JPH06118797A - マグネットロールおよびその製造方法 - Google Patents

マグネットロールおよびその製造方法

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JPH06118797A
JPH06118797A JP4267759A JP26775992A JPH06118797A JP H06118797 A JPH06118797 A JP H06118797A JP 4267759 A JP4267759 A JP 4267759A JP 26775992 A JP26775992 A JP 26775992A JP H06118797 A JPH06118797 A JP H06118797A
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permanent magnet
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magnetic flux
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Keitaro Yamashita
恵太郎 山下
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Hitachi Metals Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03CMAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C1/00Magnetic separation
    • B03C1/02Magnetic separation acting directly on the substance being separated
    • B03C1/10Magnetic separation acting directly on the substance being separated with cylindrical material carriers
    • B03C1/12Magnetic separation acting directly on the substance being separated with cylindrical material carriers with magnets moving during operation; with movable pole pieces
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/06Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing
    • G03G15/08Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer
    • G03G15/09Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer using magnetic brush
    • G03G15/0921Details concerning the magnetic brush roller structure, e.g. magnet configuration
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 磁気ブラシと像担持体表面との接触幅を増大
させおよび/または現像極近傍における磁束密度分布に
急峻な勾配を付与させ得るマグネットロールおよびその
製造方法を提供する。 【構成】 シャフトの外周に軸方向に延びる磁極を設け
てなる永久磁石部材を固着すると共に,円周方向に複数
個の磁極が現われるように形成してなるマグネットロー
ルにおいて,磁極の一部に熱的消磁部を形成する。ま
た,シャフトの外周に中空円筒状に形成した永久磁石部
材を固着し,永久磁石部材の外周に軸方向に延びかつ円
周方向に複数個現われる磁極を着磁した後,磁極の一部
をレーザービーム照射によって永久磁石部材のキューリ
ー点以上に加熱し,熱的消磁部を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【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として使用するマグネットロールお
よびその製造方法に関するものであり,特にシャフトの
外周に軸方向に延びる磁極を設けてなる永久磁石部材を
固着すると共に,円周方向に複数個の磁極が現われるよ
うに形成し,像担持体と対向して配設される現像磁極の
磁束密度分布曲線を改良したマグネットロールおよびそ
の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来電子写真や静電記録等において,現
像ロール用として使用するマグネットロールは,例えば
図5に示すような構成のものが最も一般的である。図5
において,1は永久磁石部材であり,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,円筒状に一体
に形成し,中心部にシャフト2を同軸的に固着する。
【0003】永久磁石部材1の外周面には軸方向に延び
る磁極S1 ,S2 ,N1 ,N2 を設けると共に,円周方
向にこれらを等間隔若しくは不等間隔に配設する。次に
シャフト2の両端部には支持部材を軸受(何れも図示せ
ず)を介して回転自在に装着し,支持部材には中空円筒
状に形成したスリーブ3を嵌着する。なお支持部材およ
びスリーブ3は,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。なお永久磁
石部材1の外径は18〜60mm,長さは200〜350
