(57)【要約】【課題】射出成形で製造可能であり、かつ、電子写真方式の画像形成装置においてより高速の印刷に使用可能なマグネットローラー、当該マグネットローラーを有する現像ローラー、現像装置および画像形成装置を提供すること。【解決手段】マグネットローラー１０は、略円柱形状のローラー本体１２を含む。ローラー本体１２には、第一端面１２１から第二端面１２２にかけて、抜きテーパー１２５が形成されている。ただし、ローラー本体１２の周方向における主磁極を含む部分には、抜きテーパー１２５は形成されない。当該部分とスリーブとの距離が一定になるようにマグネットローラー１０をスリーブに収容し、スリーブを回転自在に支持することによって、現像ローラーが構成される。現像ローラーは、現像装置に装着され、画像形成装置で使用される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性体粒子および樹脂を含有する磁性体組成物で一体成形物として構成されるマグネットローラーであって、
前記マグネットローラーは、第一端面および第二端面を有するローラー本体を含み、
前記ローラー本体の軸方向に沿って形成される磁極の複数が、前記ローラー本体の周方向の異なる位置にそれぞれ形成され、
前記複数の磁極は、最大の磁力を有する主磁極を含み、
前記ローラー本体の周方向における前記主磁極を含まない部分に、前記ローラー本体の前記第一端面側から前記第二端面側に向けて前記ローラー本体のローラー半径が漸次減少する抜きテーパーが形成されている、マグネットローラー。
【請求項２】
前記ローラー本体の少なくとも前記第二端面から突出する突起をさらに含む、請求項１に記載のマグネットローラー。
【請求項３】
前記突起は、前記ローラー本体の周方向における前記主磁極の位置を示す表示部を含む、請求項２に記載のマグネットローラー。
【請求項４】
前記表示部は、立体構造を含む、請求項３に記載のマグネットローラー。
【請求項５】
磁性体粒子および樹脂を含有する磁性体組成物を、金型の、円形の開口を有するとともに略円径の底を有し、内周壁面の周方向における一部に抜き勾配が形成されているキャビティーに、前記金型のゲートから注入する第一の工程と、
前記キャビティーの外側であって前記キャビティーの周方向における複数の箇所に、前記キャビティーの軸方向に沿ってそれぞれ複数の磁石を配置する第二の工程と、
前記磁性体組成物を固化する第三の工程と、
固化した前記磁性体組成物を前記キャビティーから取り出す第四の工程と、を含むマグネットローラーの製造方法であって、
前記金型は、前記キャビティーを含む第一の金型と、前記キャビティーの前記開口を塞ぐ第二の金型と、前記第一の金型または前記第二の金型の外部と前記キャビティーを連通する前記ゲートとを有し、
前記抜き勾配は、前記開口の形状の円の半径が前記キャビティーの深さにしたがって漸次減少する形状で形成されており、
前記第二の工程において、前記複数の磁石のうちの最大の磁力を有する主磁石を、前記キャビティーの周方向における前記抜き勾配以外の部分に配置し、
前記第四の工程において、前記固化した磁性体組成物を前記開口から引き抜く、
マグネットローラーの製造方法。
【請求項６】
前記第二の金型は、前記ゲートを含む、請求項５に記載のマグネットローラーの製造方法。
【請求項７】
少なくとも前記第一の金型の前記キャビティーの底は、凹みをさらに含む、請求項５または６に記載のマグネットローラーの製造方法。
【請求項８】
前記凹みは、前記キャビティーの周方向における前記主磁石の位置を表示する立体構造を形成する形状を含む、請求項７に記載のマグネットローラーの製造方法。
【請求項９】
請求項１〜４のいずれか一項に記載のマグネットローラーと、前記マグネットローラーの前記ローラー本体の外周面を覆う円筒状の非磁性のスリーブと、前記スリーブの両端のそれぞれで前記スリーブを回転自在に支持する回転支持部と、を有する、現像ローラー。
【請求項１０】
前記マグネットローラーは、前記ローラー本体の少なくとも前記第二端面から突出する突起をさらに含み、
