JPH03186874A - Magnet roll - Google Patents

Magnet roll

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JPH03186874A
JPH03186874A JP32761989A JP32761989A JPH03186874A JP H03186874 A JPH03186874 A JP H03186874A JP 32761989 A JP32761989 A JP 32761989A JP 32761989 A JP32761989 A JP 32761989A JP H03186874 A JPH03186874 A JP H03186874A
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JP
Japan
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magnet
magnetic
roll
cylindrical
magnets
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JP32761989A
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Japanese (ja)
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Masaaki Sakata
正昭 坂田
Koji Akioka
宏治 秋岡
Takeshi Ikuma
健 井熊
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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  • Magnetic Brush Developing In Electrophotography (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide a developing device which can make color development and has a higher resolution by specifying the outside diameter, inside diameter and length of a cylindrical magnet and radially providing anisotropy in the diametral direction thereof. CONSTITUTION:The magnet constituting body built in a cylindrical developer transporting member (sleeve) 1 consisting of a nonmagnetic material is formed by fixing the cylindrical magnet 2 having plural magnetic poles to a magnet support 3 and further fixing the same to a roll shaft 4. The cylindrical magnet 2 is integrally molded in the relation 2DL/d<2>>=1 in the outside diameter D, inside diameter d and length L and has the anisotropy radially in the diametral direction. The magnetic flux density on the surface of the developer transporting member is increased in this way, by which the content of the magnetic powder in the developer is decreased and the grain size of the magnetic powder is reduced. The developing device which can make color development and has the higher resolution is thereby obtd.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、複写機やプリンター等の磁気ブラシ現像装置
に利用されるマグネットロールに関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a magnet roll used in magnetic brush developing devices such as copying machines and printers.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来の現像装置に使用されているマグネットロールとし
ては、例えば、円筒状のフェライト焼結磁石をロール軸
に固着した磁石構成体を、非磁性の円筒状の現像剤搬送
部材内に内蔵して相対的に回転自在となしたものが広く
使用されている。
A magnet roll used in a conventional developing device is, for example, a magnet structure in which a cylindrical sintered ferrite magnet is fixed to a roll shaft, which is built into a non-magnetic cylindrical developer conveying member and placed relative to the magnet. Those that are freely rotatable are widely used.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

しかしながら、前述の従来技術では、以下のような問題
点を有している。
However, the above-mentioned conventional technology has the following problems.

従来のマグネットロールに使用されている磁石は等方性
のフェライト焼結磁石のため、磁気特性が低く現像剤搬
送部材上で十分な表面磁束密度を得ることができない。
The magnets used in conventional magnet rolls are isotropic sintered ferrite magnets, which have low magnetic properties and cannot provide sufficient surface magnetic flux density on the developer transport member.

そのため、現像剤を搬送部組上に確実に拘束するために
、含有磁性yJitの多い現像剤を用いて現像を行って
いる。しかしながら、現像装置のカラー化や高解像度化
に対しては、現像剤中の含有磁性粉量を減らしたり、現
像剤中の磁性粉の粒径を小さくしたりすることが必要で
ある。このような現像剤を用いる場合、従来のマグネッ
トロールを用いて現像すると、背景部のカブリ等が生じ
鮮明な画像を得ることは困難である。
Therefore, in order to reliably restrain the developer on the conveyance unit assembly, development is performed using a developer containing a large amount of magnetic yJit. However, in order to increase the color and resolution of developing devices, it is necessary to reduce the amount of magnetic powder contained in the developer and to reduce the particle size of the magnetic powder in the developer. When such a developer is used for development using a conventional magnetic roll, it is difficult to obtain a clear image due to fogging in the background.

この対策として、マグネットロールの表面磁束密度を高
める方法としては、例えば、以下のことが挙げられる。
As a countermeasure to this problem, the following methods can be mentioned, for example, to increase the surface magnetic flux density of the magnet roll.

(1)磁石成形体の肉厚を厚くする。(1) Increase the thickness of the magnet molded body.

(2)特公昭60−37607号に記載の一直径方向に
異方性を有するフェライト焼結磁石をロル軸に固着した
構造とする。
(2) A sintered ferrite magnet having anisotropy in one diameter direction as described in Japanese Patent Publication No. 60-37607 is fixed to a roll shaft.

(1)については、マグネットロールの小型軽量化が困
難であるという問題点を有する。 (2)については、
磁石の異方性方向とその他の方向で、磁極の表面磁束密
度を着磁時に調整しなければならず、製造工程が複雑に
なり生産性が悪いという問題点を有する。また、いずれ
の場合も焼結磁石を用いているために、磁石が脆く割れ
、欠けが多い、寸法精度を確保するために円筒研磨など
の二次加工が必要、という問題点を有する。
Regarding (1), there is a problem in that it is difficult to reduce the size and weight of the magnet roll. Regarding (2),
The surface magnetic flux density of the magnetic pole must be adjusted in the anisotropic direction of the magnet and in other directions during magnetization, which has the problem of complicating the manufacturing process and poor productivity. In addition, since sintered magnets are used in both cases, there are problems in that the magnets are brittle and often crack and chip, and secondary processing such as cylindrical polishing is required to ensure dimensional accuracy.

