(57)【要約】【課題】簡単な構造でシャフトに貼り合わせたときに長手方向の磁束密度のバラツキが小さいマグネットピースを安価に成形できる金型等を提供すること。【解決手段】磁性鋼からなる配向ヨーク１７を固定した非磁性鋼からなる第１の金型３６と、第１の金型３６に対して相対的に移動する全部が磁性鋼からなる第２の金型４０とを備え、第１の金型３６および第２の金型４０を型締めすることによりランナー２８の一部および長尺なキャビティ４３を形成し、ランナー２８を介して溶融磁性材料をキャビティ４３に射出して断面扇形状のマグネットピースを成形するマグネットピース成形金型において、配向ヨーク１７は、キャビティ４３の長手方向の両端面５０に対する配向ヨーク１７の突出長が５ｍｍ以下であって、キャビティ４３の両端面５０に対する配向ヨーク１７の引込長が５ｍｍ以下になるように設定した。【選択図】図４０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性鋼からなる配向ヨークを固定した非磁性鋼からなる第１の金型と、
該第１の金型に対して相対的に移動する全部が磁性鋼からなる第２の金型とを備え、
該第１の金型および該第２の金型を型締めすることによりランナーの一部および長尺なキャビティを形成し、該ランナーを介して溶融磁性材料を該キャビティに射出して断面扇形状のマグネットピースを成形するマグネットピース成形金型において、
前記配向ヨークは、前記キャビティの長手方向の両端面に対する前記配向ヨークの突出長が５ｍｍ以下であって、前記キャビティの両端面に対する前記配向ヨークの引込長が５ｍｍ以下になるように設定したことを特徴とするマグネットピース成形金型
【請求項２】
請求項１に記載のマグネットピース成形金型を用いて成形したマグネットピースを、シャフトに貼り合わせたマグネットロール
【請求項３】
請求項２に記載のマグネットロールと、
該マグネットロールの周りを回転する円筒形状の現像スリーブと、
該現像スリーブと対向して設けられた層厚規制部材と、
現像剤を撹拌する現像剤撹拌部材とをハウジング内に備えた現像装置
【請求項４】
請求項３に記載の現像装置と、
該現像装置の前記現像スリーブと対向した感光体とを備えた画像形成装置
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マグネットロール、現像装置および画像形成装置、並びに当該マグネットロールを構成するマグネットピースの成形金型および製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１〜図３に示すように、シャフト２の周りに短手方向の断面形状が略扇形状の複数のマグネットピース３〜８が放射状に貼り合わされたマグネットロール１が提供されている（例えば、特許文献１〜７参照）。
【０００３】
マグネットロール１は、例えば、シャフト２の周りに、汲み上げ極Ｓ３（Ｓ極）のマグネットピース５と、トリミング極Ｎ２（Ｎ極）のマグネットピース４と、現像極Ｓ１（Ｓ極）のマグネットピース３と、回収（搬送）極Ｎ１（Ｎ極）のマグネットピース８と、剥離極Ｓ２（Ｓ極）のマグネットピース７と、介在極ピース６（Ｓ極）がこの順に貼り付けられた（貼り合わされた）ものである。
【０００４】
マグネットピース３〜８は、磁石材料粉、樹脂バインダー、添加剤等の混合物からなる磁性樹脂材料を用いて磁場中で成形することによって製造される。磁石材料粉としては、例えば、フェライト粉や、Ｎｄ等の希土類金属粉とＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉ等の鉄族金属粉との混合物を使用することができる。また、樹脂バインダーは、例えば、ポリアミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、エポキシ樹脂、エチレンエチルアクリレート（ＥＥＡ）等を使用することができる。
【０００５】
また、マグネットピース３〜８は、図４に示すように、非磁性材１０３からなる上金型１０１、スペーサ１０５およびスペーサ１０６と、磁性材からなる下金型１０４、ヨーク１０２、連結部１０７および連結部１０８により形成されるキャビティ１０９に溶融した磁性樹脂材料を射出することにより製造することができる（例えば、特許文献８参照）。
【０００６】
しかし、かかる金型は、キャビティ１０９の長手方向両端部に磁性連結部１０７および１０８を配置し、かつ、その外側に非磁性のスペーサ１０５および１０６により閉塞するという複雑な構造を有している。このため、金型が高価になり、ひいてはマグネットピース３およびマグネットロール１が高価になるという問題がある。また、金型構造が複雑であるため、メンテナンスが困難であるという問題もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−２２９３０９号公報
【特許文献２】特開２００３−２２９３２１号公報
【特許文献３】特開２００１−０３４０６８号公報
【特許文献４】特開２０００−０７５６６５号公報
【特許文献５】特開平１０−３０８３０８号公報
【特許文献６】特開平０１−１１４０１１号公報
【特許文献７】特開昭６２−２８２４２２号公報
