JP3277592B2 - シャフトレスマグネットロール及び現像装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は普通紙用複写機、プリン
ター、ファクシミリ等の電子写真方式の現像装置やクリ
ーニング装置に用いるシャフトレスマグネットロール及
び当該シャフトレスマグネットロールを組み込んだ現像
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】複写機やファクシミリ等の電子写真方式
の現像装置には、マグネットロールが用いられている。
マグネットロールは現像剤ボックスから現像剤を拾い上
げるとともに当該現像剤を感光体に引き渡す機能を有
し、その具体的態様は図２３（イ),（ロ）に示すよう
に、マグネットロールｍに金属製スリーブｓを回転可能
に外装して構成した現像シリンダーｒを感光ドラムＤに
対面させて配置した構成である。そしてマグネットロー
ルｍによる前記現像剤の受渡し動作は、マグネットロー
ル表面に着磁された複数磁極のそれぞれによって担われ
ており、各磁極の表面磁束密度の大きさ並びに磁束密度
パターンは各磁極が果たす役割に応じて設定されてい
る。

【０００３】マグネットロールｍとしては、図２４
（イ）に示す如く樹脂磁石材料を押出し成形した筒状磁
石体ａに全長にわたって金属シャフトｂを挿通したもの
（以下、シャフト挿通マグネットロールと称す）、
（ロ）で示す如く金属シャフトを用いることなく両端軸
部ｃ，ｃを含めた全体を樹脂磁石材料を用いて射出成形
により一体成形したもの（以下、金属シャフトレス中実
マグネットロールと称す）、（ハ）に示す如く短軸ロッ
ドｄ，ｄを中実の円柱状磁石体ｅの両端部にインサート
成形したもの（以下、ロッド突設中実マグネットロール
と称す）等が知られている。

【０００４】ところで、このようなマグネットロールに
おいては様々な問題があった。先ず、全長にわたって金
属シャフトを挿通したシャフト挿通マグネットロール
は、高価な金属シャフトを必要とし、且つその作製も筒
状磁石体ａを押出し成形や射出成形により成形したのち
当該筒状磁石体ａの中空部に、表面に接着剤を塗布した
金属シャフトｂを挿通する必要があることから製造工程
が複雑で生産性が低い問題がある。また径方向中心部に
金属シャフトが存在することから磁石体積が少なく、表
面磁束密度の向上がはかりにくいという問題もある。

【０００５】軸部を含む全体を樹脂磁石で作製した金属
シャフトレス中実マグネットロールは、中実であること
から磁石体積の増加がはかれ、高い表面磁束密度の実現
が期待できるものの、金属シャフトを有しないことから
機械的強度に乏しく、自重により撓むおそれがある。ま
た、成形は射出成形によるしか方法がなく、押出し成形
に比べて生産性が低い問題がある。

【０００６】両端に短軸ロッドを突設したロッド突設中
実マグネットロールは、中実であることから磁石体積の
増加がはかれるものの、製造工程は前記シャフト挿通マ
グネットロールよりも一層複雑であり、量産に適さない
問題がある。

【０００７】このような、従来問題を解消する具体案と
して、本出願人は実願平３−１０９８９７号、実願平３
−１１１６３４号を出願し、この中で軸部を完全になく
したシャフトレスマグネットロールを提案している。こ
の技術は硬質合成樹脂に磁性粉を分散させた樹脂磁石材
料を用いてシャフトレスであって且つ円柱状の一体型極
異方マグネットロールを構成するというものであった。
このマグネットロールは高価な金属シャフトを用いてい
ないことから、マグネットロールの低価格化に貢献で
き、しかもマグネットロール中心部にも磁石を存在させ
ることができることから、マグネットロールの表面磁束
密度の向上もはかれるという利点があった。そして、バ
インダーとして硬質合成樹脂を用いていることから、自
重によりマグネットロールが撓むという懸念も完全に払
拭することができた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
シャフトレスタイプの一体型極異方マグネットロールに
も、いまだ解決すべき問題点が残されていた。その重要
なものは次の２点である。シャフトレスタイプの一体
型極異方マグネットロールはシャフト貫設タイプの一体
型極異方マグネットロールに比べれば表面磁束密度は大
きいものの、特に大きな表面磁束密度が要求される場合
には対応することはできない場合があり、とりわけ、特
定極の表面磁束密度のみを大きくしたい場合には不向き
であった。一体型極異方マグネットロールでは、マグ
ネットロール全体を同時に多極着磁することから、複雑
な磁束密度パターンを実現することが困難であった。一
方、従来より焼結磁石を用いたマグネットロールにおい
ては、表面磁束密度を大きくしたり、複雑な磁束密度パ
ターンを実現するために、複数の柱状焼結マグネットを
シャフト周囲に貼り合わせてマグネットロールを作製す
ることが行われている。しかしながら、この技術では高
価な金属シャフトを必要とするうえに、各柱状焼結マグ
ネットを金属シャフト周囲に接着する工程が必要であ
り、工程が複雑でコスト高を招くとともに、接着剤使用
に起因する様々なトラブルの発生もあった。