前記突起は、前記ローラー本体の周方向における前記主磁極の位置を示す表示部を含み、
前記表示部は、前記回転支持部を貫通して露出している、請求項９に記載の現像ローラ−。
【請求項１１】
前記表示部は、立体構造を含む、請求項１０に記載の現像ローラー。
【請求項１２】
請求項９〜１１のいずれか一項に記載の現像ローラーを有する現像装置。
【請求項１３】
前記マグネットローラーは、前記ローラー本体の少なくとも前記第二端面から突出する突起をさらに含み、
前記突起は、前記ローラー本体の周方向における前記主磁極の位置を示す表示部を含み、
前記表示部は、前記回転支持部を貫通して露出しており、かつ立体構造を含み、
前記立体構造と係合することによって、前記主磁極の前記現像ローラーの周方向における所期の位置で前記現像ローラーを固定する位置決め構造をさらに有する、請求項１２に記載の現像装置。
【請求項１４】
請求項１２または１３に記載の現像装置を有する画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マグネットローラー、当該マグネットローラーの製造方法、現像ローラー、現像装置および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置は、静電潜像が形成された感光体に現像装置からトナーを供給し、静電潜像に対応するトナー画像を形成する。トナーは、現像ローラーを介して現像装置から感光体に供給される。現像ローラーは、円柱状の磁石（マグネットローラー）と当該マグネットローラーの外周面上を回転する円筒状のスリーブとを有する。マグネットローラーは、例えば、磁性体粒子および樹脂を含有する磁性体組成物の一体成形物で構成される。
【０００３】
上記マグネットローラーは、円柱状の空間をキャビティーとして有する金型を用いて、射出成形によって製造することができる。この場合、得られたマグネットローラーを上記金型から取り出すためには、マグネットローラーの外周面に、キャビティーの開口から底に向けてマグネットローラーのローラー半径が漸次減少する形状の抜きテーパーを設計する必要がある。
【０００４】
一方で、マグネットローラーの軸方向における一端から他端に向けて、当該マグネットローラーの周方向の全周にわたってテーパーを有するマグネットローラーが知られている（例えば、特許文献１参照）。当該マグネットローラーでは、上記キャビティーに磁性体組成物を注入する過程で、磁性体組成物中の磁性体粒子がマグネットローラーの軸方向に偏って分布することが防止される。よって、マグネットローラーの軸方向における磁力のバラツキが抑制される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１４４９４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、現像ローラーの磁力がより強いと、画像形成装置における現像速度をより高くすることができ、その結果、印刷速度をより高くすることができる。しかしながら、上記のマグネットローラーの均一な磁力の強さは、テーパーの先端の最も細い部分の磁力によって決まる。このため、現像ローラーの磁力を、上記の部分の磁力より強くすることが困難である。よって、上記マグネットローラーは、上記テーパーを有さないが同じサイズのマグネットローラーに比べて、上記印刷速度が低くなる。
【０００７】
本発明の目的は、射出成形で製造可能であり、かつ、電子写真方式の画像形成装置においてより高速の印刷に使用可能なマグネットローラーを提供することである。
本発明の別の目的は、上記マグネットローラーを有する現像ローラー、現像装置および画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るマグネットローラーは、磁性体粒子および樹脂を含有する磁性体組成物で一体成形物として構成される。上記マグネットローラーは、第一端面および第二端面を有するローラー本体を含み、当該ローラー本体の軸方向に沿って形成される磁極の複数が、当該ローラー本体の周方向の異なる位置にそれぞれ配置されている。上記の複数の磁極は、最大の磁力を有する主磁極を含み、上記ローラー本体の周方向における上記主磁極を含まない部分には、上記ローラー本体の上記第一端面側から上記第二端面側に向けて上記ローラー本体のローラー半径が漸次減少する抜きテーパーが形成されている。
