JPH04122965A - マグネットロール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電子写真や静電記録等において現像ロール用若
しくはクリーニングロール用として使用するマグネット
ロールに関するものである。

〔従来の技術〕

従来電子写真や静電記録等において、現像ロール用若し
くは転写後のクリーニングロール用として使用するマグ
矛ノドロールは２例えば第２図に示すような構成のもの
が最も一般的である。第２図において、１は永久磁石部
材であり１例えばハードフェライトのような焼結粉末磁
石材料により若しくは強磁性粉末材料と結合材料との混
合物からなる材料により円筒状に一体成形し、中心部に
ンヤフト２を同軸的に固着する。永久磁石部材１の外周
面には軸方向に延びる磁極（図示せず）を複数個設ける
と共に９円周方向にこれらを等間隔上しくは不等間隔に
配設する。次にノヤフト２の両端部には平板状フランジ
３および軸付フランジ４を軸受５を介して回転自在に装
着し、平板状フランジ３および軸付フランジ４には中空
円筒状に形成したスリーブ６を嵌着する。なお平板状フ
ランジ３．軸付フランジ４およびスリーブ６は２例えば
アルミニウム合金若しくはステンレス鋼等の非磁性材料
によって形成する。７はソール部材であり、平板状フラ
ンジ３とシャフト２との間に嵌着して密封する。なお永
久磁石部材１の外径は１８〜６０ａ＋ｍ、長さは２００
〜３５０ｍｍに形成する場合が多い。

上記の構成により、永久磁石部材１とスリーフロとの間
に相対回転が存在するように駆動することにより、永久
磁石部材１が具有する磁気吸引力によってスリーブ６の
外周面に磁性を有する現像剤を吸着搬送して所謂磁気ブ
ラシ（図示せず）を形成し２所定の現像作業その他を遂
行するのである。

上記構成のマグネットロールを製作する場合には、まず
例えばＢａ　○・ｎＦｅ２Ｏ，（ｎ　＝　５〜６　）な
る組成の焼結バリウムフェライト磁石からなる永久磁石
部材１にシャフト２を固着するのであるが、シャフト２
の外周に接着側を例えば静電塗装によって付着させて永
久磁石部材１内に挿通し炉内で加熱して接着側を熔融、
固化させる手段によっている。この場合シャフト２は永
久磁石部材１を貫通する長さを要するため、材料費が高
価であると共に、接着に多大の労力と時間を要する。

この結果製作コストが高騰し、近年特に厳じいコスト低
減の要求に応えることが困難であるという問題点がある
。

次に第３図は従来のマグネットロールの他の構成例を示
す一部省略要部縦断面図である６第３図において２ａ、
２ｂは各々シャフトであり、永久磁石部材１の両端部内
周面に固着する。この場合には中空円筒状に形成した永
久磁石部材１の外周面をセンタレス加工後、シャフト２
ａ、２ｂを固着して前記第２図に示すように組立てるの
である。

上記構成によりシャフト２ａ、２ｂが短寸法であるため
、材料費も低減され、接着作業も比較的容易であるため
、コスト低減の効果はあるもののシャフト２８．２ｂの
心出しが極めて困難であると共に、偏心、倒れ等の不良
が発生し、精度向上が困難であるという問題点がある。

近年、′ｒ！Ｌ子写真複写機やプリンタ等の小型化の要
求が強まっており、このような要求に応える手段として
、スリーブ６を使用せずに、永久磁石部材１の表面に直
接磁性現像剤を吸着し、永久磁石部材１の回転によって
現像剤を搬送しようとする提案がある。

例えば特公昭５４−３９１３９号公報には、電気的導体
からなる回転軸を有する円筒状磁石ロールの表面に導電
体層を設け、導電体層と回転軸とを電気的に接続し、か
つ記録体および回転軸を接地若しくはバイアス電源に接
続して、導電性磁性トナー層を介して現像電流を流すよ
うにした現像装置が開示されている。

また例えば特開昭６０−１１３２７１号公報には、−成
分磁性トナーを使用する接触現像装置の一例として３円
筒状の導電性基体上に多極着磁を施した樹脂マグ７ノト
層を設け、その上に多数の微小電極を誘電性材料からな
る保持層に夫々が電気的絶縁状態に保持されかつ一部を
表面に露出させた電極層を積層した現像ローラを使用し
た現像装置が開示されている。

