネットローラ、現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置に関し、さらに詳しくは、非磁性円筒体からなる現像スリーブに担持された現像剤を像担持体と該現像スリーブとが間隔を持って対向する現像領域に搬送して、該像担持体上の静電潜像を現像してトナー像を形成する現像装置、及び、現像装置で用いるマグネットローラに関する。また、本発明は、かかる現像装置を有する画像形成装置及びプロセスカートリッジに関する。

従来の現像装置は、現像剤を像担持体と対向する現像領域に搬送して、像担持体上に形成された静電潜像を現像してトナー像とするための現像剤担持体を備えている。この現像剤担持体は、例えば、円筒状に形成された非磁性のスリーブ（すなわち、現像スリーブ）を備えていると共に、このスリーブ表面に現像剤の穂立ちを生じさせるように磁界を形成する磁界発生手段（例えばマグネットローラ）をこの現像スリーブ内部に備えている。

現像剤の穂立ちする際には、現像剤を構成するキャリアがマグネットローラで生じる磁力線に沿うようにスリーブ上に穂立ちしており、このキャリアに対しては、帯電トナーが付着されている。

マグネットローラはローラ部側面に磁石が埋め込まれ、その磁石により複数の磁極が形成されているが、それぞれの磁極を形成する磁石は、棒状などの形状に形成されていて、特に、現像スリーブ表面の現像領域部分に対応する部分には、現像剤を穂立ちさせる現像主磁極が形成されている。この磁極により穂立ちを起こした現像剤は、前記現像スリーブ及びマグネットローラの少なくとも一方を回転させることにより、周方向に移動される。現像スリーブには一般的に、現像剤を搬送しやすくするために、その表面に溝加工、サンドブラスト加工等の荒らし加工がほどこされている。このような溝加工、サンドブラスト加工等の荒らし加工は、高速で回転する現像スリーブの表面で現像剤がスリップして停滞することにより生じる画像濃度の低下の発生を防止するために行われる。

図１は、従来の現像装置である。図１において２００は現像装置である。現像装置２００は、現像剤を像担持体２１１と対向する現像領域に搬送し、そして、該像担持体２１１の表面に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像剤担持体２０４を備えている。さらに、この現像剤担持体２０４は、円筒状に形成された現像スリーブ２０２と、この現像スリーブ２０２内に収容して該現像スリーブ２０２の表面に現像剤の穂立ちを生じさせるように磁界を形成するマグネットローラ２０１と、を備えている。この現像剤担持体２０４においては、現像剤２０８の穂立ちの際に、現像剤２０８を構成する磁性キャリアがマグネットローラ２０１で生じる磁力線に沿うように現像スリーブ２０２上に穂立ちするとともに、この穂立ちした磁性キャリアに現像剤を構成するトナーが付着する。

このような現像装置２００は、前述した現像剤を収容する現像剤収容槽２０７と、この現像剤収容槽２０７内の現像剤を攪拌するスクリュー形状の攪拌部材２０６と、現像剤担持体２０４に汲み上げられた現像剤の量を均一にする現像剤規制部材２０５と、を備えている。

図１に示される現像装置２００では、現像剤収容槽２０７と攪拌部材２０６とをそれぞれ一対備えている。この現像装置２００における現像剤は、現像剤収容槽２０７内を攪拌部材２０６の軸方向に移動する。現像剤担持体２０４から離れた側の一方の現像剤収容槽２０７ａの一端部から補給されたトナーは、一方の攪拌部材２０６ａにより、該一方の現像剤収容槽２０７ａの他端部まで該一方の攪拌部材２０６ａの軸方向に沿って搬送されながら現像剤と攪拌される。そして現像剤は、一方の現像剤収容層２０７ａの他端部から現像剤担持体２０４寄りの他方の現像剤収容槽２０７ｂ内に移動する。現像剤担持体２０４寄りの他方の現像剤収納槽２０７ｂに移った現像剤は、マグネットローラ２０１の磁力により現像スリーブ２０２の表面に汲み上げられる（即ち、現像スリーブ２０２の表面に付着する）。その後、現像剤は、現像剤規制部材２０５にてその量が均一にされ、続いて、像担持体２１１と現像剤担持体２０４とが間隔をあけて対向する現像領域へと搬送される。現像剤２０８は、像担持体２１１上に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する。

