JPH06181115A - 磁気シリンダー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】シャフトレス柱状磁石をスリーブ内に至近距離
で内装できるとともに、柱状磁石とスリーブとの離間距
離を全周にわたって一定となすことができ、且つ回転時
にスリーブがガタつくことがなく、さらには完成磁気シ
リンダーとしての運搬時や現像装置への組み込み工程等
において、シャフトレス柱状磁石がスリーブから抜けて
しまうことのない磁気シリンダー構造を提供せんとする
ものである。 【構成】環状溝を設けたシャフトレス柱状磁石を用いる
とともに、前記環状溝には、前記環状溝に嵌合しうる凸
部を設けた摺動部材を外嵌し、当該摺動部材を間に介在
させた状態で、シャフトレス柱状磁石とスリーブとを至
近距離で互いに回転可能に支持したことを特徴としてい
る。

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に用い
る磁気シリンダーに関し、更に詳しくはシャフトレス柱
状磁石を組み込んだ磁気シリンダーに関する。

【０００２】

【従来の技術】複写機やファクシミリ、レーザープリン
ター等の電子写真方式の現像装置には、磁気シリンダー
が用いられている。磁気シリンダー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
き渡す機能を有している。従来使用されている磁気シリ
ンダーとしては、図２４に示すように、アルミニウム製
のスリーブｓ内に、金属シャフトａを貫設した柱状磁石
ｍを、互いに回転可能な状態で内装したものが最も一般
的なものとして知られている。この磁気シリンダーにお
ける柱状磁石ｍの支持方法は、スリーブｓの両端に転が
り軸受ｂ，ｂを組み込んだフランジｃ，ｄを嵌合し、柱
状磁石ｍの両端に突設した金属シャフトａを転がり軸受
ｂ，ｂによって支持することで行っている。そして、柱
状磁石ｍの一端側に突設したシャフトａは、フランジｃ
を貫通させてスリーブｓ外部へ導出して現像装置本体側
部材によって固定支持し、他方、他端側のフランジｄか
ら延設された軸体ｅにはギヤやプーリー等の回転力伝達
手段ｆを取り付けることによって、前記柱状磁石ｍに対
してスリーブｓを回転させ得るように構成している。
尚、図示しないが、固定支持したスリーブに対して柱状
磁石を回転させるタイプのものもある。

【０００３】ところで、このような構成の磁気シリンダ
ーは、高価な金属シャフトを用いているために製造コス
トが高くつく問題があり、更に、金属シャフトａを柱状
磁石中心部に貫通させていることから、柱状磁石の中心
部分に磁石が存在せず、このため柱状磁石の表面磁力の
向上にも限界があった。また柱状磁石は、接着剤を塗布
した金属シャフトを円筒状磁石に挿通して作製すること
から、加工工数が多いうえに接着剤を取り扱うことに起
因する様々な問題もあった。

【０００４】このような問題を解消する方法として、本
出願人は既に実願平３−１０９８７９号、実願平３−１
１１６３４号を出願し、シャフトレス柱状磁石を用いる
ことを提案した。そしてこの出願の中において、シャフ
トレス柱状磁石の磁石表面を支持部材で直接支承する構
造を提案し、スリーブ及びシャフトレス柱状磁石をそれ
ぞれ別部品の形態で現像装置の組立工程に供給し、他の
部品と一緒に一挙に組み上げる技術を提案しているが、
この出願では、シャフトレス柱状磁石をスリーブ内に予
め組み込んだ完成磁気シリンダーの形態で供給する場合
の技術については言及していない。

【０００５】ところで、シャフトレス柱状磁石をスリー
ブ内に回転可能な状態で内装しようとすると、次のよう
な問題が浮上する。即ち、シャフトレス柱状磁石を回転
可能に支持するためには、図２５に示す如く、磁石表面
に転がり軸受ｂ，ｂを配置せざるを得ないが、磁石表面
に転がり軸受ｂ，ｂを配置すると、磁石表面とスリーブ
ｓとの離間距離は大きくならざるを得ない。しかしなが
ら離間距離が大きくなるとスリーブ表面の磁界強度は著
しく低下し、所望の磁界強度を得ることは困難となる。
通常、柱状磁石とスリーブとの離間距離は０．５mm〜
１．０mm程度であり、離間距離がこれ以上拡大すると、
スリーブ表面の磁界強度は著しく低下して実用に適さな
くなる。磁石自体の磁力を高めることによって離間距離
の拡大に対応することも考慮されるが、磁石の磁力向上
には自ずと限界があるうえに、このような磁石は著しく
高価なものとなるため、磁石磁力の向上による前記問題
の解決は現実的ではない。

【０００６】また、シャフトレス柱状磁石はスリーブに
近設配置するのみでは不十分であり、柱状磁石とスリー
ブとの離間距離が全周にわたって一定であることと、回
転させたときにガタつきがないことも重要である。

