JPH04163479A - マグネットロール - Google Patents
マグネットロールInfo
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- JPH04163479A JPH04163479A JP2289675A JP28967590A JPH04163479A JP H04163479 A JPH04163479 A JP H04163479A JP 2289675 A JP2289675 A JP 2289675A JP 28967590 A JP28967590 A JP 28967590A JP H04163479 A JPH04163479 A JP H04163479A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/06—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing
- G03G15/08—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer
- G03G15/09—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer using magnetic brush
- G03G15/0921—Details concerning the magnetic brush roller structure, e.g. magnet configuration
- G03G15/0928—Details concerning the magnetic brush roller structure, e.g. magnet configuration relating to the shell, e.g. structure, composition
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Magnetic Brush Developing In Electrophotography (AREA)
- Dry Development In Electrophotography (AREA)
- Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
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。
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と
して使用されるマグネットロールに関するものであり、
特に現像剤の搬送性を向上させると共に、耐摩耗性を向
上させるように改良したマグネットロールに関するもの
である。
して使用されるマグネットロールに関するものであり、
特に現像剤の搬送性を向上させると共に、耐摩耗性を向
上させるように改良したマグネットロールに関するもの
である。
従来電子写真や静電記録等において現像ロール用として
使用されるマグネットロールは、第４図に示すような構
造のものが多い。第４図において。
使用されるマグネットロールは、第４図に示すような構
造のものが多い。第４図において。
１は永久磁石部材であり２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円柱状に一体成形し、若し
くは強磁性材料とバインダーとの混合物により円柱状に
一体成形し、中心部に軸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複数個の磁極（図
示せず）を設ける。次に軸２の両端部にはフランジ３．
４を軸受５．５を介して回転自在に装着し、フランジ３
゜４には中空円筒状に形成したスリーブ６を嵌着する。
うな焼結粉末磁石材料により円柱状に一体成形し、若し
くは強磁性材料とバインダーとの混合物により円柱状に
一体成形し、中心部に軸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複数個の磁極（図
示せず）を設ける。次に軸２の両端部にはフランジ３．
４を軸受５．５を介して回転自在に装着し、フランジ３
゜４には中空円筒状に形成したスリーブ６を嵌着する。
なおフランジ３．４およびスリーブ６は３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はシール部材であり、フランジ３と軸２
