JP2945009B2

JP2945009B2 - 円筒状磁石

Info

Publication number: JP2945009B2
Application number: JP63016793A
Authority: JP
Inventors: デレクマーシャムロジャー
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1987-01-30
Filing date: 1988-01-27
Publication date: 1999-09-06
Anticipated expiration: 2014-09-06
Also published as: US4806971A; GB8702050D0; JPS63199383A; GB2201360B; GB2201360A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、円筒状磁石に係り、特に電子写真式の複写
機やプリンタ用の磁気ブラシ現像器に使用される円筒状
磁石に関する。

（従来の技術と問題点）磁気ブラシ現像器では、固定の円筒状磁石または磁石
アレイが非磁性材料製の回転スリーブ内に、磁石の磁場
がスリーブの外表面を越えて突出するように装着され
る。磁性乾燥現像材（一成分あるいは二成分型すなわち
キャリヤ＋トナーとし得る）が、スリーブの表面に運ば
れる。すると磁場が現像材を、スリーブのほゞ全長に沿
って延びた１つ以上の突起に凝集せしめる。現像材の突
起はブラシのヘッドになぞられることができ、スリーブ
がその取っ手である。

コピーすべき原稿の静電潜像を担持した用紙またはそ
の他のコピー媒体がスリーブの近くを通過し、ブラシの
ヘッドが潜像を有する表面全体を「拭う」ようにする。
像とトナー粒子間の吸引強度は、トナーと磁場間の吸引
強度より大きくなるようにアレンジされている。トナー
とシートの隣接する「像非担持」領域間の吸引は磁場に
よってトナーに加わる吸引より小さいので、トナーは像
上へと優先的に付着し、その後熱及び／又は圧力によっ
て定着され、像を可視の安定な状態とする。

現像材を担持したスリーブがブラシの固定多極磁場を
通って回転されると、ブラシ内の粒子が反作用の変化す
る力、即ち、摩擦力、静電力及び磁力、にさらされる結
果、粒子は一定の運動を行う。これによって、常に新し
いトナーがブラシヘッドの表面で得られ、像の一様な現
像が保証される。

磁気ブラシの現像特性が使用中一定となるように、現
像材すなわちトナーまたはトナー減損キャリヤ材をブラ
シヘッドから連続的に除去し、それを新しい現像材と交
換する構成も設けられている。かかる構成は本発明と直
接的に関係しないので、ここではこれ以上詳しく説明し
ないことにする。

米国特許第4,303,331号には、ほぼＣ字形状の断面の
磁気ブラシ磁石が示されている。この米国特許の磁石の
断面は、円筒状のスチールシャフトの周りに第１磁気部
材を接着剤により固着した構造となっている。この第１
磁気部材は、厚みが均一であり、第２の磁気材料を備え
ている。この第２の磁気材料は、磁場を形成するよう
に、第１の磁気材料よりも薄く、第１の磁気材料の一端
近傍のシャフトに接着剤により固着されている。この米
国特許の構造では、製造上のコストが増大し、より多く
の材料を使用することになる。このため、シャフトを設
けこの磁石の重量を支持するようにしている。

しかしながら、この米国特許に示された磁石は、重量
が大きく、材料を多く使用し、製造が容易でなく、その
ため、製造コストが増大し、問題であった。

そこで、本発明は、製造が容易で且つ安価な電子写真
式の複写機やプリンタ用の磁気ブラシ現像器に使用され
る円筒状磁石を提供することを目的としている。

（問題点を解決するための手段）上記の目的を達成するために、本発明は、周方向に離
間して縦方向に延びた磁極を与えると共に外側に延びる
磁場を発生させる磁気ブラシ現像器用の円筒状磁石であ
って、この円筒状磁石は、内周面がＵ字状の断面形状の
空所を形成し且つ外表面が部分円筒状であると共に所望
の磁極を与える型成形磁性材料からなる一体状の自己支
持の本体を有し、非磁性材料からなる支持部材を両端に
有し、これらの支持部材は、自己支持の本体が型成形さ
れるときに磁石と実質的に一体となるように接合される
ことを特徴としている。

