JPS61148474A - 複写機用の磁気ロ−ラ及びその製法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、複写機用の磁気ローラ及び該磁気ローラを製
造する方法に関する。このような磁気ローラは電子写真
複写機に使用される。

従来の技術 複写機において、磁気ローラは、一般的には反磁性材料
から成るトナー管によってわずかな間隔を置いて同心的
に取囲まれている。このような配置のばあいに、トナー
管は磁気ローラに対して相対運動される。

トナー管は磁気ローラと協働して、粉末容器から磁化さ
れて引きつけられるトナー粉末を担体材料に供給するた
めに役立ち、前記担体材料上で静電気の画像が生ぜしめ
られる。このばあい、ト六−臂が現像区斌の範囲内で均
一な粉末層を有することが特に重要である。しかしこの
ことは、磁気ローラの作業範囲でそれぞれの極にわたっ
て、要求される誘導が正確に存在するばあいにしか得ら
れない。

公知の複写機のばあいには、磁気ローラは担体本体から
成っており、この担体本体上に軸方向で延びる条片状の
プラスチック結合された永久磁石が設けられている（ド
イツ連邦共和国出願公告第１２１８２８７号明細書、ド
イツ連邦共和国出願公開第３３１４８８５号明細書、同
第３４０２８６４号明細書）。

プラスチック結合された、たとえば押出成形された条片
形状の永久磁石の製造法及び磁化によって、及び永久磁
石を磁気ローラの担体本体に組立てることによって、磁
気ローラもしくはトナー管の周面及び長さにわたって誘
導が不均一に延びるような機械的な許容振動も磁気的な
振動も避けられない。前記のような振動は、作成された
コピーに筋を形成するので特に不都合である。

磁気ローラを製造するためには、構成及び作用に応じて
、規定されたグループの複写機のばあいに、磁気ローラ
の周囲もしくは所定の半径において全ての磁気条片のた
めの均一な磁界分配が存在しなければならないというこ
とが重要である。他のグループの複写機のばあいには、
誘導が単数又は複数の隣接する磁極間フ種々の高さであ
る磁気ローラが必要である。

磁気ローラを製造するさいに、所定の半径において永久
磁石のその都度要求される磁束密度もしくは誘導を得る
ことは甲難である。これは永久磁石の焼結かプラスチッ
ク結合かの！Ｍ造法によって、たとえば収縮による機械
的許容偏差及び／又はプラスチック結合される永久磁石
の混合の磁気材料の種々の特性による磁気的な許容偏差
が制限されかつ磁化時に生ぜしぬられるからである。

従来では、若干の磁気ローラを正確に、同じ機械的及び
磁気的な値を有して製造することはできなかった。

さらに、永久磁石の種々の誘導を有する複写機用の磁気
ローラを製造するばあいには、高い組立て費用が必要で
あり、かつ種々の磁極強さを有する永久磁石の広いスペ
ースのストックが必要である。確かに、種々の高さの誘
導が得られる磁気ローラを製造するばあいには、比較的
低い誘導を有する永久磁石は、満足のいくまで磁化され
ない。しかも不完全な磁化のばあいには、時間がたつに
つれて、磁界変化、とりわけ部分的に残された消磁が生
ぜしめられ、この消磁によって粗悪なコピーになる。

発明の課題 本発明の課題は、前述の欠点を排除して、若刊永久磁石
のその都度要求される磁気誘導が所定の半径において正
確に維持され、さらにたとえ若干の永久磁石がその組立
て前に機械的な、かつ磁気的な許容偏差を有するとして
も、磁気誘導が機械的なかつ磁気的な許容振動において
磁気ローラの全周にわたって排除されるような前述の形
式の複写機用の磁気ローラ及びその製造法を提供するこ
とである。

課題を解決するための手段 前述の課題を解決するための構成の手段によれば、所定
の半径及び／又は円弧寸法もしくは隣接する磁極相互の
角度寸法において各種のための磁気誘導が、要求された
値を有しておりかつ永久磁石が誘導−測定ゾンデによっ
て調整される位置で担体材料に固定されているように、
永久磁石が、半径方向及び／又は接線方向の移動及び／
又は軸方向の回転によって担体材料内に調整可能に配置
されていることによる。

さらに前述の課題を解決するために講じた方法の手段は
、半部又は多部構造の押体材料を設け、半径方向及び／
又は接線方向で移動可能な、及び／又は軸方向で回転回
旋な永久磁石を配置し、及び／又は所定の半径及び／又
は円弧寸法もしくは角度寸法において誘導−測定ゾンデ
を永久磁石の範囲（こ配置し、さらに永久磁石を調整の
目的のために、前記誘導−測定ゾンデが所定の半径もし
くは隣接する両極間の角度寸法で要求される誘導を示す
まで担体材料において半径方向もしくは接線方向で移動
及び／又は回動し、次いで調整された永久磁石を射出成
形されるプラスチックによって固定又は射出成形するこ
とにある。

