JPH11242390A - マグネットロール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コストを抑えつつ複雑な磁気パターンが形成
できるとともに、局所的に高い磁束密度が得られるマグ
ネットロールを提供せんとする。 【解決手段】 極異方的に配向着磁されたマグネットを
ロール部の特定箇所に埋設することで該特定箇所の磁束
密度を局所的に高めたことを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は複写機やファクシミ
リ、更にはレーザープリンタ等に組み込まれるマグネッ
トロールに関し、更に詳しくは、局所的に高い磁束密度
が得られるマグネットロールに関する。

【０００２】

【従来の技術】複写機やファクシミリ、レーザープリン
タ等の電子写真方式の現像装置には、現像ロールやクリ
ーニングロールとして永久磁石材料を使用したマグネッ
トロールが用いられている。該マグネットロールはロー
ル部と軸部とから構成され、特にロール部を軟質の磁石
材料により構成するタイプのマグネットロールには、該
マグネットロールを撓みなく支持するために前記軸部と
して十分な曲げ剛性を有する金属シャフトが用いられて
いる。

【０００３】前記ロール部には軸心方向に沿った磁極が
円周方向に複数極配置されており、これら各磁極（攪拌
極、現像極、規制極、搬送極、回収極等）はその磁気的
作用力により現像剤の拾い上げから搬送、感光体への引
渡し並びに現像剤ボックスへの回収に至る各工程を担っ
ている。これら各磁極のうちでも特に前記現像極につい
ては、現像剤を感光体に安定供給するため局所的に高い
磁束密度が要求されており、従来から該磁束密度を高め
る方策が模索されている。

【０００４】例えば、特開昭５４−５８８９８号には、
図５に示す如く、柱状体の等方性磁石からなるロール部
１２に図中矢印で示す如く一方向に配向着磁したマグネ
ット１４を埋設することで前記現像極等の磁束密度を高
めたマグネットロール１１が記載されている。また、特
開平２−２２２１０９号には、図６に示す如く、フェラ
イト磁石系の材料からなるロール部２２にＲ−Ｆｅ−Ｂ
系ボンド磁石からなる磁石片２４を埋設することで現像
極などの特定磁極の磁束密度を高めたマグネットロール
２１が記載されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
磁束密度を高めるための従来手法には次のような問題点
があった。

【０００６】一方向に配向着磁したマグネット１４をロ
ール部の特定箇所に埋設する手法では当該マグネットロ
ール１１を相対回転可能に外装する円筒状スリーブ１５
の表面上で略８５０Ｇの磁束密度を得ることができ、ロ
ール部全体を等方性磁石で構成した場合に比べて約５％
の磁束密度の向上が見られるものの、これ以上の向上に
は限界があった。例えばより高い磁束密度を得るために
は金属シャフト１３該当箇所にも磁石材料を充填したシ
ャフトレスマグネットロールが考えられる。このシャフ
トレスマグネットロールはロール部に十分な曲げ剛性が
必要となるので一般に硬質の樹脂磁石材料により一体成
形されるが、複雑な磁気パターンを得る目的でロール部
の断面形状を複雑な形状に成形したい場合、成形後の反
りを避ける必要があるため、まず円柱状に成形してから
機械加工せざるを得ずコストの上昇が避けられないとい
った問題が生じていた。

【０００７】一方、特定磁極にＲ−Ｆｅ−Ｂ系のボンド
磁石片２４を埋設した場合には、円筒状スリーブ２５表
面上で略１０００Ｇの高い磁束密度が得られることが確
認されているが、このような希土類系のボンド磁石は成
形性・加工性に難があるとともにコスト的にも高く、安
価な製品には適用できなかった。

【０００８】本発明はかかる現況に鑑みなされたもの
で、コストを抑えつつ複雑な磁気パターンが形成できる
とともに、局所的に高い磁束密度が得られるマグネット
ロールを提供せんとするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者らは前述の課題
を解決するにあたり鋭意検討を進めた結果、極異方的に
配向着磁したマグネットを特定箇所に埋設することで該
特定箇所の磁束密度を局所的に高めることができること
に着目し、本発明を完成するに至った。尚、特定箇所と
はロール部外周面において特に高い磁束密度を必要とす
る箇所を指し、一箇所に限定されるものではない。ま
た、マグネットを極異方的に配向着磁するとは、マグネ
ットが前記特定箇所に埋設された状態において断面視ロ
ール部外方の特定位置に収束する形であって長手方向に
沿って均一な形に磁粉を配向し着磁することをいい、当
然のことながら前記特定位置とロール部外周面の間の距
離は長手方向に沿って一定になるが、収束角が小さいと
その距離は大きくなり、収束角が大きいと距離が小さく
なる。

