JPH0559471U - 現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 磁石ロールを工夫することによって構造が簡
単で安価に製造できる現像装置を提供せんとするもので
ある。 【構成】 表面に多極に異方性磁極が形成された略円柱
状樹脂磁石であって且つその断面の相当直径が３０ｍｍ
以下であるとともに曲げ強度が１２００ｋｇ／ｃｍ² 以
上であり、且つ長手方向両端部が切断加工のみで形成さ
れた磁石ロールを、当該磁石ロール両端部において現像
装置側に直接固定された外部支持部材を介して横架固定
したことを特徴とする現像装置である。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は普通紙用複写機、プリンター、ファクシミリ等、静電現像方式の装置 に用いる現像装置に関し、更に詳しくは磁石ロールの取付け方法を工夫すること で、新規な組立方法に適合させることができ、しかも安価に提供できることを可 能にした現像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

複写機やファクシミリ、更にはプリンタ等の静電現像装置には図１０（イ),（ ロ）に示すように、円柱又は円筒状のマグネット１の両端に軸部２ａ，２ｂを設 けた磁石ロールｍを外套金属スリーブＳに内装するとともに、磁石ロールｍとス リーブＳを相対的に回転可能にした装置が組み込まれている。 従来、この磁石ロールｍとしては、図１１に示す如く金属シャフト２の周囲に 複数のマグネット片１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄを貼り合わせたもの、図１２に示す 如くシャフト２の周囲に多極着磁した円筒状磁石１´を外嵌したもの、図１３に 示す如く金属製シャフトを用いることなく、軸部２ａ，２ｂを含めた全体を樹脂 磁石材料で一体成形したもの、図１４に示す如く軸部用ピン２ａ´，２ｂ´を中 実の略円柱状磁石１”の両端部にインサート成形したもの等が知られている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

図１１の方式のものはその磁石の組合せ方法によっては極めて高い磁界を発生 させられるので有用であるが、必要な磁極数に相当する磁石が必要で必ずしも低 コストを実現出来る構造とは言えない。また図１２の方式のものは円筒状の焼結 フェライト磁石あるいは射出成形や押出し成形によって得た円筒状樹脂磁石にシ ャフトを挿入固定するか、若しくはシャフトと樹脂磁石材料を一体的にインサー ト成形して得ているが、特に押出し成形による方法は性能的にも優れており、ま たコストも前記した各方法のなかで最も低く普及している。

【０００４】 しかしながら、図１３として示した全体を樹脂磁石で一体成形するものを除く 他のものは、押出し成形法によるものを含めいずれも軸部となるべき精密加工を 施した金属シャフトが必要であるため、金属シャフトのコスト負担により低コス ト化には限界がある。一方、図１３として示す軸部を含めて全体を樹脂磁石材料 で一体成形するものは金属シャフトのコスト負担が不要であり、且つ部品点数を 少なくできる利点はあるものの、その反面、成形金型が複雑で射出成形自体のコ ストが高いことに加えて、軸部もフェライト粉を大量に充填した樹脂磁石材料か ら成形されているために、軸受け部を摩耗させるおそれがあり、耐久性に問題が ある。

【０００５】 また別の問題として、従来の磁石ロールには組立手順上の問題もあった。即ち 、従来の磁石ロールｍを実用に供するには、金属スリーブＳに組み込んだうえ静 電現像装置に組み込んでいる。しかし、この組立の流れをみると、金属スリーブ Ｓへの磁石ロールｍの組み込み作業は現像装置の組立と完全に別個に行われるの で組立の生産性上での無駄がある。最も合理的には磁石ロールｍを別工程で予め 金属スリーブＳに組み込むことなく、磁石ロールｍをそのまま部品の状態で現像 装置の組立工程に供し、多数の部品と共に一挙に組み立てる方式が推奨される。 しかしながら前記した従来の磁石ロールｍはこのような合理的組立工程に適合し なかった。

