JPH0973233A - マグネットロール - Google Patents
マグネットロールInfo
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- JPH0973233A JPH0973233A JP30085695A JP30085695A JPH0973233A JP H0973233 A JPH0973233 A JP H0973233A JP 30085695 A JP30085695 A JP 30085695A JP 30085695 A JP30085695 A JP 30085695A JP H0973233 A JPH0973233 A JP H0973233A
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- JP
- Japan
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- sleeve
- coating layer
- magnet roll
- permanent magnet
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- Magnetic Brush Developing In Electrophotography (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 現像剤の搬送性およびスリーブの耐摩耗性を
向上させ得るマグネットロールを提供する。 【解決手段】 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、中空円筒状に形成してなる
スリーブとを有し、永久磁石部材の外方にスリーブを介
して同軸的かつ相対回転自在に装着してなるマグネット
ロールにおいて、スリーブを非磁性導電性の金属材料に
よって形成すると共に、スリーブの表面にステライト系
合金からなる被覆層を被着させる。
向上させ得るマグネットロールを提供する。 【解決手段】 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、中空円筒状に形成してなる
スリーブとを有し、永久磁石部材の外方にスリーブを介
して同軸的かつ相対回転自在に装着してなるマグネット
ロールにおいて、スリーブを非磁性導電性の金属材料に
よって形成すると共に、スリーブの表面にステライト系
合金からなる被覆層を被着させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】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、特に高速現像用として有用で
あり、現像剤の搬送性が良好であると共に、大なる耐摩
耗性を有しかつ長寿命であるマグネットロールに関する
ものである。
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、特に高速現像用として有用で
あり、現像剤の搬送性が良好であると共に、大なる耐摩
耗性を有しかつ長寿命である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されるマグネットロールは、図１に
示すような構造のものが多い。図１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。
ロール用として使用されるマグネットロールは、図１に
示すような構造のものが多い。図１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。
【０００３】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、永久磁石部材１の磁
力を外部に取り出すために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２００〜５００ｍｍとする場合が多い。
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、永久磁石部材１の磁
力を外部に取り出すために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２００〜５００ｍｍとする場合が多い。
【０００４】上記の構成により、永久磁石部材１とスリ
ーブ６との間の相対回転（例えば永久磁石部材１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
