JPS6352763B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電子写真装置または静電記録装置に
おける磁気ブラシ用磁石ロールの製造方法に関す
る。

一般に、電子写真装置等における現像画像の濃
度は、磁気ブラシが潜像担持体に接触している時
間に大きく左右される。そして第１図に示したよ
うに潜像担持体１は通常一定速度で移動している
から、磁気ブラシ２が潜像担持体１に接触する時
間は磁気ブラシ２が潜像担持体１に接触する幅Ｗ
に関係する。また磁気ブラシ２の潜像担持体１に
対する接触幅Ｗを増加させる方法として現像位置
に配置した磁石４の形状を変え、非磁性担体３側
で磁極部５，５を突出させ中央部６を平らに窪ま
せた凹型形状にすることが既に知られている。
（第２図−４）。また、画像濃度バランスの良好な
トナー像を与える例えば、現像磁極の長手方向に
対して斜めに切欠部を設けた磁石ロールなどが提
案されている。このような磁気ブラシに用いられ
る磁石ロールは一般に等方性又は異方性のフエラ
イト系焼結磁石が用いられているがこの磁石では
ロール化時に例えば下記のような多くの問題点が
ある。

(1) フエライト粉末を圧縮成形して直径に比べて
長さの大きなロール状とすることは通常の装置
では困難で、特殊な成形装置を用いねばならな
い。

(2) (1)で得た圧縮成型体は焼成がすむまで非常に
欠けやすく、脆いので取扱に細心の注意を要す
る。

(3) 焼成時に大きく収縮し、寸法精度が悪いの
で、精度を上げるための後加工が必要である。

(4) 焼結したフエライトマグネツト自体も硬く、
脆いので、寸法精度を上げる加工は研削等によ
り行わなければならず、しかも研削砥石の切込
量を大きくできないために生産性が悪い。

これに対して、前記の焼結フエライト磁石ロー
ルの欠点を除去するために、高分子重合物にフエ
ライト粉末を配合したゴム磁石又はプラスチツク
磁石をロール状にして使用することが提唱されて
いるが、現像用磁気ロールとしては実用化に至つ
ていない。これはゴム磁石ロール及びプラスチツ
ク磁石ロールが、前記の焼結法によるフエライト
磁石ロールに比べて高分子重合物が入つている分
だけフエライト密度が低く、従つて磁気的に弱く
なり、磁気ブラシ現像用には適さないからであ
る。

そこで、この改良のため、ゴム又はプラスチツ
ク磁石ロールを異方化して磁束密度を高めること
が試みられている。その方法としては、第３図に
示したようにゴム磁石を薄いシート７状として、
フエライト粒子８の形状を利用して機械的にシー
ト面に対して直角方向へ磁化容易軸９を配向せし
めたゴム磁石シート７を、第４図に示したように
シヤフト１０上に巻きつけてゴム磁石ロールを形
成し、着磁する方法（特開昭53−94940号参照）、
及び第５−ａ図に示したようにまずシート面に対
して直角方向へ磁化容易軸を配向せしめたゴム磁
石シートをロール状に捲いて中実ロールサンプル
１１を作成し、ついで第５−ｂ図に示したように
この中実ロール１１を、磁石ロールの着磁数に対
応する数、シヤフト（支持軸）１０のまわりに接
着し、その後外周面から静水圧的に半径方向に圧
縮して、第５−ｃ図の如くゴム磁石ロール１２を
形成して、各中実ロールサンプルの中心に磁極が
配設されるように着磁する方法（特開昭54−
27995号参照）とがある。

前者の方法により製造される磁石ロールは、磁
石ロール内部の磁束線の方向と磁化容易軸の方向
が完全には一致せず、場所によつては全く逆の向
きになつている部分も生じてしまい、磁束密度は
それ程向上しない。

後者の方法による場合は、磁束線に対して配向
はほぼ一致するが、製造工程が複雑になる上に、
磁気的に均質で、かつ寸法精度のよいロールを得
ることができない。

本発明はこれら従来の欠点を解消したものであ
つて、磁気的に均質で、寸法精度がよく、磁束密
度が高く、かつ減磁の極めて少ない画像濃度バラ
ンスの良好なトナー像を与える磁気ブラシ現像用
ロール、及びその製造方法を提供するものであ
る。

一般に磁気ブラシ現像又は磁気ブラシクリーニ
ング用磁石ロールは第６−ｂ図（縦断面図）に示
したように、シヤフト１０の周囲に磁性材料１３
を固定した構成となつており、このロール周面上
の半径方向に第６−ａ図（横断面図）に示したよ
うに複数極着磁して使用される。この時磁石内を
通る磁束線は１４のようになる。従つてこの磁束
線１４と同じ方向にフエライトの磁化容易軸を配
向することができれば、より強力な磁気特性が得
られることになる。