【特許文献８】特開２００６−０６２３１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、かかる問題を解決するためになされたものであって、簡単な構造でシャフトに貼り合わせたときに長手方向の磁束密度のバラツキが小さいマグネットピースを安価に成形できる金型等を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（第１発明）
第１発明は、磁性鋼からなる配向ヨークを固定した非磁性鋼からなる第１の金型と、第１の金型に対して相対的に移動する全部が磁性鋼からなる第２の金型とを備え、第１の金型および第２の金型を型締めすることによりランナーの一部およびキャビティを形成し、ランナーを介して溶融磁性材料をキャビティに射出して断面略扇形状のマグネットピースを成形するマグネットピース成形金型に関するものである。そして、配向ヨークは、キャビティの長手方向の両端面に対する配向ヨークの突出長が５ｍｍ以下であって、キャビティの両端面に対する配向ヨークの引込長が５ｍｍ以下になるように設定したことを特徴とする。
【００１０】
かかるマグネットピース成形金型を用いて成形したマグネットピースは、シャフトに貼り合わせてマグネットロールを構成した場合、配向ヨークに対向する面のマグネットピースの長手方向の一端から他端に至る磁束密度のバラツキを非常に小さくすることができる。例えば、当該バラツキを６ｍＴ（ミリテスラ）以下に抑えることができる。尚、長手方向の磁束密度のバラツキを６ｍＴ以下にしたマグネットピースを現像極ピースとしてマグネットロールに用いると、現像剤により感光体を高精度に現像することができる。
【００１１】
（第２発明）
第２発明のマグネットロールは、第１発明のマグネットピース成形金型を用いて成形したマグネットピースを、シャフトに貼り合わせたことを特徴とする。
かかる構成により、配向ヨークに対向する面のマグネットピースの長手方向の一端から他端に至る磁束密度のバラツキを非常に小さくすることができる。
【００１２】
（第３発明）
第３発明の現像装置は、第２発明のマグネットロールと、マグネットロールの周りを回転する円筒形状の現像スリーブと、現像スリーブと対向して設けられた層厚規制部材と、現像剤を撹拌する現像剤撹拌部材とをハウジング内に備えたことを特徴とする。
【００１３】
（第４発明）
第４発明の画像形成装置は、第３発明の現像装置と、現像装置の現像スリーブと対向した感光体とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
簡単な構造でシャフトに貼り合わせたときに長手方向の磁束密度のバラツキが小さいマグネットピースを安価に成形できる金型等を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】従来のマグネットロールの斜視図
【図２】従来のマグネットピースの斜視図
【図３】従来のマグネットロールの側面図（図１における矢視Ａ）
【図４】（ａ）は従来のマグネットピースの金型の断面図、（ｂ）は図４（ａ）のＡ−Ａ断面図
【図５】多数個取り金型の正面図
【図６】多数個取り金型を正面から見た断面図
【図７】多数個取り金型を側面から見た断面図（図５における断面Ａ−Ａ）
【図８】多数個取り金型内部の磁性樹脂材料の斜視図
【図９】多数個取り金型を正面から見た断面図
【図１０】従来のマグネットピースのイジェクトを説明するための断面図
【図１１】従来のマグネットピースのイジェクトを説明するための断面図
【図１２】従来のマグネットピースのイジェクトを説明するための断面図
【図１３】マグネットピースのイジェクトを説明するための断面図
【図１４】マグネットピースのイジェクトを説明するための断面図
【図１５】マグネットピースとイジェクトピンの位置関係を説明するための図
【図１６】マグネットピースのイジェクトを説明するための断面図
【図１７】マグネットピースのイジェクトを説明するための断面図
【図１８】マグネットピースのイジェクトを説明するための斜視図
【図１９】マグネットピースの一端の斜視図
【図２０】マグネットピースのイジェクトを説明するための斜視図
【図２１】マグネットピースの他端の斜視図
【図２２】マグネットピースのイジェクトを説明するための図
【図２３】マグネットピースのイジェクトを説明するための図
【図２４】可動側入れ子と固定側入れ子の斜視図
【図２５】固定側入れ子の斜視図
【図２６】可動側入れ子の斜視図
【図２７】可動側入れ子と固定側入れ子の断面図
【図２８】可動側入れ子と固定側入れ子の斜視図
【図２９】固定側入れ子の斜視図
【図３０】可動側入れ子の斜視図
【図３１】可動側入れ子と固定側入れ子の断面図
【図３２】可動側入れ子の平面図
【図３３】可動側入れ子の断面図
【図３４】可動側入れ子の断面図
【図３５】可動側入れ子と固定側入れ子の断面図
【図３６】マグネットピースのイジェクトを説明するための図
【図３７】多数個取り金型を側面から見た断面図（図５における断面Ａ−Ａ）
【図３８】多数個取り金型の正面図
【図３９】多数個取り金型の断面図（図３８の断面Ｂ−Ｂ）
【図４０】図３９のキャビティ近傍を抜き出した説明図
【図４１】現像極ピースの端部における磁束密度のバラツキのグラフ
【図４２】マグネットロール側面図
【図４３】現像装置の断面図
【図４４】画像形成装置の構成を説明するための図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に実施例を用いて、本発明を詳細に説明する。
【実施例１】
【００１７】