さらに特許請求の範囲の従属項に記載された手段によっ
て、本発明の有利な改良及び実施態様が可能である。

作用 本発明による磁気ローラによって、若干の永久磁石がそ
れらの磁気的かつ機械的な値において偏差を有している
ばあいにさえ、所定の半径及び／又は円弧寸法％、Ｉ、
＜は角度寸法にわたって常に均一な要求される誘導値を
有するようになる。

さらに未発明による磁気ローラを、磁気ローラの外周も
しくは所定の半径において隣接する極間の均一な磁界分
配、すなわち均一な高さの誘導を要求するような複写機
のためにも役立ち、並びに、単数又は複数の隣接する極
の間の誘導が種々の高さであるような磁気ローラを必要
とするような複写機のためにも役立つようにする。

発明の効果 本発明によって得られる利点は、本発明による磁気ロー
ラがほとんどのタイプの複写機に使用できる０とである
。

さらに、互いに異なる磁極強度を有する永久磁石におい
て従来は必要であった広いスペースのストックが必要で
なくなる。

さらに本発明による方法（こよって、簡単な手段及び形
式ｆ永久磁石を必要な誘導値に正確に調整することがｆ
きる。

さらに、本発明により製造された磁気ローラは軽量であ
るという利点がある。

実施例 第１図には本発明による磁気ローラ１が示されており、
該磁気ローラは、たとえばアルミニウムのような非磁性
の担体材料２から成っている。磁気ローラは、エアギャ
ップ３を介在して、たとえばアルミニウムのような反磁
性材料又は非磁性の鋼から成るトナー管生によって同心
的に取囲まれている。磁気ローラは、トナー管に対して
相対的に、図示されないたとえば片側又は両側で球軸受
けされた軸を中心に運動される。

磁気ローラ１の担体材料２は、その周囲に軸方向で延び
る複数の切欠き部５を備えている。

これらの切欠き部内に条片状の永久磁石６が調整可能に
配置されている。この目的のために切欠き部の横断面は
、永久磁石の横断面より大きく構成されている。

所定の半径ｒ及び／又は隣接する永久磁石間の円弧寸法
すにおいて永久磁石を、要求される誘導値に調整するた
めに、所定の半径における永久磁石のｆ＠囲に誘導−測
定ゾンデ、前述のばあいにはホール−ゾンデ７が配置さ
れている。

所定の半径とは、磁気ローラの中心２から、はとんどの
ばあいにトナー管牛の外周に相応する磁気ローラにわた
る規定の間隔までの半径を意味する。永久磁石を所定の
誘導値に調整するばあい、トナー管はほとんどまだ磁気
ローラと組合わされていない。ホール−ゾンデが所定の
半径ｒで磁気口〜うの周囲にわたって配置されかつ保持
されるばあいに十分１ある。

永久磁石６は、半径方向の、及び／又は接線方向の移動
及び／又は回転によって担体材料の切欠き部内で、ホー
ル−ゾンデが誘導の所望の値を生ぜしめるまでの間調整
される。このような調整された状態で、永久磁石は射出
成形されるプラスチック８によって切欠き部内に固定さ
れる。永久磁石の固定は、接着及び／又は注入樹脂によ
る溶着によっても、又はプラスチックフオーム材による
発泡成形によって行なわれる。永久磁石を、射出成形又
は発泡成形の前に締付は部材１６によって固定すること
もできる。

第２図による別の実施例においては、担体材料２はゼス
本体９から成っており、該ゼス本体から半径方向で複数
のリブ１０が外方へ延びている。リブの間に形成された
切欠き部５が、セグメント状の横断面形状を有する永久
磁石６を受容する。図面から判るように切欠き部の横断
面は、永久磁石の横断面より大きくなっており、従って
切欠き部内フ永久磁石の調整を行なうことができる。こ
の実施例でもやはりトナー管４にわたってホール−ゾン
デ７が設けられており、該ホール−ゾンデが調整中に、
要求される誘導を表示する。第１図１の実施例で説明し
たように、調整が行なわれるとすぐに、永久磁石は射出
成形されるプラスチック８によって固定され、あるいは
プラスチック８を周りに射出成形される。

