JPH08123201A - マグネットロール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 所望の磁束密度分布の波形が容易に得られ、
容易かつ低コストで製作し得るマグネットロールを提供
する。 【構成】 軸心部に支持用のシャフトを備えると共に、
外周面に軸線方向に延びかつ円周方向に複数個の磁極が
現れるように形成した永久磁石部材の特定の磁極部分に
軸方向に延びる凹溝を設け、この凹溝内に、同一極性の
複数のピークを有する磁束密度分布が現れるように形成
した磁石片を固着して現像極を構成してなるマグネット
ロールにおいて、永久磁石部材を等方性フェライト磁石
材料により中空円筒状に形成し、永久磁石部材に設けた
前記凹溝内に、異方性フェライト磁石材料により円周方
向の幅寸法が異なるように形成された２個の棒状の磁石
片を円周方向に間隔を介して固着する。

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、特に軸心部に支持用のシャフト
を備えると共に、外周面に軸線方向に延びかつ円周方向
に複数個の磁極が現れるように形成した永久磁石部材の
特定磁極を現像極とし、この現像極に同一極性の複数の
ピークを有する磁束密度分布が現れるように構成したマ
グネットロール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４に示すような構成のものが最も一般的である。図４
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、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１６〜６０mm、長さは１５０〜４５０
mmに形成する場合が多い。

【０００４】上記の構成により、例えば永久磁石部材１
の特定の磁極（例えばＮ₂ ）を静電荷像担持体と対向さ
せて固定し、スリーブ３を回転させることにより、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】一方上記現像作業における現像効率を高め
るためには、磁気ブラシと静電荷像担持体の表面との円
周方向の接触幅を増大させることが有効であり、このた
めの手段として、磁気ブラシを形成する永久磁石部材１
の、静電荷像担持体と対向する側の磁極部の磁極面に少
なくとも１個の窪み部を形成するという内容の提案があ
る（特公昭６２−５５１４９号公報参照）。

【０００６】図５は上記提案になるマグネットロールの
例を示す説明図であり、（ａ）は要部端面、（ｂ）は
（ａ）における磁石片によって生ずる円周方向の磁束密
度分布を示し、同一部分は前記図４と同一の参照符号で
示す。図５（ａ）において５は凹溝であり、現像極に対
応する部位に軸線方向に沿って設ける。次に４は磁石片
であり、例えば異方性フェライト焼結磁石材料によりブ
ロック状に形成すると共に、外表面に長手方向に沿う凹
部６を設け、例えば接着剤を介して前記凹溝５内に固着
される。

【０００７】次に図５（ｂ）において、横軸は円周方向
の位置、縦軸は磁束密度を示している。すなわち図５
（ａ）に示すように磁石片４に凹部６を設けることによ
り、図５（ｂ）に示すように磁束密度分布が２個のピー
クを形成し、従来のものにおける単一のピークを形成す
るものより磁界によって形成される磁気ブラシの静電荷
像担持体に対する円周方向の接触幅を拡げることができ
る。この結果、現像効率を向上させ得ると共に、現像む
らや、にじみを防止することができるとされている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記構成のマグネット
ロールの使用により、現像効率の向上が期待されるが、
一方において中間調の再現性がよくないという問題点が
ある。この原因は磁束密度分布のピーク間における磁束
密度の落込み量が小であることに起因すると考えられ
る。すなわち、図５（ｂ）における落込み量ｄが小であ
るためである。

【０００９】上記磁束密度の落込み量ｄは、図５（ａ）
に示す磁石片４に設けられる凹部６の幅寸法および深さ
寸法によって若干量の調整は可能であるが、磁石片４の
幅寸法および厚さ（高さ）寸法は通常は小なる値であ
り、永久磁石部材１の直径が小である場合には更に小寸
法となることが必然的であり、図５（ｂ）における落込
み量ｄを大幅に調整することは殆ど不可能である。