本発明者等は特に磁束線密度の高い領域におい
てのみ、磁束線方向に磁化容易軸が配向されてい
れば磁気ブラシ現像用磁石ロールとしては充分で
あり、従来の異方性磁石ロールのようにロール全
体を異方性化する必要のないことを見出した。即
ち、本発明者等は磁気ブラシ現像又はクリーニン
グ用磁石ロールにおいては、隣りあう着磁極間の
ロール内部を通る磁束線の、少なくとも密度が高
い領域で、磁石ロールを構成する磁性材料の磁化
容易軸が、前記の磁束線方向に配向していればよ
いという事実に基づき、はじめて磁束線方向に磁
化容易軸の配向した静電複写磁気ブラシ用一体成
形異方性磁石ロールを作ることに成功したもので
ある。

本発明は、複数の磁性体領域と非磁性体領域と
を円周方向に交互に有する円筒状金型に磁性材料
と高分子化合物を含む混合物を入れて加圧しなが
ら該磁性体領域を介して磁界を印加し、ロール状
又はパイプ状に一体に成形する複数の着磁極を有
する磁気ブラシ用磁石ロールの製造方法におい
て、該磁性体領域のうち１つの金型内面長手方向
に磁力強度を部分的に制御するように非磁性体部
材を部分的に設けて現像磁極を対応する領域と
し、成形ロールの磁性材料の磁化容易軸が着磁極
間を通る磁束線方向に配向するように磁界を印加
して、現像磁極が複数のピークを持つ磁界強度分
布を有する磁界を発生するようにしたことを特徴
とする磁石ロールの製造方法である。例えば、実
質的にフエライト粉末と高分子重合物とで構成さ
れる組成物を均一に混練したのち、上記本発明に
用いられる金型において、電磁石等により強力な
磁界を発生させ、その磁気力によつて、フエライ
ト粒子の磁化容易軸を磁束線と同じ向きに配向さ
せながら射出成形又は押出し成形してシヤフトを
有するロール状成形品、又はパイプ状成形品を得
る。このようにして得られた成形品は着磁状態に
あるのでそのまま磁石ロールとするか又は一度消
磁した後再度着磁して磁石ロールとする。

本発明方法で用いる磁石ロール組成物は、バリ
ウム、ストロンチウム、鉛のうち少なくとも一種
を含むフエライト粉末又は希土類磁石粉末等の磁
気異方性定数の大きい磁性材粒子70〜95重量％、
ポリエチレン、ポリスチレン、塩素化ポリエチレ
ン、ポリアミド、ポリプロピレン等の高流動性熱
可塑性樹脂から成る高分子化合物５〜30重量％、
固体可塑剤及び（又は）液体可塑剤０〜10重量
％、滑剤０〜３重量％、及び必要に応じてその他
の添加剤から成る。これ等の組成物をロール、ニ
ーダー、バンバリー等により混練配合した後、静
電複写用磁気ブラシロール用着磁パターンに対応
する磁界中で、上記組成物を圧縮成形することに
より高磁束密度の樹脂磁石ロールを得ることがで
きる。本発明に於いて高分子化合物としてゴム系
のものを使用することは、他の組成物と混練配合
する際、及びロール状又はパイプ状に成形する際
に、流動化を妨げるため好ましくない。

ここで、磁気異方性定数の大きい磁石粒子は第
７図に示すような磁化容易軸９をもつている。磁
石に外部より磁界を加えると磁石内に磁束線が発
生するが、この時磁石粒子が容易に動ける状態で
あれば、その磁化容易軸９が磁束線と同じ向きに
配向する性質がある。

本発明方法によれば樹脂磁石ロールは射出成形
又は押出し成形により容易に能率的に製造できる
ので、その際に上記の性質を利用することができ
る。例えば上記混練組成物は第８−ａ図（横断面
図）及び８−ｂ図（第８−ａ図に示したＸ−
X′に沿つた縦断面図）に示したような非磁性体
領域１９と磁性体領域１８から成る型１５に押し
出して、ロール状又はパイプ状に成形する際に磁
気ブラシ用磁石ロールとして着磁すべき極と同じ
場所に外部から電磁石１７等で磁界を加えて磁束
線を発生させて、溶融状態にある樹脂に配合され
ている磁性粒子の磁化容易軸を磁束線の向きに配
向させることができる。

この際、現像磁極に対応する磁性体領域に磁石
ロール１２面に接して非磁性体部２０を直線状に
嵌合した金型により、現像磁極が磁界の反転しな
いピークが２つある磁界強度分布を有する磁界を
発生する磁気ブラシ用現像ロールを得ることがで
きる。