【０００９】本発明はかかる現況に鑑みてなされたもの
であり、高価な金属シャフトが不要で低コスト化がはか
れ、且つシャフト貫設マグネットロールに比べて表面磁
束密度の向上もはかれるというシャフトレスマグネット
ロールの利点を生かしつつ、一体型極異方マグネットロ
ールの欠点であるところの、表面磁束密度向上の限界や
複雑な磁束密度パターンの形成が困難であるという問題
を克服し、より大きな表面磁束密度と任意の磁束密度パ
ターンを容易に得ることができるシャフトレスマグネッ
トロールを提供することを目的とするものであり、加え
て、このシャフトレスマグネットロールを組み込んだ現
像装置を提供せんとするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決した本
発明は、硬質合成樹脂に磁性粉を分散させた樹脂磁石材
料より成る柱状硬質マグネットを、シャフトを介在させ
ることなく、複数個組み合わせ、且つ組み合わせる柱状
硬質マグネットのそれぞれの形状を互いに異形状となす
とともに柱状硬質マグネット相互間に空間を与え、且つ
各マグネット相互を非接触状態で各柱状硬質マグネット
を配設してなることを特徴としている。

【００１１】

【００１２】

【００１３】柱状硬質マグネット相互間に空間を形成す
る手段としては適宜手段が採用可能であるが、例えば、
柱状硬質マグネット相互間に空間保持部材としてのスペ
ーサーを介在させること等が考慮される。

【００１４】各柱状硬質マグネットは、全長にわたって
同形であってもよいが、位置決めする目的で、柱状硬質
マグネットの外周面あるいは長手方向片端面又は両端面
に、溝又は切欠面を単独であるいは組み合わせた状態で
形成してもよい。

【００１５】また以上のようなシャフトレスマグネット
ロールに円筒状スリーブを回転自在に外装して構成した
現像シリンダーは、前記シャフトレスマグネットロール
の両端部を現像装置本体の側壁に直接固定することによ
って現像装置に組み込むことができる。

【００１６】また特に、柱状硬質マグネット相互間に空
間を与えたシャフトレスマグネットロールを用いる場合
は、柱状硬質マグネット相互間の空間を保持する手段を
付設した現像装置本体の側壁に前記シャフトレスマグネ
ットロールの両端部を直接固定することによって、各柱
状硬質マグネット間の空間を維持しながらシャフトレス
マグネットロールを現像装置本体に組み込むことができ
る。

【００１７】またシャフトレスマグネットロールを外装
するスリーブの具体的支持方法としては、例えば、スリ
ーブを現像装置本体の側壁に形成した孔部に貫通又は凹
部あるいは凸部に係合させ、当該側壁によってスリーブ
を直接支承すること等が考慮される。

【００１８】またスリーブの回転手段としては適宜手段
が採用可能であるが、スリーブの長手方向一端又は両端
外周部にスリーブ回転用の駆動用ギアを直接取り付けて
もよい。駆動用ギアのスリーブへの固定はネジを用いて
行うことや、あるいはスリーブ端部に穴、溝又は切り欠
き部に係合させることによって行ってもよい。更に、ス
リーブと駆動用ギアをインサート成形により一体成形す
ることも考慮される。この場合も駆動用ギアの空転を防
止する目的からスリーブ端部に穴、溝又は切り欠き部を
設けることができる。

【００１９】

【作用】本発明のシャフトレスマグネットロールは、複
数の柱状硬質マグネットを組み合わして１個のマグネッ
トロールを構成し、このマグネットロールにスリーブを
回転可能に外装することによって現像シリンダーを構成
する。各柱状硬質マグネットの組み合わせは、相互間に
空間を与え、非接触な状態で行われる。各柱状硬質マグ
ネットは硬質合成樹脂をバインダーとして用いているこ
とから、自重により撓むことはなく真直性は保たれる。
また、各柱状硬質マグネットは多極着磁する必要はな
く、単一着磁でよいから各柱状硬質マグネット表面には
大きな表面磁束密度を発揮させることが容易であり、こ
れら柱状硬質マグネットを組み合わして構成したシャフ
トレスマグネットロールは複雑な磁束密度パターンを実
現することが容易である。

【００２０】また、柱状硬質マグネット相互間に空間保
持部材としてのスペーサーを介在させたり、あるいはス
ペーサーを介在させることなく、各柱状硬質マグネット
相互間に空間を与えた場合は、この空間を表面磁束密度
を調整するための手段として利用したりあるいは、各柱
状硬質マグネットを個別に現像装置本体側壁に際に利用
できる。

【００２１】また、柱状硬質マグネットの外周面あるい
は長手方向片端面又は両端面に、位置決め手段としての
溝又は切欠面を単独であるいは組み合わせた状態で形成
した場合は、これら位置決め手段を目印にして、各磁極
が周辺装置に対して所定の配置関係となるように姿勢を
調整したうえ、シャフトレスマグネットロールをセッテ
ィングすることができる。