像作業を行うのである。
ーブ６との間の相対回転（例えば永久磁石部材１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
像作業を行うのである。
【０００５】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６の表面を
粗面化する手段が採用されており、例えば特開昭54-790
43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うことが記載されてい
る。
像剤の搬送性を向上させるために、スリーブ６の表面を
粗面化する手段が採用されており、例えば特開昭54-790
43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うことが記載されてい
る。
【０００６】しかしながらローレット加工や溝加工（軸
方向に延びる溝（例えばＶ字形）を円周方向において所
定ピッチで形成）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。
方向に延びる溝（例えばＶ字形）を円周方向において所
定ピッチで形成）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。
【０００７】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ットブラストすると、
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。
面をサンドブラスト若しくはショットブラストすると、
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。
【０００８】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。
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。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】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、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（例えば米国特許第 3,246,629号明細書、特開
昭61-23173号公報参照）。
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、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（例えば米国特許第 3,246,629号明細書、特開
昭61-23173号公報参照）。
【００１０】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うために少なくともスリーブを高速
回転（例えば周速５００ｍｍ／秒以上）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。
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うために少なくともスリーブを高速
回転（例えば周速５００ｍｍ／秒以上）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。
【００１１】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、
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。
をステンレス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。
【００１２】このうちＭＥＴＣＯＬＯＹ（メトコロイ）
と称されるステンレス鋼製ワイヤを使用する金属溶射手
段によると、スリーブ６の表面に均一な粗面が形成さ
れ、現像剤に対する摩擦係数を大にすることができ、現
像剤の搬送能力を向上させることができる。しかしなが
らステンレス鋼の内では材質的に軟質の非磁性ステンレ
ス鋼を使用するため、例えばプロセス速度が５００ｍｍ
／秒以上の高速現像用として使用した場合には、比較的
短期間でスリーブ６の表面が摩耗し、現像剤とスリーブ
６の表面との間に滑りが生じて現像剤の搬送不良が発生
し、印字画像の画質が低下するという問題点がある。こ
のため現像用マグネットロールの保守および交換の頻度