近年、電子複写機及びプリンターのカラー化が進んでおり、カラー複写機には通常４つの現像装置が必要となることから機械の小型化のために現像装置にも小型化が望まれている。現像装置を小型化するためには、当然内部に用いられている現像剤担持体も小型化する必要があるが、小型化した場合の問題点としては次のような項目が挙げられる。

（１）現像装置上では現像剤の静電潜像担持体への付着を防止するため、現像主極及び隣接磁極には高い磁力（通常、現像剤担持体上で１００ｍＴ以上）が必要となるが、小型の現像剤担持体では磁石の体積が小さくなるため、高磁力化が難しい。

（２）小型の現像剤担持体の場合、表面加工法として従来用いられているサンドブラスト加工などを施すとワーク剛性が低いため変形が起こりやすく、現像剤担持体の高精度化が難しい。

（３）小径の現像剤担持体の場合、担持体表面からの距離による磁力変化率が大きいため、現像剤担持体上に安定して現像剤を吸引することが難しい。

上記の課題に対し従来技術においては例えば特公平０５−０３３８０２号公報（特許文献１）のように擬似的に多極配向を行い、一体構造ながら多極配置の磁極形成を可能にしている方法があるが、現像剤担持体上で９０ｍＴ程度しか主極の磁力が得られないという問題や、擬似的に多極構成とするため、金型構造が煩雑となるという問題点がある。

また、特開２０００−０６８１２０公報（特許文献２）のように等方性のフェライトプラスチックマグネットからなるロールの一部にマグネットブロックを貼り付けた構成も提案されているが、現像主極以外の磁束密度を達成することが困難で２成分現像装置に用いることは困難でありカラー用の電子写真装置に用いることは困難であるという問題点がある。

また、本出願人も特開２００２−２５１０７２公報（特許文献３）に係る発明によって、プラスチックマグネットを押出し成形でパイプ状に成形し、中空部に芯金を挿入した上で、側面に希土類マグネットを埋め込む方法を提案しているが、この場合、小型化のために外径を小さくするとマグネットの体積が充分に得られないため、高磁力を得るのが困難であるという問題点があった。
特公平０５−０３３８０２号公報 特開２０００−０６８１２０公報 特開２００２−２５１０７２公報

上記問題点に対し、本発明者らは、高磁力を得るためにはローラ内部の磁石体積を増やすために、従来のように鉄やＳＵＳ（ステンレス）といった異部材の芯金を用いるのではなく、芯金部も同一のマグネット部材で形成することが有効であることを見出し、検討を進めたが、軸をローラ本体部同一マグネット部材で形成する場合、軸も磁化されるので、その結果、軸付近に現像剤を引き込んでしまうという問題が生じる。すなわち、このように軸付近の軸受け部に引き込まれた現像剤は劣化するが、この劣化した現像剤が現像領域へ供給されて、像担持体を汚染し、結果として形成される画像を劣化させる等の問題が生じたり、引き込まれた現像剤が軸を削って磨耗させ、マグネットローラや軸受けの寿命を短くしてしまうという不具合が生じる。

さらに軸が磁化すると画像領域の磁気特性にも影響を及ぼし、長手方向の磁束密度分布に偏差が生じる。一般にマグネットはエッジ効果と呼ばれる端部の磁束密度が高くなる性質があり、所望の領域において長手方向の磁束密度を均一にすることは困難であるが、マグネットローラを現像剤担持体として使用する場合、磁極の長手方向の磁束密度分布に偏差があると局所的に像担持体に引き付けられる現像剤量が異なり画像にむらが発生するといった問題が生じる。

本発明は、このような問題点を改善する、すなわち、小型化、高磁力化が可能でありながら、寿命が長く、軸受けに対する悪影響もなく、高品質の画像形成を可能とするマグネットローラを提供することを目的とする。

本発明のマグネットローラは上記課題を解決するため、請求項１に記載の通り、円柱形状のローラ本体部の両端に軸部をそれぞれ一体に有するマグネットローラであり、かつ、前記ローラ本体部のみ磁化されていることを特徴とするマグネットローラである。