図５は本発明に係る金型の正面図、図６は本発明に係る多数個取り金型を正面から見た断面図、図７は多数個取り金型を側面から見た断面図（図５における断面Ａ−Ａ）、図８は多数個取り金型内部の磁性樹脂材料の斜視図である。尚、図８に示したように、本実施例１における主ランナーおよび副ランナーの断面形状は略方形状としたが、略円形状または略半円形状であっても良い。
【００１８】
（多数個取り金型）
図６に示すように、本発明に係る多数個取り金型２０は、６個の非磁性材料からなる可動側入れ子３５が可動側取付盤３７に固定された可動型１３と、この可動側入れ子３５に対応して設けられた６個の非磁性材料からなる固定側入れ子３６が固定側取付盤３８に固定された固定型１４と、個々の固定側入れ子３６に設けられた磁性材料からなる配向ヨーク１７とを備えている。
【００１９】
そして、図５および図６に示すように、パーティング面１２で可動型１３および固定型１４に分割された多数個取り金型２０を型閉じすることにより、一対の可動側入れ子３５と固定側入れ子３６の間にキャビティ４３〜４８が形成される。これらキャビティ４３〜４８は、図１および図３に示したマグネットピース３〜８を製造するため、多数個取り金型２０の内部に設けられた空間である。
【００２０】
つまり、多数個取り金型２０により、キャビティ４３によりマグネットピース３、キャビティ４４によりマグネットピース４、キャビティ４５によりマグネットピース５、キャビティ４６によりマグネットピース６、キャビティ４７によりマグネットピース７、キャビティ４８によりマグネットピース８が配向磁場中で成形され、１本のマグネットロールで使用される全てのマグネットピースをワンショット（１回の成形）で製造することができる。
【００２１】
これらのキャビティ４３〜４８は、図５〜図７に示すように、固定型１４に形成された主ランナー２７が分岐した副ランナー２８がゲート３９を介して連通している。そして、横断面積（キャビティの短手方向の断面積）の小さいキャビティほど主ランナー２７の近くに配置され、横断面積の大きいキャビティほど主ランナー２７から離れて配置されている。別言すると、キャビティ４３〜４８は、その横断面積の小さいものから順に主ランナー２７の近くに配置されている。さらに別言すると、キャビティ４３〜４８は、その体積の小さいものから順に主ランナー２７の近くに配置されている。
【００２２】
本実施例１においては、主ランナー２７が多数個取り金型２０の略中央部に設けられているので、横断面積の小さいキャビティ４５およびキャビティ４７が主ランナー２７に近い中央寄りに配置され、横断面積の大きいキャビティ４４およびキャビティ４８が主ランナー２７から離れた両端部に配置されている。このように全てのキャビティ４３〜４８を配置することにより、全てのキャビティ４３〜４８への溶融した磁性樹脂材料の射出充填を略同一時間に終わらせることができる。
【００２３】
（マグネットピースの製造方法）
次に、前記した多数個取り金型２０を用いたマグネットピース３〜８の製造方法について説明する。前記した多数個取り金型２０に形成された射出用開口部２９に、図示しない射出成形装置の射出ノズルを接触させ、射出ノズル中の溶融した磁性樹脂材料を主ランナー２７に射出（注入）する。主ランナー２７に射出された溶融した磁性樹脂材料は、分岐して副ランナー２８を流れて進み、ゲート３９から各キャビティ内に侵入する。その際、配向ヨーク１７に電流を流すため、全てのキャビティ４３〜４８は、配向磁場中で溶融した磁性樹脂材料で満たされる。尚、図８は、このときの多数個取り金型２０の内部の磁性樹脂材料の状態を示した斜視図であるが、符号１２７は主ランナー２７の内部の磁性樹脂材料であり、符号１２８は副ランナー１２８内部の磁性樹脂材料である。
【００２４】
その後、可動型１３および固定型１４の図示しない流路に冷却水を流して可動型１３および固定型１４を冷却し、キャビティ４３〜４８内に存する溶融した磁性樹脂材料を冷却固化させる。そして、配向ヨーク１７に逆に電流を流して型内脱磁を行なった後、可動型１３を固定型１４から離すように移動（型開き）し、可動型１３の全ての可動側入れ子３５のキャビティ４３〜４８からマグネットピース３〜８を取り出す。これらのマグネットピース３〜８は、前記した多数個取り金型２０を用いて製造したものであるため、バリの発生が極めて少ない。
【００２５】
可動側入れ子３５のキャビティ４３〜４８からのマグネットピース３〜８の取り出しは、イジェクタを用いる場合が一般的である。以下に、マグネットピースの取り出し機構としてイジェクタを採用した場合の構成について説明する。
【００２６】
〔イジェクタを用いた場合の問題点〕
まず、イジェクタを用いた場合の一般的な問題点について、キャビティ４３を例にして説明する（図３６）。いうまでもなく、他のキャビティ４４〜４８についてもイジェクタを用いた場合、同様の問題点が発生する。
【００２７】
配向ヨーク１７に逆電流を流し、一旦、全てのマグネットピース３〜８を型内脱磁を行っても、マグネットピース３〜８の横断面積（マグネットピース３〜８の体積）が互いに異なり、配向ヨーク１７の大きさも互いに異なるので、全てのマグネットピース３〜８の磁束密度がゼロになるわけではない。このため、例えば、一部のマグネットピースであるマグネットピース３の磁束密度がゼロにならなかった場合、可動型１３を移動させて型開きした際に、配向ヨーク１７が磁性材料からなるので、磁気吸引力によりマグネットピース３が固定側入れ子３６に貼り付く場合がある（図１１）。
