JPS5859471A - 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】 本発明は電子写真や静電記録等において現像ローラやク
リーニングローラなどに使用されるマグネットロールに
関する。

電子写真複写機、ファクタばり、プリンターなどにおけ
る１ｉｉＩｉ像両生法としては、光導電層や誘電体層な
どの担体上に形成された静電気的な潜像を磁性現像剤を
用いて磁気ブラシ現像し、得られた現像画像を直接定着
するかもしくは普通紙等の転写シート上に転写した後定
着する方法が一般に行なわれる。また転写後の担体上に
は多少ともトナーの一部が残留するので磁気ブラシやフ
ァーブラシなどのクリーニング手段を用いて残留トナー
を除去することが行なわれている。なお上記の磁性現像
剤としては、樹脂と磁性粉とを主成分とする一成分系の
磁性トナー（粒径５〜５０μｍ程度）、鉄粉等の磁性キ
ャリア（粒径５０〜２００μｍ程度）と着色樹脂微粉末
である非磁性トナー（粒径５〜３０μｍ程度）との混合
粉体である二成分現前剤、磁性トナーと非磁性トナーと
の混合現像剤などが使用されている。

上記の磁気ブラシ現ｇＩにおいては、現像剤保持手段と
しては例えば米国特許第５，４５５．２７６号明細書や
米国特許第４．２６８２８号明細書に記載されているよ
うなマグネットロールが使用されている。すなわち通常
のマグネットロールは、アルミ合金やステンレス鋼等の
非磁性体からなる円筒形スリーブの内部に１円筒状もし
くはブロック状の酸化物磁石等の永久磁石を軸に固定し
た永久磁石部材を同−心に配置し、この軸を円筒形スリ
ーブの両端にそれぞれ装置された非磁性体からなる円板
状の保持部材（以下フランジという）Ｋ軸受を介して支
持し、円筒形スリーブと永久磁石部材とが相対的に回転
しうるように構成されている。

上記のマグネットロールにおいては、永久磁石より発生
する外部磁界は空隙の増加と共に急激に低下することか
ら、所望の磁界強度を円筒形スリーブ上で効率良く得る
ために円筒形スリーブ表面と永久磁石表面との間隙を可
能な限り小さくすることが必要である。そこで一般には
円筒形スＩＪ−ブの厚さを１〜２■程度と薄くしている
が、７ランジの円筒形スリーブに対する固定強度が低下
するため、７ランジとスリーブとの接合が十分でない場
合冥装稼動中にフランジが円筒形スリーブから離脱して
回転がロックする等の事故が発生することもあった。ま
た永久磁石部材を円筒形スリーブに対し【正確に同心に
配置するために円筒形スリーブ内面の７ツンジ／Ｓメ込
部な機械加工する必要があるが、円筒形スリーブは溝肉
でありしかも通常直径が２０〜６０１２程度、長さが２
００〜４００■程　　度すなわち軸方向長さ／直径か約
３以上であることから、加工工数が大となるという問題
もあった。

本発明の目的は、上述の従来技術の問題点な排除し、製
作が容易でかつ信頼性の高いマグネットロールを提供す
ることである。

本発明のマグネットロールは、非磁性金属材料からなり
、薄肉でかつ長尺の円筒形スリーブの両端に非磁性金属
材料からなる支持部材をそれぞれ装着し、軸に永久磁石
を固定し表面に複数個の磁極を有する永久磁石部材を前
記円筒形スリーブの内部に同心に配置し、前記軸を前記
支持部材に軸支してなるマグネットロールにおいて、前
記円筒形スリーブと前記支持部材の一方を金型を用いた
塑性加工により一体に形成したことを特徴としている。

以下本発明の詳細を従来例と対比しつつ説明する。

第１図は従来のマグネットロールの一例を示す縦断面図
、第２図は第１図のＡ−入断面図である。

図中１は例えばＩ・−ドアエライトからなり表面に複数
個の磁極を有する円筒状の永久磁石であり、この永久磁
石１は鉄もしくはステンレス鋼等の金属製のシャフト２
に固定されて永久磁石部材３を構成している。永久磁石
部材３はアルミ合金やステンレス鋼などの非磁性金属材
料からなる円筒形スリーブ４の内部にそれと同心に配置
されている。

円筒形スリーブ４の両端にはともに前記と同様に非磁性
金属材料からなるスリーブ駆動用の７ランジ５およびス
リーブ同心保持用の７ランジ６が装着されている。ここ
でフランジ５は外部駆動源（図示せず）からの駆動力を
円筒形スリーブ４に伝達するための軸９を有している。