【００２２】

【実施例】以下、図面に基づき説明する。まず最初に本
発明の前提となる関連技術について説明する。 本発明の
実施例を図１２、図１３、図１８、図２２に示し、その
関連技術を図１〜図１１、図１４〜図１７、図１９〜図
２１に示す。本願発明では、柱状硬質マグネット相互間
に空間を与えるが、関連技術では、この空間を与えてい
ない。本願発明と関連技術は柱状硬質マグネット相互間
に空間を与えるか否かの違いがある。図１はシャフトレ
スマグネットロールの最も基本的な態様を示している。
このシャフトレスマグネットロールは、硬質合成樹脂に
磁性粉を分散させた樹脂磁石材料より成る柱状硬質マグ
ネットを、シャフトを介在させることなく、複数個組み
合わせて構成したことを特徴とし、図１は、断面扇形の
柱状硬質マグネット１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄを組み合わ
せて円柱状のシャフトレスマグネットロールＭ１を構成
する様子を示している。各柱状硬質マグネット１ａ，１
ｂ，１ｃ，１ｄは互いに接触状態で組み合わされてお
り、接触面には接着剤を塗布している。接着剤の塗布は
必ずしも必要ではなく、例えば、組み合わせ後のシャフ
トレスマグネットロールＭ１の外表面を熱収縮チューブ
で被覆することにより各柱状硬質マグネットの結合状態
を維持してもよい。これに対して本願発明では柱状硬質
マグネット相互間に空間を与えるものであり、柱状硬質
マグネット相互は非接触であ る。、

【００２３】樹脂磁石材料に含有させる磁性粉としては
バリウムフェライトやストロンチウムフェライト又は希
土類系の磁性粉等が用いられる。またバインダーとして
は硬質合成樹脂を用いるが、この硬質合成樹脂という概
念は、マグネットロールが組み込まれる装置内部の温度
下でも充分な剛性を維持し、実用上問題となる大きさの
マグネットロールの自重撓みを防止できる程度の硬度を
有する合成樹脂を意味し、熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹
脂の両方を対象としている。具体的には６０℃の温度環
境下で長時間晒されたときでも充分な剛性を維持できる
ものを指し、例えばポリエステル、ポリアミド、ポリフ
ェニレンサルファイド等の熱可塑性樹脂やエポキシ樹脂
等の熱硬化性樹脂が採用できる。柱状硬質マグネットの
成形は押出し成形や射出成形によって行うことができ
る。

【００２４】図１で示した実施例では、各柱状硬質マグ
ネットは同形状となしたが、図２に示すように異形状の
柱状硬質マグネット２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄを組み合わ
せてもよい。この場合、各柱状硬質マグネット２ａ，２
ｂ，２ｃ，２ｄによって形成される各磁極の磁束密度パ
ターンのパターン幅を変えることが容易となる。

【００２５】前述したものは組合せ後のシャフトレスマ
グネットロールの形状を略円柱状としたが、シャフトレ
スマグネットロールは非円柱状とすることもでき、例え
ば、図３に示すように、柱状硬質マグネット３ａ，３
ｂ，３ｃを組み合わして、円柱体に対して一部欠損部分
を形成した非円柱形状のシャフトレスマグネットロール
Ｍ３を構成することや、図４に示すように柱状硬質マグ
ネット４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄを組み合わして多角柱形
状のシャフトレスマグネットロールＭ４を構成すること
も考慮される。

【００２６】また、シャフトレスマグネットロールの長
手方向全長にわたって空間部を設けることも可能で、例
えば図５に示すように径方向中心部に空隙５´を設けた
状態で柱状硬質マグネット５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄを組
み合わせてシャフトレスマグネットロールＭ５を構成し
てもよい。このとき空隙５´の形状や形成位置を考慮す
ることでシャフトレスマグネットロールＭ５表面の磁束
密度パターンを調整することができ、またこの空隙５´
はシャフトレスマグネットロールＭ５を現像装置本体に
組み込む際の位置決めにも利用することができる。

【００２７】また空隙を設ける代わりに、図６に示すよ
うに内部に柱状硬質マグネット６ｅを配設したシャフト
レスマグネットロールＭ６を構成することもできる。

【００２８】前述したものは、比較的単純な形状の柱状
硬質マグネットを組み合わした例であったが、各柱状硬
質マグネットとしては、より複雑な形状のものも採用で
き、例えば、図７に示す如く複雑形状の柱状硬質マグネ
ット７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ，７ｅを組み合わしたシャ
フトレスマグネットロールＭ７を構成してもよい。この
場合、極めて複雑な磁束密度パターンを有するシャフト
レスマグネットロールが作製できる。

【００２９】また、柱状硬質マグネット８ａ，８ｂ，８
ｃ，８ｄよりなるシャフトレスマグネットロールにおい
て、柱状硬質マグネット８ｄの表面部に凹部を設け、こ
の凹部に別の柱状硬質マグネット８ｅを埋め込んで、磁
束密度パターンを部分的に窪ませたり、あるいは突出さ
せたシャフトレスマグネットロールＭ８を構成してもよ
い。