【００２８】
また、型開きした際に、マグネットピース３が固定側入れ子３６に貼り付かなかった場合であっても、イジェクタ９によりマグネットピース３を突き出した後（図１０）、マグネットピース３がイジェクタ９の先端２５から動き、磁気吸引力により可動側入れ子３５に貼り付く場合がある（図１２）。
かかる問題が発生すると、作業者がその都度マグネットピース３を取り除かなければならないため、マグネットピース３の生産効率が悪化するという問題がある。
【００２９】
〔イジェクタの構成１〕
前記した問題点が発生しないようにするため、図１３に示すように、マグネットピース３の両端部（図２に示すマグネットピース３の一端１５の近傍、および他端１６の近傍）に位置するイジェクタ９の先端部２５をキャビティ４３に突出させたまま、配向磁場中でキャビティ４３に溶融した磁性樹脂材料を射出し、当該磁性樹脂材料を冷却固化させるのが望ましい。ここで、イジェクタとは、可動側入れ子に対して突出動作および引込み動作を行い、突出動作時にマグネットピースを可動側入れ子から突き出す（離型させる）ものをいう。
【００３０】
かかる構成により、図１４に示すように、マグネットピース３の両端部にはイジェクタ９の先端部２５が侵入し、イジェクタ９にマグネットピース３が食い付いているので、マグネットピース３を常にイジェクタ９の先端部に位置させることができる。つまり、マグネットピース３が磁気吸引力により固定型１４または可動型１３に貼り付くことがない。
【００３１】
尚、イジェクタは１つのキャビティに複数あっても良いが、少なくともマグネットピース３の両端部に位置するイジェクタ９の先端部２５がキャビティに突出していれば良い。つまり、図１５に示すように、マグネットピース３の両端部（一端１５の近傍と、他端１６の近傍）に位置するイジェクタ９のみがキャビティ４３に突出したままの状態にし、他のイジェクタ１０はキャビティ４３に突出させた状態を維持してもそうでなくても良い。ただし、マグネットピース３の磁束密度を乱さないようにするためには、マグネットピース３の略中央部に位置するイジェクタピン１０の先端部２５を溶融した磁性樹脂材料の射出充填時から当該磁性樹脂材料が冷却固化するまでの間、キャビティ４３に突出させない方が望ましい。
【００３２】
〔イジェクタの構成２〕
また、前記した問題点が発生しないようにするための別の構成としては、図１６に示すように、マグネットピース３を成形するためのキャビティ４３の両端部に位置するイジェクタ１１の先端部を、マグネットピース３を貼り付けるシャフト２の周面に対応する円弧面２２と、この円弧面２２の両側からキャビティ４３に突出した２つの突出部２３とからなる構成を採用しても良い。
【００３３】
かかる構成を採用したキャビティ４３に対して、ゲート３９から溶融した磁性樹脂材料を射出し、当該磁性樹脂材料を冷却固化させ、配向ヨーク１７に逆電流を流し、型内脱磁すると、図１７に示すように安定してマグネットピース３を離型することができる。つまり、図１８および図２０に示すように、マグネットピース３の両端部にはイジェクタ１１の突出部２３が侵入しているので、イジェクタ１１にマグネットピース３が食い付き、マグネットピース３を常にイジェクタ１１の先端部に位置させることができる。
【００３４】
尚、マグネットピース３をイジェクタ１１から取り外すと、図１９および図２１に示すように、マグネットピース３の両端部には合計４個の凹部１８が形成される。しかし、かかる凹部１８は、マグネットピース３の両端部におけるシャフト２側に位置しているので、マグネットロール１の磁気特性にはほとんど影響がない。
【００３５】
尚、前記した構成において、図２２に示すように、イジェクタ１１の先端部に位置する突出部２３に、アンダーカット部２４を形成することが望ましい。かかる構成により、マグネットピース３の両端部において、アンダーカット部２４がマグネットピース３の内部に侵入し、イジェクタ１１にマグネットピース３がより強固に食い付いているので、外力を加えないとマグネットピース３をイジェクタ１１から取り外すことができない。
【００３６】
このようなアンダーカット部２４としての突起（凸部）の突出部２３端面からの突出量は、例えば、０．１ｍｍ、０．３ｍｍ等の微量であり、外力を加えれば容易に取り外すことができる寸法に設定する。ここで、アンダーカット部２４は、突出部２３に形成された凹凸部分であって、マグネットピース３を可動型１３（可動側入れ子４０）から取り出す際に、外力を加えることによるマグネットピース３の弾性変形によって取り出す必要のある部分であれば良いから、図２２に示した突起（凸部）に限られるものではなく、図２３に示したように凹部であっても良い。
【００３７】
〔イジェクタの構成３〕
さらに、別の構成について、図５および図６におけるキャビティ４６を構成する可動側入れ子３５および固定側入れ子３６をとりあげて説明する。
【００３８】
図２４、図２５および図２７に示すように、可動側入れ子３５と固定側入れ子３６が合わされることにより形成されるキャビティ４６の長手方向の一端には副ランナー２８が連通しており、他端には樹脂溜まり部３２６が連通している。そして、可動側入れ子３５には、マグネットピース６を可動側入れ子３５のキャビティ４６から取り出すためのイジェクタ３１０が２本設けられている。
【００３９】