【０００７】さらに別の問題として、シャフトレス柱状
磁石をどのようにして固定支持するかという問題もあ
る。即ち、シャフト貫通柱状磁石を用いた従来の磁気シ
リンダーでは柱状磁石の固定支持は、金属シャフトを現
像装置本体側部材によって支持することで行えるが、シ
ャフトレス柱状磁石の場合、金属シャフトが存在しない
ため従来手法を踏襲することはできず、新たな固定支持
方法を案出する必要がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】そこでシャフトレス柱
状磁石を用いながら、完成磁気シリンダーの形態で供給
する場合に浮上する前記種々の問題を解消し、シャフト
レス柱状磁石をスリーブ内に至近距離で内装できるとと
もに、柱状磁石とスリーブとの離間距離を全周にわたっ
て一定となすことができ、且つ回転時にスリーブがガタ
つくことがない磁気シリンダーとして、図２６に示して
いる構造のものが本出願人によって提案されている。

【０００９】図例のものはシャフトレス柱状磁石ｍとス
リーブｓとの間に、同素材からなる筒状摺動部材ｇと無
底の筒状滑り軸受ｈを介在させて、シャフトレス柱状磁
石ｍとスリーブｓとを互いに回転可能な状態で支持した
ものである。しかしながら、本例のものは前述の問題点
を解消はできるものの、スリーブｓの開放端側における
シャフトレス柱状磁石ｍとスリーブｓとの間には、前記
筒状摺動部材ｇと同様の素材から作製された無底の筒状
滑り軸受ｈを介在させているのみであり、完成磁気シリ
ンダーとしての運搬時や現像装置への組み込み工程等に
おいて、シャフトレス柱状磁石ｍがスリーブｓから抜け
てしまうという問題点があった。

【００１０】本発明はかかる現況に鑑みてなされたもの
であり、シャフトレス柱状磁石をスリーブ内に至近距離
で内装できるとともに、柱状磁石とスリーブとの離間距
離を全周にわたって一定となすことができ、且つ回転時
にスリーブがガタつくことがなく、さらには完成磁気シ
リンダーとしての運搬時や現像装置への組み込み工程等
において、シャフトレス柱状磁石ｍがスリーブｓから抜
けてしまうことのない磁気シリンダー構造を提供せんと
するものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明者は、シャフトレ
ス柱状磁石を組み込んだ磁気シリンダーにおける前述の
問題点を解決するために、磁気シリンダーの構造を鋭意
検討した結果、薄肉の滑り軸受を用いるとともにその滑
り軸受の形状を工夫し、本発明を完成するに至った。

【００１２】上記課題を解決した本発明は次の構成を有
する。即ち、第１の発明としては、柱状磁石としてその
スリーブ開口端側に環状溝を設けたシャフトレス柱状磁
石を用いるとともに、前記環状溝には、内面を平滑な摺
動面となすとともに前記環状溝に嵌合しうる凸部を設け
た無底の開口端側摺動部材を外嵌し、スリーブ支持手段
側には内外面の一方又は両面が平滑な摺動面であり、且
つその肉厚を全周にわたって均一厚となした筒状部を有
する有底又は無底のスリーブ支持手段側摺動筒を外嵌
し、当該開口端側摺動部材及びスリーブ支持手段側摺動
筒を間に介在させた状態で、シャフトレス柱状磁石とス
リーブとを至近距離で互いに回転可能に支持したことを
特徴としている。

【００１３】さらに第２の発明としては、柱状磁石とし
てその両端に環状溝を設けたシャフトレス柱状磁石を用
いるとともに、該シャフトレス柱状磁石のスリーブ開口
端側の環状溝には、内面を平滑な摺動面となすとともに
前記環状溝に嵌合しうる凸部を設けた無底の開口端側摺
動部材を外嵌し、スリーブ支持手段側の環状溝には、内
外面の一方又は両面を平滑な摺動面となすとともに前記
環状溝に嵌合しうる凸部を設けた筒状部を有する有底又
は無底のスリーブ支持手段側摺動部材を外嵌し、当該開
口端側摺動部材及びスリーブ支持手段側摺動部材を間に
介在させた状態で、シャフトレス柱状磁石とスリーブと
を至近距離で互いに回転可能に支持したことを特徴とし
ている。

【００１４】摺動部材及び摺動筒の材質としては、滑り
やすい平滑な摺接面を有するものであれば任意材質が採
用可能であるが、摺接面の表面硬度は、摺接対象物の表
面硬度と相違させることが好ましい。

【００１５】また、内面を摺動面となした摺動部材と摺
動筒の少なくとも一方の筒状部に等間隔をあけて複数本
のスリットを形成し、筒状部を拡縮可能に構成すること
も好ましい。

