JPH1152732A

JPH1152732A - マグネットローラ

Info

Publication number: JPH1152732A
Application number: JP22438897A
Authority: JP
Inventors: Kotaro Takebe; 浩太郎武部
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1997-08-06
Filing date: 1997-08-06
Publication date: 1999-02-26

Abstract

(57)【要約】【課題】マグネット片をシャフトに接着固定する際、
シャフト等に複雑な加工を要することなく、マグネット
片をシャフトに正確かつ容易に位置決めし得ると共に、
シャフトの軸方向に沿って真っ直ぐにマグネット片を接
着固定することができるマグネットローラを提供するこ
とを目的とする。【解決手段】樹脂バインダーに磁性粉を分散してなる
複数のマグネット片２ａ〜２ｃをシャフト１の外周に配
置固定して、シャフト１の外周に樹脂マグネット層を形
成してなるマグネットローラにおいて、上記マグネット
片の少なくとも１つが、該マグネット片２ａのシャフト
接着面に設けられた角部４，４を有する凹部５と、上記
シャフト１外周面に形成された角部とを嵌合することに
より、位置決めして固定されていることを特徴とするマ
グネットローラを提供する。

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、ファクシ
ミリ、プリンター等の電子写真プロセスで、感光ドラム
等の潜像保持体に現像剤を供給して該潜像保持体上の静
電潜像を現像する現像機構部やクリーニング部に好適に
使用されるマグネットローラに関し、更に詳述すると、
シャフトの外周にマグネット片を正確に位置決めして容
易に配置固定することができるマグネットローラに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来から、複写機、プリンタ等の電子写
真装置や静電記録装置などにおいて、感光ドラム等の潜
像保持体上の静電潜像を可視化する現像ローラとして、
回転するスリーブ内にボンド磁石により成形されたマグ
ネットローラを配設し、スリーブ表面に担持した磁性現
像剤（トナー）を該マグネットローラの磁力特性により
潜像保持体上に飛翔させる所謂ジャンピング現象によっ
て、潜像保持体表面にトナーを供給し、静電潜像を可視
化する現像方法が知られている。

【０００３】従来、上記マグネットローラの製造方法と
しては、主にナイロンやポリプロピレン等の熱可塑性樹
脂のバインダーにフェライト等の磁性粉体を混合したペ
レット形状のボンド磁石組成物を、周囲に磁場を形成し
た金型を用いて射出成形することによって、ローラ状に
成形すると共に、所望の磁力特性に着磁させる方法が知
られている。

【０００４】また、最近の電子写真装置等の進歩に伴
い、マグネットローラに対してもより複雑な磁力パター
ンが要求される傾向にあり、このような要求に応えるた
め、目的とする磁力パターンに応じた磁極を着磁させた
複数のマグネット片を上記ボンド磁石組成物で成形し、
これらをシャフトの周囲に貼り合わせることにより、マ
グネットローラの磁力パターンの自由度を高め、所望の
磁力パターンを有するローラを構成することも行われて
いる。