【００３０】このような、複数マグネットを組み合わせ
て構成されるシャフトレスマグネットロールは従来の一
体型極異方マグネットロールに比べて、表面磁束密度が
大きく且つ複雑な磁束密度パターンが容易に実現でき
る。本発明のシャフトレスマグネットロールが、表面磁
束密度の向上、複雑磁束密度パターンの実現に有利なの
は次の理由による。

【００３１】＜磁束密度について＞ 現実の一体型極異方マグネットロールの磁束密度の最大
値は成形ダイス内磁場によって決まるが、そのダイス内
磁場はダイス磁極先端近傍で約１０ＫＯｅが限界であ
る。これに対して、組み合わせタイプのマグネットロー
ルの場合には１０ＫＯｅ以上の磁場、例えば１８ＫＯｅ
の磁場で成形することが可能であり、より高磁気特性の
マグネット片を作製することができる。したがって、こ
のような高磁気特性のマグネット片を組み合わせた本発
明のシャフトレスマグネットロールは、より高い表面磁
束密度を得やすい。 ＜磁束密度パターンについて＞ 一体型極異方マグネットロールの磁束密度パターンの自
由度はかなり低く、例えば非対称化させることは困難で
ある。これは成形時に磁場を与えるダイスの構造が事実
上制限されること、及び磁性粒子が磁気エネルギーの極
小状態という特定状態をとってしまうことによるものと
思われる。これに対して組み合わせタイプのマグネット
ロールの場合は、各マグネット片形状の自由度、及びそ
の組み合わせの自由度が大きいことにより磁束密度パタ
ーンをコントロールし易い。

【００３２】図９（イ),（ロ）〜図１１（イ),（ロ）は
複数マグネットの組合せである本発明のシャフトレスマ
グネットロールと、従来の一体型極異方マグネットロー
ルとによって形成される磁束密度パターンを対比させた
ものであり、それぞれスリーブＳを外装した状態を示し
ている。各図（ロ）において示されているように、従来
の一体型極異方マグネットロールｍ３，ｍ５，ｍ７の場
合、マグネットロール各極の磁束密度パターンはほぼ対
称形となるのに対し、本発明のシャフトレスマグネット
ロールＭ３，Ｍ５，Ｍ７の各極の磁束密度パターンには
部分的な突出部や窪み部を形成することが容易であり、
複雑且つ非対象な磁束密度パターンを実現することがで
きる。

【００３３】以上述べたシャフトレスマグネットロール
は、複数の柱状硬質マグネットを互いに接触状態で組み
合わせた場合であったが、柱状硬質マグネットは互いに
非接触とすることもできる。図１２として示すものが、
この例であり、これが本発明の典型的実施例である。柱
状硬質マグネット９ａ，９ｂ，９ｃ相互間に空間１０を
介在させ、各柱状硬質マグネット９ａ，９ｂ，９ｃを非
接触状態で組み合わせた場合である。この場合、各柱状
硬質マグネット間の空間１０の大きさ並びに形状を工夫
することにより、組合せ後のシャフトレスマグネットロ
ールＭ９が発揮する磁束密度パターンの形状をより複雑
に制御することが可能となり、設計の自由度はより広が
る。

【００３４】ところで、このように各マグネットを非接
触状態で配置する場合、各マグネット間の空間を維持す
る手段が必要となる。空間保持部材としては例えば、図
１３（イ）で示されるように、空間形状に対応した形状
の合成樹脂製のスペーサー１１を用いることなどが考慮
され、このスペーサー１１と各柱状硬質マグネット間に
は接着剤が介在させられる。このスペーサー１１は図１
３（ロ）に示す如く、シャフトレスマグネットロールＭ
９の長手方向中間位置に１個設けたり、あるいは図示し
ないが所定間隔をあけて複数個設けてもよい。また長手
方向全長にわたって連続したスペーサーを設けてもよ
い。

【００３５】このようなシャフトレスマグネットロール
にはスリーブが回転自在に外装されて現像シリンダーが
構成され、この現像シリンダーを現像装置本体に組み込
むことで現像装置が構成される。本発明の第２はこのよ
ううな構造の現像シリンダーを現像装置本体に組み込む
際の工夫に関する。

【００３６】図１４に示すものがシャフトレスマグネッ
トロールＭ１とスリーブＳから構成される現像シリンダ
ーＴを現像装置本体に組み込んだ様子を示し、シャフト
レスマグネットロールＭ１の両端部を現像装置本体側壁
Ｗによって直接的に固定支持した状態を示している。