が大となるので、マグネットロールの寿命長大化が望ま
れている。
と称されるステンレス鋼製ワイヤを使用する金属溶射手
段によると、スリーブ６の表面に均一な粗面が形成さ
れ、現像剤に対する摩擦係数を大にすることができ、現
像剤の搬送能力を向上させることができる。しかしなが
らステンレス鋼の内では材質的に軟質の非磁性ステンレ
ス鋼を使用するため、例えばプロセス速度が５００ｍｍ
／秒以上の高速現像用として使用した場合には、比較的
短期間でスリーブ６の表面が摩耗し、現像剤とスリーブ
６の表面との間に滑りが生じて現像剤の搬送不良が発生
し、印字画像の画質が低下するという問題点がある。こ
のため現像用マグネットロールの保守および交換の頻度
が大となるので、マグネットロールの寿命長大化が望ま
れている。
【００１３】本発明は上記従来技術に存在する問題点を
解決し、長期間の使用においても現像剤の搬送性が良好
であると共に、耐摩耗性の大なるマグネットロールを提
供することを課題とする。
解決し、長期間の使用においても現像剤の搬送性が良好
であると共に、耐摩耗性の大なるマグネットロールを提
供することを課題とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、まず第１の発明においては、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、中空円筒
状に形成してなるスリーブとを有し、前記永久磁石部材
の外方にスリーブを同軸的かつ相対回転自在に装着して
なるマグネットロールにおいて、スリーブを非磁性導電
性を有する金属材料によって形成すると共に、スリーブ
の表面にステライト系合金からなる被覆層を被着させ
る、という技術的手段を採用した。
に、まず第１の発明においては、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、中空円筒
状に形成してなるスリーブとを有し、前記永久磁石部材
の外方にスリーブを同軸的かつ相対回転自在に装着して
なるマグネットロールにおいて、スリーブを非磁性導電
性を有する金属材料によって形成すると共に、スリーブ
の表面にステライト系合金からなる被覆層を被着させ
る、という技術的手段を採用した。
【００１５】この場合、スリーブを形成する非磁性導電
性を有する金属材料としては、ＳＵＳ３０４をはじめと
するオーステナイト系ステンレス鋼の他に、Ａ６０６
３，Ａ５０５２，Ａ３００３等のアルミニウム合金、Ｔ
ｉ合金、真鍮等の銅合金等を使用でき、特にスリーブを
低速（３００ｍｍ／秒以下）で回転させる場合には、コ
スト的に有利なアルミニウム合金を使用することが好ま
しい。
性を有する金属材料としては、ＳＵＳ３０４をはじめと
するオーステナイト系ステンレス鋼の他に、Ａ６０６
３，Ａ５０５２，Ａ３００３等のアルミニウム合金、Ｔ
ｉ合金、真鍮等の銅合金等を使用でき、特にスリーブを
低速（３００ｍｍ／秒以下）で回転させる場合には、コ
スト的に有利なアルミニウム合金を使用することが好ま
しい。
【００１６】またステライト系合金としては、重量比で
Ｃｏ３５〜６５％，Ｃｒ１１〜３２％，Ｗ２〜１７％を
含有するものを使用できるが、耐摩耗性および耐食性の
点から特に重量比でＣｏ３８〜６４％，Ｃｒ２６〜３２
％，Ｗ４〜１７％のものが好ましい。
Ｃｏ３５〜６５％，Ｃｒ１１〜３２％，Ｗ２〜１７％を
含有するものを使用できるが、耐摩耗性および耐食性の
点から特に重量比でＣｏ３８〜６４％，Ｃｒ２６〜３２
％，Ｗ４〜１７％のものが好ましい。
【００１７】被覆層の形成手段としてはアーク溶射など
の溶射手段によることが好ましく、更にこの被覆層は、
厚さ３０〜１５０μｍ（より好ましくは５０〜１００μ
ｍ）、表面粗さ（Ｒｚ）３０〜１００μｍ（より好まし
くは５０〜９０μｍ）、硬さＨｖ≧４００に形成するこ
とが、現像剤の搬送力および耐摩耗性を向上させる上で
好ましい。なお被覆層が厚すぎると、層形成に要する時
間が長くなり、コスト的に不利である。また通常の溶射
手段によっては、被覆層の表面粗さを１００μｍより大
にすることが極めて困難であり、溶射後において粗面化
処理する必要がある。
の溶射手段によることが好ましく、更にこの被覆層は、
厚さ３０〜１５０μｍ（より好ましくは５０〜１００μ
ｍ）、表面粗さ（Ｒｚ）３０〜１００μｍ（より好まし
くは５０〜９０μｍ）、硬さＨｖ≧４００に形成するこ
とが、現像剤の搬送力および耐摩耗性を向上させる上で
好ましい。なお被覆層が厚すぎると、層形成に要する時
間が長くなり、コスト的に不利である。また通常の溶射
手段によっては、被覆層の表面粗さを１００μｍより大