【０００５】従来、上記複数のマグネット片をシャフト
の周囲に配置固定する方法としては、図５に示したよう
に、Ａ：丸棒状のシャフトｓ¹の周囲に円弧状の接着面
を有するマグネット片ｐ¹を貼り付ける方法（（Ａ）
図）、Ｂ：角棒状のシャフトｓ²の周囲に平面状の接着
面を有するマグネット片ｐ²を貼り付ける方法（（Ｂ）
図）、Ｃ：シャフトｓ³の外周面に嵌合凹部ｈを形成
し、この嵌合凹部ｈにマグネット片ｐ³の接着面部分を
嵌合接着する方法（（Ｃ）図）などがある。この場合、
特に図示していないが、上記各シャフトｓ¹，ｓ²，ｓ³
の両端部又は片端部には、これを配置固定する相手部材
に設けられた固定部に所定角度で固定するための嵌合部
が設けられており、このこの嵌合部による相手部材への
固定角度を基準にして上記各マグネット片ｐ¹，ｐ²，ｐ
³をシャフトｓ¹，ｓ²，ｓ³の所定位置に位置決めして配
置固定することにより設計通りの磁力パターンを再現す
ることが行われる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記Ａ
の方法は、シャフトｓ¹の外周面と各マグネット片ｐ¹と
の間に位置決めの基準となるものがなんら存在しないた
め、各マグネット片ｐ¹を設計通りに正確に位置決めし
て配置固定することが困難であり、その位置決めのため
に多大な労力を要することとなる。また、上記Ｂの方法
は、シャフトｓ²外周の平面を基準にすることによっ
て、ある程度の精度で位置決めした状態でマグネット片
ｐ²を固定することができるが、この場合にはシャフト
ｓ²の軸方向に沿って真っ直ぐにマグネット片ｐ²を貼り
付けることが難しく、スラスト方向（軸方向）に沿って
磁力に歪みが生じやすい。これらに対して、上記Ｃの方
法は、正確に位置決めしてマグネット片ｐ³を貼り付け
ることができるが、この方法はシャフトｓ³の構造が複
雑でシャフトｓ³の加工が非常に煩雑なものとなってし
まう。

【０００７】また、上記Ａ〜Ｃの方法は、いずれも接着
剤を用いて各マグネット片ｐ¹，ｐ²，ｐ³をシャフト
ｓ¹，ｓ²，ｓ³に接着固定するものであるが、この場合
接着剤をマグネット片ｐ¹，ｐ²，ｐ³の接着面に過不足
なく均一に塗布することが困難であり、必ずしも十分な
接着力が得られない場合がある。

【０００８】本発明は、上記事情に鑑みなされたもの
で、マグネット片をシャフトに接着固定する際、シャフ
ト等に複雑な加工を要することなく、マグネット片をシ
ャフトに正確かつ容易に位置決めし得ると共に、シャフ
トの軸方向に沿って真っ直ぐにマグネット片を接着固定
することができ、更には接着剤を用いてマグネット片を
シャフトに接着固定する際、容易に接着剤を過不足なく
塗布することができ、かつ良好な接着力を確実に得るこ
とができ、精度及び信頼性の高い製品を容易かつ確実に
製造することができるマグネットローラを提供すること
を目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】本
発明は、上記目的を達成するため、樹脂バインダーに磁
性粉を分散してなる複数のマグネット片をシャフトの外
周に配置固定してなるマグネットローラにおいて、上記
マグネット片の少なくとも１つが、該マグネット片のシ
ャフト接着面に設けられた角部を有する凹部と、上記シ
ャフト外周面に形成された角部とを嵌合することによ
り、位置決めして固定されていることを特徴とするマグ
ネットローラを提供する。

【００１０】即ち、本発明のマグネットローラによれ
ば、シャフトの外周に配置固定されるマグネット片が、
該マグネット片のシャフト接着面に設けられた角部を有
する凹部と、上記シャフト外周面に形成された角部とを
嵌合させて、シャフトに位置決めするようになっている
ので、単にマグネット片に形成した凹部の角部とシャフ
ト外周に形成した角部とを合わせてマグネット片をシャ
フトの外周に配置することにより、容易かつ正確にマグ
ネット片の位置決めを行うことができ、かつシャフトの
軸方向に沿って真っ直ぐに配置することができる。この
場合、シャフトの外周は、上記マグネット片の凹部内に
形成された角部と嵌合する角部を有していればよいの
で、特に複雑な構成とする必要はなく、例えば通常の角
棒状のシャフトをそのまま用いることができ、シャフト
等に煩雑な加工を要することなく容易に正確な位置決め
を行うことができるものである。従って、精度の高いマ
グネットローラを容易かつ確実に得ることができるもの
である。

【００１１】また、本発明は、好適な実施態様として、
上記マグネット片に形成した凹部の内面に、接着剤塗布
用の小凹部を形成したマグネットローラを提供する。

【００１２】このマグネットローラによれば、上記接着
剤塗布用の小凹部内に接着剤を供給することにより、接
着剤を過不足なく容易かつ確実にマグネット片の接着面
に供給することができ、マグネット片を良好な接着力を
持って容易かつ確実にシャフトに接着固定することがで
き、信頼性の高い製品を確実に得ることができるもので
ある。