第１図及び第２図から判るように、調整された永久磁石
６は、１つの永久磁石の右側又は左側に射出成形される
プラスチックが存在するように切欠き部５内に位置する
。あるいは、単数又は複数の永久磁石の周りが完全にプ
ラスチックによって被われていることも可能である。

斜視図で示された第３図による別の実施例においては、
担体材料２が２つの円板状の端部部材１１から成ってい
る。端部部材はさらに切欠き部５を備えており、これら
の切欠き部内に永久磁石６が調整可能に嵌込まれており
、かつ図示されないホール−ゾンデによって前述の形式
１、所定の半径において要求された誘導に調整される。

次い１調整された位置フ、永久磁石は射出成形されるプ
ラスチック８又は接着剤Ｊｃよって固定されている。こ
のような構成によって、ローラ状の梯形中空体１２が形
成され、このばあい永久磁石は梯形に配置されている。

ローラ状の梯形中空体が次いで、射出成形されるプラス
チックフオーム材１５を充てんされる。発泡成形のため
に、梯形中空体１２は相応して形成された成形型１３内
に入れられる。成形型は第３図において概略的に示され
ている。

有利な別の実施例において、射出成池及び最終成形の後
に端部部材１１が図面において一点鎖線で示された位置
で、特に簡単なかつ変形に対して安定的なローラ形磁石
を得るために切断される。もちろんこのばあいには、切
断により残されたローラ部分がローラ形磁石の要求され
る長さを有していなければならない。

端部部材１１は、多部構造に構成された成形型１３が側
方の取外し可能なカバープレートを備えているばあいに
は省略することができ、永久磁石は相応する切欠き部内
に受容されかつ調整される。

第３図により製造されたローラ形磁石は、第４図におい
て半分が横断面図で示されている。

担体材料２が完全にプラスチックフオーム材１５から成
っており、このプラスチックフオーム材内で永久磁石６
が整合された位置に保持されている。図面から判るよう
に、整合された位置は、たとえば永久磁石６ａが軸方向
！わずかに回動された位置である。第４図による実施例
のばあいには、支承ブツシュ１４が一緒に射出成形され
ている。

射出成形されるプラスチック８ヌはプラスチックフオー
ム材１５の温度は、それらの加工中に、次のような温度
範囲になければならない。

つまりプラスチック結合される永久磁石を使用するさい
に、永久磁石が射出成形中に変形されず、しかも射出成
形されるプラスチックが冷間状態で複写機を温めること
によって変形されないような温度範囲に位置しなければ
ならない。

発泡成形されるプラスチックとしては、特にポリウレタ
ン及びその誘導体が適する。しかも、フェノール樹脂を
使用することもできる。

永久磁石は焼結された高保磁性の、バリウムフェライト
、ストロンチウムフェライト、コバルト−希土合金又は
ネオジム鉄のような永久磁石材から成る。有利な実施例
において、永久磁石６は、熱塑性のツナギと、バリウム
フェライト又はストロンチウムフェライトのような粉末
状高検磁性の永久磁石材との混合物から成っている。両
方の磁石材から混合させることもｔきる。

永久磁石は押出成形又は射出成形によって成形される。

直接、永久磁石条片を製造することができ、又はプレー
トを製造することもでき、このばあいにはプレートから
次い１個々の条片が切断される。たとえば、フェノール
樹脂のような熱塑性プラスチックが使用されるばあいに
、前述のような混合物から永久磁石を圧縮成形すること
ができる。

永久磁石の横断面はあらゆる任意の形状を有している。

たとえば永久磁石は、方形、正方形又はセグメント状の
横断面形状を有している。

しかし永久磁石はリング状区分状又は円形状の横断面を
有することもできる。

永久磁石の磁化は、費求される複写用ローラタイプに応
じて半径方向及び／又は接線方向及び／又は円弧状方向
で行なわれる。半径方向１の磁化は、たとえば方形の永
久磁石６のばあいに第１図に示されている。この第１図
から判るように、記号Ｎで示された北極が、トナー管４
に向かう永久磁石表面に、かつ記号Ｓ−？１％示された
対極が、トナー管仝とは反対の永久磁石面に設けられて
いる。永久磁石の接線方向での磁化は、たとえば第４図
に示されている。ここでは方形の永久磁石６においてこ
のような磁化が極ＮとＳと１示されている。円弧形状の
磁化が、第２図の永久磁石６においてやはり記号Ｎ及び
Ｓによって示されている。