このように構成された本発明においては、先ず、磁石
を構成する材料を少なくすると共に部品点数を少なく
し、さらに、磁石自体が自己支持（自重により撓まな
い）としている。本発明においては、自己支持とするた
めに、磁性材料の本体が、その縦方向（長手方向）に沿
った方向において、その断面の強度が増加するようにな
っている。即ち、より具体的に説明すれば、本発明の実
施例においては、本体の外表面が空所の部分以外は円筒
状であり、一方、内表面の中空の部分は、円筒状の壁の
内部と接続される平行で平らな２つの壁が形成されてい
る。このような形状即ちＵ字形状により、内側の平行で
平らな壁と外側の円筒状の壁との間の材料部分の強度が
増加する。このように、磁性材料の本体の空所のために
内表面をＵ字形状とすることにより、本体が、両端の支
持部材の間で自己支持できるような強度を有することに
なる。

この結果、本発明によれば、円筒状磁石を容易に製造
することができ、且つ安価なものとすることができる。
即ち、内側のＵ字形状の空所により、使用する材料が少
なくなり、完全な円筒形状のものや、Ｃ字形状のものと
比較して、自己支持がやり易くなる。

また、本発明において、両端の支持部材を非磁性材料
としたので、両端で磁石による磁場がゆがむことがな
い。また、例えばナイロンのようなプラスチック材料を
非磁性材料として用いることにより、成形が安価にで
き、スチールに比べて軽量とすることができ、さらに、
磁性材料の本体と実質的に一体とするための成形時にお
いて、支持部材に作用する熱及び圧力に対して良く耐え
ることができるのである。勿論、非磁性（プラスチッ
ク）材料は、金属と比べて加工が容易で安価である。

（実施例）以下、本発明の一実施例について添付の図面を参照し
て説明する。

第１図に示した磁石は実質上次の３つの構成部品、即
ち、本体２、軸受表面として作用する軸孔も有する端部
支持部材４、及び、軸方向に突出した短軸８の形成され
た端部支持部材６、から成る。

本体２はポリプロピレン等の型成形可能なプラスチッ
ク材料で形成され、内部にストロンチウムフェライト等
の粉末状磁性材料を包含している。端部支持部材４と６
は、本体２を成形すると共に両端部支持部材が事実上磁
石の一体部分となるようにする型成形工程中に各部材が
さらされる熱及び加圧に耐えられるナイロン等の非磁性
プラスチック材料で形成されている。

第２及び３図から明らかなように、本体２の全体的断
面形状はＵ字状をなし、本体の外表面10は部分円筒状
で、本体の内表面がＵ字状断面の空所12を画成してい
る。２つの端部支持材４と６は、凹状へこみ14を備えた
外表面を有する。

第４図、第５図及び第６図に詳しく示した端部支持部
材４、６は、本体２を形成するのと別の型成形作業で作
製される。図から明らかなように、本体２にきつく接合
されるべき外表面は、より大きい接触表面積と内向き角
を与える浅い外部リブ16を備え、外部リブ16は本体２の
形成時に本体２へ機械的にキー止めされる。

成形工程時、２つの端部支持部材は適切な型内の所定
位置に保持され、この型内に磁性材料として機能するプ
ラスチック／フェライト混合物の加熱プラスチック体が
注入される。型は、本体２のＵ字状断面の空所12と部分
円筒状の外表面を生じるように形成されている。

この本実施例においては、図示していないが、表面10
と接触する型の一部または複数部分が最終的に得られる
磁石の磁極となるべき位置に対応した位置に埋込磁化要
素を備えている。これらの磁化要素が型成形工程の適切
な段階、相互に且つ本体２の縦軸と平行に本体２の縦軸
に沿って延びた所望の磁極を生じるのに適切な強度及び
極性で磁化される。この結果、第７図に概略的に示した
配置と極性を持つ磁極が得られる。

型成形の工程中、型成形プラスチックに加わる圧力
は、型空所内のあらゆるスペース内へと流入するように
選ばれる。構成部品を相互に分離した後磁石を型から最
終的に除去するのを促すため、型自体の表面は適切な剥
離材で処理してもよいが、端部支持部材４と６の各表面
はこのように処理されない。かかる形態の結果、磁性材
料は支持部材と密着した永久接合をなすように流入す
る。