【００１６】更に、シャフトレス柱状磁石を現像装置本
体側部材に固定支持する構造としては次の構造が考えら
れる。例えば、シャフトレス柱状磁石の一端に方向性を
与えた切欠部を設けて他方、磁石支持手段には前記切欠
部に係合する連結構造を形成したものを用い、当該磁石
支持手段を前記切欠部に嵌合することでシャフトレス柱
状磁石を固定支持すること等が考慮される。

【００１７】

【作用】このような構成の磁気シリンダーは、摺動部材
や摺動筒の内周部に設けた凸部を、シャフトレス柱状磁
石の環状溝に嵌合させながらシャフトレス柱状磁石をス
リーブ内に回転可能に支持するものである。また磁石表
面とスリーブ内面との離間距離は摺動部材や摺動筒の筒
状部を薄肉に成形することによって縮めることができ
る。

【００１８】また一般に互いに摺動する部材相互の表面
硬度が同等である場合には、部材相互にカジリと称され
る現象が生じ、このカジリ現象によって粗面化した表面
同士が互いに引っ掛かって摺動困難となる場合がある
が、摺動部材や摺動筒における摺接面の表面硬度を、摺
接対象物の表面硬度と相違させることによって、カジリ
現象の発生を防止できる。

【００１９】さらに摺動部材と摺動筒の少なくとも一方
の筒状部にスリットを形成したものを用いれば、スリー
ブ内に挿入する際に拡開できるので、スリーブへの取り
付けをより容易に行うことが可能となる。

【００２０】また、シャフトレス柱状磁石の一端に方向
性を有する切欠部を設け、当該切欠部に係合する磁石支
持手段を前記切欠部に嵌合する構造を採用したときは、
シャフトレス柱状磁石の固定支持は磁石支持手段との嵌
合のみによって行われる。また切欠手段に方向性を与え
ていることから、非対象な磁界パターンを有する磁石を
所定姿勢で支持することができる。

【００２１】

【実施例】次に本発明の詳細を図示した実施例に基づき
説明する。本発明は、磁石表面をスリーブ内面に可能な
限り接近させながら、シャフトレス円柱状磁石をスリー
ブ内に回転可能に支持するためにスリーブ内におけるシ
ャフトレス円柱状磁石の支持方法を工夫したことが特徴
である。

【００２２】図１は柱状磁石の支持構造の第１の例を示
す説明用断面図である。図中１がシャフトレス柱状磁石
であり、図中２がスリーブである。シャフトレス柱状磁
石（以下、柱状磁石１と称す）としては全体が樹脂結合
型磁石で成形されたものが使用可能であり、その形状と
しては円柱状又は円筒状のものが採用可能である。以
下、円柱状磁石を例にして説明するが、詳細な点に関し
ては多少の変更を要するものの、これら技術は円筒状磁
石に対しても適用可能である。

【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、柱状磁石１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柱状磁
石１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。

【００２４】スリーブ２の材質としては、一般的にはア
ルミニウムやステンレス等の導電性素材が使用される
が、スリーブに電位を与えないタイプの磁気シリンダー
においては、スリーブ２の材質に合成樹脂等を用いるこ
ともできる。

【００２５】このような柱状磁石１の環状溝３に、凸部
４ｂを設けた開口端側摺動部材４を嵌合させ、またスリ
ーブ支持手段側にはスリーブ支持手段側摺動筒５を外嵌
させることにより、柱状磁石１とスリーブ２とを互いに
回転可能な状態で支持されるようにしたことが本発明の
第１の特徴である。柱状磁石１とスリーブ２のいずれを
現像装置本体側部材に対して固定するかは、磁気シリン
ダーのタイプによって選択されるが、通常は柱状磁石１
を固定側となしスリーブ２を回転側とすることが多い。

【００２６】開口端側摺動部材４は図２および図３
（イ）、（ロ）に示す如く、筒状部４ａと環状の凸部４
ｂとから構成された無底筒体であり、ここでは筒状部４
ａはその肉厚を凸部４ｂ以外の全周にわたって均一厚と
なし、且つその内面は平滑な摺動面となしている。そし
てスリーブ２と開口端側摺動部材４が一体的に柱状磁石
１に対して回転するように構成している。開口端側摺動
部材４は例えば図のようにスリット４ｃを設けて拡縮可
能とすることにより、柱状磁石１への取り付けを容易と
することができる。

【００２７】一方スリーブ支持手段側に設けたスリーブ
支持手段側摺動筒５は、図５及び図６（イ),（ロ）に示
す如く、筒状部５ａと底壁５ｂとから構成された有底筒
体であり、筒状部５ａはその肉厚を全周にわたって均一
厚となし、且つその内面は平滑な摺動面となしている。
ここでは筒状部５ａの内面を摺動面となし、スリーブ２
とスリーブ支持手段側摺動筒５が一体的に柱状磁石１に
対して回転するように構成しているが、筒状部５ａの外
面を摺動面となして、一体化された柱状磁石１とスリー
ブ支持手段側摺動筒５に対してスリーブ２が回転するよ
うに構成してもよい。