上記焼結磁石の問題点を解決するために、樹脂結合型磁
石(ボンド磁石)を利用したマグネットロールも考案さ
れており、例えば、特開昭5586104号に記載の複
数個の異方性フェライトボンド磁石片を組み合わせてロ
ール軸に固着した構造のものなどがある。しかしながら
、この種のマグネットロールもフェライトボンド磁石を
用いていることから磁気特性が低く、十分な表面磁束密
度が得られないという問題点を有している。また、製造
上でも、別体の磁石片を成形後組み合わせて一体化する
工程が必要であり、生産性が悪いという問題点を有する
In order to solve the above-mentioned problems of sintered magnets, magnet rolls using resin-bonded magnets (bond magnets) have also been devised. Some have a structure in which magnetic pieces are combined and fixed to the roll shaft. However, since this type of magnet roll also uses a ferrite bond magnet, it has low magnetic properties and has the problem that a sufficient surface magnetic flux density cannot be obtained. In addition, in terms of manufacturing, a step is required in which separate magnet pieces are assembled and integrated after molding, resulting in a problem of poor productivity.

このように、フェライト磁石をマグネットロールに用い
る場合、その磁気特性が低いという問題点を有している
が、それ以外に磁石の温度特性が悪いため、現像装置の
現像濃度が周囲の温度変化にともなって変化してしまう
という問題点も有している。
As described above, when ferrite magnets are used in magnet rolls, there is a problem that their magnetic properties are low, but in addition to that, the temperature characteristics of the magnets are poor, so the developer density in the developing device is affected by changes in the surrounding temperature. There is also the problem that it changes with time.

以」二述べたことから、磁気特性の高い希土類磁石粉末
を樹脂により結合した希土類樹脂結合型磁石を、フェラ
イト磁石の代わりに用いることにより、上記の問題点を
解決することができる。しかしながら、この希土類樹脂
結合型磁石についても以下のような問題点を有している
From the above two points, the above problems can be solved by using a rare earth resin bonded magnet in which rare earth magnet powder with high magnetic properties is bonded with a resin instead of a ferrite magnet. However, this rare earth resin bonded magnet also has the following problems.

一般に行われている希土類樹脂結合型磁石の成形方法と
しては以下の二つの方法が挙げられる。
The following two methods are commonly used for forming rare earth resin-bonded magnets.

(1)圧縮成形法 (2)射出成形法 この二つの方法とも、戊形時金型内に磁場を加え異方性
を有する磁石を成形することができる。マグネットロー
ル用磁石としては、径方向に放射状に異方性を有する円
筒状磁石が適しているが、上記の二つの方法で成形する
場合には、成形品の長さに制約があり、磁石の外径(D
)、内径(d)および長さ(L)が次なる関係式を満足
するものしか成形できない。
(1) Compression molding method (2) Injection molding method Both of these methods can mold a magnet having anisotropy by applying a magnetic field within the mold during forming. Cylindrical magnets with radial anisotropy are suitable as magnets for magnet rolls, but when molded using the above two methods, there are restrictions on the length of the molded product, and the length of the magnet is limited. Outer diameter (D
), inner diameter (d), and length (L) that satisfy the following relational expression can only be molded.

2DL/d2<1 (参考文献: 浜野正曜、第9回高性能プラスチック磁
石の射出成形技術と応用開発講 演会講演要旨集、プラスチック工業 技術研究会、  1986) これは、磁石を成形するところの金型の円筒状キャビテ
ィーの内径を直径とする円(面積 πd2/4)を通る
磁束を、円筒状キャビティーの側面(面積πDL)を全
量横切るように誘導することにより放射状の磁場が形成
されるが、磁束の総量は内径によって決まるので、磁石
粉末の配向に十分な磁場を発生させるためには側面積を
大きくできないということによる。したがって、上記の
方法でマグネットロール用磁石を製造する場合、成形品
の長さに制約があるため、ロール軸に複数個の磁石を貼
合わせて用いなければならない。しかしながら、このよ
うに磁石を貼合わせた場合、磁石の継目での表面磁束密
度の乱れによって画像濃度むらが生じてしまい、現像装
置として使用できないという問題点を有する。
2DL/d2<1 (Reference: Masayo Hamano, Abstracts of the 9th Injection Molding Technology and Application Development Lecture for High-Performance Plastic Magnets, Plastic Industry Technology Research Group, 1986) A radial magnetic field is created by guiding the magnetic flux passing through a circle (area πd2/4) whose diameter is the inner diameter of the cylindrical cavity of the mold to completely cross the side surface of the cylindrical cavity (area πDL). However, since the total amount of magnetic flux is determined by the inner diameter, the lateral area cannot be increased in order to generate a sufficient magnetic field to orient the magnet powder. Therefore, when manufacturing a magnet for a magnet roll using the above method, since there are restrictions on the length of the molded product, a plurality of magnets must be attached to the roll shaft. However, when the magnets are bonded together in this way, there is a problem that unevenness in image density occurs due to disturbance of the surface magnetic flux density at the joints of the magnets, and the magnet cannot be used as a developing device.