型内の磁性材料が安定状態へと充分冷却されたところ
で、まだ熱い磁石が型から取り出され、冷却固定具上に
置き換えられクランプによってそこからそこに保持され
る。クランプと固定具が型の接触表面を再現し、磁石を
使用中に留まるべき形状にしっかり保つような力で一体
的に保持される一方、磁性材料は冷却し続けその最終的
な最大の機械的強度を得る。

その後何らかの理由から、空所12内を別の材料が完全
にまたは一部満たすこともできるが、これは磁石のコス
トを増すので、その余分な経費に値する追加の特徴を磁
石に与えられる場合にのみ使われる。但し、空所が空気
だけを含む場合でも、本体２によって与えられる中空ビ
ームの固有接触は、２つの端部支持部材と係合する適切
な外部支持体によって磁石が水平姿勢に保たれたとき、
ゼログラフィック複写機内の加熱環境下でも本体２のス
チフネスが本体の中心で無視し得る量より大きく垂れ下
がるのを防ぐのに充分なことを充分保証するものであ
る。型成形の工程は、所定の寸法を持つ磁石を得るの
に、作製後切削加工を必要としないような精度とされ
る。しかし、メーカーによっては磁性本体２を超過サイ
ズで作製した後、切削加工またはその他同様の材料除去
作業によって目的の寸法にする方を選ぶことも考えられ
る。但し、このような作業は最終製品のコストを増すの
で、通常できれば避けられる。

磁気ブラシにおいてはよく知られているので、非磁性
材料の回転スリーブは省いてある。回転スリーブは通常
短軸８の単純円筒部18上に載置される一端を有するよう
に形成され、従って円筒部18が軸受として作用する。ス
リーブの一部が短軸８を越えて外側に延び、駆動部材と
係合することによってスリーブが回転可能となる。短軸
８のうち軸受表面18を越えて延びた部分に平坦部20が形
成され、半円筒形状の部分軸22を与える。前述したよう
に、平坦分20が短軸８用の適切な支持体と係合し、この
支持体が磁石とスリーブの各重量を支えると共に、平坦
部と接してスリーブの回転軸24を中心とした角度位置を
限定する。

第７図に示すように、平坦部20が位置する平面が、製
造工程時に磁石に与えられる各磁極の角度配置を限定す
る標準平面として使われる。共同協定によって、磁極は
本出願人の会社内部だけでなく他の磁気ブラシメーカー
によっても一般に、図示のごとく磁化及び番号付けされ
る。

本発明の磁石によれば、異なる磁極の指示された間隔
及び極性が特に適した形状の「ブラシヘッド」をもたら
すことが判明している。

（発明の効果）以上説明したように、本発明は単純な形状で、比較的
容易に製造でき、しかも意図した目的に必要の固有の強
度を有する磁気ブラシ用の円筒状磁石を提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は内部の縦方向空所を見下ろした本発明の円筒状
磁石の側面図であり、第２図は第１図のII−II線に沿っ
た断面図であり、第３図は支持軸が突出している側の磁
石端部の端面図であり、第４図は内側軸受を与える端部
支持部材の拡大端面図であり、第５図は外側軸受を示す
他方の支持部材の第４図と同様な拡大端面図であり、第
６図は第５図に示した端部支持部材の断面図であり、さ
らに、第７図は製造中に磁性材料上に形成される各磁極
の相対的な配置及び極性を示す第３図と同様の拡大端面
図である。２……本体４、６……（端部）支持部材８……短軸 10……本体外表面 12……空所 18……外側軸受表面（円筒状部） 20……平坦部 22……Ｄ字状軸 24……回転軸。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭60−183707（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−115304（ＪＰ，Ａ) 特開昭56−89764（ＪＰ，Ａ) 実開昭61−51711（ＪＰ，Ｕ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】周方向に離間して縦方向に延びた磁極を与
えると共に外側に延びる磁場を発生させる磁気ブラシ現
像器用の円筒状磁石であって、この円筒状磁石は、内周面がＵ字状の断面形状の空所を
形成し且つ外表面が部分円筒状であると共に所望の磁極
を与える型成形磁性材料からなる一体状の自己支持の本
体を有し、非磁性材料からなる支持部材を両端に有し、これらの支
持部材は、上記自己支持の本体が型成形されるときに磁
石と実質的に一体となるように接合されることを特徴と
する円筒状磁石。