【０００９】
また、本発明に係るマグネットローラーの製造方法は、磁性体粒子および樹脂を含有する磁性体組成物を、金型の、円形の開口を有するとともに略円径の底を有し、内周壁面の周方向における一部に抜き勾配が形成されているキャビティーに、上記金型のゲートから注入する第一の工程と、上記キャビティーの外側であって当該キャビティーの周方向における複数の箇所に、上記キャビティーの軸方向に沿ってそれぞれ複数の磁石を配置する第二の工程と、当該磁性体組成物を固化する第三の工程と、固化した当該磁性体組成物を上記キャビティーから取り出す第四の工程と、を含む。上記金型は、上記キャビティーを含む第一の金型と、上記キャビティーの上記開口を塞ぐ第二の金型と、上記第一の金型または上記第二の金型の外部と上記キャビティーを連通する上記ゲートとを有する。上記抜き勾配は、上記開口の形状の円の半径が上記キャビティーの深さにしたがって漸次減少する形状で形成されている。上記第二の工程では、上記複数の磁石のうちの最大の磁力を有する主磁石が、上記キャビティーの周方向における上記抜き勾配以外の部分に配置され、上記第四の工程では、上記固化した磁性体組成物が上記開口から引き抜かれる。
【００１０】
また、本発明に係る現像ローラーは、上記マグネットローラーと、当該マグネットローラーの上記ローラー本体の外周面を覆う円筒状の非磁性のスリーブと、当該スリーブの両端のそれぞれで上記スリーブを回転自在に支持する回転支持部と、を有する。
【００１１】
また、本発明に係る現像装置は、上記の現像ローラーを有し、本発明に係る画像形成装置は、上記の現像装置を有する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係るマグネットローラーは、上記抜きテーパーを有するので、射出成形で製造可能である。また、当該マグネットローラーでは、上記主磁極におけるローラー半径を最も大きくすること可能である。よって、周方向の全周にわたって軸方向に沿うテーパーを有する従来のマグネットローラーに比べて、主磁極の磁力がより大きくなる。また、上記マグネットローラーでは、上記主磁極におけるローラー半径を上記ローラー本体の軸方向において一定にすることが可能である。したがって、マグネットローラーの軸方向における磁力が均一になる。よって、上記マグネットローラーは、電子写真方式の、印刷速度がより高い画像形成装置に使用されうる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１Ａは、本発明の一実施形態のマグネットローラーの概略的な正面図であり、図１Ｂは、当該マグネットローラーの第一端面側の概略的な側面図であり、図１Ｃは、当該マグネットローラーの第二端面側の概略的な側面図である。
【図２】図２Ａは、本発明における一実施の形態のマグネットローラーの製造方法で用いられる金型を概略的に示す図であり、図２Ｂは、当該金型を閉じた状態を示す図であり、図２Ｃは、当該金型に磁性体組成物が注入される状態を示す図であり、図２Ｄは、当該磁性体組成物で構成されたマグネットローラーが当該金型から取り出されている状態を示す図である。
【図３】図３は、本発明の一実施形態の現像ローラーの概略的な正面図である。
【図４】図４は、本発明の一実施の形態の現像装置の構成を模式的に示す図である。
【図５】図５は、本発明の一実施形態の画像形成装置の構成を概略的に示す図である。
【図６】図６Ａは、現像ローラーの周方向の磁力を測定する構成を模式的に示す図であり、図６Ｂは、当該磁力の測定結果の一例を示す図である。
【図７】図７Ａは、現像ローラーの軸方向における主磁極の磁力を測定する構成を模式的に示す図であり、図７Ｂは、当該磁力の測定結果の一例を示す図である。