そこで本発明は上記のような問題点を解決するもので、
その目的とするところは、現像剤中の磁性粉の含有量の
低下や磁性粉の微粒子化による、カラー化、高解像度化
が可能な高性能の現像装置に使用可能なマグネットロー
ルを提供することにある。さらに他の目的としては、現
像装置の使用環境下において、現像膿度むらを低減した
より安定な現像を可能とするマグネットロールを提供す
ることにある。またさらに他の目的としては、小型軽量
のマグネットロールを提供することにある。
Therefore, the present invention solves the above problems.
The purpose is to provide a magnet roll that can be used in high-performance developing devices that can provide color and high resolution by reducing the content of magnetic powder in the developer and making the magnetic powder finer particles. It is in. Still another object is to provide a magnet roll that enables more stable development with less unevenness in development purulence under the environment in which the developing device is used. Still another object is to provide a small and lightweight magnet roll.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明のマグネットロールは、回転自在な非磁性の円筒
状の現像剤搬送部材の内部に複数の磁極に着磁された円
筒状の磁石構成体を有するマグネッ)・ロールにおいて
、前記磁石構成体を形成する円筒状磁石が外径(以下り
と表わす)、内径(以下dと表わす)および長さ(以下
りと表わす)が2DL/d2≧1 なる関係であって一体で成形されており、かつ径方向に
放射状に異方性を有していることを特徴とする。
The magnet roll of the present invention is a magnet roll having a cylindrical magnet structure magnetized with a plurality of magnetic poles inside a rotatable non-magnetic cylindrical developer conveying member. The cylindrical magnet to be formed has an outer diameter (hereinafter referred to as d), an inner diameter (hereinafter referred to as d), and a length (hereinafter referred to as d) having a relationship of 2DL/d2≧1, and is integrally molded, and It is characterized by having radial anisotropy in the radial direction.

また、前記円筒状磁石が、磁石粉末、有機物樹脂および
必要ならば添加剤を加えた組成からなる成形用原料を、
磁場を印加した金型中を通過させて押出成形することに
より製造されたことを特徴とする。
Further, the cylindrical magnet is made of a molding raw material composed of magnet powder, an organic resin, and additives if necessary.
It is characterized by being manufactured by extrusion molding by passing through a mold to which a magnetic field is applied.

さらに、前記磁石粉末が、希土類元素とコバルトを主体
とする遷移金属からなる希土類磁石粉末あるいは希土類
元素と鉄を主体とする遷移金属およびほう素からなる希
土類磁石粉末であることを特徴とする。
Further, the magnet powder is characterized in that it is a rare earth magnet powder made of a rare earth element and a transition metal mainly composed of cobalt, or a rare earth magnet powder made of a rare earth element, a transition metal mainly composed of iron, and boron.

〔作用〕[Effect]

本発明の上記の構成によれば、磁気特性の高い希土類樹
脂結合型磁石を用いることにより、現像剤搬送部材表面
での磁束密度を上げることができ、現像剤中の磁性粉の
含有量を減らしたり、磁性粉の粒径を小さくすることに
よって、現像装置のカラー化や高解像度化を行うことが
可能となる。また、希土類磁石はフェライト磁石に比べ
温度特性が良く、これにより温度変化にともなう現像流
度むらを低減させることが可能となる。さらに、磁石成
形体の肉厚を薄くし、小型軽量のマグネットロールを得
ることが可能となる。
According to the above configuration of the present invention, by using a rare earth resin bonded magnet with high magnetic properties, the magnetic flux density on the surface of the developer conveying member can be increased, and the content of magnetic powder in the developer can be reduced. In addition, by reducing the particle size of the magnetic powder, it becomes possible to provide color development devices and higher resolution. In addition, rare earth magnets have better temperature characteristics than ferrite magnets, which makes it possible to reduce unevenness in development flow rate due to temperature changes. Furthermore, it is possible to reduce the wall thickness of the magnet molded body and obtain a small and lightweight magnet roll.

本発明のマグネットロールに使用する磁石の形状は長尺
の円筒形状であり、従来の希土類樹脂結合型磁石の成形
方法では成形することが困難であり、押出成形法を用い
る必要がある。押出成形法は従来の圧縮成形法や射出成
形法と異なり、連続成形であることから、成形品の磁石
の長さに関しては任意に成形することが可能である。さ
らに、戒形時金型内に磁場を印加することにより、従来
成形できなかった、径方向に放射状に異方性を有する長
尺の円筒状磁石を成形することも可能である。また、押
出成形法は、連続成形であることから生産性が高いこと
、および、成形品の寸法精度がよくほとんど磁石の二次
加工が不用であること、などの点から成形コストを低減
させることが可能である。
The shape of the magnet used in the magnet roll of the present invention is an elongated cylindrical shape, which is difficult to mold using conventional methods for molding rare earth resin bonded magnets, and requires the use of extrusion molding. Unlike conventional compression molding and injection molding, the extrusion molding method is continuous molding, so the length of the magnet of the molded product can be arbitrarily determined. Furthermore, by applying a magnetic field within the mold during molding, it is also possible to mold a long cylindrical magnet having radial anisotropy in the radial direction, which has not been possible conventionally. In addition, the extrusion molding method has high productivity because it is continuous molding, and the molded product has good dimensional accuracy and almost no secondary processing of magnets is required, which reduces molding costs. is possible.