このイジェクタ３１０は、１本が可動側入れ子３５の樹脂溜まり部３２６に、もう１本が可動側入れ子３５の副ランナー２８に設けられているので、図２６に示すように、可動側入れ子３５のキャビティ４６からマグネットピース６を取り出す際、イジェクタ３１０が直接マグネットピース６に接触することがない。つまり、マグネットピース６は、キャビティ４６の長手方向の一端に連結した副ランナー２８および他端に連結した樹脂溜まり部３２６で冷却固化した磁性樹脂材料３２３および１２８がイジェクタ３１０により突き出されることにより、可動側入れ子３５のキャビティ４６から取り出される。かかる構成により、イジェクタ３１０がマグネットピース６に接触することが無いので、マグネットピース６にイジェクタ３１０の跡が付かない。このため、マグネットピース６にイジェクタ３１０の跡が付くことによるマグネットピース６の表面の磁束密度の乱れを防止することができる。
【００４０】
〔イジェクタの構成４〕
また、非磁性材料からなる可動側入れ子３５の他の構成について以下に説明する。図２８および図３１に示すように、可動側入れ子３５および固定側入れ子３６を組み合わせることにより、キャビティ４６と、このキャビティ４６の長手方向の一端３８０にゲート３９を介して連通した副ランナー２８と、キャビティ４６の長手方向の他端３８１に連通した樹脂溜まり部３７７が形成される。
【００４１】
そして、可動側入れ子３５側の副ランナー２８および樹脂溜まり部３７７にイジェクタ３１０が設けられており、副ランナー２８および樹脂溜まり部３７７の溶融した磁性樹脂材料が冷却固化した成形物を、イジェクタ３１０により突き出すことにより、可動側入れ子３５のキャビティ４６中のマグネットピース４６を取り出すことができる。
【００４２】
また、図２８、図３０および図３４に示すように、可動側入れ子３５側のキャビティ４６におけるゲート３９の近傍に、キャビティ４６に突出した突出部３７８を設けると共に、樹脂溜まり部３７７の断面積を、キャビティ４６の長手方向の他端３８１に向かって除々に大きくすることが望ましい。
【００４３】
前記した構成３との主な相違点は、突出部３７８および樹脂溜まり部３７７であるため、これらについて詳細に説明する。
（突出部３７８）
図３４に示すように、突出部３７８は、可動側入れ子３５のキャビティ４６に突出するように設けられている。この突出部３７８は、可動側入れ子３５のキャビティ４６内のマグネットピース６が成形物（副ランナー２８の一部および樹脂溜まり部で固化した磁性樹脂材料）と共にイジェクタ３１０により可動型１３の型開き方向に突き出される際に、マグネットピース６からスムーズに抜けるように可動型１３の型開き方向に対してアンダーカット（マグネットピースを射出成形金型から取り出す際に型開き方向に対して引っ掛かりとなる部分）にならないように可動側入れ子３５に形成されている。
【００４４】
本構成４においては、突出部３７８として、可動側入れ子３５のキャビティ４６のキャビティ面の底面に、直径１．５ｍｍ（図３４のＦ＝１．５ｍｍ）、高さ１．５ｍｍ（図３４のＥ＝１．５ｍｍ）のピンを突出させた。尚、図３４におけるＧ寸法は、マグネットピース６の熱収縮に負けない肉厚であれば良く、本構成４においては、Ｇ＝１．５ｍｍとした。尚、突起部３７８の位置は、キャビティ４６の長手方向の一端３８０から１０ｍｍ以内の範囲に設けることが望ましい。かかる範囲であれば、長手方向の磁力均一性に影響が出にくいからである。
【００４５】
（樹脂溜まり部３７７）
樹脂溜まり部３７７は、図２８〜図３１に示すように、可動側入れ子３５の樹脂溜まり部３７４と、固定側入れ子３６の樹脂溜まり部３７５を型閉じにより合わせることにより形成される。これら樹脂溜まり部３７４および３７５の構成以外は同一であるため、樹脂溜まり部３７４について詳細に説明する。
【００４６】
図３２および図３３（図３２のＡ−Ａ断面図）に示すように、樹脂溜まり部３７４は、可動側入れ子３５のキャビティ３４の他端３８１に向かって徐々に断面積が大きくなるように構成されている。より詳細に説明すると、図３２および図３３において樹脂溜まり部３７４の末端３８２から、キャビティ４６の他端３８１に向かって、幅寸法がＢ＜Ｃ＜Ｄ、高さ寸法がＥ＜Ｆ＜Ｇとなるようになっている。尚、ＢとＥ、ＣとＦ、ＤとＧの位置が対応している。
【００４７】
このように構成することにより、キャビティ４６および樹脂溜まり部３７７の内部に満たされた溶融した磁性樹脂材料が冷却固化してマグネットピース６が形成される際、キャビティ４６の一端３８０側においてはマグネットピース６に突出部３７８が突入しているので、マグネットピース６の一端３８０側は、キャビティ４６の他端３８１側に向かって収縮できない。
【００４８】
しかし、マグネットピース６の他端３８１側は、樹脂溜まり部３７７が前記したように構成されているので、樹脂溜まり部３７７の内部で形成された成形物および当該成形物に接続したマグネットピース６の他端３８１側は、キャビティ４６の一端３８０側に向かって自由に収縮できる。
【００４９】
このため、キャビティ４６内の溶融樹脂が冷却固化し、マグネットピース６が形成される際のマグネットピース６の収縮は専らキャビティ４６の他端３８１側で発生するので、マグネットピース６と副ランナー１２８がゲート３９が位置する部分において分離（切断）されることがなく、イジェクタ３１０により成形物を突き出すことによりマグネットピース６も可動側入れ子３５から安定して突き出すことができる。