【００１３】以下、本発明につき更に詳しく説明する。
本発明のマグネットローラは、樹脂バインダーに磁性粉
を分散してなる複数のマグネット片をシャフトの外周に
配置固定したものであり、例えば図１に示したように、
四角棒状のシャフト１の周囲に３つのマグネット片２ａ
〜２ｃを配置固定し、マグネット片２ａにＮ極（Ｎ１
極）、マグネット片２ｂ，２ｃにそれぞれＳ極（それぞ
れｓ１極，ｓ２極）を形成したものなどを例示すること
ができ、通常図１に示されているように、このマグネッ
トローラの外側に円筒状のスリーブ３が配設され、該ス
リーブ３の外周面にマグネットローラの磁気特性によっ
て現像剤（トナー）を担持し、所定の位置で感光ドラム
等の画像形成体にトナーを供給する現像ローラが構成さ
れる。

【００１４】本発明において、上記各マグネット片２ａ
〜２ｃとしては、樹脂バインダーに磁性粉を分散してな
るボンド磁石組成物により成形されたものが用いられ
る。

【００１５】上記バインダーとしては、ナイロン６，ナ
イロン１２等のポリアミド樹脂、ポリスチレン樹脂、ポ
リエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）、ポリブチレ
ンテレフタレート樹脂（ＰＢＴ）、ポリフェニレンサル
ファイド樹脂（ＰＰＳ）、エチレン−酢酸ビニル共重合
体樹脂（ＥＶＡ）、エチレン−エチルアクリレート樹脂
（ＥＥＡ）、エポキシ樹脂、エチレン−ビニルアルコー
ル共重合体樹脂（ＥＶＯＨ）、ポリプロピレン樹脂、ポ
リエチレン，ポリエチレン共重合体等のポリオレフィン
や、これらポリオレフィンの構造中に無水マレイン酸
基，カルボキシル基，ヒドロキシル基，グリシジル基等
の反応性をもつ官能基を導入した変性ポリオレフィン等
が挙げられ、これらの１種又は２種以上を混合して用い
ることができる。なお、特に制限されるものではない
が、これらの中ではポリアミド樹脂、ＥＥＡ，ＥＶＡが
特に好ましく用いられる。

【００１６】また、上記磁性粉としては、従来からマグ
ネットローラに用いられる通常の磁性粉を用いることが
でき、具体的には、Ｓｒフェライト，Ｂａフェライト等
のフェライト粉末やＳｍ−Ｃｏ合金，Ｎｄ−Ｆ−Ｂ合
金，Ｃｅ−Ｃｏ合金等の希土類系合金粉末などを例示す
ることができる。

【００１７】この磁性粉の配合割合は、要求される磁力
の強さに応じて適宜選定されるもので、特に制限される
ものではないが、通常は、ボンド磁石組成物全体の８０
〜９４重量％程度（密度が２．５〜４．５ｇ／ｃｍ²程
度）とすることが好ましい。

【００１８】このボンド磁石組成物には、上記バインダ
ー成分及び磁性粉に加えて、必要に応じマイカやウィス
カ或いはタルク，炭素繊維，ガラス繊維等の補強効果の
大きな充填材を添加することができる。即ち、成形物に
要求される磁力が比較的低く、上記磁性粉の充填量が少
ない場合には、成形物の剛性が低くなりやすく、このよ
うな場合には剛性を補うためにマイカやウィスカ等の充
填材を添加して成形品の補強を行うことができる。この
場合、本発明に好適に用いられる充填材としてはマイカ
或いはウィスカが好ましく、ウィスカとしては、炭化ケ
イ素，窒化ケイ素等からなる非酸化物系ウィスカ、Ｚｎ
Ｏ，ＭｇＯ，ＴｉＯ₂，ＳｎＯ₂，Ａｌ₂Ｏ₃等からなる金
属酸化物系ウィスカ、チタン酸カリウム，ホウ酸アルミ
ニウム，塩基性硫酸マグネシウム等からなる複酸化物系
ウィスカなどが挙げられるが、これらの中ではプラスチ
ックとの複合化が容易な点から複酸化物系ウィスカが特
に好適に使用される。