【０００６】 本考案はかかる従来技術の問題を解決し、磁石ロールの構成を工夫することに よって、安価であるとともに、新規な組立方法に適合させることができる現像装 置を提供せんとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案者は前記課題を解決するために、高価な精密加工シャフトあるいは金属 製の軸部用ピンを使用せず、しかも軸部を含めて全体を射出成形するときのよう に高価な成形金型を用いたり、軸受部の磨耗が生じたりすることもない磁石ロー ルの構成について鋭意検討を重ねた結果、本考案を完成したものであり、単純且 つ製造容易な磁石ロールを、現像装置側に直接固定された簡易な外部支持部材を 介して横架固定することによって前記課題を解決したものである。

【０００８】 かかる課題を解決した本考案は、表面に多極に異方性磁極が形成された略円柱 状樹脂磁石であって且つその断面の相当直径が３０ｍｍ以下であるとともに曲げ 強度が１２００ｋｇ／ｃｍ² 以上であり、且つ長手方向両端部が切断加工のみで 形成された磁石ロールの両端側を、当該磁石ロール両端部において現像装置側に 直接固定される外部支持部材を介して横架固定したことを特徴としている。

【０００９】 外部支持部材の素材としては金属を用いてもよいが安価な合成樹脂を用いるこ とが好ましい。外部支持部材の形状及び外部支持部材の磁石ロールへの取付け方 法としては種々のものが考慮されるが、例えば、磁石ロールの端面に対面する部 分に針状ピンを突設した略Ｌ字状部材を外部支持部材として用い、前記針状ピン を磁石ロール端面に刺し込むことによって磁石ロールを外部支持部材に横架固定 すること等が採用される。

【００１０】

【作用】

本考案の現像装置においては、磁石ロールは予め金属スリーブに組み込まれる ことなく現像装置組み立て工程に部品として他の部品とともに供せられる。そし て、磁石ロールは現像装置の組み立て工程のなかで現像装置側に直接固定される 外部支持部材を介して現像装置に組み込まれる。本考案の磁石ロールはシャフト は存在しないものの、曲げ強度を１２００ｋｇ／ｃｍ² 以上としていることから 自重に抗する充分な機械的強度を有している。また、本磁石ロールはシャフトが 存在しない結果、磁石ロールの径方向中心部にも樹脂磁石材料が存在するが、本 磁石ロールでは略円柱状樹脂磁石の相当直径を３０ｍｍ以下とすることにより、 径方向中心付近の磁石材料の磁力も表面磁力の強化に寄与させており、径方向中 心部に位置する磁石材料も無駄にはなっていない。

【００１１】

【実施例】 次に本考案の詳細を図示した実施例に基づき説明する。図１は本考案の現像装 置における特徴部分である磁石ロールと固定方法の概念を示し、説明を容易とす るためスリーブＳや周辺装置を省略して表現している。本考案の現像装置は、断 面の相当直径が３０ｍｍ以下であるとともに曲げ強度が１２００ｋｇ／ｃｍ² 以 上であり、且つ長手方向両端部が切断加工のみで形成された磁石ロールＭを、磁 石ロール両端部において現像装置側Ｚに直接固定される外部支持部材３を介して 横架固定したことを特徴としている。

【００１２】 磁石ロールＭは図例の如く略円柱状の形状を有し、金属シャフトを有すること なく全体が樹脂磁石より形成されている。本考案において用いられる略円柱状の 概念は単なる円柱に限定されず表面に若干の条溝や凸条が存在する場合でも、そ の包絡面が円柱面となるような略円柱形状は含まれている。また本考案では、か かる磁石ロールＭを回転させた時の最大回転外径を相当直径と定義する。本考案 ではこの相当直径を３０ｍｍ以下に設定している。相当直径が３０ｍｍを超える と磁気的に無駄となるマグネット部分が生じ、本考案の狙いである安価な磁石ロ ールを提供するとの主旨に反する。例えば、直径が３５ｍｍのマグネットの場合 、中実の円柱状とした場合と、中心部に直径５ｍｍの穴を設けた円筒状磁石とし た場合とでは磁石表面にて測定される磁界に殆ど差は無く、結局中心部の直径５ ｍｍ部分の磁石は磁石ロール用磁石としては機能していないと判断され、この部 分の樹脂磁石材料は全く無駄といえる。本考案はこれらを考慮して、磁石ロール を構成する全ての磁石材料が表面磁力の強化に寄与でき、且つ表面に設けた多極 異方性磁極を最も有効に発揮させ得る構造を検討した。そしてこの結果、表面磁 界に寄与しない中心部分が実質上存在しない磁石ロールＭの大きさ、即ち言い換 えれば磁石ロールＭを構成する磁石材料の全てを表面磁界形成に寄与させること ができる大きさは相当直径が３０ｍｍ以下であることを見いだし、この範囲内に 磁石ロールＭの直径を設定した。