永久磁石は、担体材相内で有利には、トナー管に向いて
いる極が、隣接する永久磁石の極に対して逆の極性を有
するように配置されている。

永久磁石６が、ローラ表面とは反対の側で条片状の担体
本体１７と、特に熱制限された変形を回避するために永
久磁石に大きな安定性を与えるようにたとえば接着剤に
よって結合することができる。このばあい永久磁石は比
較的薄い厚さを有しており、しかもある意味においてフ
レキシブルである。条片状の担体本体を有する実施例は
、特に第３図及び第４図に示された梯形中空体としての
磁石ローラの実施例のためにも適している。

第４図には、たさえば条片状の担体本体１７を有する永
久磁石６が示されている。担体本体を、たとえばアルミ
ニウムのような磁気を通さない材料から形成することが
できる。しかし条片状の担体本体を、たとえば軟鉄のよ
うな良く磁気を通す材料から形成することもできる。こ
のばあい永久磁石が、第１図に示すように一方の極がト
ナー管Φに向かう表面に、かつ対極が強磁性の担体本体
１７に設けられているように半径方向で磁化されること
がとりわけ有利である。このばあいトナー管に向かう永
久磁石表面において誘導が上昇する。永久磁石が鉄磁束
帰路板を備えているばあいに誘導が永久磁石によって上
昇することは公知であるが、前述のばあいこのような公
知の効果を有利に利用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による磁気ローラの半分を垂直に断面し
た図、第２図は磁気ローラの別の実施例を垂直に断面し
た図、第３図はさらに別の実施例を示す磁気ローラの斜
視図、第４図は第３図の磁気ローラを垂直に断面した図
である。 １・・・磁気ローラ、２・・・担体材料、３・・エアギ
ャップ、生・・トナー管、５・・・切欠き部、６・６ａ
・・永久磁石、７・・ホール−ゾンデ、８・・プラスチ
ック、９・・イス本体、１０・・リブ、１１・・端部部
材、１２・・・梯形中空体、１３・・成形型、１４・・
・支承ブツシュ、１５・・プラスチックフオーム材、１
６・・締付は部材、１７・・・担体本体第１図 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、担体材料に軸方向で延びる条片状の永久磁石が固定
   されている形式の複写機用の磁気ローラにおいて、所定
   の半径（ｒ）及び／又は円弧寸法もしくは隣接する磁極
   相互の角度寸法において各極のための磁気誘導が、要求
   された値を有しておりかつ永久磁石が誘導−測定ゾンデ
   （７）によつて調整される位置で担体材料に固定されて
   いるように、永久磁石（６）が、半径方向及び／又は接
   線方向の移動及び／又は軸方向の回転によつて担体材料
   （２）内に調整可能に配置されていることを特徴とする
   複写機用の磁気ローラ。 ２、永久磁石（６）が締付け部材（１６）によつて担体
   材料に固定されている特許請求の範囲第１項記載の磁気
   ローラ。 ３、永久磁石（６）が接着剤によつて担体材料に固定さ
   れている特許請求の範囲第１項記載の磁気ローラ。 ４、永久磁石（６）が射出成形又は注入成形されるプラ
   スチック（８）によつて固定されている特許請求の範囲
   第１項記載の磁気ローラ。 ５、担体材料（２）の周面に切欠き部（５）が形成され
   ており、該切欠き部の横断面が、調整のために永久磁石
   （６）の横断面より大きく形成されている特許請求の範
   囲第１項記載の磁気ローラ。 ６、担体材料（２）における切欠き部（５）が、ローラ
   状の完全体からフライス加工によつて形成されている特
   許請求の範囲第５項記載の磁気ローラ。 ７、担体材料（２）における切欠き部（５）が、中央に
   配置されたボス本体（９）から半径方向で外方へ延びる
   複数のリブ（１０）によつて形成されている特許請求の
   範囲第５項記載の磁気ローラ。 ８、担体材料（２）が２つの円板状の端部部材（１１）
   から成つており、該端部部材が切欠き部（５）を備えて
   おり、該切欠き部内に永久磁石（６）が、射出成形され
   るプラスチック（８）又はプラスチックフォーム材（１
   ５）で充てんされるローラ状の梯形中空体（１２）を生
   ぜしめるように調整可能に嵌込まれている特許請求の範
   囲第５項記載の磁気ローラ。 ９、端部部材（１１）が、ローラ状の梯形中空体（１２
   ）を射出成形した後に切離される特許請求の範囲８項記
   載の磁気ローラ。 １０、担体材料（２）が射出成形されるプラスチック（
