JPH05127535A - マグネツトロール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は乾式現像剤を用いる電子写真現像装
置における正確な複写画像を再現するマグネットロール
に関し、非常に簡単で且つ高能率なマグネットロールを
提供することを目的としている。 【構成】 導電性のシャフト１の表面に溶融型液晶樹脂
を母材とし、カップリング剤で表面処理された強磁性フ
ェライト粉末を６０〜８０重量％含有する複合樹脂組成
物２を１．５mm以下の厚さに一体化したマグネットロー
ルで非常に簡単な構成で再現性に優れた静電現像装置を
実現するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はＰＰＣ複写機，ＬＢＰプ
リンター，ファクシミリ等電子写真現像装置等に用いら
れるマグネットロールに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に磁気ブラシ現像用マグネットロー
ルは、円筒形の非磁性体スリーブと、このスリーブ内に
あって複数個の磁石を表面に有するロール状磁石を主要
部として構成され、上記非磁性体スリーブとロール状磁
石の少なくとも一方を回転させるための軸受けあるいは
軸受けを一体化したフランジがロール状磁石の両端の軸
部を保持してスリーブの両端に固定されている。

【０００３】電子写真装置やファクシミリ受信機等の現
像装置では、上記非磁性スリーブとロール状磁石の少な
くとも一方を回転させ、非磁性体スリーブ上の磁性粉体
からなる現像剤を吸着搬送しつつ帯電させ、感光体表面
に形成された静電潜像に移行させて顕像化する磁気ブラ
シ現像法に使用されている。

【０００４】図３は従来のマグネットロールの一例の断
面図で、非磁性体スリーブ４内でロール状磁石５を相対
的に回転させるため、非磁性体スリーブ４の両端に軸受
け６ａ，６ｂと、この軸受け６ａ，６ｂを保持し且つ両
端から非磁性体スリーブ４内に異物が進入するのを防ぐ
ためのフランジ７ａ，７ｂからなる軸受部が形成されて
おり、ロール状磁石５を回転し、又はこれを固定するた
めのシャフト５ａを一方のフランジ７ｂの外側に引き出
し、シャフト５ａの外周面とフランジ７ｂとの間に回転
負荷が大きくならないように最小限の間隔８を設けて非
磁性体スリーブ４とフランジ７ｂを通常接着剤で接着固
定している。シャフト５ａの外側に固定されたロール状
磁石材５ｂは、棒状や円筒状の焼結フェライトを用いて
構成されていたが、近年ではナイロン（６，６６，１
１，１２等），ポリプロピレン，ポリエチレン，塩素化
ポリエチレン，酢酸ビニール等の熱可塑性樹脂を結着剤
とした複合樹脂マグネット材料を用いて構成されてい
る。

【０００５】樹脂マグネットロールは従来機械的な手段
によりフェライトの磁化容易軸を一定方向に配向させる
方法と磁場の作用で配向させる方法で作られている。

【０００６】前者は図４（ａ）に示すように樹脂マグネ
ット材料９を圧延ローラー１０等で圧延しフェライトの
磁化容易軸１１をシート面に対して直角方向に配向させ
たシート状マグネット１２を形成し、この後図４（ｂ）
のようにシャフト５ａにシート状マグネット１２を巻き
付けてロール状とし、着磁を行いロール状磁石５とする
ものである。

【０００７】ところで、図４（ｃ）に示すように配向効
率を高めるためシート状マグネット１２を数枚重ねて扇
形に加圧成形して分離したピース５ｂを図４（ｄ）に示
すようにシャフト５ａを中心に隣接して貼り合わせロー
ル状とし着磁を行ってロール状磁石５とする工夫がなさ
れている。

【０００８】後者は磁場射出成形といわれるもので、射
出成形時、金型内にある可塑状態の複合樹脂マグネット
材料に強力な磁場を作用させフェライトの磁化容易軸を
磁束線の方向に配向させマグネットロールとするもので
ある。

【０００９】このような従来の樹脂マグネットロールで
は、前者の巻き付けによる方法では、図４（ｂ）に示す
ようにフェライトの磁化容易軸１１がシャフト５ａから
放射状に配向されているため磁束線が円周上の磁極に集
中しないため高磁力が得られない。それに対して扇形に
加圧成形する方法ではフェライトの磁化容易軸１１が磁
束線の方向に配向しているため高磁力が得られるが工程
が複雑になり生産性に劣るものである。

【００１０】又後者の磁場射出成形では図５に示すよう
に射出成形時、金型１３内にある可塑状態の複合樹脂マ
グネット材料が金型１３の周囲に配置された電磁石１４
から磁場の作用を受けフェライトの磁化容易軸１１が磁
束線の方向に配向する。この磁束線は電磁石１４の性質
から磁極の方向に集中するため配向が効率よく行われ高
磁力のマグネットが得られるほか工程が単純化されてい
る。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】一般に乾式現像剤を用
いる電子写真現像装置では、感光体に帯電−露光を経て
潜像化された画像（文字）情報に静電気吸引効果で作用
し顕像化するため、現像剤を撹拌帯電し吸着搬送する目
的で高磁力としたマグネットを軸受けを介してフランジ
で受け、非磁性スリーブ内に組み込んだ構成となってお
り、マグネット部を固定しフランジを駆動して非磁性ス
リーブを回転させ、スリーブ表面の磁力線分布に沿って
現像剤を動かしている。ロール状磁石は現像剤に対して
間接的に作用するに過ぎず、複雑な構造となっている。