そしてフランジ５および６の内部には軸受７がそれぞれ
嵌装されており、これら軸受ブによりシャフト２の縮径
部２ａおよび２ｂが支持され、よりて円筒形スリーブ４
と永久磁石部材３は相対的に回転できるようＫなつてい
る。なお７ランジ５にはスリーブ内部への現像剤の侵入
を防ぐためにオイルシール等のシール部材８が嵌装され
ている。

上記のマグネジ）ｏ−ルにおいては、フランジ５および
６を円筒形スリーブ３に接合するに際し【圧入接着、ネ
ジ止め郷の方法が採用されているが、前述の如く厚さが
１〜２雪程度の薄肉の円筒形スリーブ３との接合部分が
強度的に最も弱く次のような問題が発生する０例えばシ
ャフトの縮径部２ｂを現像機本体などの固定部分に固定
し軸９を駆動させた場合、フランジ５と円筒形スリーブ
４との接合部には１０〜５０Ｋｆ−ｔｘ程度のトルクが
かかり、接合部の強度が不十分であると両箸が分離して
稼動不能となる事故が生じてしまう、さらに接合部のハ
メ合い精度が不十分なために接合部に微小空隙が生ずる
と、そこから前述の如くの微細な現像剤粒子が円筒形ス
リーブ５の内部に侵入してしまいその結果円筒形スリー
ブの回転がロックする事故を生じた例もあった。

〔実施例１〕− 第２図は本発明のマグネットロールの一実施例を示す縦
断面図であり％第１図と同一部分は同一の参照符号で示
す、このマグネットロールは、永久磁石１とシャフト２
からなる永久磁石部材３の構成は第１図に示すものと同
様であるが、第１図忙おける円筒形スリーブ４とフラン
ジ５を一体に形成したスリーブ兼フランジ部材１０を用
いて、駆動側には接合部を有しない点で全く異なってい
る。

上記のスリーブ兼フランジ部材１ｏを製作する場合、ア
ルず合金パイプの製造に通常適用されている冷間引抜や
熱間押出等の方法をそのまま適用することは不可能であ
り、又所定の形状の金型中に素材の溶湯を鋳込むことも
考えられるが、上記部材１０は所内でしかも長尺である
ことからこの方法によりても上記部材１゛口を得ること
は極めて困鑓である。そこで本発明者等が穐々検討した
結果、塑性加工可能な非出性金属ビレット素材を高圧力
下金型中で正大成形することにより上記部材１ｏを得る
ことができた０例えばＪＩＳで規定されているＡ６０６
３およびＡ３０５６のアルは合金素材を用いて上記の方
法により、外径５８ｖｍ　、内径３−９軸方向長す３０
０ｍ１Ｉノスリ一ブ部１１と厚さ１０ｍの７ランジ部１
２と直径Ｉ　Ｑｌｌｌｅ　、長さｉ■の駆動軸部１３を
有す゛るスリーブ兼７ランジ部材１０が得られた。この
ス　　　　　□リーブ兼フランジ部材１ｏは駆動軸部１
５に仕上加工を施しただけで実用上全く問題は生じなか
りた。

このように上記のスリーブ兼７ランジ部材１ｏを用いて
マグネッ）ｏ−ルを組立ることｋより、駆動側のフラン
ジとスリーブとの関には接合部がないため、スリーブと
７ランジの分離や接合部からの現像剤の侵入という従来
のマグネットクールの問題点を一挙に解決することがで
きる。また７ランジの一方がスリーブと一体化されてい
るため、組立工数を低減で餘ることはもちろんである。

なお第２図のマグネットクールにおいて、フランジ６も
スリーブ部１１と一体化することが望ましいが、成形用
金型の構造やスリーブ内部に永久磁石を配置するという
マグネットロールに特有の構造の点で従来と同様に圧入
や接着等により７ランジ６はスリーブ部１１に接合して
いる。

〔実施例２〕 第３図は本発明のマグネットクールの他の実施例を示す
縦断面図であり、第２図と同一部分は同一の参照符号で
示す。第５図に示すマグネッ）。

−ルは、第２図忙示すものとは逆に第１図における円筒
形スリーブ３と７ランジ６を実施例１と同様な方法で一
体化してスリーブ部１５と７ランジ部１６を有するスリ
ーブ兼７ランジ部材１４を用いたものである。この場合
駆動軸９を有する７ランジ５は従来と同様な方法で円筒
形スリーブに接合されるが、７ランジ５の軸受保持部の
機械加工を容易に行なえるという利点がある。しかして
第６図に示すマグネットクールにおいても、スリーブと
一方の７ランジは一体化されているため、組立工数を低
減できることはもちろんである。

上述した如く本発明のマグネットロールにおいては、ス
リーンと一方の７ランジは塑性加工可能な非磁性金属素
材を高圧下金型中で正大成形して一体化されるため％第
５図に示すように一体成形と同時に＠１７を烏精度に形
成することも可能である。