【００３７】シャフトレスマグネットロールの外周面に
形成される各磁極は、現像剤の受渡しに関して固有の機
能を担っているので、シャフトレスマグネットロールは
現像装置本体に対して所定姿勢で組み込まれる必要があ
るが、組み合わせ後のシャフトレスマグネットロールが
円柱体である場合、各磁極の形成位置を認識することは
困難であり、この為、位置決め手段を設けることが望ま
れる。図１５（イ）は位置決めを容易にするためにシャ
フトレスマグネットロールＭ１の外周に、セッティング
時に目印となる溝１２を形成した場合である。溝１２は
シャフトレスマグネットロールＭ１の全長にわたって設
けることも、あるいは両端外周部にのみ設けることもで
きる。図１５（ロ）はシャフトレスマグネットロールＭ
１の外周に互いに異形状の溝１２，１３を形成した場合
である。この場合、シャフトレスマグネットロールＭ１
の「向き」も認識できるので、非対象な磁束密度パター
ンを有するマグネットロールのセッテイングも誤ること
なく行うことができる。図１６（イ）は位置決め手段と
して、シャフトレスマグネットロールＭ１の外周面に切
欠面１４を全長にわたってあるいは両端部外周面のみに
形成した場合であり、図１６（ロ）はシャフトレスマグ
ネットロールＭ１の「向き」を認識可能とするために切
欠面１４と溝１３を併設した場合である。また図示しな
いが、シャフトレスマグネットロールＭ１の両端面ある
いは片端面の偏心した位置に有底孔を形成したり方向性
を有する切欠部を設けることも採用できる。溝や切欠
面、更には有底孔は、柱状硬質マグネットの成形と同時
に形成したり、あるいは成形後に切削等によって形成す
ることができる。

【００３８】位置決め手段としての溝や切欠面は、マグ
ネットロールのセッティング姿勢を決めるための目印と
しての機能が最も重要であるが、これら位置決め手段
は、その位置決め手段の形状を利用することにより、シ
ャフトレスマグネットロールを現像装置側壁に直接取り
付ける際の固定手段としての機能も兼用させることがで
きる。例えば、図１７（イ）に示す如く、現像装置の本
体側壁Ｗに、内縁にシャフトレスマグネットロールＭ１
の溝１２に対応する突部１５を形成した取付け穴１６を
設け、この取付け穴１６にシャフトレスマグネットロー
ルＭ１の端部を内嵌することが考慮される。

【００３９】図１７（ロ）は非円柱体形状のシャフトレ
スマグネットロールＭ３を現像装置の本体側壁Ｗに形成
した取付け穴１７に嵌合させて支持する場合である。こ
の場合、取付け穴１７はシャフトレスマグネットロール
Ｍ２の径方向断面形状に一致させておくことで、シャフ
トレスマグネットロールＭ３を所定姿勢でセッティング
できる。

【００４０】図１８は、本発明の典型的実施例であり、
各柱状硬質マグネット９ａ，９ｂ，９ｃを互いに非接触
状態で組み合わせたシャフトレスマグネットロールＭ９
を本体側壁Ｗによって支持する様子を示している。この
場合、本体側壁Ｗに形成する取付け穴１８には各柱状硬
質マグネット９ａ，９ｂ，９ｃ間の空間を保持するため
のスペーサー１８ａを形成するようにしておけば、各柱
状硬質マグネットを容易に位置決めすることができる。
また、このような形状の取付け穴１８であれば、各柱状
硬質マグネット９ａ，９ｂ，９ｃをそれぞれ個別に取付
け穴１８に固定することができ、シャフトレスマグネッ
トロールＭ９の組み立て時の作業性が向上する。

【００４１】上述した例ではシャフトレスマグネットロ
ールを現像装置本体側壁に開設した取付け穴に嵌合させ
る場合について述べたか、シャフトレスマグネットロー
ルの支持方法としては様々な態様が考慮される。図１９
（イ),（ロ), (ハ) 及び図２０（イ),（ロ）はシャフト
レスマグネットロールＭ１の支持方法の例である。図例
のものはスリーブを省略しているが、使用に際してはシ
ャフトレスマグネットロールＭ１に対して円筒状スリー
ブが適宜方法で回転自在に外装される。

【００４２】図１９（イ）で示すものは図１７及び図１
８で説明した支持方法の基本的考え方を示したものであ
り、側壁Ｗ１に、貫通孔１９を開設し、この貫通孔１９
にシャフトレスマグネットロールＭ１の端部を嵌合させ
て支持した場合である。

【００４３】図１９（ロ）は側壁Ｗ２にシャフトレスマ
グネットロールＭ１の端部を受け入れる有底凹部２０を
形成し、この有底凹部２０にシャフトレスマグネットロ
ールＭ１の端部を内嵌させた場合である。

【００４４】図１９（ハ）は側壁Ｗ３に環状壁２１を立
設してシャフトレスマグネットロールＭ１を受け入れた
場合である。

【００４５】図２０（イ）は環状壁を設けることなく、
側壁Ｗ４に突出形成した突起２２をシャフトレスマグネ
ットロールＭ１端面に形成した有底孔２３に嵌合させる
ことによってシャフトレスマグネットロールＭ１を支持
した場合である。

【００４６】図２０（ロ）は断面円弧状の下部壁体２４
を側壁Ｗ５から突出形成し、この壁体２４によってシャ
フトレスマグネットロールＭ１の端部の下面側を支持す
るとともに、シャフトレスマグネットロールＭ１の端部
の上面側から断面円弧状の上部壁体２５を嵌合させてシ
ャフトレスマグネットロールＭ１を固定する場合であ
る。