にすることが極めて困難であり、溶射後において粗面化
処理する必要がある。
【００１８】次に第２の発明においては、上記第１の発
明の技術的手段に、被覆層の表面に硬さＨｖ≧１５００
のセラミック材料からなる他の被覆層を被着させる、と
いう技術的手段を付加した。
明の技術的手段に、被覆層の表面に硬さＨｖ≧１５００
のセラミック材料からなる他の被覆層を被着させる、と
いう技術的手段を付加した。
【００１９】更に第３の発明においては、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、
中空円筒状に形成してなるスリーブとを有し、前記永久
磁石部材の外方にスリーブを同軸的かつ相対回転自在に
構成してなるマグネットロールにおいて、スリーブを非
磁性導電性を有する金属材料によって形成すると共に、
スリーブの表面にオーステナイト系ステンレス鋼（ＳＵ
Ｓ３０４，ＳＵＳ３１０Ｓ，ＳＵＳ３１６等）からなる
被覆層を被着させると共に、この被覆層の表面に硬さＨ
ｖ≧１５００のセラミック材料からなる他の被覆層を被
着させる、という技術的手段を採用した。
向に延びる複数個の磁極を設けてなる永久磁石部材と、
中空円筒状に形成してなるスリーブとを有し、前記永久
磁石部材の外方にスリーブを同軸的かつ相対回転自在に
構成してなるマグネットロールにおいて、スリーブを非
磁性導電性を有する金属材料によって形成すると共に、
スリーブの表面にオーステナイト系ステンレス鋼（ＳＵ
Ｓ３０４，ＳＵＳ３１０Ｓ，ＳＵＳ３１６等）からなる
被覆層を被着させると共に、この被覆層の表面に硬さＨ
ｖ≧１５００のセラミック材料からなる他の被覆層を被
着させる、という技術的手段を採用した。
【００２０】上記第２および第３の発明において、他の
被覆層は、Ｔｉ，Ｃｒ，Ｗの１種以上の元素を含む（こ
れら以外にＮ，Ｃ，Ｏ，Ｈおよびハロゲン元素を含んで
もよい）セラミック材料を使用して、厚さ０．５〜５μ
ｍ（より好ましくは１〜３μｍ）、表面粗さ（Ｒｚ）３
０〜１００μｍ（より好ましくは４０〜８０μｍ）に形
成することが好ましい。
被覆層は、Ｔｉ，Ｃｒ，Ｗの１種以上の元素を含む（こ
れら以外にＮ，Ｃ，Ｏ，Ｈおよびハロゲン元素を含んで
もよい）セラミック材料を使用して、厚さ０．５〜５μ
ｍ（より好ましくは１〜３μｍ）、表面粗さ（Ｒｚ）３
０〜１００μｍ（より好ましくは４０〜８０μｍ）に形
成することが好ましい。
【００２１】このようなセラミック材料としては、例え
ばＴｉＮ（Titanium Nitride）、ＴｉＣＮ（Titanium C
arbonitride ）、ＴｉＡｌＮ（Titanium Aluminium Nit
ride）、ＣｒＮ（Chromium Nitride）、ＷＣ／Ｃ（Tung
sten Carbide/Carbon ）が挙げられる。
ばＴｉＮ（Titanium Nitride）、ＴｉＣＮ（Titanium C
arbonitride ）、ＴｉＡｌＮ（Titanium Aluminium Nit
ride）、ＣｒＮ（Chromium Nitride）、ＷＣ／Ｃ（Tung
sten Carbide/Carbon ）が挙げられる。
【００２２】上記のようなセラミック材料からなる他の
被覆層は、ＣＶＤ法またはＰＶＤ法（真空蒸着、イオン
プレーティング、スパッタリングなどの成膜技術を含
む）等の薄膜形成手段を使用して形成できるが、微細結
晶層が形成でき、高い耐摩耗性が得られるＰＶＤ法が好
ましい。
被覆層は、ＣＶＤ法またはＰＶＤ法（真空蒸着、イオン
プレーティング、スパッタリングなどの成膜技術を含
む）等の薄膜形成手段を使用して形成できるが、微細結
晶層が形成でき、高い耐摩耗性が得られるＰＶＤ法が好
ましい。
【００２３】上記セラミック材料の内、ＴｉＮ、ＴｉＣ
ＮおよびＣｒＮからなる被覆層をＰＶＤ法により形成し
た場合のビッカース硬度（Ｈｖ）は、夫々２０５０〜２
４００，２８５０〜３１５０および１５００〜１８００
の範囲となる（但し、層厚は５μｍ以下）。一方ＴｉＮ
からなる被覆層をＣＶＤ法により形成した場合のビッカ
ース硬度（Ｈｖ）は１９００〜２１５０となる（但し、
層厚は５μｍより大）。
ＮおよびＣｒＮからなる被覆層をＰＶＤ法により形成し
た場合のビッカース硬度（Ｈｖ）は、夫々２０５０〜２
４００，２８５０〜３１５０および１５００〜１８００
の範囲となる（但し、層厚は５μｍ以下）。一方ＴｉＮ
からなる被覆層をＣＶＤ法により形成した場合のビッカ
ース硬度（Ｈｖ）は１９００〜２１５０となる（但し、
層厚は５μｍより大）。
【００２４】次に上記の発明において、スリーブの表面
を予め粗面化しておく（目標とする被覆層の表面粗さと