また、本発明のマグネットローラは、請求項２に記載の通り、前記ローラ本体部が一方向に磁気異方性を有することを特徴とする。

また、本発明のマグネットローラは、請求項３に記載の通り、請求項１または請求項２に記載のマグネットローラにおいて前記ローラ本体部側面に、長尺磁石成形体が埋設されていることを特徴とする。

本発明のマグネットローラの製造方法は、請求項４に記載の通り、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のマグネットローラの製造方法において、請求項１または請求項２に記載のマグネットローラの製造方法において、前記ローラ本体部形成部のみに磁場を印加しながら前記ローラ本体部と該軸部とを同時に射出成形する工程を有することを特徴とするマグネットローラの製造方法である。

また、本発明のマグネットローラの製造方法は、請求項５に記載の通り、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のマグネットローラの製造方法において、金型の前記ローラ本体部形成部に磁場を印加しながら前記ローラ本体部と該軸部とを同時に射出成形する磁場印加成形工程、該磁場印加成形工程で得られた成形物を脱磁させる脱磁工程、及び、該脱磁後の成形品を所望の磁気特性となるように再磁化する再磁化工程とをこの順で有し、かつ、該再磁化工程での磁化を、前記本体部のみに対して行うことを特徴とするマグネットローラの製造方法である。

また、本発明のマグネットローラの製造方法は、請求項６に記載の通り、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のマグネットローラの製造方法において、金型の前記ローラ本体部形成部に磁場を印加しながら前記ローラ本体部と該軸部とを同時に射出成形する磁場印加成形工程、該磁場印加成形工程で得られた成形物を脱磁させる脱磁工程、該脱磁後の成形品を所望の磁気特性となるように再磁化する再磁化工程、及び、前記軸部のみを脱磁する軸部脱磁工程をこの順で有することを特徴とするマグネットローラの製造方法である。

本発明の現像剤担持体は、請求項７に記載の通り、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のマグネットローラを備えたことを特徴とする。

本発明の現像装置は、請求項８に記載の通り、請求項７に記載の現像剤担持体を備えたことを特徴とする。

本発明のプロセスカートリッジは、請求項９に記載の通り、請求項８に記載の現像装置を備えたことを特徴とする。

本発明の画像形成装置は、請求項１０に記載の通り、請求項９に記載のプロセスカートリッジを備えたことを特徴とする。

本発明のマグネットローラは、小型化、高磁力化が可能でありながら、寿命が長く、軸受けに対する悪影響もなく、高品質の画像形成が可能となる。

すなわち、ローラ本体部と軸部とが同一のプラスチックマグネット、あるいは、ゴムマグネットからなるが、マグネットローラの軸が磁化していないため、軸に剤が引き込まれることなく、剤寿命、マグネットローラ寿命に有利なマグネットローラを提供することができる。また、画像形成に有効な胴部の長手方向磁束密度偏差が小さいため、小型でもムラのない高画質な画像を提供することができる。

さらに、請求項２に係るマグネットローラによれば、部分的に更なる高磁力化が可能となる。

さらに、請求項３に係るマグネットローラによれば、部分的に更なる高磁力化が可能となる。

請求項４〜６に係る本発明のマグネットローラによれば、小型化、高磁力化が可能でありながら、寿命が長く、軸受けに対する悪影響もなく、高品質の画像形成が可能となる上記マグネットローラが生産可能となる。

請求項７に係る現像剤担持体によれば、小径でも長寿命で画像特性に有利な現像剤担持体となり、かつ、高品質の画像形成が可能となる。

請求項８に係る現像装置によれば、小型化、高性能化が可能でありながら、寿命が長く、高品質の画像形成が可能となる。

請求項９に係るプロセスカートリッジによれば、小型化、高性能化が可能でありながら、寿命が長く、高品質の画像形成が可能となる。

請求項１０に係る画像形成装置によれば、小型化、高性能化が可能でありながら、寿命が長く、高品質の画像形成が可能となる。

本発明の第１の構成例を図２に示す。この例は、円柱形状のローラ本体部１ａの両端に軸部１ｂをそれぞれ一体に有するプラスチックマグネット製のマグネットローラであり、ローラ本体部１ａの側面の一部にその軸に沿って、長尺磁石成形体（この例では希土類磁石粉と樹脂とからなる成形体）２を埋設し、収納するための磁石成形体埋設用溝１ａ１が設けられている。