【図８】図８Ａは、現像ローラーのスリーブの回転トルクを測定する構成を模式的に示す図であり、図８Ｂは、当該回転トルクの測定結果の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
［マグネットローラー］
本発明に係るマグネットローラーは、磁性体組成物で一体成形物として構成されている。磁性体組成物は、磁性体粒子および樹脂を含有する。
【００１５】
上記磁性体組成物は、例えば、樹脂および磁性体粒子によって構成される。樹脂は一種でもそれ以上でもよい。樹脂の例には、ポリアミド（ナイロン）、硬質ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリプロピレン、スチレンアクリロニトリル、ＡＢＳ樹脂、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリフェニレンおよびポリスルホンが含まれる。
【００１６】
上記磁性体粒子は、一種でもそれ以上でもよい。また磁性体粒子の大きさおよび形状は、本発明の効果が得られる範囲であれば特に限定されない。磁性体粒子の材料の例には、フェライトおよび希土類コバルトが含まれる。
【００１７】
上記磁性体組成物は、例えば、所期の磁力を実現する観点、および、マグネットローラーの所期の強度を実現する観点から、ナイロン６によるボンド磁石用組成物（例えば、戸田工業株式会社製  ＴＰ−Ｆ６５Ｋ、ＴＰ−Ｆ６６など）であることが好ましい。上記磁性体粒子は、フェライト粒子であることが好ましい。
【００１８】
上記磁性体組成物は、本発明の効果が得られる範囲において、上記の樹脂および磁性体粒子以外の他の材料をさらに含有していてもよい。このような他の材料の例には、酸化鉄、酸化ストロンチウムおよび酸化バリウムが含まれる。磁性体組成物中における上記他の材料の含有量は、マグネットローラーの用途や上記他の材料の機能に応じて適宜に決められる。
【００１９】
上記マグネットローラーは、第一端面および第二端面を有するローラー本体を含む。当該ローラー本体の形状は、略円柱状である。このような略円柱形状は、例えば、第一端面の形状が円形であり、第二端面の形状が略円形であり、第一端面の縁と第二端面の縁とが周面で連続して接続されている立体形状である。ローラー本体の形状については、さらに後述する。
【００２０】
上記ローラー本体には、上記ローラー本体の軸方向に沿って形成される磁極の複数が、上記ローラー本体の周方向の異なる位置にそれぞれ形成される。上記の複数の磁極は、最大の磁力を有する主磁極を含む。
【００２１】
主磁極の数は、通常、一であるがそれ以上であってもよい。主磁極の数は、マグネットローラーの用途に応じて適宜に選ばれる。主磁極以外の磁極（他の磁極）の数は、一以上であればよい。上記他の磁極の数も、マグネットローラーの用途に応じて適宜に選ばれる。たとえば、電子写真方式の画像形成装置の現像ローラーに使用されるマグネットローラーであれば、主磁極の数は１であり、他の磁極の数は、１〜６である。ローラー本体の周方向における上記主磁極の位置に対する上記他の磁極の配置は、マグネットローラーの用途に応じて任意に決められる。たとえば、主磁極および他の磁極は、ローラー本体の周方向において、等間隔に配置されていてもよいし、偏って配置されていてもよい。
【００２２】
上記他の磁極の磁力は、上記主磁極の磁力に対して十分に低い磁力であればよく、例えば主磁極の磁力の８０％以下である。他の磁極の磁力のそれぞれは、同じであっても異なっていてもよい。主磁極の磁力および他の磁極の磁力は、上記ローラー本体の周方向における上記ローラー本体の中心軸から一定の距離における磁力である。ローラー本体の中心軸とは、後述する抜きテーパーが形成されていないと仮定したときのローラー本体の中心軸であり、例えば、第一端面の形状が円形である場合では、当該円の中心を通り、後述する主磁極を含む部分の周面に平行な直線である（図１Ａ中のＡ）。
【００２３】