【００１９】これら充填材を用いる際の配合割合は、特
に制限されるものではないが、通常は組成物全体の２〜
３２重量％、特に５〜２０重量％程度とされる。なお、
上記マグネット片を形成するボンド磁石組成物には、上
記充填材以外の添加剤を添加して差し支えない。

【００２０】上記各マグネット片２ａ〜２ｃは、上記バ
インダー、磁性粉、及び必要に応じて配合される上記充
填剤、その他の添加剤を混合したボンド磁石組成物を成
形することにより得られるものであるが、この場合特に
制限されるものではないが、通常の方法に従って上述の
成分を混合し、溶融混練し、ペレット状に成形して、ペ
レット状の成形材料を得、これを射出成形又は押し出し
成形に供することにより各マグネット片を成形すること
が好ましい。この場合、溶融混練には二軸混練押出機、
ＫＣＫ混練押出機等を用いて通常の方法、条件で溶融混
練することができる。

【００２１】また、上記シャフト１は、金属製の中実又
は中空シャフトや各種樹脂製のシャフトなど、通常のシ
ャフトを用いることができ、このシャフト１の外周面に
上記マグネット片２ａ〜２ｃを接着剤を用いて貼り付け
ることにより、本発明のマグネットローラが得られるも
のである。この場合、シャフト１には、図１に示されて
いるように、その両端部又は片端部に相手部材に取り付
けるため、及び上記スリーブ３を回転可能に取り付ける
ための固定軸部１ａを一体に突設することができ、更に
この固定軸部１ａの先端側に例えば一部を切り欠いた如
き形状（図１参照）やその他の形状の嵌合部１ｂを形成
し、この嵌合部１ｂを相手部材の固定部に嵌合させて、
マグネットローラを所定角度で固定することができる。

【００２２】ここで、本発明では、図１に示されている
ように、上記シャフト１として外周面に少なくとも１つ
の角部を有する断面形状のものを用いると共に、上記マ
グネット片の少なくとも１つマグネット片２ａには、そ
のシャフト接着面に角部４を有する凹部５を形成し、こ
の凹部５とシャフト１外周面の角部とを嵌合することに
より、マグネット片２ａをシャフト１外周面の所定位置
に正確に位置決めして固定するものである。

【００２３】この場合、図１のマグネットローラでは、
図２（Ａ）に示したように、２つの角部４，４を有する
断面長方形の凹部５を設けたマグネット片２ａとし、こ
れを断面正方形のシャフト１に互いの角部を嵌合させた
状態で接着固定するようにしたが、マグネット片２ａの
シャフト接着面に形成する凹部５は、その内側に少なく
とも１つの角部４を有していればよく、またシャフト１
も該凹部５内の角部４と嵌合する少なくとも１つの角部
を有していればよい。例えば、図２（Ｂ）に示したよう
に、両内側壁が斜めに傾斜した断面形状の凹部５を有す
るマグネット片２ａと、これに対応した略断面扇状のシ
ャフト１とを組み合わせたり、図２（Ｃ）に示したよう
に、一方の内側面が斜めに傾斜した断面形状の凹部５を
有するマグネット片２ａと、これに対応して四角形の１
つの角部を面取りした如き断面形状のシャフト１を組み
合わせたり、更に図２（Ｄ）に示したように、１つの角
部４を有する断面三角形の凹部５を有するマグネット片
２ａと、断面四角形のシャフト１とを組み合わせるな
ど、マグネット片２ａに形成する凹部５の形状及びシャ
フト１の断面形状は、適宜組み合わせて選定することが
できる。