このマグネットローラの磁性は図３に両矢印でモデル的に示すように一方向に配向されている。すなわち、一方向に磁気異方性を持っている。この場合、磁場の印加を行いながら射出成形によって成形するだけの製造方法では、軸部も同材料であるため磁化されやすく、その結果、現像剤が軸部に引き付けられやすくなって様々な問題を引き起こすが、本発明によれば軸が磁化されていないために軸部に現像剤が引き込まれることが防止されていると同時に、さらに、ローラ本体部の軸方向における磁束密度分布に急激な偏差が生じないため、画像形成装置に応用した場合に、良好な画像形成が可能となる。なお、この例では図２に示すように希土類磁石２の埋設により、部分的に特に強い磁化が可能となっている。

このマグネットローラを成形する方法として、押出し磁場成形、磁場中射出成形などが挙げられるが、ローラ本体部の径と軸部の径とが異なるため、射出成形によって成形することが望ましい。射出成形による場合、図４（ａ）〜図４（ｃ）にモデル的に示すように一方向に磁場を印加しながら成形（図４（ａ））した後に、磁石成形体埋設用溝１ａ１に長尺磁石成形体２を、接着剤を用いて貼付けて、埋設する（図２（ｂ）参照）。あるいは、予め長尺磁石成形体をインサートとして入れておいた金型内にプラスチックマグネット用樹脂を導入して成形する。その後、着磁コイルを用いて、磁化（図４（ｃ））し、例えば図３に示すように多極に磁化する。

マグネットローラの材料としては成形可能なものであることが必要で、例えばプラスチックマグネットもしくはゴムマグネットを用いることができる。

これらは、熱硬化製樹脂、熱可塑性樹脂、あるいは、未加硫ゴム（加硫剤配合済み）に磁性を付与する磁性粉を添加してなる可塑性を有するものであり、磁性粉としてはフェライト、もしくはさらに高い磁気特性を得るためにＮｅ系（Ｎｅ−Ｆｅ−Ｂ等）またはＳｍ系（Ｓｍ−Ｃｏ、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ等）などの希土類磁石が挙げられ、高分子材料として６ＰＡ（ナイロン６）もしくは１２ＰＡ（ナイロン１２）等のＰＡ（ポリアミド）系材料、ＥＥＡ（エチレン・エチルアクリレート共重合体）・ＥＶＡ（エチレン・酢酸ビニル共重合体）等のエチレン系化合物、ＣＰＥ（塩素化ポリエチレン）等の塩素系材料、ＮＢＲ（ニトリル・ブタジエンゴム）等のゴム材料などの熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂としてエポキシ系、シリコーン系、ウレタン系等が挙げられるが、剛性が高く、射出成形により容易に成形することができるのでポリアミド系熱可塑性樹脂を用いることが望ましい。

このような材料をもちいて、ローラ本体部と軸部とを一体に成形する。ここで、全体を同一の部材から形成しても良いが、特に高い磁性が部分的に要求されるときには、希土類磁石粉と樹脂とからなる磁石成形体をフェライト粉と樹脂とからなるローラ本体部に配してもよい。このときには、高価な希土類磁石を部分的にしか必要としないので、全体に希土類磁石を配する場合よりも、低コストとなる。

このような部分的に高い磁性が部分的に必要にされるとき、例えばフェライト粉と樹脂とからなるローラ本体部に希土類磁石を含む磁石成形体を配置するときには、ローラ本体部の軸方向長さと同じ、あるいはそれより若干短い長尺な磁石成形体を形成し、その長さ方向をローラの軸方向に一致するように、ローラ本体部側面に埋設配置することで、ローラ軸方向の磁性を均一なものとし、かつ、部分的に高磁力を得ることができる。

希土類磁石の種類としては磁性粉としてＮｄ−Ｆｅ−ＢやＳｍ−Ｆｅ−Ｎを用いるのが一般的である。長尺磁石成形体の成形方法としては希土類磁石粉を６ＰＡ（ナイロン６）と混合して射出成形を行う方法や、希土類磁石粉をポリエステルなどの樹脂粉末と混合して圧縮成形する方法を採ることができる。この場合も、磁場中で射出成形もしくは圧縮成形を行うことでより高い磁気特性を得ることができる。