同程度まで粗面化しておくことが好ましい）ことが、被
覆層の被着の信頼性（密着性）を向上させる上から好ま
しい。粗面化の手段としては、ブラスト処理（サンドブ
ラスト、ショットブラスト等）その他公知の手段を使用
できる。
を予め粗面化しておく（目標とする被覆層の表面粗さと
同程度まで粗面化しておくことが好ましい）ことが、被
覆層の被着の信頼性（密着性）を向上させる上から好ま
しい。粗面化の手段としては、ブラスト処理（サンドブ
ラスト、ショットブラスト等）その他公知の手段を使用
できる。
【００２５】上記の構成により、スリーブの表面には硬
質、耐摩耗性の大なる非磁性材料からなる被覆層が形成
され、かつ被覆層の表面が所定の表面粗さに形成される
から、現像剤の搬送性およびスリーブの耐摩耗性を向上
させ得るのである。
質、耐摩耗性の大なる非磁性材料からなる被覆層が形成
され、かつ被覆層の表面が所定の表面粗さに形成される
から、現像剤の搬送性およびスリーブの耐摩耗性を向上
させ得るのである。
【００２６】
【実施例】まずスリーブ６の素材として、ＳＵＳ３０４
（Ｃｒ１８．０〜２０．０重量％，Ｎｉ８．０〜１０．
５重量％）からなる中空管（外径５０ｍｍ、肉厚１ｍ
ｍ、長さ４９０ｍｍ）を準備し、この中空管の表面（軸
方向の中間部４５８ｍｍの範囲）に、＃１５０のアラン
ダム粒子を使用してブラスト処理を施して６μｍ（Ｒ
ｚ）の表面粗さとした後に、下記の要領で被覆層を形成
した。
（Ｃｒ１８．０〜２０．０重量％，Ｎｉ８．０〜１０．
５重量％）からなる中空管（外径５０ｍｍ、肉厚１ｍ
ｍ、長さ４９０ｍｍ）を準備し、この中空管の表面（軸
方向の中間部４５８ｍｍの範囲）に、＃１５０のアラン
ダム粒子を使用してブラスト処理を施して６μｍ（Ｒ
ｚ）の表面粗さとした後に、下記の要領で被覆層を形成
した。
【００２７】（１）ステライト系合金（三菱金属製 ヘ
インズステライトＮｏ．１）をアーク溶射した（平均厚
さ８０μｍ）。 （２）ＳＵＳ３０４（Ｃｒ１８．０〜２０．０重量％，
Ｎｉ８．０〜１０．５重量％）をアーク溶射し（平均厚
さ６０μｍ）、更にこの被覆層の表面にＴｉＮをＰＶＤ
(Physical Vapor Deposition) により、他の被覆層（平
均厚さ１．８μｍ）を形成した。
インズステライトＮｏ．１）をアーク溶射した（平均厚
さ８０μｍ）。 （２）ＳＵＳ３０４（Ｃｒ１８．０〜２０．０重量％，
Ｎｉ８．０〜１０．５重量％）をアーク溶射し（平均厚
さ６０μｍ）、更にこの被覆層の表面にＴｉＮをＰＶＤ
(Physical Vapor Deposition) により、他の被覆層（平
均厚さ１．８μｍ）を形成した。
【００２８】（３）（１）の被覆層の表面にＴｉＮをＰ
ＶＤにより、他の被覆層（平均厚さ１．８μｍ）を形成
した。 （４）比較例として、ＳＵＳ３０４を溶射した（厚さ６
０μｍ）。
ＶＤにより、他の被覆層（平均厚さ１．８μｍ）を形成
した。 （４）比較例として、ＳＵＳ３０４を溶射した（厚さ６
０μｍ）。
【００２９】ＰＶＤ法により他の被覆層を形成するに
は、例えば図２に示すような装置によることができる。
図２において１０は反応室であり、上部にワークホルダ
ー１１を、下部に被覆材ホルダー１２を各々設けると共
に、中性ガス供給口１３、反応ガス供給口１４および真
空吸引口１５を夫々開閉可能に設ける。ワークホルダー
１１には、適宜な手段によりワーク１６を取付けると共
に、高圧直流電源１７を接続する。なお真空吸引口１５
は真空ポンプ（図示せず）と接続する。
は、例えば図２に示すような装置によることができる。
図２において１０は反応室であり、上部にワークホルダ
ー１１を、下部に被覆材ホルダー１２を各々設けると共
に、中性ガス供給口１３、反応ガス供給口１４および真
空吸引口１５を夫々開閉可能に設ける。ワークホルダー
１１には、適宜な手段によりワーク１６を取付けると共
に、高圧直流電源１７を接続する。なお真空吸引口１５
は真空ポンプ（図示せず）と接続する。
【００３０】上記の構成により、反応室１０内の空気を
真空吸引口１５を介して排出した後、中性ガス供給口１
３からアルゴンのような中性ガスを充填し、高圧直流電
源１７からワークホルダー１１を介してワーク１６に高
電圧を印加する。この高電圧の印加により、（＋）のア
ルゴンイオンがワーク１６に投射され、スパッタクリー
ニングが行われる。
真空吸引口１５を介して排出した後、中性ガス供給口１
３からアルゴンのような中性ガスを充填し、高圧直流電
源１７からワークホルダー１１を介してワーク１６に高
電圧を印加する。この高電圧の印加により、（＋）のア
ルゴンイオンがワーク１６に投射され、スパッタクリー
ニングが行われる。