本発明に利用できる有機物樹脂は、熱可塑性樹脂でも熱
硬化性樹脂でもよく、熱可塑性樹脂としては、例えばポ
リアミド、ポリフェニレンサルファイド(PPS)等の
プラスチック、塩素化ポリエチレンなどのエラストマー
 合成ゴムなどがある。熱硬化性樹脂としては、例えば
エチレン系不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂など
がある。
The organic resin that can be used in the present invention may be a thermoplastic resin or a thermosetting resin, and examples of the thermoplastic resin include plastics such as polyamide and polyphenylene sulfide (PPS), elastomers such as chlorinated polyethylene, and synthetic rubber. Examples of thermosetting resins include ethylenically unsaturated polyester resins and epoxy resins.

添加剤としては、金属石けん(ステアリン酸亜鉛、ステ
アリン酸カルシウムなど)、ワックス等の滑剤や、前記
架橋性の樹脂に対しては、パーオキサイド類などの架橋
反応を促進する添加剤なども用いることができる。
As additives, metal soaps (zinc stearate, calcium stearate, etc.), lubricants such as wax, and for the crosslinkable resins, additives that promote crosslinking reactions such as peroxides may also be used. can.

以下、本発明について実施例に基づき詳細に説明する。Hereinafter, the present invention will be described in detail based on examples.

〔実施例〕〔Example〕

第1図は本発明のマグネットロールの1実施例0− を示す断面図である。非磁性材からなる円筒状の現像剤
搬送部拐(以下スリーブと記載する)1内に、磁石構成
体を内蔵させた構造になっている。
FIG. 1 is a sectional view showing one embodiment 0- of the magnet roll of the present invention. It has a structure in which a magnet structure is built in a cylindrical developer conveying part (hereinafter referred to as sleeve) 1 made of a non-magnetic material.

磁石構成体は、複数の磁極を有する円筒状磁石2を磁石
支持体3に固着し、さらにこれをロール軸4に固着しで
ある。スリーブと磁石構成体は、お互いに回転自在とな
っている。
The magnet structure includes a cylindrical magnet 2 having a plurality of magnetic poles fixed to a magnet support 3, and further fixed to a roll shaft 4. The sleeve and the magnet structure are rotatable relative to each other.

第2図は本発明のマグネットロールを使用した現像装置
を含む画像形成装置の断面概観図である。
FIG. 2 is a cross-sectional schematic view of an image forming apparatus including a developing device using the magnet roll of the present invention.

第2図において、導電性の支持部11の上に光導電性を
有する感光層12を塗膜したものが潜像担持体である。
In FIG. 2, a latent image carrier is formed by coating a photoconductive layer 12 on a conductive support portion 11.

感光層12を帯電器13により所定の電位になるように
帯電させた後に、レーザー等の光源14から出射した光
を回転多面鏡等(図示せず)を用いて走査し、結像光学
系15により感光層12に結像させて電位コントラスト
を得て、潜像担持体上に静電潜像を形成する。一方、図
中19は現像器であり、像形成体である現像剤(以下ト
ナーと記載する)18を帯電させかつ第1図に示したよ
うな構造のマグネットロール16によ1− り搬送する。マグネットロール16中のスリーブに隣接
して搬送量規制部材で導電性かつ平板状のブレード17
が配設される。トナー1日はマグネットロール中の磁石
構成体の発する磁束によってスリーブ上に保持され、ブ
レード17で搬送量が規制され、潜像担持体とスリーブ
が近接している現像ギャップ部23に搬送される。現像
ギャップ部23で、 トナー18は静電潜像および現像
バイアス印加手段20(導電性の支持部11とスリーブ
との間に接続されている)による現像電界に応じて潜像
担持体に現像される。さらに顕像化された像は転写器2
1によって記録紙22等に静電的に転写され、加圧や加
熱等の手段により定着され所望の画像を得るものである
After the photosensitive layer 12 is charged to a predetermined potential by a charger 13, light emitted from a light source 14 such as a laser is scanned using a rotating polygon mirror or the like (not shown), and an imaging optical system 15 An image is formed on the photosensitive layer 12 to obtain a potential contrast, and an electrostatic latent image is formed on the latent image carrier. On the other hand, numeral 19 in the figure is a developing device, which charges a developer (hereinafter referred to as toner) 18, which is an image forming body, and transports it by a magnet roll 16 having a structure as shown in FIG. . Adjacent to the sleeve in the magnet roll 16 is a conductive and flat blade 17 that is a transport amount regulating member.
will be placed. The toner is held on the sleeve by the magnetic flux generated by the magnet structure in the magnet roll, the amount of toner conveyed is regulated by the blade 17, and the toner is conveyed to the developing gap portion 23 where the latent image carrier and the sleeve are close to each other. In the development gap section 23, the toner 18 is developed on the latent image carrier according to the electrostatic latent image and the development electric field by the development bias applying means 20 (connected between the conductive support section 11 and the sleeve). Ru. Further, the visualized image is transferred to the transfer device 2.
1, the image is electrostatically transferred onto a recording paper 22, etc., and fixed by means such as pressure or heating to obtain a desired image.

ここで第2図において、各部の電位は、潜像担持体の導
電性の支持部11をO[V]とすると、マグネットロー
ルのスリーブが−500[V]になるように設定した。
Here, in FIG. 2, the potential of each part was set so that if the electrically conductive support part 11 of the latent image carrier was O[V], the potential of the sleeve of the magnet roll was -500[V].

