JPS63136918A - マグネツトロ−ル - 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〕 本発明は熱可塑性樹脂と磁性粉とを主体とする混合物を
加熱溶融して成形型内へ充填して成形するプラスチック
系のマグネットロールの改良に関するものである。

〔従来の技術〕

従来電子写真装置において磁気ブラシの形成手段として
使用するマグネットロールには５円柱状に成形して得ら
れたフェライト磁石の外表面に磁極を設けたものが一般
に使用されていたが、近年電子写真装置の軽量化、小型
化等の要請により。

プラスチックマグネットロールが増加してきた。

このプラスチックマグネットロールは、ポリアミド、ポ
リエチレン、エチレン・酢酸ビニル・共重合体等の熱可
塑性樹脂と、ハードフェライト粉末や希土類磁石粉末等
の磁性粉とを主体とする混合物（滑剤２分散剤あるいは
可塑剤等の添加物を含むこともある）すなわち３〜５Ｉ
Ｉ１１角の粒状に形成したコンパウンドを、射出成形機
のシリンダーに供給し、加熱溶融してシャフトをインサ
ートした成形型内へ注入充填する射出成形方法（通常は
異方性化のために磁場中で成形される）によって製造す
るのが最も一般的な方法である。このようなプラスチッ
クマグネットロールは９例えば特開昭５７−１３０４０
７号、同５７−１７０５０１号、同５９−２２６３６７
号等に開示されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来のプラスチックマグネットロールの磁束波形は
、第６図に示すように紡錘型を呈しており、先端ピーク
部分が比較的尖った波形である。

例えば現像磁極Ｎｌ　は最高磁束密度９９０Ｇ、磁束密
度９０％の磁極幅２２°である。このマグネットロール
を現像装置に組み込んで静電荷像を現像する場合、′Ｉ
ｊｉ像性を向上させるためには、スリープの回転数の増
加または現像磁極の磁力の強化が考えられるが、各々現
像剤の飛散が増大しまたは磁気ブラシによる感光体の摺
擦が強くなるため感光体表面を損傷し易いという欠点が
ある。従って上記現像性向上のための最も実用的な手段
としては、磁束波形の先端部の磁極幅を拡大することが
考えられる。このためには１例えば射出成形金型の磁極
構造を変更する手段があるが、このような手段によって
上記先端部の磁極幅は拡大するものの、半値幅（磁束密
度５０％の磁極幅）も拡大するため９画質を低下させる
という不都合が生ずる。また上記手段によっては、磁束
波形の形状変更の自由度が小さく、所望の形状の磁束波
形を得ることができないという問題点がある。

本発明は上記従来技術に存在する問題点を解消し、現像
磁極における磁束波形の半値幅を拡げることなく、先端
部の磁極幅が大であるプラスチック類のマグネットロー
ルを提供することを目的とする。

Ｃ問題点を解決するための手段〕 上記従来技術の問題点解決のため１本発明では。

円柱状体の表面に磁極が複数個現われるように形成した
永久磁石部材の外方に、非磁性材料からなりかつ中空円
筒状に形成したスリーブを前記永久磁石部材と同軸的か
つ回転自在に配設してなるマグネットロールにおいて、
静電荷像担持体と対向して配設すべき現像磁極の表面を
回転軸と平行な平面に形成する。という技術的手段を採
用したのである。

本発明において、現像磁極の表面を回転軸と平行な平面
を形成することによって画像濃度が向上するが、この平
面の幅が広すぎるとカプリを生ずるので不都合であるた
め２円柱状体の表面を形成する仮想円筒面から前記平面
までの距離を０．１〜０、５ｍｎ＋、好ましくは０．１
〜０．２ｍｍとするのがよい。