mmに形成する場合が多い。
【0004】上記の構成により,永久磁石部材1とスリ
ーブ3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3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,所定の現像作
業を遂行するのである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記のような永久磁石
部材1を形成するには,コイルを巻装した着磁ヨークを
使用し,コイルにパルス電流を通電して所定の磁極を設
けるのが通例である。この場合,強磁性体からなる着磁
ヨーク部材と空気との透磁率の差は,電流に対する導電
率の差のように大きくないため,着磁時の印加磁界が漏
洩し,永久磁石部材1に急峻な勾配を有する磁束密度分
布曲線を有する着磁ができないという問題点がある。
【0006】図6は現像極近傍の磁束密度分布曲線の例
を示す図である。図6に示すように磁束密度分布曲線の
立上りは,前記のように着磁ヨークに介装したコイルに
パルス電流を印加しても,急峻な勾配を持つに至らず緩
慢な勾配の曲線となっている。このため破線にて示され
るような急峻な勾配の磁束密度分布を有する現像極が必
要であるマグネットロールへの対応ができないという問
題点がある。
【0007】次に現像作業における現像効率を高めるた
めには,磁気ブラシの密度および磁気ブラシと像担持体
表面との接触幅を増大させることが有効である。このた
め現像極の構成を図7に示すような構成とする提案がさ
れている(例えば特公昭62−55149号公報参
照)。図7において,永久磁石部材1は,等方性フェラ
イト磁石材料からなる本体11に,異方性フェライト磁
石材料からなる磁極片12を埋設して形成される。13
は凹溝であり,磁極片12の表面に刻設される。
【0008】図8は上記構成の永久磁石部材1の現像極
近傍の磁束密度分布曲線の例を示す図である。図8に示
すように,現像極近傍の磁束密度は他の磁極より大であ
ると共に,例えば2個のピークを有する磁束密度分布と
なる。従って磁気ブラシの像担持体に対する接触幅を拡
げることができ,現像効率を高め得ると共に,現像むら
や,にじみを防止することができると共に,所謂ジャン
ピング現像も可能となる。
【0009】しかしながら上記のように凹溝13を形成
するには,例えばダイヤモンド砥石によって研摩加工す
る必要がある。この場合,磁極片12を構成するフェラ
イト磁石材料は,硬質かつ脆性を有するため,加工が煩
雑であり,かつ長時間を要し,コスト高になると共に,
凹溝の稜線部に欠けを生じ易く,磁束密度分布が乱れ,
画質を低下させるという問題点がある。
【0010】一方着磁ヨークの工夫により,現像極にお
ける磁束密度分布が2個若しくはそれ以上の複数個のピ
ークを有するように形成することも考えられるが,上記
ピーク間の距離が極めて小寸法であることと,前記のよ
うに着磁時における印加磁界の漏洩があるため,量産時
における態様としては実現が困難であるという問題点が
ある。
【0011】本発明は,上記従来技術に存在する問題点
を解決し,磁気ブラシと像担持体表面との接触幅の増大
および/または現像極近傍における急峻な勾配を有する
磁束密度分布を容易に実現できるマグネットロールおよ
びその製造方法を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に,まず第1の発明においては,シャフトの外周に軸方
向に延びる磁極を設けてなる永久磁石部材を固着すると
共に,円周方向に複数個の磁極が現われるように形成し
てなるマグネットロールにおいて,磁極の一部に熱的消
磁部を形成する,という技術的手段を採用した。
【0013】上記の発明において,熱的消磁部を像担持
体と略対向して配置される現像極の円周方向の中央部に
設け,同一極性の2個のピークを有する磁束密度分布が
現われるように形成することができる。
【0014】また上記の発明において,熱的消磁部を現
像極の円周方向の少なくとも一方の端部に設け,磁束密
度分布曲線の勾配を急峻に形成することができる。次に
第2の発明においては,上記のようなマグネットロール
を製造する場合に,シャフトの外周に中空円筒状に形成
した永久磁石部材を固着し,永久磁石部材の外周に軸方
向に延びかつ円周方向に複数個現われる磁極を着磁した
後,磁極の一部をレーザービーム照射によって永久磁石
部材のキューリー点以上に加熱し,熱的消磁部を形成す
る,という技術的手段を採用した。
【0015】
【作用】上記の構成により,現像極の近傍の狭小な範囲
においても,機械加工手段によることなく,容易かつ正
確に同一極性の複数個のピークを有する磁束密度分布を
形成することができる。また従来の着磁ヨークを使用す
る着磁手段によっては得られなかった急峻な勾配を有す
る磁束密度分布曲線を有するマグネットロールを得るこ
とができるのである。なお現像極に設けるべき熱的消磁
部の円周方向の幅寸法および深さ寸法は,例えばレーザ
ービームのスポット径および/または照射速度を適宜変
更することによって調整することができる。
【0016】
【実施例】図1は本発明の第1実施例を示す要部端面図
であり,同一部分は前記図5および図7と同一の参照符
号で示す。図1において,シャフト2はステンレス鋼に
より外径10mm,長さ350mmに形成した。永久磁石部
材1を形成する本体11は,等方性フェライト磁石材料
(日立金属製 YBM−3)により外径22mm,内径1
0mm,長さ220mmの中空円筒状に形成し,現像磁極を
構成する磁極片12を異方性フェライト磁石材料(日立
金属製 YBM−2B)により幅7mm, 最大厚さ5mm,
長さ220mmに形成して,エポキシ系接着剤を介して本
体11に埋込み,非対称6極に着磁した。なお上記フェ
ライト磁石材料のキューリー点は,何れも約460℃で
ある。