本発明のマグネットローラを磁場中で成形する際、磁気遮蔽物、すなわち、透磁率の高い材料で軸部形成部を覆う磁気は透磁率の高い材料の方に回り込み、軸部形成部に磁気が及ばなくなるため、軸部を磁化させずに成形することができる。このような磁気遮蔽効果の高い、透磁率の高い材料としてパーマロイ、ケイ素鋼板、アモルファス、鉄などが挙げられるが、加工性、コストの点で鉄を使用するのが望ましい。

マグネットローラを磁場中で成形する際、射出成形しながら同時に所望の磁気特性となるように磁化させることは可能ではあるが、このとき、金型構造が複雑になる、ローラの軸（長手）方向で磁束密度の偏差が生じやすいなどの問題が生じやすい。そのため、図５に示すように射出成形時には簡易的な構造の金型を用いて、一方向に配向する磁場により、一方向に配向するように成形し、脱型した後に、一旦脱磁（脱磁工程）し、その後、再度所望の磁気特性になるように磁化させる（着磁する）ようにすることが望ましい。この場合、所望の磁気特性が多少変化しても比較的容易に対応することができ、加工性、コスト面、製品の開発期間短縮に有利である。ここで、上記図５では、成形後の型開き時に、磁石成形体埋設用溝を形成する溝形成用スライドコマは図中右方向に退避して、成形物の磁石成形体埋設用溝から外れるので、成形品は金型から取り出すことができる。

この場合、射出成形時に軸部形成部に上記のような磁化防止の対策を施さず、その結果、脱型時に軸部が磁化していた場合であっても、脱磁後の再着磁時（再磁化工程）に軸部周囲を磁気遮蔽することにより軸部の再磁化を防ぐことにより、結果的に軸部が磁化していない、本発明に係るマグネットローラを得ることができる。

あるいは成形・再着磁時には軸部に対して磁化遮蔽を行わず、最後に軸部のみ、例えば空芯コイル内に配置することにより、脱磁する軸部脱磁工程を行っても、本発明に係るマグネットローラを得ることができる。

本発明のマグネットローラは、図１の現像装置２００の現像剤担持体２０４の用いられていたマグネットローラ２０１に置き換えることにより現像剤担持体とすることができ、このとき、本発明の現像剤担持体となる。

さらに、本発明の現像担持体をプロセスカートリッジに組み込むことにより、本発明に係るプロセスカートリッジとすることができる。

ここで、図８に示されているように、本発明のプロセスカートリッジ１０６は、上記本発明に係るマグネットローラを内部に備えた現像剤担持体４２、現像剤供給部材４３，４４、及び、現像剤規制部材４５を少なくとも有する現像装置４０、並びに、像担持体１０８及び帯電ローラ３０を有している。そして、本発明のプロセスカートリッジ１０６は、前記現像装置４０として、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の現像装置を有している。図８において、３０は帯電ローラであり、３１は除電器であり、そして、４７は仕切り壁である。このように、現像剤担持体４２、現像剤供給部材４３，４４、及び、現像剤規制部材４５を少なくとも有する現像装置４０、並びに、像担持体１０８及び帯電ローラ３０を有するプロセスカートリッジ１０６において、該現像装置４０として、請求項１〜９のいずれか１項に記載の現像装置を有していると、小型で粒状度に優れ、しかも、画像ムラの無い優れた画像を得ることができるプロセスカートリッジ１０６を低コストで提供することができる。

図９に示されているように、本発明の画像形成装置１０１は、プロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋ、光書き込み手段１２２Ｙ，１２２Ｍ，１２２Ｃ，１２２Ｋ、転写部材１０４、及び、定着装置１０５を少なくとも有している。そして、本発明の画像形成装置１０１は、前記のような本発明にかかるプロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋとして、請求項１４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、前記プロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋとして、請求項９に記載のプロセスカートリッジを有していると、小型で粒状度に優れ、しかも、画像ムラの無い優れた画像を得ることができる画像形成装置５０を低コストで提供することができる。

前記画像形成装置１０１においては、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の画像、即ち、カラー画像が、一枚の転写材としての記録紙１０７に形成される。図６においては、イエロー、マゼンダ、シアン、及び、黒の各色に対応するユニット等は、符号の末尾にそれぞれＹ，Ｍ，Ｃ、及び、Ｋが付けられて表示されている。