〔作用〕

上記の構成により、現像磁極の磁束波形の頂部には平坦
部が形成されるから、スリーブ表面に現像剤を付着させ
た磁気ブラシを形成し、この磁気ブラシにより静電荷像
担持体表面を摺擦して現像する場合には、Ｉ￥ｊｌ電荷
像担持体に対して現像剤が幅広（かつ略一様に接触する
ので、現像性の向上に大きく寄与するのである。また非
接触現像（ジャンピング現像）においても、静電荷像担
持体に対して、現像剤が幅広くかつ略一様に対向するた
め、上記と同一の作用が期待できる。なお上記平坦部が
あまりに広いと現像性が過大となってカブリを生じ易く
なるが、このような場合には平坦部の寸法を適当な範囲
に選定することによって防止する。

更に、磁界により安定した磁気ブラシを形成するために
は、［異強度の勾配が必要であり１本発明におけるよう
に、横断面円形のマグネットロールにおいては、半径方
向の磁束密度（Ｂｒ　）による力が磁気ブラシの形成に
寄与する。一方マグネットロールの表面に吸着されてい
る現像剤には。

円周方向の磁束密度（Ｂｅ　）による力も作用しており
１両者が複雑に関係して磁気吸引力を生ずる。

この磁気吸引力は１円周方向において磁束密度の２倍の
周波数で変化する（磁束密度のピークの数の２倍の数の
ピークが現われる。但しピークの位置は前記Ｂｒ、Ｂｅ
の値によって異なる）。例えば第７図（ａ）（ｂ）に示
す磁束波形を有するマグネットロール（スリーブ外径２
０ｍｍ、永久磁石部材外径１８ｍｍ）による磁気吸引力
は第８図に示すようになる。ここで磁気吸引力は、直径
０．５０８ｍｍ。

重量０．６　ｍｇの鉄球をスリーブ外周に配置しくスリ
ーブ表面と鉄球の中心との距離は０．７５ｎｍ）　、ば
ね秤により吸引力を測定した。

なお磁気吸引力と磁束密度との関係から、ＶＡ磁束波形
ピークが平坦であっても半値幅が広いと。

磁界強度の勾配が小さくなるため、安定した磁気ブラシ
の形成が困難となり、良質の画像を得ることができない
。従って本発明においては１上記磁束波形の半値幅がで
きるだけ狭くなるようにすることが望ましい。

〔実施例〕

第１図は本発明の実施例を示す要部側面図である。同図
において１は永久磁石部材であり、磁性粉と樹脂との混
合物によって横断面円形に形成し。

中心部にシャフト２を設ける。Ｎ＋＋Ｓ＋＋Ｎｚ＋３２
は夫々磁極であり、永久磁石部材１の表面に適宜の間隔
を介して配設すると共に、感光体ドラムと対向すべき現
像磁極をＮ１とする。次に永久磁石部材１の現像磁極Ｎ
３部の表面は、外周から１寸法を切除して平面３を形成
する。なお永久磁石部材ｌの外方には、ステンレス鋼等
の非磁性材料からなりかつ中空円筒状に形成したスリー
ブ（図示せず）を前記永久磁石部材１と同軸的かつ回転
自在に配設してマグネットロールを形成する。

次に永久磁石部材１の製造について詳しく記述する。ま
ず平均粒径１μｍのＳｒ−フェライト粉末９０重量部と
エチレン−エチルアクリレート共重合体く日本ユニカー
製）１０重量部とをニーダにより１５０℃で混練し１次
いで３〜５ｍｓ＋角のベレット状に粉砕してコンパウン
ドを製造した。得られたコンパウンドを射出成形機に投
入し、温度２４０℃、圧力１１００ｈぎ／ｄで、第１図
に示すようなシャフト２をインサートした金型（図示せ
ず）内に射出充填し、約６０００Ｇの磁場を印加しなが
ら成形を行った。得られた成形体に平面３を設けると共
に、非対称４極の磁極Ｎ＋、Ｓｔ、Ｎｚ。