（発明が解決しようとする課題〕 前記導電性磁性トナーを円筒状磁石ロール表面に吸着し
て現像を行う場合は、トナーの電気抵抗が低いため、得
られたトナー像をｔｉｌ１紙ムこ転写する場合の転写効
率を低下させる。従ってこのような方式は、現在主流を
占めている転写式電子写真には適用できないという問題
点がある。

次に接触式現像装置に使用される現像ローラは特殊な電
極層を必要とするため、現像ローラの製作が極めて煩雑
であり、実用性の点で問題がある。

更に近年のマグ２ツトロールに対する低コストの要求は
益々厳しさを増してきており、薄肉パイプシャフトに薄
肉マグネットを被着させたもの。

ンヤフト付樹脂マグネット等の態様ムこよっても到底対
応できないという問題点がある。

本発明は上記従来技術に存在する問題点を解決し２本来
の性能を保持しつつ、小型化およびコスト低減が可能で
あるマグ２ノドロールを提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために２本発明においては。

表面に軸方向に延びる複数個の磁極を円周方向等間隔に
設けた円柱状永久磁石からなるマグネットロールにおい
て１強磁性粉末と高強度樹脂とを含有する材料により円
柱状永久磁石および両端部の支持ノヤフトとを一体に形
成し、その体積固有電気抵抗を１０６〜１０１′Ω・ｃ
ｓ、好ましくは１０１０〜１０１３Ω・ｃｍに形成し１
１円柱状永久磁石の表面に磁性現像剤を直接吸着して搬
送するように構成する。という技術的手段を採用した。

本発明において２円柱状永久磁石の表面に設けるべき磁
極の数は、多い程現像剤の搬送を円滑化するため好まし
いが、感光体の移動速度が約１００ｍｍ／秒のとき２回
転数を増大すれば、少なくとも８極以上あればよい。

次に高強度樹脂としては、ポリアミド、ポリアセタール
、ポリカーボネート、変性ポリフェニレンオキサイド、
ポリブチレンフタレート等の所謂エンジニアリングプラ
スチックスを形成するものを初めとして、ポリイミド′
、ポリアミドイミドポリフェニンサルファイド、ポリス
ルフォン、ボリアリレート　ポリエーテルエーテルケト
ン、ポリエーテルイミド等のものを使用することができ
要するに円柱状永久磁石の両端部の支持シャフトに必要
な強度を確保し得る樹脂であればよい。

強磁性粉末としてはハードフェライト粉末を初めとして
粘土［石粉末等を使用することができる。

次に円柱状永久磁石の表面における磁束密度は１００〜
８００Ｇとすることが好ましい。すなわち表面磁束密度
カ月００Ｇ未満であると、磁性現像剤を吸着する力が不
足するため９円柱状永久磁石の回転により現像剤の飛散
が多くなるので好ましくない。一方表面磁束密度が８０
０Ｇを超えると、磁性現像剤が強く吸着されて、静電潜
像に付着し難くなり２画像部度を低下させるため不都合
である。

円柱状永久磁石の表面の体積電気抵抗は１０６〜１０１
４Ω・Ｃ鵬、好ましくは１０１０〜１０１３Ω・ｃｍと
するのがよいが、この値が大きすぎるとバイアスがとれ
ず、現像電流が流れなくなり、ｍｓ像濃度を低下させる
ため好ましくない。一方上記体積電気抵抗が小さすぎる
と、カブリが発生し画質を低下させるため不都合である
。上記体積電気抵抗の値は、原料混練時におけるカーボ
ンブラック、金属粉末、金属（合金）磁石粉末等の導電
性物質の添加量によって調整可能である。

次に本発明のマグネットロールは９例えば強磁性粉末と
高強度樹脂を生体とする混線材料を押出成形若しくは射
出成形等の成形手段によって一体成形し、冷却固化後着
磁して形成する（例えば特開昭５７−１３０４０７号、
同５９−９０５号、同５９−２２６３６７号公報等参照
）。

また磁性現像剤としては、−成分系の磁性トナーは勿論
のこと、鉄粉やフェライト粉末などの磁性キャリアと非
磁性若しくは磁性を存するトナーとを混合してなる現像
剤を使用することができる。

この場合、現像後の転写を容易にするために、トナーは
り、　　Ｃ，４ｋＶ／ｃｍの電場における体積固有電気
抵抗が１０目Ω・Ｃｆｆ１以上、好ましくは１０１４Ω
・ｃｍ以上であるような絶縁性のものがよい。

