JPH1012431A - マグネットロールおよびそれを用いた現像方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電子写真の現像において現像ギャップにバイ
アス電圧が安定して印加できるスリーブレスマグネット
ロールを提供する。 【解決手段】 少なくとも外周面に物理蒸着法によって
導電性セラミックス層を形成した円筒状永久磁石を有す
るマグネットロールを用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は複写機やプリンタな
どの電子写真方式を採用する画像形成装置に使用するマ
グネットロールおよび現像方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、画像形成装置としては、複写
機やプリンター、或いはファクシミリ等が知られてい
る。これらの画像形成装置のうち、電子写真方式や静電
記録方式を採用する装置では、一般に、光像露光により
感光体（像担持体）表面に形成された静電潜像を、感光
体に近接して設けた現像剤搬送部材から磁性現像剤（一
成分系の磁性トナーあるいはトナーと磁性キャリアから
なる二成分系現像剤など）を供給し、現像剤中のトナー
を前記静電潜像に付着させて画像を形成する方法が採ら
れている。上記現像剤搬送部材の主要部は、非磁性材料
で形成された円筒状スリーブ、このスリーブに内包され
る磁性現像剤保持・搬送用の永久磁石、円筒状スリーブ
や永久磁石を支持・回転させるためのシャフト等の支持
部材及び永久磁石によりスリーブ表面に吸着・保持され
る磁性現像剤を一定層厚に規制する穂立ち高さ規制部材
（以下、ドクターブレードという）とから構成されてい
る。これらは現像剤貯留用容器内に設けられ、マグネッ
トロールは静電潜像の担持体である感光体と、一定の微
小間隔（現像ギャップ）で対向配置されている。

【０００３】一方、近年の社会的要請に応じて、画像品
質の向上と、画像形成装置の低価格・小型化が強く推進
され、その主要機構部である現像装置に対する種々の提
案がなされている。このような要求を満たすための手段
として、例えば、スリーブを設けずに永久磁石を円筒状
として永久磁石の表面に直接磁性現像剤を吸着・保持し
永久磁石の回転により現像剤を搬送するマグネットロー
ル（以下、スリーブレスマグネットロールという）を使
用して静電潜像を現像することが提案されている。例え
ば、特公昭５４−３９１３９号には、電気的導体からな
る回転軸を有する長尺のスリーブレスマグネットロール
の表面に導電体層を設け、導電体層と回転軸とを電気的
に接続しかつ記録体及び回転軸を接地もしくはバイアス
電源に接続して、導電性磁性トナー層を介して現像電流
を流すようにした現像装置が開示されている。また、特
開昭６２−２０１４６３号には、表面が導電性でありか
つ表面に複数個の磁極を有するスリーブレスマグネット
ロールを回転自在に配置し、現像剤を画像担持体表面に
搬送し、前記画像担持体表面と前記ロールとの間にゼロ
バイアスを含む直流バイアス電圧を印加して静電潜像を
顕像化する現像方法が開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記構成のスリーブレ
スマグネットロールを使用して現像を行う場合、特に反
転現象において地カブリ等を防止し高画質な画像を得る
ために、現像剤にはバイアス電圧を印加することが必要
であり、そのためにスリーブレスマグネットロールの表
面にメッキで導電体層を形成することや永久磁石が強磁
性粉末と熱可塑性樹脂と用いて作製される樹脂磁石では
樹脂に導電性粉末を混合し磁石自体を導電性にすること
が提案されている。永久磁石が焼結磁石である場合、例
えば、フェライト焼結磁石は多孔質であるためボイドが
多く、電気メッキあるいは無電解ニッケルメッキ等のメ
ッキによる手法ではメッキ液が磁石内部まで侵入し完全
な除去が難しいため錆発生の危険があること、及び永久
磁石表面とメッキ層の付着力が不十分であるという問題
点がある。また、樹脂磁石の場合は樹脂に導電性粉を混
合するとその分強磁性粉末の割合が低下し磁力が低下す
るという問題点がある。