また各部の空隙を、潜像担持体とマグネットロール16
との間隙を0.2[mm]、  マグネットロール16
とブレード17との=12− 間隙を0.15[mm]に設定した。このように設定す
ることにより、コントラストが高く濃度階調性に優れた
トナー像を形成することが可能となった。
In addition, the gaps between the latent image carrier and the magnet roll 16 are
0.2 [mm] gap between magnet roll 16
The =12- gap between the blade 17 and the blade 17 was set to 0.15 [mm]. By setting in this way, it became possible to form a toner image with high contrast and excellent density gradation.

なお、第2図の構成は本発明を限定するものではなく、
また上述の数値も本発明を限定するものではないのは同
様であり、さらに現像剤は一成分トナーや二成分磁性ト
ナー等の既に公知である現像剤全てが適用可能なことは
いうまでもない。
Note that the configuration in FIG. 2 does not limit the present invention,
Furthermore, the above-mentioned values are not intended to limit the present invention, and it goes without saying that all known developers such as one-component toner and two-component magnetic toner can be used as the developer. .

第3図は本発明のマグネットロールに使用された希土類
樹脂結合型磁石の製造工程を示している。
FIG. 3 shows the manufacturing process of the rare earth resin bonded magnet used in the magnet roll of the present invention.

希土類磁石粉末と有機物樹脂と必要ならば添加剤を所望
の混合比に秤量、混合した後に、ロールミル、押出機等
の混練機で樹脂が溶融する温度以上に加熱して混練し、
コンパウンドを作製する。このコンパウンドを成形機に
投入し易い大きさに粉砕し、押出成形機に投入する。こ
こで使用した押出成形機は一軸のスクリュー式押出機で
ある。押出機中でコンパウンドは再び加熱され、樹脂が
溶融状態となり、この状態で押出機に接続された金3− 型に送り込まれる。金型中でコンパウンドは最終形状に
絞り込まれる。金型先端部では径方向に放射状に印可さ
れた配向磁場により、磁化容易軸が磁場の方向に揃うよ
うに磁石粉末が配向され、冷却されて、金型から磁石成
形体として押し出される。押し出された磁石は引き取ら
れ、適当な長さに切断される。切断された後に磁石を脱
磁し、熱硬化性樹脂を使用している場合には磁石成形体
をキユアリングし、その後最終的な長さに切断して、マ
グネットロール用磁石を成形した。ただし、結合剤とし
て熱可塑性樹脂を使用している場合は、キユアリング工
程を省略した。
Rare earth magnet powder, organic resin, and additives if necessary are weighed and mixed to a desired mixing ratio, and then heated and kneaded with a kneading machine such as a roll mill or an extruder to a temperature higher than the melting temperature of the resin,
Create a compound. This compound is pulverized to a size that can be easily fed into a molding machine, and then fed into an extrusion molding machine. The extruder used here was a single screw type extruder. The compound is heated again in the extruder to melt the resin, and in this state it is fed into a mold connected to the extruder. In the mold, the compound is squeezed into the final shape. At the tip of the mold, an orienting magnetic field applied radially in the radial direction orients the magnet powder so that the axis of easy magnetization aligns with the direction of the magnetic field, cools it, and extrudes it from the mold as a compact magnet. The extruded magnet is taken out and cut into appropriate lengths. After being cut, the magnet was demagnetized, and when a thermosetting resin was used, the magnet molded body was cured, and then cut into the final length to form a magnet for a magnet roll. However, if a thermoplastic resin was used as the binder, the curing step was omitted.

以下、さらに詳細な実施例を示す。More detailed examples will be shown below.

〔実施例1〕 Sm−Co系磁石粉末とナイロン12樹脂およびステア
リン酸亜鉛粉末を、それぞれの比率が92wt%、7.
9wt%および0.1wt%となるように混合、混練し
た後、磁場を印可しながら円筒形状に押出成形した。こ
の磁石を磁石1とする。また、Nd−Fe−B系磁石粉
末と、ビスフ=14− エノールA型エポキシ、ノボラック型エポキシの混合物
からなる樹脂粉末および添加剤としてステアリン酸カル
シウム粉末とシリカ粉末を、それぞれの比率が90wt
%、9.4.wt%、0.6w七%となるように混合、
混練した後、磁場を印可しながら円筒形状に押出成形し
た。この磁石を磁石2とする。成形した磁石の形状は、
磁石1、磁石2ともに外径18mm、内径16mm、長
さ216mmであった。これら磁石に12極の均等着磁
を行い、マグネットロールを作製した。第1表に、これ
らマグネットロールの表面磁束密度の測定結果を示す。
[Example 1] Sm-Co magnet powder, nylon 12 resin, and zinc stearate powder were mixed at a ratio of 92 wt%, 7.
After mixing and kneading so that the concentrations were 9 wt% and 0.1 wt%, they were extruded into a cylindrical shape while applying a magnetic field. This magnet will be referred to as magnet 1. In addition, a resin powder consisting of a mixture of Nd-Fe-B magnet powder, bisfu=14-enol A type epoxy, and novolac type epoxy, and calcium stearate powder and silica powder as additives were used at a ratio of 90 wt.
%, 9.4. wt%, mixed to be 0.6w7%,
After kneading, the mixture was extruded into a cylindrical shape while applying a magnetic field. This magnet will be referred to as magnet 2. The shape of the molded magnet is
Both magnet 1 and magnet 2 had an outer diameter of 18 mm, an inner diameter of 16 mm, and a length of 216 mm. These magnets were uniformly magnetized with 12 poles to produce a magnet roll. Table 1 shows the measurement results of the surface magnetic flux density of these magnet rolls.