【００１０】また図５（ｂ）に示す磁束密度分布の波形
は、凹部６の幅寸法および深さ寸法の精度によって変化
するが、磁石片４は難加工材であるため加工が極めて困
難であり、特に長手方向の各位置における凹部６の各部
寸法および外形寸法との相対寸法を高精度に維持するこ
とが困難である。なお凹部６の加工には、例えばダイヤ
モンドカッターが使用されるが、磁石片４が前記のよう
に難加工材であることに加えて、寸法精度を向上させる
ための加工工数および加工時間が嵩むこととなり、製作
コストが高騰するという問題点がある。

【００１１】更に磁束密度分布の波形は、マグネットロ
ールに要求される仕様により種々のものが要求され、特
に図４に示す永久磁石部材１を固定して、特定の磁極を
現像極として静電荷像担持体と対向させ、スリーブ３を
回転させる型式のものにおいては、画像品質の点から非
対称の２山ピークを有する磁束密度分布の波形が要求さ
れることがある。このような波形を得るためには、図５
（ａ）に示すような構成の磁石片４によっては殆ど不可
能である。

【００１２】本発明は上記従来技術に存在する問題点を
解決し、所望の磁束密度分布の波形が容易に得られると
共に、容易かつ低コストで製作し得るマグネットロール
を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明においては、軸心部に支持用のシャフトを備
えると共に、外周面に軸線方向に延びかつ円周方向に複
数個の磁極が現れるように形成した永久磁石部材の特定
の磁極部分に軸方向に延びる凹溝を設け、この凹溝内
に、同一極性の複数のピークを有する磁束密度分布が現
れるように形成した磁石片を固着して現像極を構成して
なるマグネットロールにおいて、永久磁石部材を等方性
フェライト磁石材料により中空円筒状に形成し、永久磁
石部材に設けた前記凹溝内に、異方性フェライト磁石材
料により円周方向の幅寸法が異なるように形成された２
個の棒状の磁石片を円周方向に間隔を介して固着する、
という技術的手段を採用した。

【００１４】本発明において、永久磁石部材の外方に設
けられるスリーブの回転方向上流側の磁石片の円周方向
の幅寸法を、スリーブの回転方向下流側の磁石片の円周
方向の幅寸法より大に形成することができる。

【００１５】

【作用】上記の構成により、現像極を構成する磁石片に
より同一極性の複数のピークを有する磁束密度分布の波
形を形成することができ、かつその波形を自由に調整す
ることができ、磁気ブラシの円周方向の幅を確保し得る
と共に、中間調の再現性を向上させることができるので
ある。

【００１６】

【実施例】図１は本発明の実施例を示す要部端面図、図
２は図１における凹溝および磁石片を示す要部拡大端面
図であり、同一部分は前記図５（ａ）と同一の参照符号
で示す。図１および図２において、磁石片４ａ，４ｂは
異方性フェライト磁石（日立金属製 ＹＢＭ−２Ｂ）に
よって、各々円周方向の幅寸法が異なるように形成し、
凹溝５内に円周方向の間隔を介して接着剤により固着す
る。図２は磁石片４ａ，４ｂおよび凹溝５の寸法をmm単
位で示している。

【００１７】この場合、永久磁石部材１は等方性フェラ
イト磁石（日立金属製 ＹＢＭ−３）によって外径２３
mm、内径８mmに形成し、ＳＵＳ３０３からなるシャフト
２を嵌着する。図１および図２に示す状態において永久
磁石部材１の外周面（場合によっては磁石片４ａ，４ｂ
の外周部も）を研削加工し、所定の着磁を行なった。な
お磁石片４ａ，４ｂは、横断面形状が各々長方形の棒状
に形成し、夫々の面を平面研削によって加工したもので
ある。但し、磁石片４ａ，４ｂの高さ寸法は、凹溝５の
深さ寸法より若干大に形成してもよい。すなわち上記の
ように永久磁石部材１の外周面の研削加工の際に、余剰
分が同時に研削除去され得るからである。