【００１０】すなわち本発明のマグネットロールは、極
異方的に配向着磁されたマグネットをロール部の特定箇
所に埋設することで該特定箇所の磁束密度を局所的に高
めたことを特徴としている。

【００１１】ここで前記マグネットは、ロール部外周面
にその長手方向に沿って設けた凹溝に嵌着されているこ
とが好ましいが、断面視略Ｃの字形状のロール部の開口
部に嵌着された形態とすることで、前記マグネットの容
量を増大させることができ、より高い磁束密度を得るこ
とができる。

【００１２】また、前記マグネット及び該マグネットを
埋設するロール部は軟質の樹脂磁石材料を用いて作製す
ることが好ましい。ここで軟質樹脂磁石材料とは成形後
の硬度がビッカース硬度５０未満のものをいい硬質樹脂
磁石材料に比べて粘度が高く押出成形に適している。こ
のような軟質樹脂磁石材料を用いると、ダイスを変更す
るだけで複雑な断面形状を容易に成形でき生産性を向上
させることができるとともに、軸方向に沿った磁束密度
の均一性を高め現像品質を向上させることができる。
尚、ビッカース硬度とはＪＩＳ Ｚ ２２４４に定義さ
れている硬度であり、ＪＩＳ Ｚ ２２４４に準拠した
測定方法により測定を行なう。

【００１３】

【発明の実施の形態】次に添付図面に示した実施例に基
づき更に本発明の詳細を説明する。図１及び図２は本発
明のマグネットロールの第１実施例を示し、図中１はマ
グネットロールを示している。また、図中２はロール
部、３は金属シャフトをそれぞれ示している。

【００１４】マグネットロール１は軟質の樹脂磁石材料
からなるロール部２と該ロール部２を撓みなく支持する
金属シャフト３とからなり、前記ロール部２には軸心方
向に沿った磁極が円周方向に複数極配置されている。こ
のマグネットロール１には図２に示す如くその両端に突
設した金属シャフト３により非磁性体からなる円筒状ス
リーブ５が相対回転可能に支持された状態で外装されて
おり、前記複数の磁極は該円筒状スリーブ表面を搬送面
として現像剤の拾い上げから搬送、感光体への引渡し並
びに現像剤ボックスへの回収に至る各工程を行なう。

【００１５】前記複数の磁極は、図２に示す如く各磁極
に応じた磁気パターン６、…を有しており、本実施例は
ロール部２外周面の特定磁極位置にその長手方向に沿っ
て凹溝２ａを設けるとともに、矢印の如く、断面視ロー
ル部外方の特定位置に収束する形であって長手方向に沿
って均一な形に磁粉を配向着磁した軟質の樹脂磁石材料
からなるマグネット４を前記凹溝２ａに嵌着すること
で、前記特定箇所に局所的な高い磁束密度を得るもので
ある。本発明者らが確認したところによると、前記マグ
ネット４による磁束密度は、前記円筒状スリーブ５表面
上で９００Ｇを達成している。このように極異方的に配
向着磁したマグネット４をロール部２に嵌着すること
で、少ないマグネット容量で局所的に高い磁束密度が達
成できるとともにシャープな磁気パターン６ａを作製す
ることができる。そして、このシャープな磁気パターン
６ａを複数組合せることで、複雑な磁気パターンも容易
に作成でき、しかも隣接する他の磁極に影響されること
なく独立して磁極を形成できるため、扱い易く設計上の
自由度が増す。

【００１６】前記ロール部２及びマグネット４は押出成
形に適した軟質樹脂磁石材料を用いて成形する。軟質樹
脂磁石材料としてはポリ塩化ビニル系樹脂、ＣＰＥ（塩
素化ポリエチレン）、ＥＶＡ（エチレン酢酸ビニル共重
合体）樹脂等やニトリルゴム、ポリプロピレンゴム等の
バインダーにフェライト等の磁性粉末を混合したものが
挙げられる。このように軟質樹脂磁石材料からなるロー
ル部２及びマグネット４は、ダイスの形状を変更するだ
けで容易にその断面形状を所定の形状に成形でき、特に
前記ロール部に関しては、例えば図３に示すように複雑
な磁気パターン６ｂを作成することも容易であるし、埋
設するマグネット４の形状を複雑化させる必要があると
きでも該マグネット４を埋設しうる形状を容易に実現で
きる。