第1表中、磁石3.4.5はそれぞれ比較例を示してい
る。磁石3は、磁石1と同じ組成の原料を磁場を印可し
ながら射出成形したものである。ただし、射出成形法で
十分な磁気特性の成形品を得るためには、成形2品の形
状を外径18mm、内径16mm、長さ6mmとしなけ
ればならず、そのため、マグネットロールにはこの形状
の磁石を36個接着して用いた。磁石4は、Sm−Co
系磁石粉末とエポキシ樹脂を、それぞ=15− 第1表 *マグネットロール軸方向の表面磁束密度差(最大値−
最小値)の値 れの比率が98wt%と2wt%となるように混合、混
練し、磁場を印可しながら圧綿成形したものである。圧
縮成形法でも射出成形法と同様に、十分な磁気特性の成
形品を得るためには、成形品の形状を外径18mm、内
径16mm、長さ4mmとしなければならず、そのため
、マグネットロールにはこの磁石を54個接着して用い
た。磁石5は、従来用いられている焼結フェライト磁石
で16− ある。ただし、磁石の形状は、外径18mm、内径6m
m、長さ216mmである。表中の表面磁束密度は、外
径20mmのスリーブ表面で測定した。第1表から明ら
かなように、フェライト磁石の代わりに希土類磁石を使
用することにより、磁石の薄肉軽量化を行っても大きな
表面磁束密度を得ることが可能である。また、射出成形
法、圧縮成形法による磁石(磁石3.4)を用いたマグ
ネットロールでは、軸方向の表面磁束密度差が大きいこ
とが分かる。これは磁石の貼合わせ部分での表面磁束密
度の変化が大きいためである。これに対し、本発明のマ
グネットロールでは、表面磁束密度の均一性に優れてい
る。
In Table 1, magnets 3, 4, and 5 each represent a comparative example. The magnet 3 is made by injection molding a raw material having the same composition as the magnet 1 while applying a magnetic field. However, in order to obtain a molded product with sufficient magnetic properties using the injection molding method, the two molded products must have an outer diameter of 18 mm, an inner diameter of 16 mm, and a length of 6 mm. Therefore, the magnet roll has this shape. Thirty-six magnets were glued together and used. The magnet 4 is Sm-Co
system magnet powder and epoxy resin, each = 15- Table 1 * Surface magnetic flux density difference in the axial direction of the magnet roll (maximum value -
The mixture was mixed and kneaded so that the ratio of the difference in the minimum value (minimum value) was 98 wt% and 2 wt%, and compressed while applying a magnetic field. In the compression molding method, as in the injection molding method, in order to obtain a molded product with sufficient magnetic properties, the shape of the molded product must be 18 mm in outer diameter, 16 mm in inner diameter, and 4 mm in length. 54 of these magnets were glued together and used. The magnet 5 is a conventionally used sintered ferrite magnet. However, the shape of the magnet is 18 mm in outer diameter and 6 m in inner diameter.
m, and the length is 216 mm. The surface magnetic flux density in the table was measured on the surface of a sleeve with an outer diameter of 20 mm. As is clear from Table 1, by using a rare earth magnet instead of a ferrite magnet, it is possible to obtain a large surface magnetic flux density even if the magnet is made thinner and lighter. Furthermore, it can be seen that the difference in surface magnetic flux density in the axial direction is large in the magnet rolls using magnets produced by injection molding and compression molding (magnet 3.4). This is because there is a large change in surface magnetic flux density at the bonded portion of the magnet. In contrast, the magnet roll of the present invention has excellent uniformity of surface magnetic flux density.

〔実施例2〕 次に実施例1で作製したマグネットロールを用い、 ト
ナー中の磁性粉含有量とベタ画像の画像流度および背景
部の画像濃度との関係を調べた。まず、トナーの磁性粉
含有量とベタ画像の画像濃度については、現像バイアス
電圧を調整して、磁石1.2および5を用いたマグネッ
トロールではOD値1.2以上の十分な値が得られた。
[Example 2] Next, using the magnetic roll produced in Example 1, the relationship between the magnetic powder content in the toner, the image flow rate of a solid image, and the image density of the background area was investigated. First, regarding the magnetic powder content of the toner and the image density of the solid image, by adjusting the developing bias voltage, a sufficient value of OD value of 1.2 or more can be obtained with the magnet roll using magnets 1.2 and 5. Ta.