【０００５】本発明は、上記の従来技術に存在する問題
点を解決し、バイアス電圧が安定して印加できるマグネ
ットロールを提供することを目的とする。また、このマ
グネットロールを用い高品質な画像が得られる現像方法
を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第１の発明では、少なくとも外周面に物理蒸着法に
よって導電性セラミックス層を形成した円筒状永久磁石
を有するマグネットロールを用いるという技術的手段を
採用した。物理蒸着法はドライな製膜方法であることか
ら後に錆等の原因になる物質を磁石内部に残すことがな
く安定した導電性セラミックス層が得られる。この導電
性セラミックス層を電極として現像ギャップにバイアス
電圧を安定して且つ効率よく印加できる。第２の発明で
は、少なくとも外周面に物理蒸着法によって導電性セラ
ミックス層を形成し、且つ軸方向に伸び下記式を満足す
るＮ個の磁極を外周面に略等間隔に形成した円筒状永久
磁石を有するマグネットロールを、表面に静電荷像を保
持する像担持体との間に現像ギャップを形成するよう回
転自在に配置し、円筒状永久磁石表面に絶縁性トナーを
含む磁性現像剤を磁気保持し、像担持体表面に磁性現像
剤を供給して静電荷像を現像するという技術的手段を採
用した。 Ｎ≧（Ｖ₁／Ｖ₂）πＤ／６ 但し、Ｎは磁極数（偶数）、Ｖ₁は像担持体の移動速度
（ｍｍ／ｓｅｃ）、Ｖ₂は円筒状永久磁石の周速（ｍｍ
／ｓｅｃ）、Ｄは円筒状永久磁石の外径（ｍｍ）であ
る。

【０００７】本発明において、円筒状永久磁石はフェラ
イト焼結磁石、樹脂磁石、ゴム磁石のうちのいずれもが
使用可能である。しかし、より密着性の良い導電性セラ
ミックス層を得るには下地はより高い硬度であることが
望ましいこと、円筒状永久磁石を回転支持するシャフト
を有しないシャフトレスマグネットロールとして用いる
場合、撓みを防ぐため円筒状磁石自体に剛性が必要にな
る、などの理由からスリーブレスマグネットロール用の
円筒状永久磁石にはフェライト焼結磁石が好ましく、多
極着磁が可能であることから等方性フェライト焼結磁石
がより好ましい。本発明で用いる円筒状永久磁石は中実
でも中空でもよいが、中空とする場合はラジアル異方性
フェライト焼結磁石とすることができる。

【０００８】本発明においては、特に反転現像において
地カブリ等を防止し高画質の画像を得るために現像剤に
バイアス電圧を印加できるようにする。図１は本発明の
マグネットロールを用いた現像装置の要部を示す縦断面
図である。図２から図４は本発明の現像方法の例の要部
を示す横断面図である。図１から図４では同様の部材に
は同じ参照符号を付す。ここで、円筒状永久磁石１およ
び導電性のシャフト２の一部（全面でもよい）が導電性
セラミックス層３で被覆される。もしくは円筒状永久磁
石１の表面の導電性セラミックス層３とシャフト２の導
電性セラミックス層とを別々に形成し両方の導電性セラ
ミックス層を導通状態にしてもよい。マグネットロール
１０は一対の側板６に軸受５を介して回転自在に支持固
定される。電源１１の一方の端子は接触電極２０、導電
性のシャフト２を介して導電性セラミックス層３に接続
され、別の端子は感光体に接続されると共に接地され
る。このようにして図２と図４で示される現像ギャップ
Ｇｐにバイアス電圧が印加される。別の印加方法は接触
電極２０を導電性セラミックス層３と直接接触するよう
に設け（図示せず）導電性セラミックス層を電極として
現像ギャップにバイアス電圧を印加する。後者の場合は
特に耐摩耗性の高い導電性材料で導電性セラミックス層
を表面を形成することが必要となる。このような構造と
することで円筒状永久磁石１に焼結フェライト磁石のよ
うな高電気抵抗材料ないしは電気絶縁材料の磁石を用い
ても最小限の電圧降下でバイアス電圧を印加できる。ま
た、別の印加手段を図３に示す。図３は本発明のマグネ
ットロールを用いた現像装置の要部断面図である。この
様にマグネットロールの表面に磁気保持された磁性現像
剤と接触する部材、例えばドクターブレード７を導電性
金属材料で形成して電極とし現像ギャップにバイアス電
圧を印加することもできる。

【０００９】バイアス電圧は直流電圧または交流電圧若
しくは両者を重畳したものでもよい。直流バイアスは正
規現像では絶対値で８０〜２５０Ｖ程度が好ましく、反
転現像では感光体帯電電圧の０．６〜０．９倍の直流バ
イアスを印加し通常は絶対値で４００〜６００Ｖ程度が
好ましい。交流バイアスはpeak-to-peak電圧で８００〜
２５００Ｖ_P-P、周波数８００〜２５００Ｈｚが好まし
い。