【００２８】そして開口端側摺動部材４をスリーブ２と
固定して一体化する方法としては、接触面を粗面となし
て摩擦係止する方法や接着剤を用いて固定する方法等が
採用でき、スリーブ支持手段側摺動筒５をスリーブ２や
柱状磁石１に固定して一体化する方法としても上記と同
様、接触面を粗面となして摩擦係止する方法や接着剤を
用いて固定する方法等が採用できる。

【００２９】一方、スリーブ支持手段側摺動筒５の底壁
５ｂ外面側には、スリーブ２に嵌合固定したスリーブ支
持手段６が当接状態で配置されている。スリーブ支持手
段６は図４で示される如く、スリーブ２内径に一致する
外径を有する嵌入胴部６ａと軸部６ｂとから構成され、
嵌入胴部６ａの外周にはスリーブの開放端縁を絞り込む
ための環状溝６ｃが形成されている。スリーブ支持手段
６のスリーブ２への固定は接着剤を用いて行うことも可
能であるが、作業性の観点からは第１図の例の如くスリ
ーブの開放端縁２ａの絞り込みによって固定することが
好ましい。

【００３０】開口端側摺動部材４及びスリーブ支持手段
側摺動筒５の筒状部４ａ、５ａの肉厚は０．２〜０．８
mm程度の範囲内で設定され、本実施例では特に０．４mm
に設定している。肉厚が０．８mmを越えると、スリーブ
表面の磁力が著しく弱くなって必要な磁力が得られず、
他方、０．２mm以下に設定すると、僅かのガタつきでも
磁石表面がスリーブ内面に接触する問題が生ずる。

【００３１】また開口端側摺動部材４及びスリーブ支持
手段側摺動筒５の素材の選定に際しては、潤滑性に優
れていること、耐磨耗性に優れていること、熱膨張
が少ないこと、柱状磁石との摺動面でカジリが発生し
ないこと、腐食性ガスの発生がないこと、の全ての条
件を考慮する必要がある。

【００３２】潤滑性が劣ると、回転トルクが高くなるた
め好ましくなく、耐磨耗性に劣ると耐久性が低下するた
め好ましくない。また、熱膨張係数が大きいと装置内部
の高温化によって寸法精度に狂いが生じ、円滑な回転を
阻害する原因となる。また、一般に同硬度の素材同士を
加圧状態で摺動させると、摺動面にカジリ現象が生ずる
が、このような現象が開口端側摺動部材４及びスリーブ
支持手段側摺動筒５内面と柱状磁石１表面との接触面で
発生することは避けなければならない。カジリ現象を防
止するためには、開口端側摺動部材４及びスリーブ支持
手段側摺動筒５と柱状磁石１との硬度を相違させること
が必要である。硬度を相違させる方法としては、異種素
材を用いる方法が最も簡単であるが、同種素材を用いな
がら摺動面となる部分に表面加工を施して摺動面の硬度
を調整してもよい。また、合成樹脂の種類によっては、
合成樹脂中の添加剤に起因して腐食性ガスが発生するこ
とがあるが、このような腐食性ガスの発生は極力防止す
る必要がある。

【００３３】開口端側摺動部材４及びスリーブ支持手段
側摺動筒５の素材は以上の条件を満足するものであれ
ば、合成樹脂、金属を問わず使用可能であるが、加工が
容易であることから合成樹脂を用いることが好ましい。
合成樹脂であれば射出成形によって高い寸法精度を容易
に得ることができる。

【００３４】そして開口端側摺動部材４及びスリーブ支
持手段側摺動筒５の素材の具体例としては、例えば、ナ
イロンやポリアセタール更には、ポリアリレートとナイ
ロンの複合樹脂等が使用可能である。これら樹脂には、
潤滑性を高める観点から、必要に応じて固体潤滑剤を分
散させてもよい。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る。またフッソ樹
脂を表面コートして摺動面のみの潤滑性と耐磨耗性を高
めることもできる。

【００３５】続いて図７には、柱状磁石の支持構造の第
２の例における説明用断面図を示している。本例でも第
１の例と同様、図中１がシャフトレス柱状磁石、図中２
がスリーブをそれぞれ示しており、シャフトレス柱状磁
石（以下、柱状磁石１と称す）としては全体が樹脂結合
型磁石で成形されたものが使用可能であり、その形状と
しては円柱状又は円筒状のものが採用可能である。以
下、円柱状磁石を例にして説明するが、詳細な点に関し
ては多少の変更を要するものの、これら技術は円筒状磁
石に対しても適用可能である。