装置本体１０２は、例えば、箱状に形成され、フロア上などに設置される。装置本体１０２は、給紙ユニット１０３と、レジストローラ対１１０と、転写ユニット１０４と、定着ユニット１０５と、複数のレーザ書き込みユニット１２２Ｙ，１２２Ｍ，１２２Ｃ，１２２Ｋと、複数のプロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋを収容している。給紙ユニット１０３は、装置本体１０２の下部に複数設けられている。給紙ユニット１０３は、前述した記録紙１０７を重ねて収容するとともに装置本体１０２に出し入れ自在な給紙カセット１２３と、給紙ローラ１２４とを備えている。給紙ローラ１２４は、給紙カセット１２３内の一番上の記録紙１０７に押し当てられている。給紙ローラ１２４は、前述した一番上の記録紙１０７を、転写ユニット１０４の後述する搬送ベルト１２９と、プロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋにおけるそれぞれの像担持体１０８Ｙ、１０８Ｍ，１０８Ｃ，１０８Ｋとの間に送り出す。レジストローラ対１１０は、給紙ユニット１０３から転写ユニット１０４に搬送される記録紙１０７の搬送経路に設けられていて、一対のローラ１１０ａ，１１０ｂを備えている。レジストローラ対１１０は、一対のローラ１１０ａ，１１０ｂ間に記録紙１０７を挟み込み、該挟み込んだ記録紙１０７をトナー像を重ね合わせ得るタイミングで、転写ユニット１０４とプロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋとの間に送り出す。転写ユニット１０４は、給紙ユニット１０３の上方に設けられている。転写ユニット１０４は、駆動ローラ１２７と、従動ローラ１２８と、搬送ベルト１２９と、転写ローラ１３０Ｙ，１３０Ｍ，１３０Ｃ，１３０Ｋとを備えている。駆動ローラ１２７は、記録紙１０７の搬送方向の下流側に配置されており、駆動源としてのモータなどによって回転駆動される。従動ローラ１２８は、装置本体１０２に回転自在に支持されており、記録紙１０７の搬送方向の上流側に配置されている。搬送ベルト１２９は、無端環状に形成されており、前述した駆動ローラ１２７と従動ローラ１２８との双方に掛け渡されている。搬送ベルト１２９は、駆動ローラ１２７が回転駆動されることで、前述した駆動ローラ１２７と従動ローラ１２８との回りを図中半時計回りに循環（無端走行）する。

転写ローラ１３０Ｙ，１３０Ｍ，１３０Ｃ，１３０Ｋは、それぞれ、プロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋの像担持体１０８Ｙ，１０８Ｍ，１０８Ｃ，１０８Ｋとの間に、搬送ベルト１２９と該搬送ベルト１２９上の記録紙１０７とを挟む。転写ユニット１０４は、転写ローラ１３０Ｙ，１３０Ｍ，１３０Ｃ，１３０Ｋが、給紙ユニット１０３から送り出された記録紙１０７を各プロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋの像担持体１０８の外表面に押し付けて、像担持体１０８上のトナー像を記録紙１０７に転写する。転写ユニット１０４は、トナー像を転写した記録紙１０７を定着ユニット１０５に向けて送り出す。

定着ユニット１０５は、転写ユニット１０４の記録紙１０７の搬送方向の下流に設けられ、互いの間に記録紙１０７を挟む一対のローラ１０５ａ，１０５ｂを備えている。定着ユニット１０５は、一対のローラ１０５ａ，１０５ｂ間に転写ユニット１０４から送り出されてきた記録紙１０７を押圧加熱することで、像担持体１０８から記録紙１０７上に転写されたトナー像を、該記録紙１０７に定着させる。レーザ書き込みユニット１２２Ｙ，１２２Ｍ，１２２Ｃ，１２２Ｋは、それぞれ、装置本体１０２の上部に取り付けられている。レーザ書き込みユニット１２２Ｙ，１２２Ｍ，１２２Ｃ，１２２Ｋは、それぞれ、一つのプロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋに対応している。レーザ書き込みユニット１２２Ｙ，１２２Ｍ，１２２Ｃ，１２２Ｋは、プロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋの帯電ローラにより一様に帯電された像担持体１０８の外表面にレーザ光を照射して、静電潜像を形成する。プロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋは、それぞれ、転写ユニット１０４と、レーザ書き込みユニット１２２Ｙ，１２２Ｍ，１２２Ｃ，１２２Ｋとの間に設けられている。プロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋは、装置本体１０２に着脱自在である。プロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋは、記録紙１０７の搬送方向に沿って、互いに並設されている。