主磁極の磁力およびその他の磁極の磁力は、公知のテスラメーターを用いて測定することが可能である。なお、マグネットローラーにおける主磁極の磁力または他の磁極の磁力は、ローラー本体の軸方向の中央における磁力とすることができる。あるいは、マグネットローラーにおける主磁極の磁力または他の磁極の磁力は、ローラー本体の軸方向における磁力の統計上の他の値、例えば中央値や平均値など、であってもよい。主磁極の磁力およびその他の磁極の磁力は、当該磁極の磁力そのもの、あるいは、ローラー本体の周方向における上記の磁極を含む部分のローラー半径によって、調整することが可能である。当該ローラー半径を小さくすることによって当該磁力も小さくなる。
【００２４】
上記マグネットローラーは、上記ローラー本体の周方向における上記主磁極を含まない部分に抜きテーパーが形成されている。抜きテーパーとは、ローラー本体の上記第一端面側から上記第二端面側に向けてローラー本体のローラー半径が漸次減少する形状である。上記抜きテーパーが形成されることによって、ローラー本体の断面形状は、第二端面側から第一反面側に向けて漸次大きくなる。このため、マグネットローラーを金型から引き抜くことで取り出すことが可能となる。このように取り出されたマグネットローラーは、マグネットローラーの外周面にバリが形成されないので、当該外周面は、バリや当該バリの処理の痕跡を含まない。
【００２５】
抜きテーパーのテーパー角度は、一定でもよいし、一定でなくてもよい。当該テーパー角度は、小さすぎるとマグネットローラーを金型から引き抜きにくくなるのでマグネットローラーの良品率が下がり、大きすぎると所期の磁力が発現されないことがある。このような観点から、上記テーパー角度は、０．１〜２°であることが好ましく、０．１〜０．５°であることがより好ましく、０．１〜０．２°であることがさらに好ましい。なお、抜きテーパーのテーパー角度は、マグネットローラーを正面視したときの、抜きテーパーが形成されている部分のローラー本体の母線が、ローラー本体の中心軸に対してなす角度である。
【００２６】
上記ローラー本体の周方向における上記抜きテーパーが形成されない部分（主磁極を含む部分）は、一つでもそれ以上でもよい。当該主磁極を含む部分は、上記ローラー本体の周方向において、小さすぎると主磁極を構成するのに不十分となることがあり、大きすぎるとマグネットローラーの良品率が低下することがある。上記ローラー本体の周方向における上記主磁極を含む部分の中心角は、上記の観点から、１〜７５°であることが好ましく、２０〜６０°であることがより好ましい。主磁極が複数存在する場合、当該中心角は、同じでも異なっていてもよい。
【００２７】
上記抜きテーパーは、ローラー本体の軸方向における全長にわたって形成されていてもよいし、一部に形成されていてもよい。ローラー本体の軸方向における抜きテーパーの長さが短すぎると、マグネットローラーの良品率が低下することがある。このような観点から、ローラー本体の軸方向における上記抜きテーパーの長さは、ローラー本体の全長に対して５０％以上であることが好ましく、９０％以上であることがより好ましい。
【００２８】
上記ローラー本体の太さは、マグネットローラーの用途に応じて適宜に決められる。例えば、上記現像ローラー用のマグネットローラーであれば、現像ローラーとして要求される機械的強度を実現する観点から、ローラー本体のローラー直径は、５．５ｍｍ以上であることが好ましく、１０ｍｍ以上であることがより好ましい。なお、上記の用途のマグネットローラーであれば、ローラー本体のローラー直径は、現像ローラーのサイズなどの観点から、３０ｍｍ以下であることが好ましい。なお、ローラー直径とは、ローラー直径のうち、抜きテーパーによって最短となるローラー直径を言い、例えば、ローラー本体の軸方向における中央でローラー本体の中心軸に直交し、かつ主磁極を含む部分の周面から、抜きテーパーが形成される部分の周面までの線分のうち、最短の上記線分で表される（図１Ａおよび図１Ｃ中のＲ）。
【００２９】