【００１０】上記の円筒状磁石材料の表面に、図５に示
す製造工程（但し、主要工程のみ記載）に従って、導電
性のセラミックス層を物理蒸着法、特にイオンプレーテ
ィング法の手法で形成する。本発明で用いるイオンプレ
ーティング法は特には限定されず公知の方法を採用しう
る。例えばよく洗浄した円筒状永久磁石部材を真空容器
内に陰極として据え付け、蒸発源を陽極として据え付け
る。真空容器内を排気後Ａｒ、Ｈｅなどの不活性ガスや
Ｎ₂、Ｏ₂、ＣＨ₄などの反応性ガスを媒体として導入す
る。蒸発粒子と媒体ガスは高周波電界などの外部から印
加されるエネルギーにより励起されイオン化される。蒸
発粒子のイオンは電界により円筒状永久磁石部材に向か
って加速され、その表面に積層し薄くて高密着性の導電
性セラミックス層を形成する。尚、図５の加熱・脱ガス
工程は抵抗加熱ヒータ等により永久磁石部材を加熱しガ
スを蒸発させる。クリーニング工程は永久磁石部材を蒸
発源として永久磁石部材表面の粒子を蒸発させて新鮮な
面にする工程である。導電性セラミックス層の厚さは厚
くなりすぎると剥離しやすいので５μｍ以下が望まし
く、１〜３μｍが更に望ましい。導電性セラミックス層
が薄すぎると磁石表面が部分的に露出し易くなるが、像
担持体とマグネットロールの対向部で現像が行われる領
域（以下、現像領域という）にある現像剤に電界を作用
させることが目的であるから、露出の程度が僅かであれ
ば不都合はない。本発明の導電性セラミックス層を形成
する導電性セラミックスは４００〜３５００Ｈｖ（Vick
ers hardness）の硬度を有するものが使用でき、例えば
ＴiＣ、ＷＣ、ＴiＮ、ＴiＣＮ、ＣrＮ、ＺrＮ、ＨfＮ、
Ｔi＋ＴiＮ、Ｃr＋ＣrＮ等がある。導電性セラミックス
の硬度は５００〜３０００Ｈｖが好ましく、６００〜２
５００Ｈｖが更に好ましい。本発明でいう導電性とは比
電気抵抗で１×１０³Ω・ｃｍ以下、好ましくは１×１０
²Ω・ｃｍ以下、更に好ましくは１×１０¹Ω・ｃｍ以下で
ある。また、導電性セラミックス層は非磁性であること
が好ましいが、ごく薄い層であるため磁性であっても不
都合はない。表１に本発明で使用できる主な導電性セラ
ミックスの一般的な比電気抵抗と硬度を示す。

【００１１】

【表１】

【００１２】前述のように電子写真装置においては、装
置の低価格化および小型化が強く望まれ、この要求に応
えるためにマグネットロールをスリーブレスマグネット
ロールとするとともに、シャフトレスマグネットロール
とすることが更に有利である。本発明はシャフトの有無
に係わらずスリーブレスマグネットロールに適用可能で
ある。本発明をスリーブレスマグネットロールに用いる
場合、マグネットロール径は１０〜５０ｍｍが好まし
く、１０〜４０ｍｍがより好ましく、１５〜３０ｍｍが
更に好ましい。１０ｍｍ未満ではシャフトを除く磁石部
分の体積が小さくなり過ぎて表面磁束密度が低下し易
く、５０ｍｍを超えると現像装置の小型化が不十分とな
るからである。スリーブレスかつシャフトレスマグネッ
トロールに用いる場合、ロール径は１０〜３０ｍｍが好
適であり、１０〜２０ｍｍが更に好ましい。１０ｍｍ未
満では磁石自身の剛性が低い場合マグネットロールに撓
みが生じ現像ギャップがばらつくことがある。シャフト
レスマグネットロールではシャフトがないぶん磁石部分
の体積が大きくなるので３０ｍｍ程度で表面磁束密度は
十分であり磁石自身の剛性も十分である、それを超える
と現像装置の小型化の面で不利になりメリットはないか
らである。