［実施例〕 Ｓｒ　　フェライト粉末　　　　　８８１１量部６６ナ
イロン　　　　　　　　　１１重量部カーボンブラック
　　　　　　　　】重量部上記材料を乾式混合後、ニー
ダで２４０　’Ｃで加熱混練して得られた混練物を冷却
固化後、ペレタイザーで粉砕してコンパウンドとした。

このコンパウンドを使用し、射出成形機および成形金型
により２直径１８ｍｍ、長さ３００ｎｍの円柱状永久磁
石およびその両端部に直径１０ｍｍ長さ各々３０ｍｍの
ソヤフトを一体成形した。次に外径を研削仕上げして所
定寸法とした後５円柱状永久磁石の外周に軸方向に延び
るＮＳ磁極を円周方向に等間隔に２０極着磁した。なお
表面の磁束密度は４５０Ｇ体積固有電気抵抗は６ＸｌＯ
”Ω・ＣＭであった。

次に上記マグ７ノトロールを第１図に示すような現像装
置に組込んで画像評価を行った。第１閲において、８は
トナー槽であり、後述するようにして作製したトナー９
を収容すると共に、トナー槽８の下端部にマグ７ソトロ
ール１ｏを回転自在に支持する。１１は感光体ドラムで
あり、マグ２ノドロール１０と現像ギャップを介して回
転自在に対向させる。１２はドクタ一部材、１３はバイ
アス電圧源である。

次に磁性トナーは粒度分布５〜２０ｔＩｍ、摩擦ＩＦ電
量が一１０μｃ／ｇ、　　体積固有電気抵抗５×】０１
“Ω・Ｃｌ１１のものを使用し、感光体ドラムＩＪとし
て周速１５０＋＋ｎ／秒のＳｅ　ドラム（外径６゜ｌ）
を使用し、その表面をコロナ帯電器により＋８００ｖに
一様帯電後、露光して静電潜像を形成し、現像を行った
。なおドクターギヤ、ブおよび現像ギヤノブは各々０．
２ｍｍおよび０．４ｍｍとし　マグネットロール１０を
２００ｒｐ麿で回転させ　バイアス電圧は＋１００■と
した。

得られたトナー像を普通紙に転写し、温度１８０　’Ｃ
圧力１．０ｋｇ／ｃ−で熱ロール定着を行ったところ１
画像濃度１．３．解像度８本／−一の良質の画像が得ら
れることを確認した。

なお上記画像評価中におけるマグ７ノトロール１０への
トルク伝達は円滑であり、マグ７ノトロル１０のンヤフ
ト部の異常は認められず、５万枚連続現像後においても
同様であった。

次にフェライトキャリア（日立金属製　ＫＢＮ−１００
，粒度分布７４〜１４９μｍ）と前記磁性トナーを７：
３重量部で混合して得た現像剤によって、ドクターギヤ
ノブおよび現像ギャップを各々０．３ｍ５ｋよび０．５
ｍ＃とし　マグネットロール１０を２００ｒｐｍで回転
させ、バイアス電圧を＋１５０■とし、同様の画像評価
を行った。結果は前記同様２画像濃度１．４．解像度１
０本／ｍｖｈの良好な画像を継続して得られることをＨ
した。

本実施例においては正規現像の場合について記述したが
、レーザビームプリンタ等に通用の場合トナーおよびバ
イアス電圧の調整により１反転現像を行う場合について
も当然に使用可能である。

［発明の効果〕 本発明は以上記述のような構成および作用であるから、
スリーブを使用しなくても高品質の画像を得ることがで
き、現像装置の小型化および簡易化が可能である。また
マグ享ノドロールをシャフトも含めて一体成形すること
により、大幅なコスト低減が可能であるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第】図は本発明の実施例における現像装置の例を示す要
部横断面図、第２図および第３図は各々従来のマグネ、
トロールの例を示す一部省略要部縦断面図である。 １：永久磁石部材、２．２ａ、２ｂ＋シャフト１０：マ
グ不、トロール。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　表面に軸方向に延びる複数個の磁極を円周方向等間隔
   に設けた円柱状永久磁石からなるマグネットロールにお
   いて、強磁性粉末と高強度樹脂とを含有する材料により
   円柱状永久磁石および両端部の支持シャフトとを一体に
   形成し、その体積固有電気抵抗を１０＾６〜１０＾１＾
   ４Ω・ｃｍ、好ましくは１０＾１＾０〜１０＾１＾３Ω
   ・ｃｍに形成し、円柱状永久磁石の表面に磁性現像剤を
   直接吸着して搬送するように構成したことを特徴とする
   マグネットロール。