【００２４】また、上記マグネット片２ａの凹部５内面
には、特に制限されるものではないが、図１及び図２
（Ａ）〜（Ｄ）に示したように、接着剤塗布用の小凹部
６を設け、この小凹部６に接着剤を供給することによ
り、接着剤を過不足なく容易かつ確実にマグネット片２
ａの接着面に供給することができ、マグネット片２ａを
良好な接着力を持って容易かつ確実にシャフト１に接着
固定することができるものである。この場合、図１及び
図２では、いずれも凹部５内に接着剤塗布用の小凹部６
を２つずつ設けたが、この小凹部６は１つでも又は３つ
以上であってもよく、マグネット片２ａの大きさや、接
着面の大きさなどに応じて適宜選定することができる。
更に、この接着剤塗布用の小凹部６はマグネット片２ａ
の長さ方向（シャフト１の軸方向）に沿って連続する溝
状のものであってもよく、また接着面に点在的に設けた
凹部であってもよい。なお、この接着剤塗布用の小凹部
６は、上記ボンド磁石組成物を用いてマグネット片２ａ
を成形する際に形成することができ、射出成形法により
成形する場合には金型のキャビティー内に、押し出し成
形法により形成する場合には口金に、それぞれこの小凹
部６形成用の凸部を形成しておくことにより、容易に成
形することができる。

【００２５】本発明のマグネットローラは、シャフト１
の外周面に接着固定するマグネット片の全てを上記のよ
うに凹部５内の角部４とシャフト１の角部とを嵌合させ
て位置決めすることもできるが、図１に例示したマグネ
ットローラのように、少なくとも１つのマグネット片２
ａを凹部５内の角部４とシャフト１の角部とを嵌合させ
て位置決めすればよく、この正確に位置決めされた１つ
のマグネット片２ａを基準にして他のマグネット片２
ｂ，２ｃを位置決めして接着固定することにより、全て
のマグネット片２ａ〜２ｃを正確に位置決めしてシャフ
ト１に接着固定することができるものである。

【００２６】マグネットローラには、上記マグネット片
２ａ〜２ｃからなる樹脂マグネット層に所望の磁力パタ
ーンを着磁するものであり、この場合、着磁の方法は公
知の方法により行うことができ、例えば各マグネット片
２ａ〜２ｃを成形する際に金型の周囲に磁場を配置して
成形と同時に各マグネット片２ａ〜２ｃに着磁を施す方
法、或いは各マグネット片２ａ〜２ｃをシャフト１の周
囲に配置固定した後に、着磁を施す方法により着磁する
ことができる。

【００２７】ここで、図１ではシャフト１の略半周部分
にマグネット片２ａ〜２ｃを配置固定して、シャフトの
略半周部分に樹脂マグネット層を形成したマグネットロ
ーラを例示したが、本発明のマグネットローラは、これ
に限定されるものではなく、シャフト１の全周に亘って
樹脂マグネット層を形成したものであってもよい。

【００２８】また、本発明のマグネットローラは、図１
に示したように、スリーブ３の内側に配設して、複写
機，プリンタ等の電子写真装置や静電気録装置などの現
像ローラを構成するマグネットローラとして特に好適に
使用されるものであるが、用途はこれに限定されるもの
ではなく、電子写真装置や静電気録装置などに用いられ
るクリーニングローラやその他のローラを構成するマグ
ネットローラとしても好適に用いられるものである。な
お、上記クリーニングローラは、感光ドラム等の潜像保
持体に残留するトナーをクリーニングブレードで掻き落
とした後、磁力によりこれを回収するものであり、回収
に好適な場所にマグネットローラを配置し、磁力によっ
てトナーをマグネットローラに吸着させ、所定の位置で
ブレードによりこのトナーをマグネットローラから剥
し、所定の回収部にトナーを回収するものである。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のマグネッ
トローラによれば、シャフトの外周に接着固定した複数
のマグネット片の内、少なくも１つのマグネット片を、
その接着面に形成された角部を有する凹部と、シャフト
の角部とを嵌合させることにより、位置決めして接着固
定するようにしたことにより、煩雑な作業や加工を要す
ることなく容易かつ正確にマグネット片の位置決めを行
うことができ、かつマグネット片をシャフトの軸方向に
沿って真っ直ぐに配置することができる。更に、マグネ
ット片に形成した上記凹部の内面に接着剤塗布用の小凹
部を設けることにより、接着剤を過不足なく容易かつ確
実にマグネット片の接着面に供給することができ、マグ
ネット片を良好な接着力を持って容易かつ確実にシャフ
トに接着固定することができ、信頼性の高い製品を確実
に得ることができるものである。