【００１３】 本考案では支持の基体となる金属シャフトを省略することにより、金属シャフ トに要するコスト負担をなくしている。シャフトの排除は当該排除箇所を磁石材 料で満たすことにより小径の磁石ロールＭで強い表面磁力を得ることを可能にす るが、一方でシャフトの他の機能である磁石ロールＭの直状形状を保持する機能 をも失うことを意味する。即ち、シャフトは軸受け構造に必須である以外に磁石 ロールＭのように細長い構造物の自重たわみ強度を保持する機能も有している。 したがって本考案ではシャフトを除去した結果、磁石ロールＭ自身の自重に抗し うるだけの自重たわみ強度が必要となる。この問題に対処するには従来多用され ている軟質ゴムや軟質樹脂をベースにした軟質樹脂磁石ではたわみ強度が不十分 であり、このため、本考案は磁石ロールＭの素材として１２００ｋｇ／ｃｍ² 以 上の曲げ強度が発揮できる硬質樹脂磁石を用いた。曲げ強度として１２００ｋｇ ／ｃｍ² 以上のものを用いるのは、曲げ強度が１２００ｋｇ／ｃｍ² 未満では磁 石の相当直径のサイズによっては磁石ロールとしての組み付け時や使用中にたわ みが生じる可能性があるためである。

【００１４】 また本考案の現像装置においては、磁石ロールＭの両端部が切断加工のみで形 成されていることにも特徴がある。即ち、熱可塑成形された磁石ロールＭの両端 部に切断というきわめて簡単な加工のみを施し、この部分を現像装置側Ｚに直接 固定される外部支持部材３，３に関係づけることで当該磁石ロールＭを横架状態 での現像装置への組み込みを可能にしている。磁石ロールＭの加工は極めて簡易 であり、安価な設備を用いて短時間で行うことができる。磁石ロールＭの製法で ある熱可塑性成形としては押出し成形、射出成形、圧縮成形等の一般的な製法が 採用できる。

【００１５】 かかる磁石母材の成形は連続長尺の成形体の取得が容易な押出し成形法による のが最も好適である。例えば、円柱状磁石を一定速度で連続的に成形しつつ成形 速度と同期して移動する切断機で切断すれば簡単な設備で且つ追加的工数を新た に要することなく磁石ロールＭを得ることができる。また、磁石母材を射出成形 で得ることも可能で、このときは射出成形金型から取り出した後、端部を切断処 理すれば良いが、この場合は追加的な工数が必要となるので、本考案の磁石の成 形法としては連続長尺品が得られる押出し成形法が最も好ましいといえる。

【００１６】 本考案で用いるのに好適な樹脂磁石は硬質熱可塑性樹脂にフェライト粉を充填 したものである。硬質熱可塑性樹脂の好適な代表例はポリアミド、線状ポリエス テル、ポリフェニレンサルファイド、ポリフェニレンオキサイドあるいはこれら の変性物等、汎用エンジニアリングプラスチックと称されるものである。フェラ イト粉としては異方性のバリウムフェライト、ストロンチウムフェライト粉が用 いられる。樹脂磁石中のフェライト含有量は必要とされる磁気特性と力学的強度 を考慮して適宜決定するが、通常５０〜７０体積％に設定される。