【００５０】
かかる構成４を用いることにより、イジェクタ３１０は、マグネットピース６に接触することが無いので、マグネットピース６にイジェクタ３１０の跡が付かない。このため、マグネットピース６にイジェクタ３１０の跡が付くことによるマグネットピース６の表面の磁束密度の乱れを防止することができる。
【００５１】
前記した構成１乃至４は、説明で例示したキャビティ以外のキャビティにおける可動側入れ子３５および固定側入れ子３６においても同様に構成できることはいうまでもない。また、構成１乃至４は、図５乃至８を用いて説明した多数個取り金型２０に対し、単独で（イジェクタの構成１のみ、イジェクタの構成２のみ、イジェクタの構成３のみ、イジェクタの構成４のみ）用いることができるし、イジェクタの構成１およびイジェクタの構成２のように、相互に自由に組み合わせて用いることができる。
【００５２】
（マグネットロールの製造方法）
前記した製造方法により得られたマグネットピース３〜８を、図１および図３に示したように、接着剤が塗布されたシャフト２に貼り付けた後、所望の磁束密度が出るように着磁することにより、高品質なマグネットロール１を製造することができる。
【実施例２】
【００５３】
他の実施例を図９、図３８〜図４４を用いて説明する。
図９は、図３８に示す多数個取り金型４１を正面から見た断面図である。また、図４０は、図３９の多数個取り金型４１から配向ヨークが固定された第１の金型および第２の金型を抜き出した断面図である。
尚、説明を分かりやすくするため、実施例１との相違点のみを詳細に説明し、実施例と同一の部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００５４】
本実施例２の実施例１との主な相違点は、強い磁束密度が必要な現像極のマグネットピース（現像極ピース）３を製造するためのキャビティ４３を、磁性材料（例えば、ＳＫＤ６１）からなる第２の金型としての可動側入れ子４０と、非磁性材料（例えば、ＳＵＳ）からなる第１の金型としての固定側入れ子３６により構成し、かつ、第１の金型に固定した磁性材料（例えば、ＳＳ４００）からなる配向ヨーク１７の長手方向の長さを規定した点である。かかる構成により、シャフトに貼り合わせたときに、磁束密度が高く、長手方向の磁束密度のバラツキが小さい（磁束密度の均一性が高い）マグネットピースを安価に製造できる。
【００５５】
キャビティ４３の長手方向に沿って固定側入れ子３６に固定した配向ヨーク１７は、以下のように長手方向の長さを規定する必要がある。すなわち、図４０の紙面左側のように、キャビティ４３の長手方向の端面５０に対する配向ヨークの突出長Ｔが５ｍｍ以下にする必要がある。また、図４０の紙面右側のように、キャビティ４３の長手方向の端面５０に対する配向ヨークの引込長Ｓが５ｍｍ以下にする必要がある。
【００５６】
図４０においては、キャビティ４３の端面５０に対して、配向ヨークの一端（紙面左側）を突出、他端（紙面右側）を引込した例を示して、突出長および引込長の限界値（５ｍｍ）を示したが、一端と他端が図４０に図示した状態と逆の状態であっても同じである。つまり、配向ヨーク１７は、キャビティ４３の長手方向の両端面５０に対する配向ヨーク１７の突出長Ｔが５ｍｍ以下で、かつ、キャビティ４３の両端面５０に対する配向ヨーク１７の引込長Ｓが５ｍｍ以下になるように設定しなければならない。
【００５７】
図４２は、前記した多数個取り金型４１によりマグネットピース１５３〜１５８を成形し、これらマグネットピース１５３〜１５８を、接着剤を用いてシャフト１５２に貼り合わせたマグネットロール１５１の側面を図示したものである。マグネットピース１５１の各マグネットピースの機能について説明すると、現像極ピース１５４は、図４３に示す現像スリーブ１３４に吸着された適正トナー濃度現像剤により感光体ロール７１の表面を現像する機能を有するものである。回収極ピース１５５は、少なくとも現像スリーブ１３４の表面に吸着された低トナー濃度現像剤を回収する機能を有するものである。介在極ピース１５６は、回収極ピース１５５に隣接して設けられ、低トナー濃度現像剤を現像スリーブ１３４の表面から剥離する機能を有するものである。
【００５８】
汲み上げ極ピース１５７は、介在極ピース１５６に隣接して設けられ、適正トナー濃度現像剤をその磁気吸引力により現像スリーブ１３４の表面に吸着する機能を有するものである。層規制極ピース１５８は、汲み上げピース１５７の磁気吸引力により現像スリーブの表面に吸着された適正トナー濃度現像剤の量を現像装置１６１のハウジングに固定されたブレード１６７を用いて調整する機能を有するものである。搬送極ピース１５３は、現像スリーブ１３４の表面に吸着された適正トナー濃度現像剤を現像極ピース１５４付近の現像領域へ送る機能を有するものである。
【００５９】
これらマグネットピース１５３〜１５８の中で最も高い磁束密度が要求され、かつ、最も高い表面の磁束密度の均一性が要求される現像極ピース１５４は、多数個取り金型４１のキャビティ４３により成形される。
【００６０】