【００３６】このような柱状磁石１の開口端側環状溝３
に、第１の例と同様の環状の凸部４ｂを設けた開口端側
摺動部材４を嵌合させ、またスリーブ支持手段側環状溝
７には、凸部８ｅを設けたスリーブ支持手段側摺動部材
８をそれぞれ嵌合させることにより、柱状磁石１とスリ
ーブ２とを互いに回転可能な状態で支持されるようにし
たことが本発明の第２の特徴である。第１の例と同様、
柱状磁石１とスリーブ２のいずれを現像装置本体側部材
に対して固定するかは、磁気シリンダーのタイプによっ
て選択されるが、通常は柱状磁石１を固定側となしスリ
ーブ２を回転側とすることが多い。

【００３７】凸部８ｅを設けたスリーブ支持手段側摺動
部材８は図８および図９（イ）、（ロ）に示す如く、凸
部８ｅを設けた筒状部８ａと底部８ｂとから構成された
有底筒体であり、ここでは筒状部８ａはその肉厚を凸部
８ｅ以外の全周にわたって均一厚となし、且つその内面
は平滑な摺動面となしている。そして筒状部８ａの内面
に凸部８ｅを設けるとともに摺動面となし、スリーブ２
とスリーブ支持手段側摺動部材８が一体的に柱状磁石１
に対して回転するように構成しているが、筒状部８ａの
外面を摺動面となして、一体化された柱状磁石１とスリ
ーブ支持手段側摺動部材８に対してスリーブ２が回転す
るように構成してもよい。

【００３８】スリーブ支持手段側摺動部材８は図例のよ
うにスリット８ｃにより拡縮可能とすることにより、柱
状磁石１への取り付けが容易となる。

【００３９】一方開口端側に設けた開口端側摺動部材４
は、第１の例に示したものと同一のものを用いている。

【００４０】スリーブ支持手段側摺動部材８をスリーブ
２や柱状磁石１に固定して一体化する方法としても上記
と同様、接触面を粗面となして摩擦係止する方法や接着
剤を用いて固定する方法等が採用でき、開口端側摺動部
材４をスリーブ２と固定して一体化する方法としては、
第１の例と同様に接触面を粗面となして摩擦係止する方
法や接着剤を用いて固定する方法等が採用できる。

【００４１】スリーブ支持手段側摺動部材８の底壁８ｂ
外面側には、第１の例と同様にスリーブ２に嵌合固定し
たスリーブ支持手段６が当接状態で配置されている。ス
リーブ支持手段６は図２で示されたものであり、第１図
の例の如くスリーブの開放端縁２ａの絞り込みによって
固定することが好ましい。

【００４２】開口端側摺動部材４及びスリーブ支持手段
側摺動部材８の筒状部４ａ、８ａの肉厚についても第１
の例と同様に０．２〜０．８mm程度の範囲内で設定さ
れ、本例においても０．４mmに設定している。

【００４３】また開口端側摺動部材４及びスリーブ支持
手段側摺動筒５の素材の選定に際しては、第１の例と同
様のものを用いれば良い。

【００４４】開口端側摺動部材４に形成する凸部４ｂの
長さは種々考慮され、例えば図１０に示す如く内周面の
一部に設けることもできる。この場合、摺動時における
摺接面の摩擦をより小さくすることができる。

【００４５】また開口端側摺動部材４に形成するスリッ
トの長さ及び幅も種々考慮され、例えば図１１（イ）、
（ロ）に示す如く４ヶ所にスリット４ｃ´・・・を設け
てもよい。

【００４６】一方、スリーブ支持手段側摺動部材８に形
成する凸部８ｅの長さも種々考慮され、例えば図１２に
示す如く内周面の一部に設けることもできる。この場合
も開口端側摺動部材４と同様に、摺動時における摺接面
の摩擦をより小さくすることができる。

【００４７】また、スリーブ支持手段側摺動部材８に形
成するスリットの長さ及び幅も種々考慮され、例えば図
１３（イ）、（ロ）に示す如く底壁８ｂの一部にまで切
り込んだスリット８ｃ´・・・を設けてもよい。

【００４８】このようなスリーブ支持手段側摺動部材８
に形成するスリットの長さ及び幅の実施例は、スリーブ
支持手段側摺動筒５に対しても適用可能であることは言
うまでもない。

【００４９】前述したスリーブ支持手段側摺動筒５及び
同摺動部材８は、底壁５ｂ、８ｂに凹所５ｄ、８ｄを設
けたものであったが、図１４に示すスリーブ支持手段側
摺動筒５の例を用いて示すように、凹所５ｄに代えて貫
通孔５ｇを形成してもよい。また図示しないが、筒状部
５ａを所定位置に位置づけることが可能であれば、底壁
を持たない無底の筒状摺動部材を用いることも考慮され
る。