との間に嵌着する。なお永久磁石部材１の直径は２０〜
６０ｍｍ、長さは２００〜３５０ｍｍとする場合が多い
。
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はシール部材であり、フランジ３と軸２
との間に嵌着する。なお永久磁石部材１の直径は２０〜
６０ｍｍ、長さは２００〜３５０ｍｍとする場合が多い
。
上記の構成により、永久磁石部材１とスリーブ６との間
の相対回転（例えば永久磁石部材ｌを固定し、軸８を回
転させる）によって、スリーブ６の外周面に磁性現像剤
を吸着して磁気ブラシを形成し、所定の現像作業を行な
うのである。
の相対回転（例えば永久磁石部材ｌを固定し、軸８を回
転させる）によって、スリーブ６の外周面に磁性現像剤
を吸着して磁気ブラシを形成し、所定の現像作業を行な
うのである。
上記構成のマグネットロールにおいて、現像剤の搬送性
を向上させるために、スリーブ６０表面を粗面化する手
段が採用されており２例えば特開昭５４−７９０４３号
公報にはローレットの他にブラストやメタライジングな
どの手段により表面処理を行なうことが記載されている
。しかしながら、ローレフト加工によってスリーブ６の
表面を粗面化する場合は、加工時間および加工工数が大
となる欠点があり、特にステンレス鋼のような被削性の
低い材料によってスリーブ６を形成したものには不利で
ある。またスリーブ６をアルミニウムなどの軟質材料に
よって形成したものでは、耐摩耗性が低いため寿命が短
かいという問題点がある。またステンレス鋼からなるス
リーブ６の表面をサンドブラスト若しくはショツトブラ
ストすると、加工歪によって若干の硬化現象が認められ
るが、耐摩耗性の向上にはあまり寄与することができな
い。
を向上させるために、スリーブ６０表面を粗面化する手
段が採用されており２例えば特開昭５４−７９０４３号
公報にはローレットの他にブラストやメタライジングな
どの手段により表面処理を行なうことが記載されている
。しかしながら、ローレフト加工によってスリーブ６の
表面を粗面化する場合は、加工時間および加工工数が大
となる欠点があり、特にステンレス鋼のような被削性の
低い材料によってスリーブ６を形成したものには不利で
ある。またスリーブ６をアルミニウムなどの軟質材料に
よって形成したものでは、耐摩耗性が低いため寿命が短
かいという問題点がある。またステンレス鋼からなるス
リーブ６の表面をサンドブラスト若しくはショツトブラ
ストすると、加工歪によって若干の硬化現象が認められ
るが、耐摩耗性の向上にはあまり寄与することができな
い。
上記の他にスリーブ６の表面を高硬度化する手段として
アルミニウム合金からなるスリーブ６の表面に陽極酸化
被膜（アルマイト）等を形成する手段もよく知られてい
るが、スリーブ６の表面とこのスリーブ６上を搬送され
る磁性現像剤との間に電気的導通が必要な場合には、絶
縁性を示す上記陽極酸化被膜を設けたものでは良好な結
果を得ることができないという問題点がある。
アルミニウム合金からなるスリーブ６の表面に陽極酸化
被膜（アルマイト）等を形成する手段もよく知られてい
るが、スリーブ６の表面とこのスリーブ６上を搬送され
る磁性現像剤との間に電気的導通が必要な場合には、絶
縁性を示す上記陽極酸化被膜を設けたものでは良好な結
果を得ることができないという問題点がある。
上記問題点を解決する手段として、アルミニウム等の非
磁性材料からなるスリーブ６の表面に。
磁性材料からなるスリーブ６の表面に。
ステンレス鋼からなる層を結合剤を介して、若しくは溶
射手段により形成するという提案がされている（例えば
米国特許筒３，２４６，６２９号明細書、特開昭６１−
２３１７３号公報参照）。
射手段により形成するという提案がされている（例えば
米国特許筒３，２４６，６２９号明細書、特開昭６１−
２３１７３号公報参照）。
しかしながら、スリーブ６をアルミニウム若しくはアル
ミニウム合金で形成した場合には、永久磁石部材１との
相対回転により、スリーブ６に発生するうず電流に起因
して、スリーブ６が加熱されて昇温する。従って高速現
像を行なうためにマグネットロールを高速回転（例えば
ｌ ＯＯＯｒｐｍ）させる場合には、駆動トルクを増大
させ、かつ消費電力を増加させるという問題点がある。
ミニウム合金で形成した場合には、永久磁石部材１との