上記ローラー本体の外周面の主磁極の部分の形状は、本発明の範囲が得られる範囲において、テーパー形状などの任意の形状を含んでいてもよい。当該任意の形状が及ぶ範囲は、主磁極の磁力をローラー本体の軸方向において実質的に一定にする範囲であれば、上記主磁極を含む部分におけるローラー本体の周方向または軸方向の一部であってもよいし、全体であってもよい。ここで、「実質的に一定」とは、主磁極の磁力が、ローラー本体の軸方向の中央における当該主磁極の磁力に対して、当該磁力の７％の変動幅にあること（ローラー本体中央の主磁極の磁力の±７％であること）を言う。
【００３０】
上記マグネットローラーは、本発明の効果が得られる範囲において、前述した構成以外の他の構成をさらに有していてもよい。たとえば、上記マグネットローラーは、前記ローター本体の少なくとも前記第二端面から突出する突起をさらに含んでもよい。当該突起は、第二端面のみにあってもよいし、第一端面および第二端面の両方にそれぞれ配置されていてもよい。上記突起は、現像ローラーを構成する際のマグネットローラーの配置を確実かつ容易にする観点から、第一端面または第二端面における上記ローラー本体の中心軸の位置に配置されていることが好ましい。
【００３１】
上記突起は、上記ローラー本体の周方向における上記主磁極の位置を示す表示部を含むことが、後述する現像ローラーを現像装置において適切な位置および向きに容易かつ確実に配置する観点から好ましい。上記表示部は、上記突起に描かれた記号や文字などであってもよいし、立体構造であってもよい。上記記号や文字などの例には、ローラー本体の周方向における主磁極の位置を示す矢印や直線などの線図が含まれる。上記立体構造の例には、ローラー本体の周方向における主磁極の位置に対応して形成された切り欠き部が含まれる。上記立体構造は、後述する現像装置のハウジングに後述する位置決め構造を配置することにより、現像ローラーを適切な位置および向きで現像装置により容易かつ確実に配置できることから、より一層好ましい。
【００３２】
本発明の一実施の形態に係るマグネットローラーを図１に示す。
マグネットローラー１０は、図１Ａに示されるように、第一端面１２１および第二端面１２２を有する略円柱状のローラー本体１２と、第一端面１２１から突出する突起１４と、第二端面１２２から突出する突起１６と、を有する。ローラー本体１２および突起１４、１６は、前述した磁性体組成物で一体的に構成されている。当該磁性体組成物は、例えば、ポリアミドなどの樹脂とフェライトや希土類コバルトなどの磁性体粒子とを混練して得られる。ローラー本体１２は、例えば、金型の周囲に任意の磁場を形成可能な磁場射出成形機などを用いて、成形、着磁することで形成される。上記磁性体組成物中における磁性体粒子の含有量は、ローラー本体１２の所期の磁気特性に応じて決められる。たとえば、上記磁気特性が表面磁束密度で７００ガウス以上であれば、上記磁性体粒子の含有量は、８５〜９０質量％とすることができる。
【００３３】
第一端面１２１の形状は円形であり、第二端面１２２の形状は略円形であり、ローラー本体１２の形状は、略円柱状である。ローラー本体１２は、図１Ｃに示されるように、ローラー本体１２の周方向において、主磁極を含む第一の部分１２３と、他の磁極を含む第二の部分１２４とを含む。
【００３４】
第一の部分１２３は、ローラー本体１２の中心軸Ａに直交する断面において、第一端面１２１の円周の一部と同じ大きさの円弧を有する部分である。なお、ローラー本体１２の中心軸Ａは、当該円弧から第一端面１２１の半径の距離にある直線である。第二の部分１２４は、上記断面において、第一端面１２１の円周よりも大きな曲率を有する弧を有する部分である。上記断面における第一の部分１２３の中心角の範囲は、例えば６０°であり、上記断面における第二の部分１２４の中心角の範囲は、例えば３００°である。
【００３５】