【００１３】スリーブを用いずに円筒状永久磁石外周面
に直接に磁性現像剤を磁気保持し、像担持体表面の静電
潜像に磁性現像剤を搬送・供給して現像する現像方法に
おいては、画像に磁極による濃度ムラが発生し易い。こ
の濃度ムラを抑えるには移動方向単位長さ当たりの像担
持体が現像領域に入ってから出るまでの間に対向する磁
極の数を多くすることが必要になる。具体的には、磁極
ピッチを小さくすること、現像領域において像担持体の
速度に対しマグネットロールの速度を大きくすること、
または現像領域における像担持体の移動方向とマグネッ
トロールの移動方向とを逆方向にすることが効果的であ
る。このことから円筒状永久磁石外周面に設ける磁極の
数は前述の式を満たすものとする。

【００１４】更に、円筒状永久磁石表面に円周方向に略
等間隔で配置される異極性の磁極のピッチは、０．５〜
１０ｍｍが好適である。０．５ｍｍ未満では磁極の形成
が困難であり、かつ表面磁束密度が小さくなりマグネッ
トロール表面への磁性現像剤の吸着保持量が少なくな
る。その結果、カブリが発生するとともに現像性が低下
するため好ましくない。１０ｍｍを超えるとマグネット
ロールをかなりの高速で回転させなければならずマグネ
ットロールや軸受けにより高い精度が必要になる。ま
た、永久磁石表面の磁極上と磁極間とで吸着保持される
磁性現像剤層の厚さが異なるとともに、その差が大きく
なり画像に濃度ムラが発生し易くなる。磁極間ピッチの
より好ましい範囲は１．５〜４ｍｍである。

【００１５】マグネットロールの表面磁束密度は前記の
磁極間ピッチで１００〜８００Ｇに形成する。１００Ｇ
未満であると磁性現像剤のマグネットロール表面への吸
着保持力が不足して飛散するため好ましくない。８００
Ｇを超えると磁性トナーの場合、吸着保持力が強すぎる
ためトナーが像担持体の表面に形成された静電荷像に付
着しにくくなり画質を低下させる。更に、マグネットロ
ールに吸着された磁性現像剤層の厚さが過剰になりマグ
ネットロールの駆動トルクが増大するとともに、広い現
像ギャップが必要となり強い現像電界が得にくくなる。
マグネットロールの表面磁束密度の好ましい範囲は２０
０〜６００Ｇである。

【００１６】本発明で使用するマグネットロールは次の
ようにして得られる。まず、フェライト粉末（ＭＯ・ｎ
Ｆｅ₂Ｏ₃（Ｍ：Ｂａ,Ｓｒ,Ｐｂのうちの一種以上、ｎ＝
５〜６））を含む原料を使用して、例えばラバープレス
法または押し出し成形法等の手法により、無磁場中また
は磁場中で円筒状成形体を作製する。得られた成形体は
８００〜１３００℃で１〜５時間焼結した後、使用する
用紙サイズに合わせた長さに加工する。加工後、円筒状
永久磁石素材の内径部に、鋼（ＳＵＭ）、オーステナイ
ト系ステンレス鋼（ＳＵＳ３０３、ＳＵＳ３０４）等の
金属材料で形成された導電性シャフトを接着あるいは機
械的に固着する。次いでこのシャフトを基準に素材外周
を円筒研削加工する。このとき用いる研削砥石の粗さな
どの研削条件により外周面に所望の表面粗さを与えるこ
とができる。または、シャフトを固着する前に円筒状永
久磁石素材の外周面をセンタレス研削加工してもよい。
続いて上記の円筒状永久磁石素材の表面に導電性のセラ
ミックス層を物理蒸着法の手法で形成する。更に所定の
磁極間ピッチおよび表面磁束密度で着磁する。着磁は導
電性のセラミックス層を形成する前に行ってもよい。
尚、シャフトレスマグネットロールでもシャフトの接着
固定がないことを除いて同様の工程である。また、セン
タレス加工により円筒状磁石部材の端部をシャフト部と
し、磁石部材とシャフトとが一体同一材料のマグネット
ロールとすることもできる。