【００４７】以上述べたものは、シャフトレスマグネッ
トロールＭの支持方法のみについて述べたが、このよう
なマグネットロールはスリーブが外装されることによっ
て現像シリンダーとして機能する。上述の各実施例では
敢えてスリーブの支持方法について述べなかったが、こ
こでは本発明のシャフトレスマグネットロールＭの構造
に適応したスリーブの支持構造について述べる。

【００４８】図２１（イ),（ロ), (ハ) はスリーブの支
持構造の例である。図２１（イ）に示すものは、シャフ
トレスマグネットロールＭ１の端部を受け入れる凹部２
５を開設した外壁Ｗ６と、スリーブＳを挿通させること
ができる貫通孔２６を形成した内壁Ｗ７とを設け、外壁
Ｗ６によってシャフトレスマグネットロールＭ１を直接
支持するとともに、内壁Ｗ７によってスリーブＳを回転
可能に支承した場合である。図例ものではスリーブＳは
転がり軸受２７を用いて支承しているが、転がり軸受の
代わりに滑り軸受を用いてもよい。滑り軸受としては低
摩擦係数、高耐磨耗性の特性を併せもったものが採用さ
れ、例えば合成樹脂又は焼結金属に固体潤滑剤を分散さ
せたものや液体潤滑剤を含浸させたものが使用できる。
合成樹脂としてはポリアミド、ポリイミドやポリアセタ
タール等が採用可能であり、また固体潤滑剤としては黒
鉛、鉛、ふっ化黒鉛、二流化モリブデン等が有効であ
り、液体潤滑剤としては一般使用される機械油やグリー
スなどが使用可能である。尚、図中２８はスリーブに回
転力を伝達するための駆動用ギアである。スリーブＳは
一般的にはアルミニウム等の金属筒が用いられるが、合
成樹脂筒や紙筒を用いることもできる。

【００４９】前述したものは、外壁Ｗ６とは別にスリー
ブ支承用の内壁Ｗ７を別途設けた場合であったが、図２
１（ロ）に示すように、外壁Ｗ６とスリーブＳ間に転が
り軸受２９を介在させて、外壁Ｗ６でスリーブＳを支承
するようにすれば内壁は省略できる。また図２１（ハ）
に示すようにシャフトレスマグネットロールＭ１とスリ
ーブＳ間に転がり軸受３０を介在させて、スリーブＳを
支承した場合にも内壁は省略できる。尚、図２１（ロ),
（ハ）で示した実施例においても転がり軸受の代わりに
滑り軸受を用いることができることはいうまでもない。

【００５０】スリーブＳに駆動用ギアを固定する手段と
しては様々な手段が採用可能であり、例えば図２２
（イ）に示す如く、スリーブの長手方向一端に及び駆動
用ギア２８にそれぞれネジ穴３１，３２を設け、駆動用
ギア２８ａをスリーブＳ端部に外嵌したうえ、ネジ３３
を用いて駆動用ギア２８をスリーブＳに固定すること
や、あるいは図２２（ロ）に示す如く、スリーブ端部に
切り欠き部３４を設け、この切り欠き部３４に、内周面
に嵌合突部３５を形成した駆動用ギア２８ｂを外嵌する
こと等が採用可能である。また、図示しないが、スリー
ブと駆動用ギアをインサート成形により一体成形するこ
とも考慮され、この場合も駆動用ギアの空転を防止する
目的からスリーブ端部に穴、溝又は切り欠き部を設ける
ことが好ましい。

【００５１】

【発明の効果】本発明のシャフトレスマグネットロール
は、硬質合成樹脂に磁性粉を分散させた樹脂磁石材料よ
り成る柱状硬質マグネットを、シャフトを介在させるこ
となく、複数個組み合わせ、且つ組み合わせる柱状硬質
マグネットのそれぞれの形状を互いに異形状となすとと
もに柱状硬質マグネット相互間に空間を与え、且つマグ
ネット相互を非接触状態で各柱状硬質マグネットを配設
するようにした。このような構成としたことにより、高
磁気特性を有し且つ磁束密度パターンのコントロールが
容易なマグネットロールを得ることができるようにな
り、現像剤の搬送性向上がはかりやすくなるとともに、
「現像剤のかぶり」と称される現像剤の過剰付着現象の
制御や濃度コントロールが容易となり画像の向上がはか
りやすいマグネットロールと、それを用いた現像装置が
得られる。また各柱状硬質マグネット相互間に空間部を
与え、各柱状硬質マグネット相互を非接触状態で組み合
わせるものであるから、この空間を表面磁束密度を調整
するための手段として利用したり、あるいは、各柱状硬
質マグネットを個別に現像装置本体側壁に直接固定する
際に利用でき、現像装置の組み上げ工程の中でシャフト
レスマグネットロールを一挙に組み上げることができ
る。そしてこの場合、柱状硬質マグネット相互間の接着
は不要となり、製造工程の簡略化に貢献できるととも
に、従来多発していた接着剤の存在に起因した種々の問
題も払拭できる。