【００１７】 外部支持部材３は、現像装置側Ｚに固定することができ、且つ磁石ロールＭを 横架状態で保持できるものであれば任意のものが採用できる。例えば図２（イ), （ロ）で示す如く、略Ｌ字形状となした外部支持部材３ａを用いることができる 。略Ｌ字状の外部支持部材３ａと磁石ロールＭとの固定は接着、嵌合等による方 法を適宜採用できる他、磁石ロールＭとの接触面となる部分に粗面加工を施して 磁石ロールＭを摩擦係止することも好ましい実施例である。また外部支持部材３ ａと現像装置側部材Ｚとの固定方法もネジ止め、嵌合、接着による等任意である 。また外部支持部材３ａは金属製とすることも可能であるが合成樹脂製とするこ とがコスト上有利である。また金属製とする場合は磁石ロールＭの磁気特性への 影響を避けるために非磁性体とすることが必要である。

【００１８】 図３は、外部支持部材３ａ，３ａ間に横架固定された磁石ロールＭを示し、図 中二点鎖線で示す部分がスリーブＳである。スリーブＳは図示しない機構により 磁石ロールＭに対して非接触状態を維持しなから回転可能に支持される。尚、以 後の説明においてスリーブＳは図示しないが、外部支持部材を介して現像装置側 Ｚに固定された磁石ロールＭにはスリーブＳが外装されているのは勿論である。 磁石ロールＭを現像装置側Ｚに直接固定された外部支持部材３ａに横架固定する 手順には、図４に示すように、外部支持部材３ａを現像装置側Ｚに固定する作業 と、外部支持部材３ａ，３ａ間に磁石ロールＭを横架固定する作業とがあるが、 両作業のうちいずれを先に行うかは、両作業において採用する具体的固定手段に よって適宜決定すればよい。

【００１９】 図５は略Ｌ字部材における立設面に突片４を形成し、当該突片４により磁石ロ ールＭ下端を支持することにより、磁石ロールＭの位置決めと固定を容易にした 外部支持部材３ｂの例である。

【００２０】 また図６として示すものは、略Ｌ字状部材における立設面に複数の針状ピン５ ，５……を突設した外部支持部材３ｃを構成し、前記針状ピン５，５……を磁石 ロールＭの端面に一部刺し込むことによって磁石ロールＭを簡易に横架固定する 場合である。

【００２１】 本考案の磁石ロールでは略円柱状樹脂磁石３の両端は切断加工のみによって形 成される。前記した実施例はその最も簡単な端面構造であるところの直角平面状 の端面構造を採用した場合であるが、端面構造は切断加工のみによって達成され るものであれば他のものも採用される。例えば、マグネットの磁極を現像装置の 設計から要求される方向に配置することが必要となることがあり、その際は所定 の磁極を所定位置に配置する必要があるが、この場合には角度位置決めを容易と するために図７（イ),（ロ）に示すように異方的に切断された端面構造を用いる ことが好適である。かかる切断面を形成するには切断刃の取り付け角度が異なる 複数の切断機を用いればよい。このような異方的な形状を有する端面部に対して は、例えば図８（イ),（ロ）に示すように異方的に切断された端面構造に対応し た形状を有する外部支持部材３ｄ，３ｅを用いれば、磁石ロールＭの回転方向の 位置決めができるとともに固定状態も堅固となる。

【００２２】 このような実施例では磁石ロールＭを横架固定を、外部支持部材を磁石ロール Ｍの端面に直接固定することで行っているために、固定の方法によっては磁石ロ ールＭの端部における磁気特性を乱す場合がある。このような場合には磁石ロー ルＭの長さを現像必要長さよりも２０ｍｍ以上長くして外部支持部材固定用の余 長部を設けることで対処することが好ましい。しかしながら両端支持が可能で、 且つ磁気特性の乱れに問題がないならば２０ｍｍ以下のものも本考案の対象であ る。

【００２３】 前記した各実施例では、外部支持部材は磁石ロールＭの端面に固定することで 磁石ロールＭを横架固定したが、外部支持部材は両端部近傍であれば端面以外の 部分に配置することも可能であり、例えば図９に示す如く、磁石ロールＭの外周 面を保持できる円弧状の嵌合保持部７を形成し、且つその円弧状内面に針状ピン ７を立設した外部支持部材３ｆを用いることも可能である。この外部支持部材３ ｆの場合、予め現像装置側Ｚに固定配置した外部支持部材３ｆに対し磁石ロール Ｍを上方から押し込むだけで磁石ロールＭの固定が可能であり、作業が容易であ る。