【００１７】次にマグネットロールの使用条件について
述べる。現像領域においてマグネットロール表面（磁性
現像剤）と像担持体の双方の移動方向が同じになるよう
に回転させる現像（ウイズ現像）方式の場合、１≦Ｖ₂
／Ｖ₁≦５とすることが好適である。Ｖ₂／Ｖ₁が５を超
えるとマグネットロールの駆動トルクが増大し、騒音の
発生があるとともに、磁性現像剤が飛散したり、磁性キ
ャリアの摩耗がおきやすい。Ｖ₂／Ｖ₁が１未満であると
現像領域において像担持体上の静電荷像に、マグネット
ロール上の磁極と磁極間とが均等に遭遇せず、または、
像担持体へのトナー供給能力が不足して画像に濃度ムラ
が発生し易くなるため不都合である。

【００１８】ウイズ現像では、マグネットロールとドク
ター部材との間隙Ｇdは０．２〜０．４ｍｍとすること
ができ、現像ギャップＧpもＧdとほぼ同様とすることが
できる。

【００１９】現像領域において、双方の移動方向が逆方
向になるように回転させる現像（カウンター現像）方式
の場合、同様の理由で１≦Ｖ₂／Ｖ₁≦５とすることが好
適である。Ｇdは０．２〜０．４ｍｍとすることがで
き、Ｇpは（Ｇd＋０．１ｍｍ）程度が適切である。

【００２０】次に本発明において使用する磁性現像剤と
しては、磁性トナーのみからなるものは勿論、磁性トナ
ーと磁性キャリアとの混合粉体（トナー濃度１０〜９０
重量％）および非磁性トナーと磁性キャリアとの混合粉
体（トナー濃度５〜７０重量％）を使用できる。このよ
うに広いトナー濃度範囲で使用可能である理由は、マグ
ネットロールに吸着支持された磁性現像剤がマグネット
ロールに対して相対運動をせずそのままの状態で像担持
体に供給されるため、トナー飛散力が極端に小さいため
と考えられる。このことからトナー濃度制御は一般には
不要である。

【００２１】トナーは転写性を向上させるために体積固
有抵抗が１０¹⁴Ω・ｃｍ以上の絶縁性のものが好まし
く、キャリアまたはドクターブレードとの摩擦により帯
電し易いもの（摩擦帯電量が絶対値で１０μｃ／ｇ以上
のものが好ましく、１５〜６０μｃ／ｇのものがより好
ましい）が好ましい。体積平均粒径は高精細画像を得る
ために、５〜１０μｍが好ましい。キャリアは体積固有
抵抗が１０³〜１０¹³Ω・ｃｍのものが好ましい。１０³
Ω・ｃｍ未満であると像担持体への付着が発生しやす
く、１０¹³Ω・ｃｍを超えると画像濃度が低くなるため
不都合である。飽和磁化σsは２０ｍｅｕ／ｇを超える
ものがよい。それ以下であるとキャリア付着を生じやす
く好ましくない。キャリアの重量平均粒径は１０〜５０
μｍが好ましい。

【００２２】上記磁化の値の測定は、振動試料型磁力計
（東英工業製ＶＳＭ−３型）を使用し、平均粒径（体
積）は、粒度分析計（コールターエレクトロニクス社製
コールターカウンターモデルＴＡ−ＩＩ）を使用して測
定した。また体積固有抵抗の値は、試料を適当量（１０
数ｍｇ）秤取し、内径３．０５ｍｍテフロン（商品名）
製シリンダー中に充填し、０．１ｋｇの荷重下、磁性キ
ャリアの場合はＤ.Ｃ１００Ｖ／ｃｍの電場を、そして
トナーの場合はＤ.Ｃ４０００Ｖ／ｃｍの電場を印加し
て測定し、抵抗値を算出した。抵抗の測定には横川ヒュ
ーレットパッカード製４３２９型絶縁抵抗計を使用し
た。また、摩擦帯電量は、トナー濃度５重量％に調整し
た磁性現像剤をよく混合し、ブロー圧１．０ｋｇｆ／ｃ
ｍ²でトナーをブローし、これをブローオフ粉体帯電量
測定器（東芝ケミカル製 ＴＢ２００型）により測定し
た。