相対回転により、スリーブ６に発生するうず電流に起因
して、スリーブ６が加熱されて昇温する。従って高速現
像を行なうためにマグネットロールを高速回転（例えば
ｌ ＯＯＯｒｐｍ）させる場合には、駆動トルクを増大
させ、かつ消費電力を増加させるという問題点がある。
一方上記高速回転用としては、スリーブ６をステンレス
鋼によって形成したものが有効であるが。
鋼によって形成したものが有効であるが。
スリーブ６の表面に設けるべきステンレス鋼からなる層
は、導電性を具有させるために、一般に溶射手段を介し
て形成することが有効である。しかしながらステンレス
鋼からなるスリーブ６上に。
は、導電性を具有させるために、一般に溶射手段を介し
て形成することが有効である。しかしながらステンレス
鋼からなるスリーブ６上に。
ステンレス鋼からなる溶射膜を形成した場合に。
この溶射膜に錆が発生するという問題点がある。
このような錆が発生すると、現像剤との相対移動により
、錆が剥離して現像剤中に混入し２画質を低下させると
いう問題点がある。これは溶射時の熱の影響により、溶
射膜の組成に変化が惹起し。
、錆が剥離して現像剤中に混入し２画質を低下させると
いう問題点がある。これは溶射時の熱の影響により、溶
射膜の組成に変化が惹起し。
局部的なＣｒの逸散があるため、母材との間に局部電池
を形成することに起因するものと推定される。
を形成することに起因するものと推定される。
本発明は上記従来技術に存在する問題点を解決し、溶射
膜中のＣｒの逸散を防止し、溶射後においても不銹性を
保持するに足る必要最小限のＣｒ量を確保し、現像剤の
搬送性および耐摩耗性を併せて向上させ得ると共に、高
品質の画像を形成し得るマグネットロールを提供するこ
とを目的とする。
膜中のＣｒの逸散を防止し、溶射後においても不銹性を
保持するに足る必要最小限のＣｒ量を確保し、現像剤の
搬送性および耐摩耗性を併せて向上させ得ると共に、高
品質の画像を形成し得るマグネットロールを提供するこ
とを目的とする。
上記目的を達成するために９本発明においては。
外周面に軸方向に延びる複数個の磁極を設けてなる永久
磁石部材と、非磁性材料により中空円筒状に形成してな
るスリーブとを９ これらの両端部に設けたフランジを
介して相対回転自在に構成してなるマグネットロールに
おいて、スリーブをステンレス鋼によって形成すると共
に、スリーブの表面にＣｒ２０重量％以上を含有するス
テンレス鋼からなる溶射材により、溶射膜を被着させる
。という技術的手段を採用した。
磁石部材と、非磁性材料により中空円筒状に形成してな
るスリーブとを９ これらの両端部に設けたフランジを
介して相対回転自在に構成してなるマグネットロールに
おいて、スリーブをステンレス鋼によって形成すると共
に、スリーブの表面にＣｒ２０重量％以上を含有するス
テンレス鋼からなる溶射材により、溶射膜を被着させる
。という技術的手段を採用した。
上記の構成により、ステンレス鋼の溶射時の熱により、
溶射膜中に局部的なＣｒの逸散が認められるが、このよ
うな低Ｃｒ部においてもなお相当量のＣｒを残存させ得
るため、ステンレス鋼特有の不銹性を確保することがで
きるのである。
溶射膜中に局部的なＣｒの逸散が認められるが、このよ
うな低Ｃｒ部においてもなお相当量のＣｒを残存させ得
るため、ステンレス鋼特有の不銹性を確保することがで
きるのである。
まず５ＵＳ３０４ （Ｃｒ １８．０〜２０．０％。
Ｎｉ８．０〜１０．５％）からなる中空管（外径２０ｍ
ｍ、肉厚１ｍｍ）を準備し、この中空管の表面ニＳＵＳ
３１０ Ｓ （Ｃｒ ２４．０〜２６．０％、Ｎｉ１
２．０〜１５％）からなる溶射材をアーク溶射し。
ｍ、肉厚１ｍｍ）を準備し、この中空管の表面ニＳＵＳ
３１０ Ｓ （Ｃｒ ２４．０〜２６．０％、Ｎｉ１
２．０〜１５％）からなる溶射材をアーク溶射し。
厚さ３０μｍの溶射膜を被着させてスリーブとした。な
お比較例として、５ＵＳ３１６Ｌ （Ｃｒ１６、０〜１
８．０％、Ｎｉ １２．０〜１５．０％）オヨび５Ｕ
Ｓ２０２ （Ｃｒ １７．０〜１９．０％、 Ｎｉ４．
０〜６．０％）からなる溶射材をアーク溶射し。
お比較例として、５ＵＳ３１６Ｌ （Ｃｒ１６、０〜１
８．０％、Ｎｉ １２．０〜１５．０％）オヨび５Ｕ
Ｓ２０２ （Ｃｒ １７．０〜１９．０％、 Ｎｉ４．
０〜６．０％）からなる溶射材をアーク溶射し。
上記同様の溶射膜を形成してスリーブとした。これらの
中空管を温度４０℃、ＲＨ９０％の雰囲気に１２時間放