Ｓ２を設けて永久磁石部材１とした。なお永久磁石部材
１は、外径１８１１１１１１．長さ３０５ｍａ＋、　シ
ャフト２は５ｔｌＳ　３０４外径８ｍｍである。またス
リーブはＳＯ３３０４外径２０ｍｍのものを使用してマ
グネットロールとした。

上記マグネットロールをキャノン社製の複写機ＮＰ２Ｏ
１５ｍにより、２０℃、６０％Ｒ，Ｈ。

の条件で複写し９画像評価を行なった。表は第１図に示
す切除寸法ｔを変化させた場合の現像特性を示す。なお
切除寸法ｔが夫々０．０．１．０．２゜０．３ｍｍであ
る場合の磁束波形を第６図、第２〜４図に示す。

（注）極幅は永久磁石部材の中心角で表示した。

○：良好、　Δ：やや良好、×：不可 表から明らかなように、第１図に示す永久磁石部材１の
切除寸法ｔが増大するに従って画像濃度が向上すること
がわかる。すなわち切除寸法ｔの増大によって、第２〜
４図に示すように現像磁極Ｎ、における磁束波形のピー
ク部分が比較的偏平となり、Ｆ１１極幅が拡大するため
、前記のように画像濃度および尾引き特性が向上するの
である。しかし上記切除寸法が増大して現像磁極Ｎ１の
平面部の幅寸法があまりに増大すると、現像性が向上し
すぎてカブリが増大する。

第５図に示すものは、前記永久磁石部材１の現像磁極Ｎ
、に平面３を設ける手段を２射出成形用金型によったも
のの磁束波形を示す。すなわち。

射出成形用金型の前記現像磁極Ｎ、に対応するキャビテ
ィ部分を突出させたものであり、その突出量を永久磁石
部材１の表面を形成する仮想平面からｔ−０，３＋ｕ＋
としたものである。前記同様の画像評価を行なった結果
は、永久磁石部材１を成形後。

現像磁極ＮＩの部分を切除して平面を形成したものと同
様である。すなわち、磁束波形は第５図に示すように現
像磁極Ｎｌにおけるピーク部分が比較的偏平であり、切
除寸法ｔ＝０．３ｍｍである第４図と略同−波形である
ことからも３作用が同一であることが容易に理解できる
。

本実施例においては、現像磁極としてＮ極を使用したも
のについて記述したが、Ｓ極としても作用が同一である
ことは勿論であり、また磁極配列は非対称のみでなく、
対称配列であってもよい。

〔発明の効果〕

本発明のマグネットロールは９以上記述のような構成お
よび作用であるがら、現像磁極における磁束波形のピー
ク部分が比較的偏平となり、ｌ極幅が拡大し３画像濃度
および尾引き特性が向上するという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す要部側面図、第２図〜第
５図は夫々本発明の実施例における磁束波形を示す図、
第６図は従来のものにおける磁束波形を示す図、第７図
（ａ）（ｂ）は各々マグネットロールの磁束波形を示す
図、第８図はマグネットロールの磁気吸引力を示す図で
ある。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）円柱状体の表面に磁極が複数個現われるように形
   成した永久磁石部材の外方に、非磁性材料からなりかつ
   中空円筒状に形成したスリーブを前記永久磁石部材と同
   軸的かつ回転自在に配設してなるマグネットロールにお
   いて、静電荷像担持体と対向して配設すべき現像磁極の
   表面を回転軸と平行な平面に形成したことを特徴とする
   マグネットロール。
2. （２）円柱状体の表面を形成する仮想円筒面から平面ま
   での距離が０．１〜０．５ｍｍ、好ましくは０．１〜０
   ．２ｍｍである特許請求の範囲第１項記載のマグネット
   ロール。
3. （３）永久磁石部材を熱可塑性樹脂と磁性粉とを主体と
   する混合物により射出成形手段によって形成した特許請
   求の範囲第１項若しくは第２項記載のマグネットロール
   。