第二の部分１２４では、第一端面１２１から第二端面１２２まで、ローラー本体１２のローラー半径が漸次減少している。こうして、第二の部分１２４には、抜きテーパー１２５が形成されている。抜きテーパー１２５のテーパー角度は、例えば０．２°である。ここで、上記テーパー角度とは、第二の部分１２４における母線がローラー本体１２の中心軸Ａに対してなす角度のうち、最大の角度を言う。図１において、上記主磁極がローラー本体１２の垂直断面における第一の部分１２３の中心線上にあり、上記テーパー角度は、第二の部分１２４において当該中心線と交差するローラー本体１２の母線とローラー本体１２の中心軸Ａとがなす角度である。すなわち、図１では、上記テーパー角度の抜きテーパー１２５は、図１Ａにおけるローラー本体１２の上辺で表されている。
【００３６】
突起１４の形状は、円柱状である。突起１４の中心軸は、第一端面１２１の円の中心に位置しており、ローラー本体１２の中心軸Ａと同一である。
【００３７】
突起１６は、図１Ａおよび図１Ｃに示されるように、円柱体の先端部に切り欠き部１６１を有する形状を有する。切り欠き部１６１は、前述した第一の部分１２３の中心線に直交する平面部である。突起１６における切り欠き部１６１を含む部分の断面形状は、円を直径よりも小さい弦で二分したときの、より大きな円弧を有する部分の形状である。切り欠き部１６１は、上記主磁極側に向いており、ローラー本体１２の周方向において切り欠き部１６１の垂線と重なる方向に、上記主磁極が配置されていることを示している。すなわち、切り欠き部１６１は、前述の立体構造を含む表示部に該当している。
【００３８】
なお、前述したように、抜きテーパー１２５は、ローラー本体１２の全長にわたって形成されていなくてもよいし、抜きテーパー１２５のテーパー角度は、一定でなくてもよい。たとえば、上記テーパー角度は、連続してまたは断続的に変化していてもよい。また、突起１４および１６は、なくてもよい。この場合、たとえば、第一端面１２１および第二端面１２２の一方または両方に、一以上の凹部を設けてもよい。また、切り欠き部１６１も、なくてもよい。この場合、たとえば、第二端面１２２に主磁極の位置を指し示す矢印を描いてもよいし、または、突起１６の外周面に主磁極の位置を示す線を描いてもよい。
【００３９】
マグネットローラー１０は、上記磁性体組成物で構成されているので、磁化した鉄などで構成されるマグネットローラーに比べて、軽量化の観点から効果的である。
【００４０】
また、マグネットローラー１０では、ローラー本体１２と突起１４、１６とが射出成形による一体成形物として構成される。このため、マグネットローラー１０全体を一度に製造することができる。また、上記表示部の立体構造が、切り欠き部１６１であり、このような簡単な形状であることから、金型における切り欠き部１６１に対応する構造も簡単な構造となり、金型のコストが抑えられる。よって、マグネットローラー１０を容易かつ低コストで製造する観点から効果的である。
【００４１】
ところで、現像ローラーでは、通常、上記他の磁極の磁力は、主磁極の磁力に対して十分に小さいことから、他の磁極の部分のみをより細く形成しても、現像ローラーの性能上、特に問題とならない。このように、マグネットローラー１０は、現像ローラー用のマグネットローラーとしては、ローラー本体１２の径を小さくしても問題とならない部分、すなわちマグネットローラー１０の第二の部分１２４、に抜きテーパー１２５を有している。
【００４２】
第二の部分１２４は、主磁極以外の磁極を含み、ローラー本体１２のローラー半径は、第一端面１２１の半径以下であり、かつローラー本体１２の軸方向に沿って変化する。これに対して、主磁極を含む第一の部分１２３における上記ローラー半径は、第一端面１２１の半径であり、かつローラー本体１２の軸方向において一定である。よって、主磁極の磁力が、他の磁極の磁力に比べて大きく、かつ一定になる。したがって、主磁極部分にもテーパーが形成されるマグネットローラーに比べて、主磁極の磁力を均一かつ大きくすることができる。
【００４３】
マグネットローラー１０は、突起１４および１６をさらに有する。突起１４および１６は、現像ローラーを組み立てる際に、スリーブに対するマグネットローラー１０の位置および向きを容易かつ確実に決める観点からより効果的である。
【００４４】