【００３１】次に電子ビームガン（図示せず）により、
被覆材ホルダー１２内の被覆材（Ｔｉ）１９を加熱して
蒸発させ、反応ガス供給口１４から反応ガス（Ｎ2 ）を
供給し、Ｔｉイオンをワーク１６に加速投射する。ワー
ク１６およびワークホルダー１１の近傍にはプラズマ１
８が生成されているから、上記投射されたＴｉイオンと
Ｎ2 ガスとが反応結合し、ワーク１６の表面にＴｉＮの
被覆層が形成されるのである。
被覆材ホルダー１２内の被覆材（Ｔｉ）１９を加熱して
蒸発させ、反応ガス供給口１４から反応ガス（Ｎ2 ）を
供給し、Ｔｉイオンをワーク１６に加速投射する。ワー
ク１６およびワークホルダー１１の近傍にはプラズマ１
８が生成されているから、上記投射されたＴｉイオンと
Ｎ2 ガスとが反応結合し、ワーク１６の表面にＴｉＮの
被覆層が形成されるのである。
【００３２】上記のようにして作製したスリーブ６の表
面をＳＵＳ３０４製中空管で摺擦して、各スリーブの耐
摩耗性を評価した結果を表１に示す。この場合の摺擦条
件は、中空管の外径５０ｍｍ、スリーブとの相対速度１
２００ｍｍ／秒、接触圧力２ｋｇ／ｃｍとした。
面をＳＵＳ３０４製中空管で摺擦して、各スリーブの耐
摩耗性を評価した結果を表１に示す。この場合の摺擦条
件は、中空管の外径５０ｍｍ、スリーブとの相対速度１
２００ｍｍ／秒、接触圧力２ｋｇ／ｃｍとした。
【００３３】また各スリーブ６内に、外径４６ｍｍ、長
さ４６０ｍｍに形成し、表面に多極着磁を施した永久磁
石部材１（日立金属製ＹＢＭ−３）を組み込んでマグネ
ットロールとし、表面を酸化処理した鉄粉キャリア（平
均粒径１００μｍ）と絶縁性非磁性トナー（平均粒径１
０μｍ）とからなる現像剤（トナー濃度３重量％）を吸
着させて（層厚０．５ｍｍ）、スリーブ６を高速（５０
０r.p.m.以上）で回転させて、スリーブ６の表面が摩耗
し、現像剤がスリップして搬送性が低下する状態となっ
た寿命を相対評価した結果も併記する。
さ４６０ｍｍに形成し、表面に多極着磁を施した永久磁
石部材１（日立金属製ＹＢＭ−３）を組み込んでマグネ
ットロールとし、表面を酸化処理した鉄粉キャリア（平
均粒径１００μｍ）と絶縁性非磁性トナー（平均粒径１
０μｍ）とからなる現像剤（トナー濃度３重量％）を吸
着させて（層厚０．５ｍｍ）、スリーブ６を高速（５０
０r.p.m.以上）で回転させて、スリーブ６の表面が摩耗
し、現像剤がスリップして搬送性が低下する状態となっ
た寿命を相対評価した結果も併記する。
【００３４】
【表１】
【００３５】表１から明らかなように、Ｎｏ．４におけ
るＳＵＳ３０４の溶射による被覆層を設けたのみのスリ
ーブを使用したマグネットロール（比較例、従来のも
の）では、硬さが若干低く、長時間の使用により摩耗の
進行が早い。これに対してＮｏ．１〜３のものは、スリ
ーブの表面に被着させた被覆層が硬質であるため、現像
剤中のキャリアによる摺擦作用によっても摩耗が進行す
ることなく、長期間に亘って現像剤の搬送性を確保する
ための表面粗さを維持し得るのである。このため寿命
は、Ｎｏ．４に示す従来のものより夫々３倍および１０
倍に延長させ得るのである。
るＳＵＳ３０４の溶射による被覆層を設けたのみのスリ
ーブを使用したマグネットロール（比較例、従来のも
の）では、硬さが若干低く、長時間の使用により摩耗の
進行が早い。これに対してＮｏ．１〜３のものは、スリ
ーブの表面に被着させた被覆層が硬質であるため、現像
剤中のキャリアによる摺擦作用によっても摩耗が進行す
ることなく、長期間に亘って現像剤の搬送性を確保する
ための表面粗さを維持し得るのである。このため寿命
は、Ｎｏ．４に示す従来のものより夫々３倍および１０
倍に延長させ得るのである。
【００３６】またＮｏ．２およびＮｏ．３におけるＴｉ
Ｎの代りに、ＴｉＣＮ（Ｈｖ３０００），ＣｒＮ（Ｈｖ
１７００），ＴｉＡｌＮ（Ｈｖ２８５０）（厚さは何れ
も２．５μｍ）を使用した場合には、上記のものより優
れた耐摩耗性および寿命が得られることが確認された。
Ｎの代りに、ＴｉＣＮ（Ｈｖ３０００），ＣｒＮ（Ｈｖ
１７００），ＴｉＡｌＮ（Ｈｖ２８５０）（厚さは何れ
も２．５μｍ）を使用した場合には、上記のものより優
れた耐摩耗性および寿命が得られることが確認された。
【００３７】図３および図４は各々使用初期および多数
枚（１０6 枚以上）印字後に相当する従来のスリーブの
表面状態を示す電子顕微鏡写真の模式図、図５は本発明
の実施例におけるスリーブの表面状態を示す電子顕微鏡
写真の模式図であり、夫々（ａ）は表面に対する垂直線
上から観察した状態、（ｂ）は表面に対して７５°の方
向から観察した状態を示し、何れも倍率は６００倍であ
る。
枚（１０6 枚以上）印字後に相当する従来のスリーブの