【００２３】

【発明の実施の形態】図１は本発明のマグネットロール
を用いた現像装置の要部を示す縦断面図である。図２か
ら図４は本発明の現像方法の例の要部を示す横断面図で
ある。図１から図４では同様の部材には同じ参照符号を
付す。ここで、円筒状永久磁石１および導電性のシャフ
ト２の一部（全面でもよい）が導電性セラミックス層３
で被覆される。マグネットロール１０は一対の側板６に
軸受５を介して回転自在に支持固定される。電源１１の
一方の端子は接触電極２０、導電性のシャフト２を介し
て導電性セラミックス層３に接続され、別の端子は感光
体に接続されると共に接地される。このようにして図２
と図４で示される現像ギャップＧｐにバイアス電圧が印
加される。このような構造とすることで円筒状永久磁石
１に焼結フェライト磁石のような高抵抗の磁石を用いて
も最小限の電圧降下でバイアス電圧を印加できる。

【００２４】（実施例１）外径１０ｍｍのＳＵＭ−２２
製シャフト（Ｎiメッキ）にエポキシ系接着剤で固着さ
れた外径２１ｍｍ、内径１０．５ｍｍ、長さ２２０ｍｍ
の円筒状フェライト磁石（日立金属製ＹＢＭ−３：平均
粒径１μｍのＢａフェライト粒子とＰＶＡ等の結合剤を
乾式混合した原材料を静水圧プレスにより中空円筒状に
成形後焼結したもの）の表面を外周研削後（外径２０m
m）、厚さ約２μｍのＣrＮ層をイオンプレーティング法
で形成したのち、３２極対称着磁、表面磁束密度３００
Ｇの多極ロールを作製した。このＣrＮ層の表面抵抗は
０．５１Ω、硬度は９８０Ｈｖ（２０℃）と良好な値を
示した。このマグネットロールを用いて、次の条件で作
像した。現像剤として、平均粒径３０μｍの偏平鉄粉キ
ャリア（飽和磁化２００ｅｍｕ／ｇ、表面をシリコーン
樹脂で被覆してＤ.Ｃ２００V／cmの電場における体積抵
抗値を１０⁹Ω・cmに調整）と体積平均粒径８μｍ、摩
擦帯電量−１８μＣ／ｇ、体積固有抵抗３．５×１０¹⁴
Ω・cmの磁性トナーとを混合したもの（トナー濃度５０
重量％）を使用した。この磁性トナーは、スチレン−ｎ
−ブチルメタクリレート共重合体（Ｍｗ約２１万、Ｍｎ
約１万６千）５５重量部、マグネタイト（戸田工業社製
ＥＰＴ−５００）４０重量部、ポリプロピレン（三洋化
成社製ＴＰ−３２）３重量部、荷電制御剤（オリエント
化学社製ボントロンＳ３４）２重量部を乾式混合し、加
熱混練後冷却固化し、粉砕後分級し次いで表面に疎水性
シリカ（日本アエロジル社製アエロジルＲ９７２）を
０．５重量部添加して作成した。

【００２５】ＯＰＣ感光体（周速Ｖ₁＝２５mm／sec）の
表面に静電潜像（非露光部の電位−６００V）を形成
し、マグネットロールと感光体との間の現像ギャップを
０．４ｍｍ、ドクターギャップを０．３５ｍｍに設定
し、マグネットロールのシャフトに−５５０Vの直流電
圧を印加し、マグネットロールを６２．５mm／secの周
速Ｖ₂で回転させて反転現象を行った。マグネットロー
ルと感光体の回転方向は図２の矢印Ａ、Ｂで示すように
同方向でありウイズ現像である。現像トナー像を普通紙
にコロナ転写後、熱ロール定着（線圧１kg／cm、定着温
度１８０℃）を行って画像（Ａ４サイズ）を得た。ここ
で表面抵抗は次のようにして測定した。マグネットロー
ルの外周表面に２つのリング状の測定電極を軸方向に１
ｃｍの間隔で設ける。測定電極は導電性テープでマグネ
ットロールに密着固定する。この状態で直流電圧を印加
して電流値を測定し表面抵抗を算出した。

【００２６】得られた画像は、画像濃度が１．３９、カ
ブリ濃度が０．０９で、チリや細線幅ムラのない良質の
ものであった。また、１０万枚連続コピー後の画像濃度
も殆ど変化がなく良質の画像であり、かつＣrＮ層に異
常のないことを確認した。

【００２７】（比較例１）ＣrＮ層を形成しないことを
除き実施例１と同様のマグネットロールを用い、現像剤
と現像条件は実施例と同様にして画像を得た。得られた
画像は、画像濃度が１．２０、カブリ濃度が０．１０で
明らかに現像性が低下した。