マグネットロール上に現像剤を吸着して搬送する場合、
現像剤とスリーブ間の摩擦抵抗を増して現ｆ象剤を安定
に搬送するため、従来はスリーブ表面にローレット加工
を施すｔｘどして深さ０．５ｍ＋程度の無を形成してい
たが、本発明によればスリーブと７ランジの一体成形時
Ｋｍを形成でき、製作工数の低減に有利である。さらに
従来の機械加工により溝を形成する方法では、第６図に
示すようにスリーブの両端部を除いた部分のみに溝を形
成する場合は、スリーブの全長にわたって溝を形成した
後さらに不要部分の溝を加工により除去する必要があっ
た。これに対して本発ＢＪＪＫよれば、金濠な用いて成
形するため第５図に示す如くの溝が得られる。なお本発
明においては、スリーブ表面には溝の代りに突出部を形
成できることはもちろんである。

本発明のマグネットロールによれば次のような効果が得
られる。

（１）　円筒形スリーブと一方の７ランジがマグネット
クールの組立前に予め一体化されるため、一方のフラン
ジの製作ならびにこの７ランジとスリーブの接合工程を
なくすことができ、マグネットミールの製作工数ならび
に製作コストを大４！ＩＨｃ低減することができる。

（２）　　円筒形スリーブと一方の７ランジとの間には
接合部がないため、接合部での強度低下によるスリーブ
と７ランジとの分離や接合部からの現像剤の侵入を皆無
とすることができ、マグネットロールの信頼性を大ｔｉ
ｅ向上することができる。

（３）　　円筒形スリーブと一方の７ランジの一体成形
と同時にスリーブ表面に所望長さの溝もしくは突出部を
高精度に形成することができ、従来のマグネッ）ｏ−ル
における如くの溝を形成するための加工を省略すること
ができる。

なお上述の実施例では永久磁石部材として円筒状のフェ
ライト磁石をシャフトに固定したものを用いたが、これ
に限らずブロック状のフェライト磁石を複数個用いこれ
らをシャツ）Ｋ固定したものやあるいは断面扇形のゴム
磁石もしくはプラスチック磁石等の結着磁石を軸の周囲
に貼付けて円柱状としたものなど種々の形状・材質の永
久磁石を使用することができる。また本発明のマグネッ
トロールは磁気ブラシ現像装置における現儂ロールとし
て使用できる他、クリーニング装置のクリーニングロー
ルなと種々の用途に使用できる。さらに永久磁石部材の
表面に設ける・磁極は軸方向に沿って伸びるものに限ら
ず、例えばスパイラル状の磁極とするなどしてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のマグネットロールの一例を示す縦断面図
、第２図は第１図のＡ−Ａ断面図、第３図は本発明のマ
グネットロールの−＊施例を示す縦断面図、第４図は本
発明のマグネットロールの他の実施例を示す縦断面図、
第５図および第６図はそれぞれ本発明の他の実施例を示
すマグネットロールの正面図である。 １：永久磁石、２：シャフト、３：永久磁石部材、４：
円筒形スリーブ、５Ｉ６：フランジ、７：軸受。 第１ｍ オ　２　ｎ （−）、−ノ １−−ｒ−−Ｊ ／ｌ−５ロ オ乙胆

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｔ　非磁性金属材料から４なり、薄肉でかつ長尺の円筒
   形スリーブの両端に非磁性金属材料からなる支持部材を
   それぞれ装着し、軸に永久磁石を固定し表面に複数個の
   磁極を有する永久磁石部材を前記円筒形スリーブの内部
   、に同心に配置し、前記軸を前記支持部材に軸支してな
   るマグネットロールにおいて、前記円筒形スリーブと前
   記支持部材の一方を金型を用いた塑性加工により一体に
   形成したことを特徴とするマグネットロール。 ２　円筒形スリーブと一体に形成された支持部材は端面
   に軸部材を有することを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載のマグネットロール。 五　円筒形スリーブの表面に軸方向に沿りて複数個の溝
   又は突出部を塑性加工時に一体に形成したことを特徴と
   する特許請求の範囲第１項および第２項記載のマグネッ
   トロール。 ４、　溝又は突出部を永久磁石部材の磁極の軸方向長さ
   と略対応する長さだけ形成したことを特徴とする特許請
   求の範囲第３項記載のマグネットロール。 ５　円筒形スリーブおよび一方の支持部材を、アルイニ
   ウム合金素材を金型中にて冷間一体成形したことを特徴
   とする特ＦＦ錆求の範囲第１〜４項のいずれかに記載の
   マグネットロール。