図４１は、キャビティ４３の端面５０からの着磁ヨーク１７の突出長Ｔおよび引込長Ｓを変化させた場合の現像極ピース１５４の長手方向の磁束密度のバラツキをグラフ化したものである。より詳細に説明すると、多数個取り金型４１を用いて成形したマグネットピース１５３〜１５８を、シャフト１５２に貼り合わせた後、特開平１１−１６２７３１号公報、特開２００３−４５７２１号公報等に記載された着磁装置を用いて各マグネットピースが所望の磁束密度を得られるように着磁し、現像スリーブ表面における現像極ピースの長手方向の磁束密度のバラツキデータを採取する。このバラツキデータを、キャビティ４３の端面５０からの着磁ヨーク１７の突出長Ｔおよび引込長Ｓを変化させて複数採取し、グラフ化したものが図４１である。
【００６１】
尚、現像極ピース１５４の表面とは、現像極ピース１５４の２つの円弧面の内、シャフト１５２とは反対側の円弧面（外側の円弧面）をいう。また、図４１の縦軸は現像極ピース１５４の長手方向の一端から他端に至る磁束密度のバラツキ量（単位：ミリテスラ）である。図４１の横軸は、−（マイナス）が突出長Ｔ、＋（プラス）引込長Ｓであり、単位は共にミリメートルである。
【００６２】
磁束密度は、現像極ピース１５４を含む全てのマグネットピースをシャフト１５２貼り付けたマグネットロール１５１を治具に固定し、ガウスメータのプローブを現像スリーブ表面に相当する位置において現像極ピース１５４に対向させて、マグネットロール１５１の端面（現像極ピースの端面）から１０ｍｍの位置と１５ｍｍの位置の２点を測定した。この際、プローブから出力された信号（アナログデータ）をガウスメータで磁界の強さに変換し、Ａ（アナログ）／Ｄ（デジタル）変換器（図示せず）を介してＰＣ（パソコン）に取り込んだ。そして、１０ｍｍの位置で測定したデータと１５ｍｍの位置で測定したデータの差を算出し、当該差をバラツキとして図４１にプロットした。尚、プローブとして株式会社エーデーエスの型式ＦＸ−９５Ｂ、ガウスメータとして株式会社エーデーエスの型式ＨＧＭ−８３００ＳＷを用いた。
【００６３】
図４１を見ると、引込長が５ｍｍ（ミリメートル）を越えると、現像極ピース１５４の端部の磁束密度のバラツキが３ｍＴ（ミリテスラ）を越えることが分かる。また、突出長が５ｍｍ（ミリメートル）を越えると、現像極ピース１５４の端部の磁束密度のバラツキが３ｍＴ（ミリテスラ）を越えることが分かる。よって、現像極ピース１５４の長手方向の磁束密度のバラツキを３ｍＴ以下にするためには、前記したように、配向ヨーク１７は、キャビティ４３の長手方向の両端面５０に対する配向ヨーク１７の突出長Ｔが５ｍｍ以下で、かつ、キャビティ４３の両端面５０に対する配向ヨーク１７の引込長Ｓが５ｍｍ以下になるように設定しなければならない。
【００６４】
現像極ピース１５４の中央部の磁束密度のバラツキはあまり無いため、現像極ピース１５４の端部でのバラツキを３ｍＴ以下に抑えることができれば、現像極ピース１５４の長手方向全体の磁束密度を６ｍＴ以下に抑えることができる。このように磁束密度を６ｍＴ以下に抑えることができれば、高精度に感光体を現像できる。尚、キャビティ４３を形成するキャビティ面の一部は、図４に示すように、配向ヨークの一部が構成していても良く、この場合であっても同様の作用効果を奏する。
【００６５】
（現像装置）
図４３は、前記したマグネットロール１５１を用いた現像装置の断面図である。現像装置１６１は、感光体ロール７１と対向して配設され回転駆動する現像スリーブ１３４に、現像剤撹拌部材１６３、１６４によって所定のトナー濃度に撹拌調整されたトナーおよび磁性キャリアからなる２成分現像剤を保持（吸着）して感光体ロール７１と対向する現像領域１３５に搬送し、トナーの転移によって感光体ロール７１の表面に形成された静電潜像を現像するものである。
【００６６】
（画像形成装置）
図４４に示すように、画像形成装置１３１は、所謂タンデム型のデジタルカラープリンタであり、各色の画像データに対応して画像形成を行う画像形成プロセス部１１０、画像形成プロセス部１１０を制御する制御部１３０、パーソナルコンピュータ１０２や画像読取装置１０３から受信された画像データに対して所定の画像処理を施す画像処理部１４０を備えている。
【００６７】
画像形成プロセス部１１０は、一定の間隔をおいて並列配置される４つの画像形成ユニット１１１Ｙ、１１１Ｍ、１１１Ｃ、１１１Ｋを備えている。そして、これらの画像形成ユニット１１１Ｙ、１１１Ｍ、１１１Ｃ、１１１Ｋのそれぞれは、静電潜像を形成してトナー像を担持する像担持体としての感光体ロール７１と、この感光体ロール７１の表面を所定電位で一様に帯電する帯電装置１１３と、帯電装置１１３によって表面が帯電された感光体ロール７１を露光する露光装置としてのプリントヘッド８８と、プリントヘッド８８によって得られた静電潜像を現像する現像装置１６１と、転写後の感光体ロール７１の表面を清掃するクリーナーブレード１１６とを備えている。
【００６８】
さらに、現像装置１６１の下流側近傍には、感光体ロール７１に対向して、感光体ロール７１上に形成されたテスト用パッチ（濃度見本）のトナー像濃度を検出する濃度検出回路１１７が備えられている。この濃度検出回路１１７は制御部１３０に接続され、トナー像濃度検出値を出力する。
【００６９】
ここで、各画像形成ユニット１１１Ｙ、１１１Ｍ、１１１Ｃ、１１１Ｋは、現像装置１６１に収納されたトナーを除いて、略同様に構成されている。そして、画像形成ユニット１１１Ｙ、１１１Ｍ、１１１Ｃ、１１１Ｋは、それぞれがイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）のトナー像を形成する。
【００７０】