【００５０】この貫通孔は、スリーブ支持手段側摺動部
材８に対しても適用可能であることは言うまでもない。

【００５１】さらに本発明の特徴として、シャフトレス
柱状磁石１を現像装置本体側部材に固定する手法があげ
られる。本発明はシャフトレス柱状磁石１を現像装置本
体側部材に簡易に固定支持する方法として、図１５
（イ),（ロ）に示す如く、柱状磁石１の一端に方向性を
与えた切欠部９を設けるとともに、他方、当該切欠部９
に係合する連結構造を有する磁石支持手段を設け、当該
磁石支持手段を前記切欠部９に嵌合させることで柱状磁
石１を固定支持する手法を提案するものである。

【００５２】ここで、切欠部９に方向性をもたせるの
は、柱状磁石１がスリーブ２の回転に従動することな
く、磁石支持手段によって静止状態が完全に維持される
ことを可能にし、且つ柱状磁石１を現像装置内に組み込
む際に、柱状磁石のセッティング位置を正確に位置決め
するためである。柱状磁石１表面の磁界パターンが非対
称である場合には、柱状磁石１の組み込み姿勢を厳密に
規定する必要があることから、切欠部９に方向性を持た
せる本技術は重要である。

【００５３】このように一端に切欠部９を形成した柱状
磁石１は図１６に示すように磁石支持手段１０によって
固定支持される。磁石支持手段１０としては、前記切欠
部９に係合する連結構造を有するものであれば、任意の
ものが使用可能であり、例えば、現像装置本体側を構成
する壁面部材等を用いることも可能である。

【００５４】図１７〜図２２は、柱状磁石１の一端に形
成する切欠部の形状を工夫した各実施例である。

【００５５】図１７は柱状磁石１の径方向中心線Ｘ−Ｘ
´に対して上下に切欠部２０ａ、２０ａ´を形成し、そ
れぞれの切欠部２０ａ、２０ａ´の大きさを変え、結果
的に切欠部２０ａ、２０ａ´間に形成される突出体２０
ｂの形成位置を径方向中心線Ｘ−Ｘ´に対してずらした
状態となし、柱状磁石１の位置決めができるようにした
場合である。

【００５６】図１８は柱状磁石１の一端中央に所定幅の
切欠溝２０ｃを、その径方向中心線Ｘ−Ｘ´からややず
らして形成した場合である。

【００５７】図１９は柱状磁石１の一端に中央に所定幅
の切欠溝２０ｄを、その径方向中心線Ｘ−Ｘ´からやや
ずらして形成するとともに、当該切欠溝２０ｄと直交す
る切欠溝２０ｅを形成した場合である。

【００５８】図２０は柱状磁石１の一端に奥端部を円弧
状となした所定幅の切欠溝２０ｆを、その径方向中心線
Ｙ−Ｙ´からややずらして形成した場合である。この場
合、押出し成形した柱状磁石１の端面に丸刃を押し当て
て削るだけで前記切欠溝２０ｆの形状を実現することが
できる。

【００５９】図２１は柱状磁石１の一端に、対向する壁
面の一方を傾斜壁となした所定幅の切欠溝２０ｇを形成
した場合である。

【００６０】図２２は柱状磁石１の一端に、対向する壁
面の両方を傾斜壁となした所定幅の浅い切欠溝２０ｈを
形成した場合である。

【００６１】このような構成の磁気シリンダーの組立手
順の一例は図２３で示されるのである。

【００６２】先ず、一端にスリーブ支持手段６を取り付
けたスリーブ２を作製し、次いでこの状態のスリーブ２
に対して、スリーブ支持手段側摺動部材８または同摺動
筒５をスリーブ支持手段６側に、スリーブ開口端に開口
端側摺動部材４をそれぞれ外嵌した柱状磁石１を内挿し
固定する。スリーブ支持手段側摺動部材８または同摺動
筒５及び開口端側摺動部材４の外径は、それぞれスリー
ブ２の内径とほぼ一致しているので、これらを外嵌した
柱状磁石１の内挿は圧入状態で行われる。この組立方法
は接着剤を全く使用することなく行われるので、接着剤
のはみ出しによる不良品の発生はない。ここで述べた組
立手順は一例であり、他の組立手順も適宜採用しうるこ
とはいうまでもない。

【００６３】

【発明の効果】本発明の磁気シリンダーは、シャフトレ
ス柱状磁石をスリーブとの間に介在させた摺動部材や摺
動筒によって支持する際に、シャフトレス柱状磁石に設
けた環状溝に、摺動部材や摺動筒に設けた凸部を嵌合さ
せるので、完成磁気シリンダーとしての運搬時や現像装
置内に組み込む際にシャフトレス柱状磁石がスリーブか
ら抜け落ちることがなくなり、作業性の向上に寄与する
ことができるのである。