【００２８】（実施例２）１８極対称着磁、表面磁束密
度５００Ｇの多極ロールとすること以外は実施例１と同
様にして画像を得た。得られた画像は、画像濃度が１．
３５、カブリ濃度が０．０８で、チリや細線幅ムラのな
い良質のものであった。また、１０万枚連続コピー後の
画像濃度も殆ど変化がなく良質の画像であり、かつＣｒ
Ｎ層に異常のないことを確認した。

【００２９】（比較例２）６極対称着磁、表面磁束密度
７５０Ｇの多極ロールとすること以外は実施例１と同様
にして画像を得た。磁極ピッチが１０ｍｍを超えている
ため得られた画像は画像濃度が１．１５、カブリ濃度が
０．１０であり十分なものではなかった。また、１０万
枚連続コピー後の画像濃度も殆ど変化がなく、ＣｒＮ層
に異常のないことを確認した。

【００３０】（比較例３）４極対称着磁、表面磁束密度
８００Ｇの多極ロールとすること以外は実施例１と同様
にして画像を得た。磁極数が（Ｖ₁／Ｖ₂）πＤ／６＝
４．２より小さいため得られた画像は、画像濃度が０．
９、カブリ濃度が０．２５と不良であった。

【００３１】（実施例３）外径１０ｍｍのＳＵＭ−２２
製シャフト（Ｎiメッキ）にエポキシ系接着剤で固着さ
れた外径２１ｍｍ、内径１０．５ｍｍ、長さ２２０ｍｍ
の円筒状フェライト磁石（日立金属製ＹＢＭ−３）の表
面を外周研削後（外径２０ｍｍ）、厚さ約２μｍのＴｉ
Ｎ層をイオンプレーティング法で形成したのち、３２極
対称着磁、表面磁束密度３００Ｇの多極ロールを作製し
た。このＴｉＮ層の表面抵抗は０．２５Ω、硬度は１５
００Ｈｖ（２０℃）と良好な値を示した。このマグネッ
トロールを用いて、ＯＰＣ感光体の周速Ｖ₁を５６．２
５mm／sec及びマグネットロールの周速Ｖ₂を６２．５mm
／secとすること以外は実施例１と同様の条件で作像し
た。

【００３２】得られた画像は、画像濃度が１．４０、カ
ブリ濃度が０．０８で、チリや細線幅ムラのない良質の
ものであった。また、１０万枚連続コピー後の画像濃度
も殆ど変化がなく良質の画像であり、かつＴｉＮ層に異
常のないことを確認した。

【００３３】（実施例４）１８極対称着磁、表面磁束密
度５００Ｇの多極ロールとすること以外は実施例４と同
様にして画像を得た。得られた画像は、画像濃度が１．
３５、カブリ濃度が０．０９で、チリや細線幅ムラのな
い良質のものであった。また、１０万枚連続コピー後の
画像濃度も殆ど変化がなく良質の画像であり、かつＴｉ
Ｎ層に異常のないことを確認した。

【００３４】（実施例５）１０極対称着磁、表面磁束密
度６００Ｇの多極ロールとすること以外は実施例４と同
様にして画像を得た。得られた画像は、画像濃度が１．
３５、カブリ濃度が０．１０で、チリや細線幅ムラのな
い良質のものであった。また、１０万枚連続コピー後の
画像濃度も殆ど変化がなく、ＴｉＮ層に異常のないこと
を確認した。

【００３５】（比較例４）８極対称着磁、表面磁束密度
７００Ｇの多極ロールとすること以外は実施例４と同様
にして画像を得た。磁極数が（Ｖ₁／Ｖ₂）πＤ／６＝
９．４より小さいため得られた画像は、画像濃度が０．
８、カブリ濃度が０．２５と不良であった。

【００３６】（実施例６）外径１０ｍｍのＳＵＭ−２２
製シャフト（Ｎiメッキ）にエポキシ系接着剤で固着さ
れた外径２１ｍｍ、内径１０．５ｍｍ、長さ２２０ｍｍ
の円筒状フェライト磁石（日立金属製ＹＢＭ−３）の表
面を外周研削後（外径２０ｍｍ）、厚さ約２μｍのＴｉ
ＣＮ層をイオンプレーティング法で形成したのち、３２
極対称着磁、表面磁束密度３００Ｇの多極ロールを作製
した。このＴｉＣＮ層の表面抵抗は０．１１Ω、硬度は
２４００Ｈｖ（２０℃）と良好な値を示した。このマグ
ネットロールを用いて、ＯＰＣ感光体の周速Ｖ₁を２５m
m／sec及びマグネットロールの周速Ｖ₂を１１２．６mm
／secとすること、および図４に示すようにドクターブ
レード７を下側に設置し感光体８、マグネットロール１
０の回転方向をそれぞれ矢印Ｂ、Ｃとしたことを除き実
施例１と同様の条件で作像した。