＜実施例１＞
異方性フェライト磁石とナイロン系樹脂（ナイロン６）とからなるプラスチックマグネット樹脂組成物を、磁場が印加された金型内キャビティに射出成形し、ローラ本体部直径８．５ｍｍ、長さ１４０ｍｍの円柱形状の両端にそれぞれ同軸で、直径５ｍｍ、長さ１０ｍｍの軸部を有するマグネットローラを成形した。

上記で用いたマグネットローラを成形する金型は、両端の軸部形成部が磁性体（日立金属工具鋼社製ＨＰＭ１）ローラ本体部形成部は非磁性体（ステンレスＳＵＳ３０４）から形成されていて、キャビティのローラ本体部形成部のみに磁場が印加されるようになっている。

成形後、得られたマグネットローラについて、ガウスメータ（ＡＤＳ社製ＨＧＭ−８９００）で測定したところ、磁束密度を測定したところ、軸部の磁極位置表面（軸部表面で最も磁束密度が高い場所）での磁束密度は０．１ｍＴであり、軸の磁化が防止されていたことが確認された。

なお、上記マグネットローラの側面には軸方向（長手方向）に幅３．５ｍｍ、深さ２．２ｍｍの磁石成形体埋設用溝が設けられている。

＜比較例１＞
実施例１と同形のマグネットローラを、全体が非磁性体（ステンレス ＳＵＳ３０４）からなる金型を用いた以外は実施例１と同様にして成形した。

得られたマグネットローラ（比較例１）について、磁束密度を測定したところ、軸部の磁極位置表面（軸部表面で最も磁束密度が高い場所）での磁束密度は３０ｍＴであり、軸部まで磁化されていることが判った。

＜実施例２＞
比較例１と同様にして、マグネットローラを成形した後、日本電磁測定器社製着脱磁器を用いて全体を一旦脱磁した。

次いで、ローラ本体部の磁石成形体埋設用溝に、別途作製した希土類磁石粉とナイロン１２とにより形成した棒状の磁石成形体を接着剤を用いて埋設した。

その後、ヨーク着磁法にてマグネットローラを再度磁化させて図６に示す磁気特性を有するマグネットローラを得た。図６において横軸は任意の箇所からの角度、縦軸は磁束密度である。

上記で埋設した磁石成形体は異方性のＮｅ−Ｆｅ−Ｂ（粉状）と粉状のナイロン１２（１２ＰＡ）を混合した材料を磁場中で圧縮成形により成形し、幅３ｍｍ、高さ２．２ｍｍ、長さ１４０ｍｍとしたものである。

また、ヨーク着磁を行う際には、マグネットローラの両端の軸部には鉄のキャップを配置して軸部の磁化を防止して、ローラ本体部のみ磁化させた。磁化処理後の軸部の磁極位置表面（軸部表面で最も磁束密度が高い場所）での磁束密度は０．１ｍＴ以下であり、軸の磁化が防止されたことが確認された。

＜比較例２＞
比較例１と同様のマグネットローラを磁場中射出成形にて成形した。このマグネットローラを一旦脱磁した後、実施例２で用いたのと同じ磁石成形体をローラ本体部の磁石成形体埋設用溝に接着剤で埋設した。その後、ヨーク着磁法にてマグネットローラを再度磁化させて、図６に示す磁気特性を有するマグネットローラを得た。

このマグネットローラでの磁化処理後の軸部の磁極位置表面（軸部表面で最も磁束密度が高い場所）での磁束密度は３５ｍＴであり、軸部は磁化されていることが確認された。

実施例２と比較例２のマグネットローラの最も磁束密度が高い磁極位置で、ローラ本体部から０．８５ｍｍ離れた場所のローラ本体部長手（軸）方向磁束密度分布を、ガウスメータで測定したところ、図７に示す結果となった。