また、画像形成プロセス部１１０は、各画像形成ユニット１１１Ｙ、１１１Ｍ、１１１Ｃ、１１１Ｋの感光体ロール７１にて形成された各色のトナー像が多重転写される中間転写ベルト１２１と、各画像形成ユニット１１１Ｙ、１１１Ｍ、１１１Ｃ、１１１Ｋの各色のトナー像を中間転写ベルト１２１に順次転写（一次転写）させる一次転写帯電装置としての一次転写ロール１２２と、中間転写ベルト１２１上に転写された重畳トナー像を記録材（記録紙）である用紙Ｐに一括転写（二次転写）させる二次転写帯電装置としての二次転写ロール１２３と、二次転写された画像を用紙Ｐ上に定着させる定着装置１２５とを備えている。
【００７１】
画像形成プロセス部１１０は、制御部１３０から供給された同期信号等の制御信号に基づいて画像形成動作を行う。その際に、パーソナルコンピュータ１０２や画像読取装置１０３から入力された画像データは、画像処理部１４０によって画像処理が施され、インタフェースを介して各画像形成ユニット１１１Ｙ、１１１Ｍ、１１１Ｃ、１１１Ｋに供給される。
【００７２】
そして、例えばイエローの画像形成ユニット１１１Ｙでは、帯電装置１１３により所定電位で一様に帯電された感光体ロール７１の表面が、画像処理部１４０から得られた画像データに基づいて発光するプリントヘッド８８により露光されて、感光体ロール７１上に静電潜像が形成される。
【００７３】
この静電潜像は、現像装置１６１により現像され、感光体ロール７１上にはイエローのトナー像が形成される。同様に、画像形成ユニット１１１Ｍ、１１１Ｃ、１１１Ｋのそれぞれの感光体ロール７１においても、マゼンタ、シアン、黒の各色トナー像が形成される。
【００７４】
各画像形成ユニット１１１Ｙ、１１１Ｍ、１１１Ｃ、１１１Ｋのそれぞれの感光体ロール７１に形成された各色トナー像は、図４４の矢印Ｇ方向に回動する中間転写ベルト１２１上に、一次転写ロール１２２により順次静電吸引され、中間転写ベルト１２１上に重畳されたトナー像が形成される。
【００７５】
この重畳トナー像は、中間転写ベルト１２１の回動に伴って二次転写ロール１２３が配設された領域（二次転写部）に搬送される。そして、重畳トナー像が二次転写部に搬送されると、トナー像が二次転写部に搬送されるタイミングに合わせて用紙Ｐが二次転写部に供給される。
【００７６】
そして、二次転写部にて二次転写ロール１２３により形成される転写電界により、重畳トナー像は搬送されてきた用紙Ｐ上に一括して静電転写される。その後、重畳トナー像が静電転写された用紙Ｐは、中間転写ベルト１２１から剥離され、搬送ベルト１２４により定着装置１２５まで搬送される。
【００７７】
定着装置１２５に搬送された用紙Ｐ上の未定着トナー像は、定着装置１２５によって熱および圧力による定着処理を受けることで用紙Ｐ上に定着される。そして定着画像が形成された用紙Ｐは、デジタルカラープリンタ１３１の排出部に設けられた図示しない排紙載置部に搬送される。
【００７８】
前記した実施例は、説明のために例示したものであって、本発明はこれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲、明細書及び図面の記載から当事者が認識することができる本発明の技術的思想に反しない限り、変更、削除および付加が可能である。
【００７９】
例えば、前記したマグネットロール１は、６つのマグネットピース３〜８をシャフト２の周りに貼り合わせたものを示したが、マグネットピースの数は６つに限るものではなく、複数であれば５つ以下であっても、７つ以上であっても良い。
【００８０】
また、図３７に示すように、前記した実施例において、固定側取付盤３８の溶融した磁性樹脂材料の流路（主ランナー２７および副ランナー２８）に、ホットランナーを用いても良い。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
本発明は、画像形成装置等に使用されるマグネットロールを製造するためのマグネットピースに適用される。
【符号の説明】
【００８２】
１  マグネットロール
２  シャフト
３〜８  マグネットピース
１３  可動型
１４  固定型
１７  配向ヨーク
２０  多数個取り金型
２７  主ランナー
２８  副ランナー
３５  可動側入れ子
３６  固定側入れ子
３９  ゲート
４３〜４８  キャビティ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2010237673.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
2010237673.tif 000017
【図１６】
2010237673.tif 000018
【図１７】
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【図１８】
2010237673.tif 000020
【図１９】
2010237673.tif 000021
【図２０】
2010237673.tif 000022
【図２１】
2010237673.tif 000023
【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
2010237673.tif 000028
【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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