置して加速試験を行なった後、溶射膜の表面を観察した
。
中空管を温度４０℃、ＲＨ９０％の雰囲気に１２時間放
置して加速試験を行なった後、溶射膜の表面を観察した
。
第１図および第２図は各々本発明の実施例および比較例
におけるスリーブの表面状態を示す電子顕微鏡写真の模
式図である。まず第２図に示す比較例のものにおいては
溶射膜１１の内部に斑点状若しくは粟粒状の錆１２が点
在することが認められる。このため比較例のスリーブ表
面は、肉眼では全体的に茶褐色状に発錆していることが
観察された。これに対して本発明の実施例のものにおい
ては、肉眼観察においてもスリーブの表面に発錆は全く
認められず、第１図に示すように、溶射膜１１内に錆の
存在が認められず、溶射膜１１の分布が極めて均一であ
ることが確認された。
におけるスリーブの表面状態を示す電子顕微鏡写真の模
式図である。まず第２図に示す比較例のものにおいては
溶射膜１１の内部に斑点状若しくは粟粒状の錆１２が点
在することが認められる。このため比較例のスリーブ表
面は、肉眼では全体的に茶褐色状に発錆していることが
観察された。これに対して本発明の実施例のものにおい
ては、肉眼観察においてもスリーブの表面に発錆は全く
認められず、第１図に示すように、溶射膜１１内に錆の
存在が認められず、溶射膜１１の分布が極めて均一であ
ることが確認された。
次に表は前記実施例および比較例における溶射膜を走査
電子顕微鏡（Ｓ Ｅ Ｍ ： Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌ
ｅｃｔｒｏｎＭｉｃｒｏｓｃｏｐｅ ）によって、Ｃｒ
含有量を分析した結果を示す。
電子顕微鏡（Ｓ Ｅ Ｍ ： Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌ
ｅｃｔｒｏｎＭｉｃｒｏｓｃｏｐｅ ）によって、Ｃｒ
含有量を分析した結果を示す。
表から明らかなように、比較例である溶射材５ＵＳ３１
６Ｓおよび５ＵＳ２０２にょる溶射膜においては、正常
部は溶射材と路間等のＣｒ含有量であるのに対し、低Ｃ
ｒ部においてはＣｒ含有量が極めて低く、溶射時の熱に
ょるＣｒの逸散による組成の著しい変化が認められ、こ
れが前記第２図に示す錆１２の発生に至ったものと推定
される。これに対して本発明の実施例における５ＵＳ３
１０Ｓを溶射材としたものにおいては、低Ｃｒ部におい
てもなお１３．０％のＣｒ含有量を示すため、前記第１
図に示すように溶射膜１１が健全であり５錆の存在が全
く認められないのである。
６Ｓおよび５ＵＳ２０２にょる溶射膜においては、正常
部は溶射材と路間等のＣｒ含有量であるのに対し、低Ｃ
ｒ部においてはＣｒ含有量が極めて低く、溶射時の熱に
ょるＣｒの逸散による組成の著しい変化が認められ、こ
れが前記第２図に示す錆１２の発生に至ったものと推定
される。これに対して本発明の実施例における５ＵＳ３
１０Ｓを溶射材としたものにおいては、低Ｃｒ部におい
てもなお１３．０％のＣｒ含有量を示すため、前記第１
図に示すように溶射膜１１が健全であり５錆の存在が全
く認められないのである。
第３図はスリーブの表面粗さの経時変化を示す図である
。第３図においてａは本発明の実施例を示し、スリーブ
の表面に上記５ＵＳ３１０Ｓを溶射したもの、ｂは比較
例を示し、スリーブの表面にショツトブラストを施した
ものである。第３図から明らかなように１本発明の実施
例であるａにおいては１表面粗さは３０〜４０μｍ（Ｒ
ａ）（７）範囲にあり、比較例であるｂと比較して現像
剤の搬送性の点で優れていると共に９表面粗さの経時変
化が少ないので、長期間に亘って安定した現像を行なう
ことができる。
。第３図においてａは本発明の実施例を示し、スリーブ
の表面に上記５ＵＳ３１０Ｓを溶射したもの、ｂは比較
例を示し、スリーブの表面にショツトブラストを施した
ものである。第３図から明らかなように１本発明の実施
例であるａにおいては１表面粗さは３０〜４０μｍ（Ｒ
ａ）（７）範囲にあり、比較例であるｂと比較して現像
剤の搬送性の点で優れていると共に９表面粗さの経時変
化が少ないので、長期間に亘って安定した現像を行なう
ことができる。
上記構成のスリーブを使用して第４図に示すようなマグ
ネットロールを製作して評価したところ。
ネットロールを製作して評価したところ。
２５０万枚の耐久性を示し、現像剤の搬送性および画質
もまた極めて良好であることを確認した。
もまた極めて良好であることを確認した。