しかしながら、磁石3および4を用いたマグネットロー
ルを使用した場合、磁石の継目部分での画像濃度むらが
顕著であった。これは実施例1で述べたように、磁石の
継目部分での表面磁束密度の乱れによるものである。ま
た、磁石5を用いたマグネットロールを使用した場合で
も、 トナーの磁性粉含有量が30wt%以下になると
磁気ブラシの形成が困難になり、これ以上磁性粉含有量
を低減化することは困難であった。一方、磁石1および
2を用いたマグネットロールを使用した場合には、 ト
ナーの磁性粉含有量が30wt%以下でも磁気ブラシを
形成することが可能であり、 16wt%まで磁性粉含
有量を低減することが可能であった。次に、トナーの磁
性粉含有量と背景部画像浦度との関係については、現像
バイアス電圧の調整の如何にほとんど左右されず、磁石
5を使用した場合には、磁性粉含有量が40wt%以下
になると背景部に現像剤付着(カブリ)が発生した。磁
石1および2を使用した場合には、共に磁性粉含有量が
8− 25wt%程度までカブリの小さい画像を形成すること
が可能であった。
However, when a magnet roll using magnets 3 and 4 was used, unevenness in image density was noticeable at the joint portion of the magnets. As described in Example 1, this is due to the disturbance in the surface magnetic flux density at the joint portion of the magnet. Furthermore, even if a magnetic roll using the magnet 5 is used, it becomes difficult to form a magnetic brush when the magnetic powder content of the toner becomes 30 wt% or less, and it is difficult to further reduce the magnetic powder content. there were. On the other hand, when a magnetic roll using magnets 1 and 2 is used, it is possible to form a magnetic brush even if the magnetic powder content of the toner is 30 wt% or less, and the magnetic powder content can be reduced to 16 wt%. It was possible. Next, the relationship between the magnetic powder content of the toner and the background area image roughness is almost unaffected by the adjustment of the developing bias voltage, and when the magnet 5 is used, the magnetic powder content is 40 wt%. Below this, developer adhesion (fogging) occurred in the background area. When magnets 1 and 2 were used, it was possible to form images with small fog up to a magnetic powder content of about 8-25 wt%.

〔実施例3〕 第2図に示されるような現像装置を用い、 トナー18
をスチレンアクリル系の樹脂にフェライト粒子(飽和磁
化88 e m u / g )を30wt%、カーボ
ンブラック4wt%、その伯の添加剤約1wt%を混合
した構成として、個数平均粒子径8μmで飽和磁化26
 e m u / gの一成分磁性トナーを用い、現像
バイアス電圧−500Vを印可して現像し普通紙に転写
定着して画像形成を行った。
[Example 3] Using a developing device as shown in FIG. 2, toner 18
The composition is a mixture of styrene-acrylic resin, 30 wt% of ferrite particles (saturation magnetization: 88 e mu / g), 4 wt% of carbon black, and about 1 wt% of the additive, and has a saturation magnetization with a number average particle diameter of 8 μm. 26
Using a one-component magnetic toner of emu/g, a developing bias voltage of -500 V was applied to develop the image and transfer and fix it onto plain paper to form an image.

ここで、マグネットロールとしては、本発明の実施例と
して磁石1および2を使用し、比較例として磁石5を使
用した。磁石1および2を使用した場合には、マグネッ
トロール16のスリーブ上にトナー18の搬送に十分な
磁気ブラシが形成され、最大OD値1.5で背景部にカ
ブリのないコントラストの高い画像が得られ、3ポイン
ト程度の小さい文字でも正確に形成できる600DP工
の解像度が得られた。また0、5mm角の小さい画素1
9− で約100階調の面積階調が得られた。一方、磁石5を
使用した場合は、現像バイアス電圧のみ400■に変え
、後は同じ条件で画像形成を行った。この場合には、マ
グネットロール16のスリーブ上にトナー18の搬送に
十分な磁気ブラシが形成され、ベタ画像部の最大OD値
1.5と高温度の画像が得られるが、背景部に過剰なカ
ブリを生じ画質の低い画像しか得られなかった。
Here, as the magnet roll, magnets 1 and 2 were used as examples of the present invention, and magnet 5 was used as a comparative example. When magnets 1 and 2 are used, a magnetic brush sufficient to convey the toner 18 is formed on the sleeve of the magnet roll 16, and a high-contrast image with no fog in the background can be obtained with a maximum OD value of 1.5. A resolution of 600 DP was achieved, allowing accurate formation of even small characters of about 3 points. In addition, a small pixel 1 of 0.5 mm square
9-, area gradation of approximately 100 gradations was obtained. On the other hand, when magnet 5 was used, only the developing bias voltage was changed to 400 cm, and image formation was performed under the same conditions. In this case, a magnetic brush sufficient to convey the toner 18 is formed on the sleeve of the magnet roll 16, and an image with a maximum OD value of 1.5 and a high temperature in the solid image area is obtained, but there is an excessive amount in the background area. Fog occurred and only images of low quality were obtained.