【００３７】得られた画像は、画像濃度が１．３８、カ
ブリ濃度が０．０７で、チリや細線幅ムラのない良質の
ものであった。また、１０万枚連続コピー後の画像濃度
も殆ど変化がなく良質の画像であり、かつＴｉＣＮ層に
異常のないことを確認した。

【００３８】（実施例７）１８極対称着磁、表面磁束密
度５００Ｇの多極ロールとすること以外は実施例７と同
様にして画像を得た。得られた画像は、画像濃度が１．
３５、カブリ濃度が０．０９で、チリや細線幅ムラのな
い良質のものであった。また、１０万枚連続コピー後の
画像濃度も殆ど変化がなく良質の画像であり、かつＴｉ
ＣＮ層に異常のないことを確認した。

【００３９】（比較例５）４極対称着磁、表面磁束密度
８００Ｇの多極ロールとすること以外は実施例７と同様
にして画像を得た。磁極ピッチが１０ｍｍを超えている
ため得られた画像は、画像濃度が１．１５、カブリ濃度
が０．１０であり十分なものではなかった。また、１０
万枚連続コピー後の画像濃度も殆ど変化がなく、ＴｉＣ
Ｎ層に異常のないことを確認した。

【００４０】

【発明の効果】本発明は、以上記述のような構成および
作用により、下記の効果を得ることができる。 （１）イオンプレーティング法により永久磁石の表面に
密着性の良い導電性セラミックス層が得られる。 （２）（１）項の効果により永久磁石表面にバイアス電
圧が常に安定して印加できるためスリーブを使用しなく
とも良質の画像が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るマグネットロールの軸
方向断面図である。

【図２】本発明の一実施例に係るマグネットロールを用
いた現像装置の要部断面図である。

【図３】本発明の一実施例に係るマグネットロールを用
いた別の現像装置の要部断面図である。

【図４】本発明の一実施例に係るマグネットロールを用
いた別の現像装置の要部断面図である。

【図５】イオンプレーティング法の主な工程を示す図で
ある。

【符号の説明】

１…円筒状永久磁石、２…シャフト、３…導電性セラミ
ックス層、４…磁極 ５…軸受、６…側板、７…ドクターブレード、８…感光
体、９…磁性現像剤 １０…マグネットロール、１１…バイアス電源、２０…
接触電極

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも外周面に物理蒸着法によって
   導電性セラミックス層を形成した円筒状永久磁石を有す
   ることを特徴とするマグネットロール。
2. 【請求項２】 少なくとも外周面に物理蒸着法によって
   導電性セラミックス層を形成し、且つ軸方向に伸び下記
   式を満足するＮ個の磁極を外周面に略等間隔に形成した
   円筒状永久磁石を有するマグネットロールを、表面に静
   電荷像を保持する像担持体との間に現像ギャップを形成
   するよう回転自在に配置し、円筒状永久磁石表面に絶縁
   性トナーを含む磁性現像剤を磁気保持し、像担持体表面
   に磁性現像剤を供給して静電荷像を現像することを特徴
   とする現像方法。 Ｎ≧（Ｖ₁／Ｖ₂）πＤ／６ （但し、Ｎは磁極数（偶数）、Ｖ₁は像担持体の移動速
   度（ｍｍ／ｓｅｃ）、Ｖ₂は円筒状永久磁石の周速（ｍ
   ｍ／ｓｅｃ）、Ｄは円筒状永久磁石の外径（ｍｍ））
3. 【請求項３】 導電性セラミックス層を電極として現像
   ギャップにバイアス電圧を印加することを特徴とする請
   求項２記載の現像方法。
4. 【請求項４】 マグネットロールの表面に磁気保持され
   た磁性現像剤と接触する部材を電極として現像ギャップ
   にバイアス電圧を印加することを特徴とする請求項２記
   載の現像方法。