【００６４】また、摺動部材や摺動筒を介してシャフト
レス柱状磁石とスリーブとが互いに回転可能に支持され
る構造であるので、磁石表面をスリーブ内面に近接させ
た状態で支持することができ、スリーブ表面において充
分な磁力を確保することができる。そして摺動部材や摺
動筒の筒状部は内外面の一方又は両方が平滑な摺動面で
あるので、シャフトレス柱状磁石の円滑な回転が保証さ
れるとともに、回転に際してガタつきが発生することも
ない。

【００６５】このように、本発明によれば、シャフトレ
ス柱状磁石を用いる際の懸案事項であった、シャフトレ
ス柱状磁石の支持方法に関する問題を解決し、シャフト
レス柱状磁石の利点である、製造工程数が少ない上に強
力な表面磁力が得られるという利点を生かしながら、搬
送時や現像装置への組み付け時においてシャフトレス柱
状磁石がスリーブから抜け落ちることのない磁気シリン
ダーを得ることができる。

【００６６】また摺動部材や摺動筒における摺接面の表
面硬度を、摺接対象物の表面硬度と相違させた場合はカ
ジリ現象の発生はなく、円滑な回転が保証される。

【００６７】さらに摺動部材や摺動筒として、内面が摺
動面であり且つ筒状部にスリットを形成したものを用い
ることにより、当該摺動部材や摺動筒をシャフトレス柱
状磁石の環状溝に嵌合させる際に拡開可能となり、組み
立て作業が容易となるのである。

【００６８】また、シャフトレス柱状磁石の一端に方向
性を与えた切欠部を設け、当該切欠部に係合する磁石支
持手段を前記切欠部に嵌合したときは、シャフトレス柱
状磁石の固定支持を接着剤を用いることなく嵌合のみに
よって行うことができるうえに、非対象な磁界パターン
を有する磁石を所定姿勢で位置決めして支持することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の磁気シリンダーにおける、柱状磁石の
支持方法の一実施例を示した断面説明図