【0017】上記永久磁石部材1について,現像磁極近
傍の磁束密度分布を測定したところ,磁極片12から1
mm離れた位置(スリーブ表面に相当)における磁束密度
は,図2における曲線aによって示されるような1山分
布であることがわかった。最大磁束密度は1350Gで
あった。この磁極片12の中央部に,出力1kWのCO
2 レーザーにより,スポット径 1.0mm,軸方向の照射速
度50mm/秒で局部加熱(キューリー点以上)して熱的
消磁部14を形成したところ,図2における曲線bによ
って示されるような2山ピークの磁束密度分布が得られ
た。最大磁束密度は1200G,谷部の磁束密度は80
0Gであった。
【0018】図1における熱的消磁部14を逐次研削加
工によって研削しながら磁束密度の変化を調査した結
果,熱的消磁部14の表面における円周方向の幅寸法が
約3mm,深さ寸法が約 1.5mmであることが判明した。こ
の熱的消磁部14の横断面形状は,図1に示すように略
半月状若しくは凸レンズ状であると推定される。なおこ
の熱的消磁部14の幅寸法および深さ寸法は,レーザー
ビームのスポット径および/または照射速度を適宜変更
することによって調整できる。
【0019】図3は本発明の第2実施例を示す要部端面
図であり,同一部分は前記図1と同一の参照符号で示
す。図3において永久磁石部材1は前記図1における本
体11と同様の等方性フェライト磁石材料(日立金属製
YBM−3)により前記同様に形成し,非対称6極に
着磁した。
【0020】上記永久磁石部材1について,現像磁極近
傍の磁束密度分布を測定したところ,永久磁石部材1か
ら1mm離れた位置(スリーブ表面に相当)における磁束
密度は,図4における曲線cによって示されるような立
上りの緩やかな曲線によって示されるような分布である
ことがわかった。最大磁束密度は850Gであった。次
に図3に示す永久磁石部材1の現像極の円周方向の端部
に,前記実施例と同様にしてCO2 レーザーによる熱的
消磁部15を形成したところ,図4における曲線dによ
って示されるような急峻な勾配の磁束密度分布が得られ
た。なお図3に示す熱的消磁部15は,現像極の円周方
向の一方の端部のみに設けてもよい。
【0021】上記の実施例においては,永久磁石部材お
よび磁極片をフェライト磁石材料によって形成した例に
ついて記述したが,他の磁石材料によって形成しても作
用は同様であることは勿論である。また永久磁石材料の
横断面外周輪郭を円形以外の形状とした場合も同様の作
用である。更に熱的消磁部は現像極以外の磁極や,磁極
の端部などの一部分にも適用できるし,直線状のみでな
く,螺旋状または正弦波状の熱的消磁部を任意の位置に
形成できることは勿論である。
【0022】
【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,下記の効果を奏し得る。 (1)現像極に複数のピークを有する磁束密度分布を容
易に得ることができ,磁気ブラシと像担持体表面との接
触幅の増大が可能であり,現像効率の向上を図ることが
できる。 (2)現像極に従来のような凹溝若しくは窪み部を形成
する必要がないため,加工が容易であると共に,硬質か
つ脆性材料であっても稜線部に生ずる欠けによる不都合
がなく,信頼性を大幅に向上させ得る。 (3)現像極の円周方向の少なくとも一方の端部に熱的
消磁部を設けることにより,急峻な勾配の磁束密度分布
が得られる。従って現像終了後,余剰に付着したトナー
(磁性トナー)の飛散防止,またはキャリアの付着飛散
を抑制する作用が増大し,画像が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例を示す要部端面図である。
【図2】図1の永久磁石部材の現像極近傍の磁束密度分
布曲線を示す図である。
【図3】本発明の第2実施例を示す要部端面図である。
【図4】図2の永久磁石部材の現像極近傍の磁束密度分
布曲線を示す図である。
【図5】従来のマグネットロールの例を示す要部横断面
図である。
【図6】図5の永久磁石部材の現像極近傍の磁束密度分
布曲線の例を示す図である。
【図7】従来のマグネットロールの他の例を示す要部端
面図である。
【図8】図7の永久磁石部材の現像極近傍の磁束密度分
布曲線の例を示す図である。
【符号の説明】
1 永久磁石部材 14,15 熱的消磁部

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シャフトの外周に軸方向に延びる磁極を
    設けてなる永久磁石部材を固着すると共に,円周方向に
    複数個の磁極が現われるように形成してなるマグネット
    ロールにおいて,磁極の一部に熱的消磁部を形成したこ
    とを特徴とするマグネットロール。
  2. 【請求項2】 熱的消磁部を像担持体と略対向して配置
    される現像極の円周方向の中央部に設け,同一極性の2
    個のピークを有する磁束密度分布が現われるように形成
    したことを特徴とする請求項1記載のマグネットロー
    ル。
  3. 【請求項3】 熱的消磁部を現像極の円周方向の少なく
    とも一方の端部に設け,磁束密度分布曲線の勾配を急峻
    に形成したことを特徴とする請求項1記載のマグネット
    ロール。
  4. 【請求項4】 シャフトの外周に中空円筒状に形成した
    永久磁石部材を固着し,永久磁石部材の外周に軸方向に
    延びかつ円周方向に複数個現われる磁極を着磁した後,
    磁極の一部をレーザービーム照射によって永久磁石部材
    のキューリー点以上に加熱し,熱的消磁部を形成するこ
    とを特徴とするマグネットロールの製造方法。
JP4267759A 1992-10-07 1992-10-07 マグネットロールおよびその製造方法 Pending JPH06118797A (ja)

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