   ８）又はプラスチックフォーム材（１５）から成つてお
   り、該担体材料内に調整された永久磁石（６）が定置に
   配置されている特許請求の範囲第１項記載の磁気ローラ
   。 １１、射出成形されるプラスチック（８）が加工中に、
   プラスチック結合された永久磁石（６）が射出成形中に
   変形されず、しかも射出成形されたプラスチックが冷間
   状態で複写機を温めることによつて変形されないような
   温度範囲にある特許請求の範囲第１０項記載の磁気ロー
   ラ。 １２、発泡成形されるプラスチックフォーム材（１５）
   がポリウレタン及び／又はその誘導体から成つている特
   許請求の範囲第８項記載の磁気ローラ。 １３、射出成形されるプラスチック（８）が、発泡され
   るフェノール樹脂から成つている特許請求の範囲第８項
   記載の磁気ローラ。 １４、永久磁石（６）が、バリウムフェライト、ストロ
   ンチウムフェライト、コバルト−希土合金又はネオジム
   鉄のような高保磁性の永久磁石から成つている特許請求
   の範囲第１項記載の磁気ローラ。 １５、永久磁石（６）が焼結されている特許請求の範囲
   第１項記載の磁気ローラ。 １６、永久磁石（６）が、熱塑性のツナギの混合物及び
   粉末状の高保磁性の永久磁石から成つており、さらに押
   出成形、射出成形又は圧縮成形によつて製造されている
   特許請求の範囲第１項記載の磁気ローラ。 １７、永久磁石粉末のためのツナギが、硬化される熱塑
   性のプラスチックから成つている特許請求の範囲第１項
   記載の磁気ローラ。 １６、永久磁石（６）が、リング状、円形状、方形、楕
   円形、正方形又はセグメント状の横断面形状を有してい
   る特許請求の範囲第１項記載の磁気ローラ。 １９、永久磁石（６）が、一方の極がトナー管（４）に
   向かう表面に、かつ対極がトナー管とは反対側の永久磁
   石面に設けられているように半径方向で磁化されている
   特許請求の範囲第１８項記載の磁気ローラ。 ２０、永久磁石（６）が、互いに異なる極性を有する極
   が半径方向の磁性を互いに９０度ずらされて永久磁石の
   表面に設けられるように接線方向で磁化されている特許
   請求の範囲第１８項記載の磁気ローラ。 ２１、永久磁石（６）が、トナー管（４）に向かう永久
   磁石表面に互いに異なる極性を有する２つの極が存在す
   るように円弧状に磁化されている特許請求の範囲第１８
   項記載の磁気ローラ。 ２２、永久磁石（６）が、ローラ表面とは反対の側で、
   条片状の担体本体（１７）と結合されている特許請求の
   範囲第１項記載の磁気ローラ。 ２３、条片状の担体本体（１７）が磁気を通さない材料
   から成つている特許請求の範囲第２２項記載の磁気ロー
   ラ。 ２４、条片状の担体本体（１７）が磁気を良く通す材料
   から成つている特許請求の範囲第２２項記載の磁気ロー
   ラ。 ２５、担体材料に軸方向で延びる条片状の永久磁石が固
   定されている形式の複写機用の磁気ローラを製造する方
   法において、単部又は多部構造の担体材料（２）を設け
   、半径方向及び／又は接線方向で移動可能な、及び／又
   は軸方向で回転可能な永久磁石（６）を配置し、及び／
   又は所定の半径（ｒ）及び／又は円弧寸法（ｂ）もしく
   は角度寸法において誘導−測定ゾンデ（７）を永久磁石
   （６）の範囲に配置し、さらに永久磁石を調整の目的の
   ために、前記誘導−測定ゾンデが所定の半径もしくは隣
   接する両極間の角度寸法で要求される誘導を示すまで担
   体材料において半径方向もしくは接線方向で移動及び／
   又は回動し、次いで調整された永久磁石を射出成形され
   るプラスチック（８）によつて固定又は射出成形するこ
   とを特徴とする複写機用の磁気ローラを製造する方法。 ２６、担体材料（２）に切欠き部（５）を設け、該切欠
   き部内に永久磁石（６）を誘導−測定ゾンデ（７）によ
   つて整合し、次いで固定する特許請求の範囲第２５項記
   載の方法。 ２７、永久磁石（６）を端部部材（１１）によつて保持
   し、かつ誘導−測定ゾンデ（７）によつて要求される誘
   導値に調整しかつ固定し、次いでこのように保持された
   磁気ローラ構成体を射出成形型（１３）内でプラスチッ
   クフォーム材（１５）によつて射出成形する特許請求の
   範囲第２６項記載の方法。 ２８、磁気ローラ構成体を、射出成形後に要求される長
   さに切断し、このばあい両端部に設けた端部部材（１１
   ）を切離す特許請求の範囲第２７項記載の方法。