表面状態を示す電子顕微鏡写真の模式図、図５は本発明
の実施例におけるスリーブの表面状態を示す電子顕微鏡
写真の模式図であり、夫々（ａ）は表面に対する垂直線
上から観察した状態、（ｂ）は表面に対して７５°の方
向から観察した状態を示し、何れも倍率は６００倍であ
る。
【００３８】まず従来のスリーブでは、前記比較例とし
て示したＳＵＳ３０４を表面に溶射したのみであるた
め、使用初期においては図３に示すように尖鋭なエッジ
を有する微小凹凸部が観察されるが、連続回転後におい
ては、図４に示すように微小凹凸部のエッジが丸味を帯
びるようになり（微小凹凸の一部が消失する）、現像剤
の搬送性が低下する。従って前記表１に示すように、耐
摩耗性が稍劣る結果として現れるのである。
て示したＳＵＳ３０４を表面に溶射したのみであるた
め、使用初期においては図３に示すように尖鋭なエッジ
を有する微小凹凸部が観察されるが、連続回転後におい
ては、図４に示すように微小凹凸部のエッジが丸味を帯
びるようになり（微小凹凸の一部が消失する）、現像剤
の搬送性が低下する。従って前記表１に示すように、耐
摩耗性が稍劣る結果として現れるのである。
【００３９】これに対して本発明のものにおいては、図
５に示すように尖鋭なエッジを有する微小凹凸部が略均
等に分散されていると共に、この状態は連続回転後にお
いても存在することが確認された。このように尖鋭なエ
ッジを有する微小凹凸が長期間の使用によっても明瞭に
存在することから、前記表１に示すように優れた耐摩耗
性が発揮され、かつ長寿命が達成されるものと考えられ
る。
５に示すように尖鋭なエッジを有する微小凹凸部が略均
等に分散されていると共に、この状態は連続回転後にお
いても存在することが確認された。このように尖鋭なエ
ッジを有する微小凹凸が長期間の使用によっても明瞭に
存在することから、前記表１に示すように優れた耐摩耗
性が発揮され、かつ長寿命が達成されるものと考えられ
る。
【００４０】
【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、現像剤を搬送するスリーブの耐摩耗性を
従来のものより飛躍的に向上させることができ、高速現
像に使用した場合においても現像剤の搬送性を良好に維
持し、鮮明かつ高画質の画像を長期間に亘って形成する
ことができる。また長寿命であるため、現像装置の保
守、マグネットロールの交換の頻度を大幅に低減させ得
る。
用であるから、現像剤を搬送するスリーブの耐摩耗性を
従来のものより飛躍的に向上させることができ、高速現
像に使用した場合においても現像剤の搬送性を良好に維
持し、鮮明かつ高画質の画像を長期間に亘って形成する
ことができる。また長寿命であるため、現像装置の保
守、マグネットロールの交換の頻度を大幅に低減させ得
る。
【図１】本発明の対象であるマグネットロールの例を示
す縦断面図である。
す縦断面図である。
【図２】本発明の実施例におけるＰＶＤ装置の例を示す
説明図である。
説明図である。
【図３】使用初期における従来の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り、（ａ）は表面に対
する垂直線上から観察した状態、（ｂ）は表面に対して
７５°の方向から観察した状態を示す。
示す電子顕微鏡写真の模式図であり、（ａ）は表面に対
する垂直線上から観察した状態、（ｂ）は表面に対して
７５°の方向から観察した状態を示す。
【図４】連続回転後における従来の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り、（ａ）は表面に
対する垂直線上から観察した状態、（ｂ）は表面に対し
て７５°の方向から観察した状態を示す。
を示す電子顕微鏡写真の模式図であり、（ａ）は表面に
対する垂直線上から観察した状態、（ｂ）は表面に対し
て７５°の方向から観察した状態を示す。
【図５】本発明の実施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り、（ａ）は表面に対
する垂直線上から観察した状態、（ｂ）は表面に対して
７５°の方向から観察した状態を示す。
示す電子顕微鏡写真の模式図であり、（ａ）は表面に対
する垂直線上から観察した状態、（ｂ）は表面に対して
７５°の方向から観察した状態を示す。
１ 永久磁石部材 ６ スリーブ
Claims (6)
- 【請求項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、中空円筒状に形成してなる
スリーブとを有し、前記永久磁石部材の外方にスリーブ