【００５２】しかも本マグネットロールは高価な金属シ
ャフトを用いていないから、部品コストの低減がはか
れ、且つ組み立て工数を減らすこともできる。そして樹
脂磁石材料のバインダーとして硬質合成樹脂を用いてい
ることからマグネットロールが自重により撓む懸念はな
く、比較的高温化する使用環境においてもその真直性は
保たれる。

【００５３】また、柱状硬質マグネット相互間に空間保
持部材としてのスペーサーを介在させた場合、柱状硬質
マグネット相互間の空間を維持できる。

【００５４】また、柱状硬質マグネットの外周面あるい
は長手方向片端面又は両端面に、位置決め手段としての
溝又は切欠面を単独であるいは組み合わせた状態で形成
した場合は、これら位置決め手段によってシャフトレス
マグネットロールを所定姿勢で現像装置本体に組み込む
ことが容易となる。

【００５５】また本発明の現像装置は、前記シャフトレ
スマグネットロールに円筒状スリーブを回転自在に外装
して現像シリンダーを構成するとともに、シャフトレス
マグネットロールの両端部を現像装置本体の側壁に直接
固定させることによって現像シリンダーを現像装置本体
に組み込んだ構成としたから、現像シリンダーを予め組
み立てておく必要はなく、現像装置を構成する他の部品
と一緒にシャフトレスマグネットロールとスリーブを部
品の形態で供給し、他の部品組み立てと一緒に一挙に現
像装置を組み上げることが可能となり、高精度な現像装
置を低コストで提供することができる。

【００５６】また各柱状硬質マグネット相互間に空間を
設けたシャフトレスマグネットロールを用い、柱状硬質
マグネット相互間の空間を保持する手段を付設した現像
装置の本体側壁に前記シャフトレスマグネットロールの
両端部を直接固定した場合は、現像装置本体側壁にシャ
フトレスマグネットロールの固定支持機能と、柱状硬質
マグネット相互間の空間保持機能の両方を担わせること
が可能となり、各柱状硬質マグネットを１本ずつ個別に
現像装置本体側壁に固定することも可能となるので、各
柱状硬質マグネットの位置づけは容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】シャフトレスマグネットロールの基本態様を示
す斜視図

【図２】シャフトレスマグネットロールの他の実施例を
示す斜視図

【図３】シャフトレスマグネットロールの他の実施例を
示す斜視図

【図４】シャフトレスマグネットロールの他の実施例を
示す斜視図

【図５】シャフトレスマグネットロールの他の実施例を
示す斜視図

【図６】シャフトレスマグネットロールの他の実施例を
示す斜視図

【図７】シャフトレスマグネットロールの他の実施例を
示す斜視図

【図８】シャフトレスマグネットロールの他の実施例を
示す斜視図

【図９】シャフトレスマグネットロールの磁束密度パタ
ーンの例であり、（イ）は本発明のシャフトレスマグネ
ットロールの磁束密度パターン、（ロ）は従来の一体型
極異方マグネットロールの磁束密度パターン

【図１０】シャフトレスマグネットロールの磁束密度パ
ターンの例であり、（イ）は本発明のシャフトレスマグ
ネットロールの磁束密度パターン、（ロ）は従来の一体
型極異方マグネットロールの磁束密度パターン

【図１１】シャフトレスマグネットロールの磁束密度パ
ターンの例であり、（イ）は本発明のシャフトレスマグ
ネットロールの磁束密度パターン、（ロ）は従来の一体
型極異方マグネットロールの磁束密度パターン

【図１２】本発明の典型的実施例であり、各柱状硬質マ
グネット相互間に空間を設けたシャフトレスマグネット
ロールを示す斜視図

【図１３】（イ）は空間保持部材としてのスペーサーを
示す斜視図であり、（ロ）は同スペーサーを柱状硬質マ
グネット相互間に介在させた状態を示す斜視図

【図１４】本発明の現像装置の基本態様を示す説明図

【図１５】シャフトレスマグネットロールの外周面に位
置決め手段としての溝を形成した例を示し、（イ）は溝
を１本設けた場合の斜視図、（ロ）は異形状の溝を複数
本設けた場合の正面図

【図１６】シャフトレスマグネットロールの外周面に位
置決め手段としての切欠面を形成した例を示し、（イ）
は切欠面のみ設けた場合の斜視図、（ロ）は切欠面と溝
を併設した場合の正面図