【図２】同実施例に用いた開口端側摺動部材の外観形状
を示す斜視図

【図３】開口端側摺動部材を示し、（イ）は断面図、
（ロ）は右側面図

【図４】同実施例に用いたスリーブ支持手段の外観形状
を示す正面図

【図５】同実施例に用いたスリーブ支持手段側摺動筒の
外観形状を示す斜視図

【図６】スリーブ支持手段側摺動筒を示し、（イ）は断
面図、（ロ）は右正面図

【図７】本発明の磁気シリンダーにおける、柱状磁石の
支持方法の別の実施例を示した断面説明図

【図８】同実施例に用いたスリーブ支持手段側摺動部材
の外観形状を示す斜視図

【図９】スリーブ支持手段側摺動部材を示し、（イ）は
断面図、（ロ）は右側面図

【図１０】開口端側摺動部材の他の実施例を示した右側
面図

【図１１】開口端側摺動部材の他の実施例を示し、
（イ）は斜視図、（ロ）は断面図

【図１２】スリーブ支持手段側摺動部材の他の実施例を
示した右側面図

【図１３】スリーブ支持手段側摺動部材の他の実施例を
示し、（イ）は断面図、（ロ）は右側面図

【図１４】スリーブ支持手段側摺動筒の他の実施例を示
した断面説明図

【図１５】一端に切欠部を設けた柱状磁石の外観を示
し、（イ）は正面図、（ロ）は右側面図

【図１６】柱状磁石の一端を支持する磁石支持手段の基
本的な考え方を示す断面説明図

【図１７】柱状磁石の一端に設けた切欠部の他の実施例
を示し、（イ）は柱状磁石の正面図、（ロ）は柱状磁石
の右側面図

【図１８】柱状磁石の一端に設けた切欠部の他の実施例
を示し、（イ）は柱状磁石の正面図、（ロ）は柱状磁石
の右側面図

【図１９】柱状磁石の一端に設けた切欠部の他の実施例
を示し、（イ）は柱状磁石の正面図、（ロ）は柱状磁石
の右側面図

【図２０】柱状磁石の一端に設けた切欠部の他の実施例
を示し、（イ）は柱状磁石の正面図、（ロ）は柱状磁石
の右側面図

【図２１】柱状磁石の一端に設けた切欠部の他の実施例
を示し、（イ）は柱状磁石の正面図、（ロ）は柱状磁石
の右側面図

【図２２】柱状磁石の一端に設けた切欠部の他の実施例
を示し、（イ）は柱状磁石の正面図、（ロ）は柱状磁石
の右側面図

【図２３】本発明の磁気シリンダーの実施例の組み立て
手順を示す説明図

【図２４】シャフト貫通型柱状磁石を用いた従来の磁気
シリンダーの構造を示す断面説明図

【図２５】従来タイプの磁気シリンダーの構造を踏襲し
たままシャフトレス柱状磁石を使用した場合の問題点を
示す断面説明図

【図２６】従来タイプの磁気シリンダーのうちシャフト
レス柱状磁石を用いた例の構造を示す断面説明図

【符号の説明】

１ シャフトレス柱状磁石 ２ スリーブ ２ａ 開放端縁 ３ 開口端側環状溝 ４ 開口端側摺動部材 ４ａ 筒状部 ４ｂ 凸部 ４ｃ、４ｃ´ スリット ５ スリーブ支持手段側摺動筒 ５ａ 筒状部 ５ｂ 底壁 ５ｄ 凹所 ５ｇ 貫通孔 ６ スリーブ支持手段 ６ａ 嵌入胴部 ６ｂ 軸部 ６ｃ 環状溝 ７ スリーブ支持手段側環状溝 ８ スリーブ支持手段側摺動部材 ８ａ 筒状部 ８ｂ 底部 ８ｃ、８ｃ´ スリット ８ｄ 凹所 ８ｅ 凸部 ９ 切欠部 １０ 磁石支持手段 ２０ａ、２０ａ´ 切欠部 ２０ｂ 突出体 ２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ、２０ｆ、２０ｇ、２０ｈ 切
欠溝

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】円筒状スリーブ内に円柱状又は円筒状の柱
   状磁石を回転可能に内装し、スリーブの長手方向一端側
   に当該スリーブを現像装置本体側部材に回転可能又は固
   定的に支持するスリーブ支持手段を取付け、他方、柱状
   磁石の長手方向一端側を前記スリーブの開口端より外部
   に露出させてなる磁気シリンダーにおいて、 柱状磁石としてそのスリーブ開口端側に環状溝を設けた
   シャフトレス柱状磁石を用いるとともに、前記環状溝に
   は、内面を平滑な摺動面となすとともに前記環状溝に嵌
   合しうる凸部を設けた無底の開口端側摺動部材を外嵌
   し、スリーブ支持手段側には内外面の一方又は両面が平
   滑な摺動面であり、且つその肉厚を全周にわたって均一
   厚となした筒状部を有する有底又は無底のスリーブ支持
   手段側摺動筒を外嵌し、当該開口端側摺動部材及びスリ
   ーブ支持手段側摺動筒を間に介在させた状態で、シャフ
   トレス柱状磁石とスリーブとを至近距離で互いに回転可
   能に支持したことを特徴とする磁気シリンダー。
2. 【請求項２】開口端側摺動部材及びスリーブ支持手段側
   摺動筒における摺接面の表面硬度を、摺接対象物の表面
   硬度と相違させてなる請求項１記載の磁気シリンダー。
3. 【請求項３】開口端側摺動部材及びスリーブ支持手段側
   摺動筒の筒状部にスリットを形成し、筒状部を拡縮可能
   に構成してなる請求項１または２記載の磁気シリンダ
   ー。
4. 【請求項４】シャフトレス柱状磁石における磁石支持手
   段側端部に、方向性を与えた切欠部を設けてなる請求項
   １〜３のいずれか１項に記載の磁気シリンダー。
5. 【請求項５】円筒状スリーブ内に円柱状又は円筒状の柱
   状磁石を回転可能に内装し、スリーブの長手方向一端側
   に当該スリーブを現像装置本体側部材に回転可能又は固
   定的に支持するスリーブ支持手段を取付け、他方、柱状
   磁石の長手方向一端側を前記スリーブの開口端より外部
   に露出させてなる磁気シリンダーにおいて、 柱状磁石としてその両端に環状溝を設けたシャフトレス
   柱状磁石を用いるとともに、該シャフトレス柱状磁石の
   スリーブ開口端側の環状溝には、内面を平滑な摺動面と
   なすとともに前記環状溝に嵌合しうる凸部を設けた無底
   の開口端側摺動部材を外嵌し、スリーブ支持手段側の環
   状溝には、内外面の一方又は両面を平滑な摺動面となす
   とともに前記環状溝に嵌合しうる凸部を設けた筒状部を
   有する有底又は無底のスリーブ支持手段側摺動部材を外
   嵌し、当該開口端側摺動部材及びスリーブ支持手段側摺
   動部材を間に介在させた状態で、シャフトレス柱状磁石
   とスリーブとを至近距離で互いに回転可能に支持したこ
   とを特徴とする磁気シリンダー。
6. 【請求項６】前記開口端側摺動部材及びスリーブ支持手
   段側摺動部材における摺接面の表面硬度を、摺接対象物
   の表面硬度と相違させてなる請求項５記載の磁気シリン
   ダー。
7. 【請求項７】開口端側摺動部材及びスリーブ支持手段側
   摺動部材の筒状部にスリットを形成し、筒状部を拡縮可
   能に構成してなる請求項５または６記載の磁気シリンダ
   ー。
8. 【請求項８】シャフトレス柱状磁石における磁石支持手
   段側端部に、方向性を与えた切欠部を設けてなる請求項
   ５〜７のいずれか１項に記載の磁気シリンダー。