【００１２】本発明は上述のような欠点を解決すること
を目的とし、非常に簡単な構造の磁気ブラシ現像用のマ
グネットロールを提供することを目的としたものであ
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、導電性シャフトの表面に溶融型液晶樹脂を
母材とし、カップリング処理のされた強磁性フェライト
粉末を６０〜７０重量％含有する複合樹脂マグネット組
成物を１．５mm以下の厚さで一体化し、磁性粉を含有す
る現像剤に直接作用させ、複合樹脂マグネット組成物の
磁気特性と高電気抵抗特性及び誘電特性により現像剤が
吸着搬送されつつ帯電され、感光体表面に形成された静
電潜像に移行して顕像化する新規な磁気ブラシ現像法を
実現したものである。

【００１４】

【作用】上記構成によれば、従来の磁気ブラシ現像とは
異なり磁石ロールの表面に直接接触する磁性粉を含有す
る現像剤は、磁石ロールを回転すると磁力線の動きに応
じて回転搬送されつつ磁石ロールの高電気抵抗特性と誘
電特性によるコンデンサ効果によって帯電され、感光体
表面に形成されている逆極性の静電潜像に移行して画像
信号を顕像化することが可能となる。

【００１５】このような構成における複合樹脂マグネッ
ト組成物は特定の磁気特性と電気特性を有することが良
好な電子写真現像画像を再現するために必要である。つ
まり磁気特性としては表面磁束密度２００×１０^-4テス
ラー以上、電気特性としては体積抵抗率１０¹³Ω／cm³
以上非誘電率６〜１５を満たし厚さ１．５mmに形成され
ることが重要である。強磁性フェライト粉末は、バリウ
ムフェライト，ストロンチュウムフェライト等の市販の
フェライトが使用できるが、電気特性を実現する上でチ
タニュウムあるいはシラン等のカップリング剤で表面処
理をすることが必要であり磁気特性と電気特性の関係で
６０〜７０重量％の含有量が望ましい。母材となる樹脂
は１．５mm以下の厚さに成形するための流動特性と、高
電気抵抗特性を有する熱可塑性樹脂が用いられる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。

【００１７】本発明の一実施例としては、図１に示すよ
うな構成となっている。すなわち、鉄又はＳＵＳ等の導
電性材料からなるシャフト１の現像ユニット内で感光体
に対向する領域表面に複合樹脂マグネット組成物２が１
mmの厚さで一体化されている。

【００１８】下記（表１）に示す複合樹脂マグネット組
成物を３２０〜３４０度に加熱した混練機で混練を行
う。混練後冷却し粉砕機により２〜５mmに粉砕する。そ
れを射出成形機に投入しシャフト１と一体で成形し、直
径１６mm，長さが２００mmのロール状成形品を得る。こ
れを着磁ヨークを用いて４０極に着磁を行った。

【００１９】

【表１】

【００２０】母材樹脂であるエコノールＥは溶融型の液
晶ポリエステル樹脂でナイロンに代表される通常の結晶
性樹脂と異なり、分子鎖が剛直なため溶融状態でもから
み合いをおこさずポリドメインを形成し、低い煎断力の
もとで流動し、流動方向に伸びきった状態で配向するた
め高流動性を示して薄肉化がはかれる。

【００２１】得られたマグネットロールの表面磁束密度
をガウスメーターにより測定を行った。測定はガウスメ
ーターホール素子をマグネットロール表面に接触させて
行った。電気特性は図２に示すようにローラー表面に銅
箔テープ３を３本１mm間隔で巻き付け、中央の１本３ａ
を測定電極とし、他の２本３ｂをガード電極とし、絶縁
抵抗計の２５０Ｖレンジで電気抵抗の測定を容量計の１
Ｖ−１KHzレンジで容量を測定した後計算で誘電率を求
めた。それぞれの結果を（表２）に示す。

【００２２】

【表２】

【００２３】現像装置に組み込み磁性トナーを用いての
画像評価では細線の再現性に優れた結果が得られた。

【００２４】比較例として（表３）に示す各組成物をそ
れぞれの母材樹脂の可塑化温度に応じた混練温度でペレ
ットとし、実施例と同様にしてマグネットロールを作成
しそれぞれの特性を測定した。その結果を（表４）に示
す。

【００２５】

【表３】

【００２６】

【表４】

【００２７】実施例と同様な画像評価を行ったが黒ベタ
部の白抜き細線の再現性が不完全な結果となり実用化に
欠けるものであった。

【００２８】

【発明の効果】以上のように本発明の現像ロールによれ
ば、非磁性スリーブ及びフランジを必要としない非常に
簡単な構成で安価な電子写真現像装置等に用いられる磁
気ブラシ現像用のマグネットロールが実現でき実用的価
値の大なるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例におけるマグネットロールの
断面図

【図２】本発明の一実施例における電気特性測定時の概
念斜視図

【図３】従来の磁石ロールの一例の断面図

【図４】（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）従来の磁石ロ
ールの製造工程要部を示す説明図

【図５】従来の磁石ロール製造工程の要部を示す説明図

【符号の説明】

１ 導電性シャフト ２ 複合樹脂マグネット組成物 ３ 銅箔テープ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】導電性のシャフトの表面に溶融型液晶樹脂
   とカップリング剤で表面処理された強磁性フェライト粉
   末を含む複合樹脂マグネット組成物の層を一体化して形
   成してなるマグネットロール。
2. 【請求項２】強磁性フェライト粉末が総量に対して６０
   〜７０重量％の割合で含有される請求項１記載のマグネ
   ットロール。
3. 【請求項３】複合樹脂マグネット組成物の層の厚さが
   １．５mm以下とした請求項１記載のマグネットロール。