本実施例においてはスリーブの母材として５ＵＳ３０４
からなる中空管を使用した例について記述したが、他の
種類のステンレス鋼を使用してもよく、また外径寸法お
よび肉厚寸法は適用すべき複写機の仕様を勘案して適宜
選定することができる。また溶射材としては５Ｕｓ３１
ｏｓ以外のステンレス鋼を使用することができ、溶射膜
の厚さとしては２０〜１００μｍの間で適宜選定可能で
ある。更に溶射材を溶融若しくは半溶融状態にまで加熱
するための熱源としては、アーク以外にプラズマジェッ
ト、高周波誘導加熱、放電電流の直接通電加熱等を使用
することができると共に。
からなる中空管を使用した例について記述したが、他の
種類のステンレス鋼を使用してもよく、また外径寸法お
よび肉厚寸法は適用すべき複写機の仕様を勘案して適宜
選定することができる。また溶射材としては５Ｕｓ３１
ｏｓ以外のステンレス鋼を使用することができ、溶射膜
の厚さとしては２０〜１００μｍの間で適宜選定可能で
ある。更に溶射材を溶融若しくは半溶融状態にまで加熱
するための熱源としては、アーク以外にプラズマジェッ
ト、高周波誘導加熱、放電電流の直接通電加熱等を使用
することができると共に。
これらの電気代溶射手段の他にガス式溶射手段を、使用
してもよい。
してもよい。
本発明は以上記述のような構成および作用であるから、
下記の効果を奏し得る。
下記の効果を奏し得る。
（１）スリーブをステンレス鋼によって形成したもので
あるため１発生するうず電流による温度上昇が小であり
、特に高速回転用として有用である。
あるため１発生するうず電流による温度上昇が小であり
、特に高速回転用として有用である。
（２）スリーブに被着した溶射膜により表面が粗に形成
されるため、現像剤の搬送性を向上させ得る。
されるため、現像剤の搬送性を向上させ得る。
（３） スリーブ表面を硬質のステンレス鋼からなる
溶射膜によって形成したため、耐摩耗性を向上させるこ
とができ、耐用期間を延長させ得る。
溶射膜によって形成したため、耐摩耗性を向上させるこ
とができ、耐用期間を延長させ得る。
（４）従来のもののように表面に錆を発生することがな
いため、高品質の画像を形成することができる。
いため、高品質の画像を形成することができる。
第１図および第２図は各々本発明の実施例および比較例
におけるスリーブの表面状態を示す電子顕微鏡写真の模
式図、第３図はスリーブの表面粗さの経時変化を示す図
、第４図は従来のマグネットロールの例を示す一部省略
要部縦断面図である。 １１：溶射膜、１２：錆。 特許出願人 日立金属株式会社（外１名）代 理 人
弁理士 森 １） 寛 昂 １ 口 第 ２ ｍ １１、慇哀、１２・肯 ５°“ 第 ３ 凹 昨間（ｈｒ） 第 、！ｌＬ 国
におけるスリーブの表面状態を示す電子顕微鏡写真の模
式図、第３図はスリーブの表面粗さの経時変化を示す図
、第４図は従来のマグネットロールの例を示す一部省略
要部縦断面図である。 １１：溶射膜、１２：錆。 特許出願人 日立金属株式会社（外１名）代 理 人
弁理士 森 １） 寛 昂 １ 口 第 ２ ｍ １１、慇哀、１２・肯 ５°“ 第 ３ 凹 昨間（ｈｒ） 第 、！ｌＬ 国
Claims (1)
- 外周面に軸方向に延びる複数個の磁極を設けてなる永久
磁石部材と、非磁性材料により中空円筒状に形成してな
るスリーブとを、これらの両端部に設けたフランジを介
して相対回転自在に構成してなるマグネットロールにお
いて、スリーブをステンレス鋼によって形成すると共に
、スリーブの表面にＣｒ２０重量％以上を含有するステ
ンレス鋼からなる溶射材により、溶射膜を被着させたこ
とを特徴とするマグネットロール。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2289675A JP2583661B2 (ja) | 1990-10-26 | 1990-10-26 | マグネットロール |
| US07/781,757 US5223669A (en) | 1990-10-26 | 1991-10-23 | Magnet roll |
| DE4135213A DE4135213C2 (de) | 1990-10-26 | 1991-10-25 | Magnetrolle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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