〔実施例4〕 第2図に示されるような現像装置を用い、 トナー18
をポリエステル系の樹脂に光透過性の良いフェライト粒
子(飽和磁化88 e m u / g )を30wt
%、シアン着色剤4wt%、その他の添加剤約1wt%
を混合した構成として、個数平均粒子径6μmで飽和磁
化26 e m u / gの一成分磁性トナーを用い
、現像バイアス電圧−450Vを印可して現像し普通紙
に転写定着して画像形成を行った。ここで、マグネット
ロールとしては、本発明の実施例として磁石1および2
を使用し、比較例として磁石5を使用した。磁石1およ
び2を20− 使用した場合には、マグネットロール16のスリーブ上
にシアン現像剤による磁気ブラシが形成され、色濁りが
少なく最大OD値1.5で背景部にカブリのないコント
ラストの高い画像が得られ、0.5mm角の小さい画素
でも約64階調の面積階調が得られた。また、イエロー
着色剤、マゼンダ着色剤を使用した場合にも同様の結果
が得られた。一方、磁石5を使用した場合には、マグネ
ットロール16のスリーブ上に磁気ブラシは形成され、
ベタ画像部の最大OD値1,5と高濃度の画像が得られ
るが、階調性の低い黒ずんだ低画質の画像しか得られな
かった。
[Example 4] Using a developing device as shown in FIG. 2, toner 18
30wt of ferrite particles with good optical transparency (saturation magnetization 88 e mu / g) are added to polyester resin.
%, cyan colorant 4wt%, other additives approximately 1wt%
Using a single-component magnetic toner with a number average particle diameter of 6 μm and a saturation magnetization of 26 e mu / g, a developing bias voltage of -450 V was applied to develop the toner, which was then transferred and fixed onto plain paper to form an image. Ta. Here, as the magnet roll, magnets 1 and 2 are used as an example of the present invention.
Magnet 5 was used as a comparative example. When magnets 1 and 2 are used, a magnetic brush of cyan developer is formed on the sleeve of the magnet roll 16, resulting in less color turbidity, a maximum OD value of 1.5, and high contrast with no background fog. An image was obtained, and area gradation of about 64 gradations was obtained even with small pixels of 0.5 mm square. Similar results were also obtained when yellow colorant and magenta colorant were used. On the other hand, when the magnet 5 is used, a magnetic brush is formed on the sleeve of the magnet roll 16,
Although a high-density image with a maximum OD value of 1.5 in the solid image portion was obtained, only a dark, low-quality image with low gradation was obtained.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上述べたように本発明によれば、外径D、内径dおよ
び長さLが、 2DL/d2≧1 なる関係であって一体で成形されており、かつ径方向に
放射状に異方性を有している希土類樹脂結合型円筒状磁
石を用いたマグネットロールを現像装置に使用すること
により、 トナー中の磁性体の21− 含有量を減らしたり、磁性体の粒径を小さくすることに
よって、現像装置のカラー化や高解像度化を行うことが
可能となるという優れた効果を有する。そのため、広く
電子写真等の現像装置に応用することができ、特にプリ
ンターや複写機やファクシミリやデイスプレーに応用す
れば効果が太きい。
As described above, according to the present invention, the outer diameter D, the inner diameter d, and the length L are integrally molded with the relationship of 2DL/d2≧1, and are radially anisotropic in the radial direction. By using a magnet roll using a rare earth resin bonded cylindrical magnet in the developing device, the content of magnetic material in the toner can be reduced, and the particle size of the magnetic material can be reduced. This has the excellent effect of making it possible to use a developing device in color and with higher resolution. Therefore, it can be widely applied to developing devices such as electrophotography, and is particularly effective when applied to printers, copying machines, facsimile machines, and displays.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の実施例におけるマグネットロールの断
面図。 第2図は本発明の実施例における現像装置の断面概観図
。 第3図は本発明のマグネットロールに使用された樹脂結
合型磁石の製造工程を示す図。 以  上
FIG. 1 is a sectional view of a magnet roll in an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional schematic diagram of a developing device in an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a diagram showing the manufacturing process of the resin-bonded magnet used in the magnet roll of the present invention. that's all

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)回転自在な非磁性の円筒状の現像剤 搬送部材の内部に複数の磁極に着磁された円筒状の磁石
構成体を有するマグネットロールにおいて、前記磁石構
成体を形成する円筒状磁石が外径(以下Dと表わす)、
内径(以下dと表わす)および長さ(以下Lと表わす)
が 2DL/d^2≧1 なる関係であって一体で成形されており、かつ径方向に
放射状に異方性を有していることを特徴とするマグネッ
トロール。
(1) In a magnet roll having a cylindrical magnet structure magnetized with a plurality of magnetic poles inside a rotatable non-magnetic cylindrical developer conveying member, the cylindrical magnet forming the magnet structure is Outer diameter (hereinafter referred to as D),
Inner diameter (hereinafter referred to as d) and length (hereinafter referred to as L)
2DL/d^2≧1, the magnetic roll is integrally molded, and has radial anisotropy in the radial direction.
(2)前記円筒状磁石が、磁石粉末、有機 物樹脂および必要ならば添加剤を加えた組成からなる成
形用原料を、磁場を印加した金型中を通過させて押出成
形することにより製造されたことを特徴とする請求項1
記載のマグネットロール。
(2) The cylindrical magnet was manufactured by extrusion-molding a molding raw material consisting of magnet powder, an organic resin, and, if necessary, additives, by passing it through a mold to which a magnetic field was applied. Claim 1 characterized in that
Magnetic roll as described.
(3)前記磁石粉末が、希土類元素とコバ ルトを主体とする遷移金属からなる希土類磁石粉末ある
いは希土類元素と鉄を主体とする遷移金属およびほう素
からなる希土類磁石粉末であることを特徴とする請求項
2記載のマグネットロール。
(3) A claim characterized in that the magnet powder is a rare earth magnet powder made of a rare earth element and a transition metal mainly composed of cobalt, or a rare earth magnet powder made of a rare earth element, a transition metal mainly composed of iron, and boron. The magnetic roll according to item 2.
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