【００２４】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案の現像装置では製造容易な略円柱状の磁石ロール の両端側を、現像装置側に直接固定される外部支持部材を介して横架固定するこ ととしたので、高価な金属シャフトが不要となって、製造コストの低減に寄与す ることができる。また本現像装置においては磁石ロールは予め金属スリーブに組 み込むことなく現像装置組み立て工程にそのまま部品として供給し、現像装置の 組立工程のなかで他の部品と一緒に一挙に組み上げることができるので、現像装 置組み立ての作業性が向上する。そして、磁石ロールはシャフトは存在しないも のの、磁石ロールとして用いるのに充分な機械的強度を有し、且つその相当直径 もマグネット中心部の磁石材料が無駄となることがないように設定されているの で原材料のロスもない。また略円柱状樹脂磁石の両端部は切断加工のみによって 形成されているから加工費も極めて安価である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の現像装置に用いられる磁石ロールの概
念を示す説明図

【図２】本考案の現像装置に用いる磁石ロールの１実施
例を示し、（イ）は説明用斜視図、（ロ）は正面図

【図３】同磁石ロールにスリーブを外装した状態を示す
説明用正面図

【図４】同磁石ロールを外部支持部材を介して現像装置
側に固定する手順の一例を示す説明図

【図５】本考案の現像装置に用いる磁石ロールの他の実
施例の要部を示す正面図

【図６】（イ）は本考案の現像装置に用いる外部支持部
材の他の実施例を示す斜視図、（ロ）は同外部支持部材
を磁石ロールに固定する手順を示す説明図、（ハ）は同
外部支持部材を用いて磁石ロールを横架固定した状態を
示す正面図

【図７】（イ),（ロ）は本考案の現像装置に用いる磁石
ロールの他の実施例の要部を示す斜視図

【図８】（イ),（ロ）は本考案の現像装置に用いる磁石
ロールと外部支持部材との固定状態の他の実施例を示す
部分断面正面図

【図９】（イ）は本考案の現像装置に用いる外部支持部
材の他の実施例を示す斜視図、（ロ）は同外部支持部材
を用いて磁石ロールを横架固定した状態を示す正面図、
（ハ）は同側面図

【図１０】従来の磁石ロールを金属スリーブに内装した
状態を示し、（イ）は軸方向断面説明図、（ロ）は径方
向断面説明図

【図１１】従来の磁石ロールを示す説明用斜視図

【図１２】従来の磁石ロールを示す断面図

【図１３】従来の磁石ロールを示す断面図

【図１４】従来の磁石ロールを示す断面図

【符号の説明】

Ｓ スリーブ Ｍ 磁石ロール Ｚ 現像装置側 ｍ 磁石ロール １ マグネット １ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ マグネット片 １´ 円筒状磁石 １” 略円柱状磁石 ２ シャフト ２ａ，２ｂ 軸部 ２ａ´，２ｂ´ 軸部用ピン ３ 外部支持部材 ３ａ〜３ｆ 外部支持部材 ４ 突片 ５ 針状ピン ６ 嵌合保持部 ７ 針状ピン

【手続補正書】

【提出日】平成４年１２月７日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１２

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１２】

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１３

【補正方法】追加

【補正内容】

【図１３】

【手続補正３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１４

【補正方法】追加

【補正内容】

【図１４】

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面に多極に異方性磁極が形成された略
   円柱状樹脂磁石であって且つその断面の相当直径が３０
   ｍｍ以下であるとともに曲げ強度が１２００ｋｇ／ｃｍ
   ² 以上であり、且つ長手方向両端部が切断加工のみで形
   成された磁石ロールを、当該磁石ロール両端部において
   現像装置側に直接固定される外部支持部材を介して横架
   固定したことを特徴とする現像装置。
2. 【請求項２】 外部支持部材の素材として合成樹脂を用
   いてなる請求項１記載の磁石ロール。
3. 【請求項３】 磁石ロールの端面に対面する部分に針状
   ピンを突設した略Ｌ字状部材を外部支持部材として用
   い、前記針状ピンを磁石ロール端面に刺し込むことによ
   って磁石ロールを外部支持部材に横架固定してなる請求
   項１又は２記載の現像装置。