【００１８】上記のように形成した永久磁石部材１に、
Ａ６０６３合金からなる外径２4.５mmのスリーブを嵌挿
し、このスリーブ上において磁石片４ａ，４ｂによって
生ずる磁束密度分布を測定した結果、図３に示すよう
に、ピーク値が各々１１５０Ｇ，９００Ｇであり、極小
値３５０Ｇの磁束密度分布の波形が得られた。図３にお
ける矢印はスリーブの回転方向を示している。

【００１９】磁束密度分布のピーク値は、図２に示す磁
石片４ａ，４ｂの幅寸法（永久磁石部材１の円周方向）
に、一方図３に示す極小値の落込み量は、図２に示す磁
石片４ａ，４ｂ間の間隔および凹溝５の深さ寸法（磁石
片４ａ，４ｂの高さ寸法）に各々依存する。図２に示す
ように磁石片４ａの幅寸法を磁石片４ｂの幅寸法より大
に形成した結果、図３に示すようにスリーブの回転方向
上流側における磁束密度分布のピーク値を、下流側のそ
れより大にすることができる。また磁石片４ａ，４ｂを
凹溝５内に間隔を介して固着した結果、前記図５に示す
凹部６に相当する部分の深さ寸法が大に形成され、図３
に示すような落込み量の大な極小値が得られるのであ
る。因みに図５（ｂ）におけるものは、落込み量ｄは５
０Ｇに留まっている。

【００２０】上記マグネットロールを試験用複写機に組
込んで画像形成を行なったところ、図５に示すものは中
間調の再現性が不満足であったのに対し、図１に示すも
のは、現像効率および中間調の再現性が良好であること
を確認した。

【００２１】

【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、下記の効果を奏することができる。

【００２２】(1) 磁石片の幅寸法の管理により現像極に
同一極性の複数のピークを有する所望の磁束密度分布を
容易に形成することができ、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。

【００２３】(2) 磁束密度分布のピーク間における磁束
密度の落込み量を大にすることができ、中間調の再現性
を向上させ得る。 (3) 磁石片は横断面長方形の棒状であるため、研削加工
が容易であると共に、寸法精度の向上が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す要部端面図である。

【図２】図１における凹溝および磁石片を示す要部拡大
端面図である。

【図３】本発明の実施例における現像極の円周方向の磁
束密度分布を示す図である。

【図４】従来のマグネットロールの例を示す横断面図で
ある。

【図５】従来の改良提案になるマグネットロールの例を
示す説明図であり、（ａ）は要部端面、（ｂ）は（ａ）
における磁石片によって生ずる円周方向の磁束密度分布
を示す。

【符号の説明】

１ 永久磁石部材 ４，４ａ，４ｂ 磁石片 ５ 凹溝

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸心部に支持用のシャフトを備えると共
   に、外周面に軸線方向に延びかつ円周方向に複数個の磁
   極が現れるように形成した永久磁石部材の特定の磁極部
   分に軸方向に延びる凹溝を設け、この凹溝内に、同一極
   性の複数のピークを有する磁束密度分布が現れるように
   形成した磁石片を固着して現像極を構成してなるマグネ
   ットロールにおいて、 永久磁石部材を等方性フェライト磁石材料により中空円
   筒状に形成し、永久磁石部材に設けた前記凹溝内に、異
   方性フェライト磁石材料により円周方向の幅寸法が異な
   るように形成された２個の棒状の磁石片を円周方向に間
   隔を介して固着したことを特徴とするマグネットロー
   ル。
2. 【請求項２】 永久磁石部材の外方に設けられるスリー
   ブの回転方向上流側の磁石片の円周方向の幅寸法を、ス
   リーブの回転方向下流側の磁石片の円周方向の幅寸法よ
   り大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。