を同軸的かつ相対回転自在に装着してなるマグネットロ
ールにおいて、 スリーブを非磁性導電性を有する金属材料によって形成
すると共に、スリーブの表面にステライト系合金からな
る被覆層を被着させたことを特徴とするマグネットロー
ル。 - 【請求項２】 被覆層を厚さ５０〜１５０μｍ、表面粗
さ３０〜１００μｍ、硬さＨｖ≧４００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。 - 【請求項３】 被覆層の表面に硬さＨｖ≧１５００のセ
ラミック材料からなる他の被覆層を被着させたことを特
徴とする請求項１若しくは２記載のマグネットロール。 - 【請求項４】 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、中空円筒状に形成してなる
スリーブとを有し、前記永久磁石部材の外方にスリーブ
を同軸的かつ相対回転自在に装着してなるマグネットロ
ールにおいて、 スリーブを非磁性導電性を有する金属材料によって形成
すると共に、スリーブの表面にオーステナイト系ステン
レス鋼からなる被覆層を被着させると共に、この被覆層
の表面に硬さＨｖ≧１５００のセラミック材料からなる
他の被覆層を被着させたことを特徴とするマグネットロ
ール。 - 【請求項５】 他の被覆層を厚さ０．５〜５μｍ、表面
粗さ３０〜１００μｍに形成したことを特徴とする請求
項３若しくは４記載のマグネットロール。 - 【請求項６】 スリーブの表面を粗面化したことを特徴
とする請求項１ないし５何れかに記載のマグネットロー
ル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30085695A JPH0973233A (ja) | 1995-06-26 | 1995-11-20 | マグネットロール |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7-159417 | 1995-06-26 | ||
| JP15941795 | 1995-06-26 | ||
| JP30085695A JPH0973233A (ja) | 1995-06-26 | 1995-11-20 | マグネットロール |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0973233A true JPH0973233A (ja) | 1997-03-18 |
Family
ID=26486233
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30085695A Pending JPH0973233A (ja) | 1995-06-26 | 1995-11-20 | マグネットロール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0973233A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003033591A (ja) * | 2001-07-19 | 2003-02-04 | Juki Corp | ミシンの摺動部品 |
| JP2008191632A (ja) * | 2007-01-11 | 2008-08-21 | Ricoh Co Ltd | 磁性粒子担持体、現像装置、プロセスカートリッジ、画像形成装置および表面処理方法 |
| JP2010117697A (ja) * | 2008-10-17 | 2010-05-27 | Seiko Epson Corp | トナー担持ローラ、現像装置、及び画像形成装置 |
-
1995
- 1995-11-20 JP JP30085695A patent/JPH0973233A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003033591A (ja) * | 2001-07-19 | 2003-02-04 | Juki Corp | ミシンの摺動部品 |
| JP2008191632A (ja) * | 2007-01-11 | 2008-08-21 | Ricoh Co Ltd | 磁性粒子担持体、現像装置、プロセスカートリッジ、画像形成装置および表面処理方法 |
| JP2010117697A (ja) * | 2008-10-17 | 2010-05-27 | Seiko Epson Corp | トナー担持ローラ、現像装置、及び画像形成装置 |
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