【図１７】（イ),（ロ）は現像装置本体側壁に形成した
取付け穴にシャフトレスマグネットロールの端部を嵌合
させる様子を示す説明図

【図１８】本発明の典型的実施例であり、現像装置本体
側壁に形成した取付け穴にシャフトレスマグネットロー
ルの端部を嵌合させる様子を示す説明図

【図１９】（イ),（ロ), (ハ) はシャフトレスマグネッ
トロールの端部を現像装置本体側壁により支持する態様
を示す説明図

【図２０】（イ),（ロ）はシャフトレスマグネットロー
ルの端部を現像装置本体側壁により支持する態様を示す
説明図

【図２１】（イ),（ロ), (ハ) はシャフトレスマグネッ
トロール及びスリーブの支持方法を示す説明図

【図２２】（イ),（ロ）は駆動用ギアをスリーブ端部に
固定する方法を示す説明図

【図２３】（イ）は従来の現像装置の一般的構造を示す
説明図、（ロ）は従来の現像シリンダーの断面説明図

【図２４】従来のマグネットロールの態様を示し、
（イ）はシャフト挿通マグネットロール、（ロ）は金属
シャフトレス中実マグネットロール、（ハ）はロッド突
設中実マグネットロール

【符号の説明】

Ｍ，Ｍ１〜Ｍ９ シャフトレスマグネットロール ｍ３，ｍ５，ｍ７ 一体型極異方マグネットロール Ｓ スリーブ Ｔ 現像シリンダー Ｗ 本体側壁 Ｗ１〜Ｗ５ 側壁 Ｗ６ 外壁 Ｗ７ 内壁 １ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ 柱状硬質マグネット ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ 柱状硬質マグネット ３ａ，３ｂ，３ｃ 柱状硬質マグネット ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ 柱状硬質マグネット ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ 柱状硬質マグネット ５´ 空隙 ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ，６ｅ 柱状硬質マグネット ７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ，７ｅ 柱状硬質マグネット ８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ 柱状硬質マグネット ９ａ，９ｂ，９ｃ 柱状硬質マグネット １ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ 柱状硬質マグネット １０ 空間 １１ スペーサー １２，１３ 溝 １４ 切欠面 １５ 突部 １６，１７，１８ 取付け穴 １８ａ スペーサー １９ 貫通孔 ２０ 有底凹部 ２１ 環状壁 ２２ 突起 ２３ 有底孔 ２４ 下部壁体 ２５ 上部壁体 ２６ 貫通孔 ２７ 転がり軸受 ２８，２８ａ，２８ｂ 駆動用ギア ２９，３０ 転がり軸受 ３１，３２ ネジ穴 ３３ ネジ ３４ 切り欠き部 ３５ 嵌合突部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−100405（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−128609（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−135861（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−265878（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−229286（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−82263（ＪＰ，Ｕ)

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 硬質合成樹脂に磁性粉を分散させた樹脂
   磁石材料より成る柱状硬質マグネットを、シャフトを介
   在させることなく、複数個組み合わせ、且つ組み合わせ
   る柱状硬質マグネットのそれぞれの形状を互いに異形状
   となすとともに柱状硬質マグネット相互間に空間を与
   え、且つ各マグネット相互を非接触状態で各柱状硬質マ
   グネットを配設してなるシャフトレスマグネットロー
   ル。
2. 【請求項２】 柱状硬質マグネット相互間に空間保持部
   材としてのスペーサーを介在させてなる請求項１記載の
   シャフトレスマグネットロール。
3. 【請求項３】 柱状硬質マグネットの外周面あるいは長
   手方向片端面又は両端面に、位置決め手段としての溝又
   は切欠面を単独であるいは組み合わせた状態で形成して
   なる請求項１又は２記載のシャフトレスマグネットロー
   ル。
4. 【請求項４】 請求項１〜３記載のいずれか１項に記載
   のシャフトレスマグネットロールに、当該シャフトレス
   マグネットロールに対して自在に回転する円筒状スリー
   ブを外装して現像シリンダーを構成するとともに、前記
   シャフトレスマグネットロールの両端部を現像装置本体
   の側壁に直接固定することによって、現像シリンダーを
   現像装置本体に組み込んでなる現像装置。
5. 【請求項５】 請求項１又は２記載のシャフトレスマグ
   ネットロールに、当該シャフトレスマグネットロールに
   対して自在に回転する円筒状スリーブを外装して現像シ
   リンダーを構成するとともに、前記シャフトレスマグネ
   ットロールの両端部を、柱状硬質マグネット相互間の空
   間を保持する手段を付設した現像装置本体の側壁に直接
   固定することによって、現像シリンダーを現像装置本体
   に組み込んでなる現像装置。
6. 【請求項６】 シャフトレスマグネットロールに対して
   回転可能な状態で外装されるスリーブを現像装置本体の
   側壁に形成した孔部に貫通又は凹部あるいは凸部に係合
   させ、当該側壁によってスリーブを直接支承してなる請
   求項４又は５記載の現像装置。
7. 【請求項７】 スリーブの長手方向一端又は両端外周部
   にスリーブ回転用の駆動用ギアを直接取り付けてなる請
   求項６記載の現像装置。
8. 【請求項８】 ネジを用いて駆動用ギアをスリーブに固
   定してなる請求項７記載の現像装置。
9. 【請求項９】 スリーブ端部に穴、溝又は切り欠き部に
   係合させることによって駆動用ギアを固定してなる請求
   項７記載の現像装置。
10. 【請求項１０】 端部に穴、溝又は切り欠き部を設けた
    スリーブと駆動用ギアをインサート成形により一体成形
    してなる請求項７記載の現像装置。