マグネットローラを現像剤担持体として使用する際、最も磁束密度が高い磁極は一般的に現像極として用いられることが多い。現像剤担持体はマグネットローラより外径が１ｍｍ〜１．５ｍｍ大きい非磁性円筒体（スリーブ）をマグネットローラに外挿するが、このスリーブ表面の現像極長手方向磁束密度偏差が５ｍＴ以上である場合、画像にムラが発生する。

これら測定結果では、軸が磁化している比較例２のマグネットローラは現像剤担持体として使用すると画像にむらが発生するが、実施例２のマグネットローラではむらのない高画質な画像を得ることができる。このことはこれらマグネットローラを実際に組み込んだ画像形成装置での実際の画像形成実験でも実施例２のマグネットローラを組み込んだ画像形成装置での画像は比較例２のマグネットローラを用いた場合に比べ、斑のない、良好な画像が得られた。

現像装置を示すモデル断面図である。 本発明にかかるマグネットローラの構成を示すモデル図である。 本発明にかかるマグネットローラの磁気の配向方向を示すモデル図である。 本発明に係るマグネットローラの製造方法をモデル的に示す概要図である。 本発明に係るマグネットローラの製造方法で用いる射出磁場成形金型構造を示したモデル図である。 実施例２にかかるマグネットローラの周方向の磁気特性を示す図である。 実施例２にかかるマグネットローラと比較例２にかかるマグネットローラとの胴部長手（ローラ本体部軸方向）方向の磁束密度分布を示す図である。 本発明の一実施形態であるプロセスカートリッジのモデル図である。 本発明の一実施形態を示す画像形成装置のモデル図である。

符号の説明

１ａ ローラ本体部
１ｂ 軸部
２ 長尺磁石成形体
１ａ１ 磁石成形体埋設用溝
２００ 現像装置
２０１ マグネットローラ
２０２ 現像スリーブ
２０３ 軸
２０４ 現像剤担持体
２０５ 現像剤規制部材
２０６ 現像剤攪拌部材
２０７ 現像剤収容槽
２１１ 静電潜像担持体
１０６ プロセスカートリッジ
１０８ 静電潜像担持体
３０ 帯電ローラ
３１ 除電器
４０ 現像装置
４２ 現像剤担持体
４３ 現像剤供給部材
４４ 現像剤供給部材
４５ 現像剤規制部材

Claims (10)

1. 円柱形状のローラ本体部の両端に軸部をそれぞれ一体に有するマグネットローラであり、かつ、
   前記ローラ本体部のみ磁化されていることを特徴とするマグネットローラ。
2. 前記ローラ本体部が一方向に磁気異方性を有することを特徴とする請求項１に記載のマグネットローラ。
3. 前記ローラ本体部側面に、長尺磁石成形体が埋設されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のマグネットローラ。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のマグネットローラの製造方法において、前記ローラ本体部形成部のみに磁場を印加しながら前記ローラ本体部と該軸部とを同時に射出成形する工程を有することを特徴とするマグネットローラの製造方法。
5. 請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のマグネットローラの製造方法において、金型の前記ローラ本体部形成部に磁場を印加しながら前記ローラ本体部と該軸部とを同時に射出成形する磁場印加成形工程、該磁場印加成形工程で得られた成形物を脱磁させる脱磁工程、及び、該脱磁後の成形品を所望の磁気特性となるように再磁化する再磁化工程とをこの順で有し、かつ、
   該再磁化工程での磁化を、前記本体部のみに対して行うことを特徴とするマグネットローラの製造方法。
6. 請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のマグネットローラの製造方法において、金型の前記ローラ本体部形成部に磁場を印加しながら前記ローラ本体部と該軸部とを同時に射出成形する磁場印加成形工程、該磁場印加成形工程で得られた成形物を脱磁させる脱磁工程、該脱磁後の成形品を所望の磁気特性となるように再磁化する再磁化工程、及び、前記軸部のみを脱磁する軸部脱磁工程をこの順で有することを特徴とするマグネットローラの製造方法。
7. 請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のマグネットローラを備えたことを特徴とする現像剤担持体。
8. 請求項７に記載の現像剤担持体を備えたことを特徴とする現像装置。
9. 請求項８に記載の現像装置を備えたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
10. 請求項９に記載のプロセスカートリッジを備えたことを特徴とする画像形成装置。

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