【００１７】尚、本実施例においてはロール部２、マグ
ネット４のいずれもが軟質樹脂磁石材料からなるとして
いるが、ロール部２が軟質樹脂磁石材料からなりマグネ
ット４が硬質樹脂磁石材料からなるとすること、ロール
部２が硬質樹脂磁石材料からなりマグネット４が軟質樹
脂磁石材料からなるとすること、更にロール部２、マグ
ネット４のいずれもが硬質樹脂磁石材料からなるとする
ことも除外するものではない。前記硬質樹脂磁石材料は
一般に低粘度であるため磁粉配向度を高めることがで
き、特にマグネット４をこの硬質樹脂磁石材料により成
形すると、より局所的に高い磁束密度を達成することが
できる。このような硬質樹脂磁石材料としては、ナイロ
ン、ポリスチレン、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイ
ド）等のバインダーにフェライト等の磁性粉末を混合し
たものが挙げられ、前記磁性粉末として希土類系を用い
ると更に高い磁束密度を得ることができる。

【００１８】また、本実施例においては金属シャフト３
として角シャフトを採用することで、接着剤が不要且つ
位置決め作業が容易となっているが、本発明はこれに限
定されるものではなく、例えば全体を円柱状として金属
シャフト３自体の製造コストを削減するものや、金属シ
ャフトのかわりに硬質の樹脂磁石材料からなるシャフト
を用いることも好ましく、このとき硬質の樹脂磁石材料
にてロール部とシャフト部を一体成形してもよい。

【００１９】次に、図４に本発明にかかるマグネットロ
ールの第２実施例を示す。本実施例のマグネットロール
１は、ロール部２を断面視略Ｃの字形状としてその開口
部２ｂに金属シャフト３と接する状態で図中矢印の如く
極異方的に配向着磁したマグネット４を嵌着すること
で、該マグネット４の容量を増している。本発明者らが
確認したところによると、ロール部２及びマグネット４
が軟質樹脂磁石材料からなる本実施例のマグネットロー
ル１においては、前記マグネット４を嵌着した特定箇所
に円筒状スリーブ５表面上で９５０Ｇの磁束密度が達成
できた。また、本実施例の如くロール部２を断面視略Ｃ
の字形状とすることで金属シャフト３の組み付けも容易
となり、製作コストを削減することができる。

【００２０】

【発明の効果】すなわち本発明のマグネットロールは、
極異方的に配向着磁されたマグネットをロール部の特定
箇所に埋設することで該特定箇所の磁束密度を局所的に
高めているので他の磁極等に影響されることなくシャー
プな磁気パターンを形成でき、さらに前記マグネットを
複数個用いることで複雑な磁気パターンも容易に形成で
き、設計の自由度を広げることができる。

【００２１】また前記マグネットを円筒状のロール部外
周面にその長手方向に沿って設けた凹溝に嵌着すること
でスリーブ上で９００Ｇの高い磁束密度が得られるが、
断面視略Ｃの字形状のロール部の開口部に嵌着すること
でマグネット容量を更に増大でき、スリーブ上で９５０
Ｇの高い磁束密度を達成できる。

【００２２】また、前記マグネット及びロール部が軟質
樹脂磁石材料からなることで、ダイスを変更するだけで
複雑な断面形状を容易に形成でき生産性を向上させるこ
とができるとともに、軸方向に沿った磁束密度の均一性
を高め現像品質を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のマグネットロールの第１実施例を示す
説明斜視図。

【図２】同じく第１実施例を示す説明断面図。

【図３】同じくロール部の断面形状を所定の形状にした
状態を示す説明断面図。

【図４】本発明のマグネットロールの第２実施例を示す
説明断面図。

【図５】従来のマグネットロールにおいて柱状体の等方
性磁石からなるロール部に一方向に配向着磁したマグネ
ットを埋設した状態を示す説明断面図。

【図６】従来のマグネットロールにおいてフェライト磁
石系の材料からなるロール部にＲ−Ｆｅ−Ｂ系ボンド磁
石からなる磁石片を埋設した状態を示す説明断面図。

【符号の説明】

１、１１、２１ マグネットロール ２、１２、２２ ロール部 ２ａ 凹溝 ２ｂ 開口部 ３、１３、２３ 金属シャフト ４、１４ マグネット ５、１５、２５ 円筒状スリーブ ６、６ａ、６ｂ、１６、１６ａ、２６、２６ｂ 磁気パ
ターン ２４ 磁石片

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 極異方的に配向着磁されたマグネットを
   ロール部の特定箇所に埋設することで該特定箇所の磁束
   密度を局所的に高めたことを特徴とするマグネットロー
   ル。
2. 【請求項２】 極異方的に配向着磁されたマグネット
   が、ロール部外周面にその長手方向に沿って設けた凹溝
   に嵌着されている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】 極異方的に配向着磁されたマグネット
   が、断面視略Ｃの字形状のロール部の開口部に嵌着され
   ている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】 極異方的に配向着磁されたマグネット及
   び該マグネットを埋設するロール部が、成形品のビッカ
   ース硬度が５０未満となる軟質樹脂磁石材料を用いて作
   製されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか１
   項に記載のマグネットロール。