また金型として第９−ａ図（横断面図）及び第
９−ｂ図（第９−ａ図に示したＹ−Y′に沿つた
縦断面図）に示したように、非磁性体部を斜縞状
に設けて、磁性体１８と非磁性体１９が交互に磁
性体領域１８の内面に非磁性体部２０を斜縞状に
設けて、磁性体と非磁性体が交互になるように混
在領域を構成することにより更に有効な磁束構成
を有する磁石が得られる。すなわち第８−ａ図及
び第８−ｂ図に示した金型から得られる磁石ロー
ルは機能としては前述の第１図及び第２図に示し
た磁石ロールと同じであり、現像磁極の非磁性部
分にトナーのたまりが形成され、このトナーのた
まりにブロツキングした流動性の良くないトナー
が入り、トナーの流れが一時的に停止する。しか
し、次次とトナーが運ばれて、トナー供給の圧力
に耐えられなくなると、停止していたトナーは一
瞬のうちに移動する。このような状態になると、
現像された画像はトナーの流れが停止した部分で
は接触圧が高いために濃い現像が行なわれるが、
停止したトナーが再流動した部分では薄く現像さ
れ、現像むらを生ずることがある。しかし、第９
−ａ図及び第９−ｂ図の鋳型により製造される磁
石ロールではこのような現像を生ずることがな
く、既に提案されている現像磁極の長手方向に対
して斜めに複数の切欠部を設けた磁石ロール（特
開昭55−90982号参照）と同等の磁束構成を有す
る磁石が得られる。この場合磁束密度の大きさ
は、非磁性体部の厚さと、磁界の強さを変えるこ
とにより必要に応じ調整することができる。

このようにして得られる磁石ロールには下記に
示すような特長がある。

(1) ロール状成形時に着磁配向できるので生産性
に優れている。特に射出成形もしくは押出し成
形により一体成形体として製造できるので、焼
結磁石ロールや従来の樹脂磁石ロールの製造法
に比べて量産性に優れ、極めて安価に生産でき
る。

(2) 磁化容易軸を半径方向に配向した異方性磁石
ロールに比べて、磁化容易軸が磁石内を通る磁
束線と同じ向きに配向しているので磁気特性に
優れている。

(3) 可撓性があるため、割れたり欠けたりしにく
く、耐衝撃性がある。

(4) 型を用いて成形されるので寸法精度が高く、
後加工を必要としない。

(5) 焼結磁石に比べて密度が低いために軽量化が
計れる。

(6) プラスチツク磁石、ゴム磁石は焼結フエライ
ト磁石に比べて減磁が少ない。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の磁気ブラシの概略断面図であ
り、第２図は磁気ブラシの部分の拡大図であり、
第３図、第４図第５−ａ図、第５−ｂ図及び第５
−ｃ図は従来のゴム磁石ロールの異方化に関する
説明図であり、第６−ａ図及び第６−ｂ図は現像
用磁石ロールの構成及び着磁パターンを示す横断
面図及び縦断面図であり、第７図は磁気異方性定
数の大きい磁性粒子の磁化容易軸を示し、第８−
ａ図及び第８−ｂ図は本発明の実施において使用
する成形型の横断面図及び第８−ａ図に示したＸ
−X′に沿つた縦断面図であり、第９−ａ図及び
第９−ｂ図は同じく他の成形型の横断面図及び第
９−ａ図に示したＹ−Y′に沿つた縦断面図であ
る。 図中符号：１……潜像担持体；２……磁気ブラ
シ；３……非磁性担体スリーブ；４……磁石；５
……磁極部；６……中央部；７……磁石シート；
８……磁性粒子；９……磁化容易軸；１０……シ
ヤフト；１１……中実ロール；１２……磁石ロー
ル；１３……磁性材料；１４……磁束線；１５…
…金型；１６……インサートシヤフト；１７……
電磁石；１８……磁性体領域；１９……非磁性体
領域；２０……非磁性体部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 複数の磁性体領域と非磁性体領域とを円周方
   向に交互に有する円筒状金型に磁性材料と高分子
   化合物を含む混合物を入れて加圧しながら該磁性
   体領域を介して磁界を印加し、ロール状又はパイ
   プ状に一体に成形する複数の着磁極を有する磁気
   ブラシ用磁石ロールの製造方法において、該磁性
   体のうち１つの金型内面長手方向に磁力強度を部
   分的に制御するように非磁性体部材を部分的に設
   けて現像磁極を対応する領域とし、成形ロールの
   磁性材料の磁化容易軸が着磁極間を通る磁束線方
   向に配向するように磁界を印加して、現像磁極が
   複数ピークを持つ磁界強度分布を有する磁界を発
   生するようにしたことを特徴とする磁石ロールの
   製造方法。