【００３０】

【実施例】以下、実施例を示し、本発明の効果をより具
体的に示すが、本発明は下記実施例に制限されるもので
はない。

【００３１】下記組成のボンド磁石組成物を射出成形に
供して、図１に示された３つのマグネット片２ａ〜２ｃ
を成形した。この際、金型キャビティーの周囲に磁場を
配して、成形と同時にマグネット片２ａ〜２ｃに着磁を
施した。また、一のマグネット片２ａについては、その
シャフト接着面に２つの角部４，４を有する略四角形の
凹部５を設け、更にこの凹部５の内面に２つの接着剤塗
布用の溝状小凹部６，６を形成した。ボンド磁石組成物の組成ナイロン６１２重量％ストロンチウムフェライト８８重量％

【００３２】得られた各マグネット片２ａ〜２ｃを、図
１に示されたように、接着剤を用いて断面四角形のシャ
フト１の外周面に配置固定して、マグネット片２ａ部分
にＮ１極、マグネット片２ｂ，２ｃ部分にそれぞれｓ１
極，ｓ２極を有するマグネットローラを作成した。得ら
れたマグネットローラについて周方向の磁力パターン及
び上記各磁極のスラスト方向（軸方向）の磁力変化を調
べた。結果を図３及び図４に示した。

【００３３】図３に示されているように、得られたマグ
ネットローラは、Ｎ１極のピークが角度２１０゜の位
置、ｓ１極のピークが角度１２０゜の位置、ｓ２極のピ
ークが角度３００゜の位置に正確に現れており、設計通
りの正確な位置に各マグネット片２ａ〜２ｃが配置固定
されていることが確認された。また、図４に示されてい
るように、各磁極ともスラスト方向に沿って磁力の乱れ
はほとんどなく、安定的に磁力が一端から他端まで現れ
ており、各マグネット片２ａ〜２ｃがスラスト方向（軸
方向）に沿って真っ直ぐ配置固定されていることが確認
された。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例にかかるマグネットローラを
用いた現像ローラの一例を示すもので、（Ａ）はシャフ
ト１以外を断面にした横断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−
Ｂ線に沿ってスリーブ３のみを断面にした縦断面図であ
る。

【図２】（Ａ）〜（Ｄ）は、それぞれ本発明におけるマ
グネット片とシャフトとの固定状態の複数の例を示す概
略断面図である。

【図３】（Ａ）及び（Ｂ）のいずれも実施例におけるマ
グネットローラの周方向の磁力パターンを示すグラフで
ある。

【図４】実施例におけるマグネットローラのスラスト方
向（軸方向）に沿った磁力変化を示すグラフである。

【図５】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）のいずれも従来のマグ
ネットローラにおけるマグネット片の配置固定方法を示
す説明図である。

【符号の説明】

１シャフト２ａ〜２ｃマグネット片３スリーブ４角部５凹部６接着剤塗布用の小凹部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】樹脂バインダーに磁性粉を分散してなる
複数のマグネット片をシャフトの外周に配置固定してな
るマグネットローラにおいて、上記マグネット片の少な
くとも１つが、該マグネット片のシャフト接着面に設け
られた角部を有する凹部と、上記シャフト外周面に形成
された角部とを嵌合することにより、位置決めして固定
されていることを特徴とするマグネットローラ。
【請求項２】上記凹部の内面に、接着剤塗布用の小凹
部が形成されている請求項１記載のマグネットローラ。