また、マグネットローラー１０は、切り欠き部１６１をさらに有する。切り欠き部１６１は、マグネットローラー１０の周方向における主磁極の位置を表示している。よって、マグネットローラー１０が切り欠き部１６１をさらに有することは、ローラー本体１２が隠されていても、突起１６によって上記周方向における主磁極の位置を正確に決定する観点からより効果的である。
【００４５】
また、切り欠き部１６１は、立体構造である。よって、主磁極の所期の配置に対応して切り欠き部１６１に合致する位置決め構造があれば、主磁極の位置を確認しなくても、マグネットローラー１０を所期の通りに容易に配置することができる。このように、切り欠き部１６１は、マグネットローラー１０の所期の配置を容易かつ確実に実現する観点からより効果的である。
【００４６】
［マグネットローラーの製造方法］
上記マグネットローラーは、以下の第一から第四の工程を含む製造方法によって製造されうる。
【００４７】
第一の工程は、磁性体粒子および樹脂を含有する上記磁性体組成物を、金型のゲートからキャビティーに注入する工程である。第二の工程は、当該キャビティーに注入された前記磁性体組成物に複数の磁極を形成ために、上記キャビティーの周方向の複数箇所にキャビティーの軸方向に沿って複数の磁石を配置する工程である。第一の工程と第二の工程は、後述する第三の工程よりも前に行われればよい。第一の工程は、第二の工程の前に行われてもよいし、後に行われてもよいし、第二の工程と同時に行われてもよい。
【００４８】
上記金型には、図２Ａおよび図２Ｂに示されるような金型が用いられる。金型２０は、図２Ａおよび図２Ｂに示されるように、第一の金型２２と、第二の金型２４とから構成される。第一の金型２２は、キャビティー２２１を有する。
【００４９】
キャビティー２２１は、円形の開口を有するとともに略円径の底を有し、内周面の周方向における一部に抜き勾配が形成されている。キャビティー２２１は、前述したローラー本体１２と同様の形状の空間を形成している。前述した第一の部分に対応する部分には、主磁石２２２が配置されている。また、前述した第二の部分に対応する部分には、例えば、主磁石２２２の磁力よりも小さな磁力を有する第二の磁石２２３が配置されている。このように、複数の磁石のうちの最大の磁力を有する主磁石２２２を、キャビティーに２２１おける上記抜き勾配以外の部分に配置する。
【００５０】
なお、主磁石２２２および第二の磁石２２３などの磁石は、永久磁石であってもよいし、電磁石であってもよい。磁石の配置によって、磁性体組成物中の磁性体粒子が磁化され、磁性体組成物に磁極が形成される。当該磁極の強さ（磁力）は、例えば、主磁石２２２や第二の磁石２２３などの、金型に配置される磁石の磁力や、配置される磁石からキャビティー２２１までの距離などによって調整することが可能である。
【００５１】
キャビティー２２１の底には、突起１６を形成する孔２２４がさらに形成されている。孔２２４は、前述のマグネットローラーにおける突起１６に対応する形状、すなわち切り欠き部１６１を形成する形状、に形成されている。孔２２４は、例えば、孔２２４を有するとともに、キャビティー２２１の底を形成する第三の金型２６を第一の金型２２の底部に嵌め込むことによって形成されている。あるいは、孔２２４は、第一の金型２２に直接凹みまたは孔を形成することによって形成されていてもよい。
【００５２】
第二の金型２４は、キャビティー２２１の開口を塞ぐ。第二の金型２４は、中央に凹み２４１およびゲート２８をさらに有している。凹み２４１の形状は、円柱状であり、前述した突起１４に対応している。ゲート２８は、凹み２４１の底部に開口し、凹み２４１を介して第二の金型２４の外部とキャビティー２２１とを連通している。なお、ゲート２８は、第一の金型２２に配置されていてもよい。
【００５３】
上記抜き勾配は、キャビティー２２１の内周面が、マグネットローラー１０の上記第二の部分に対応する部分において、キャビティー２２１の開口の円の半径が前記キャビティーの深さにしたがって漸次減少する形状となるように形成されている。
【００５４】
図２Ｂに示されるように、キャビティー２２１の開口が第二の金型２４で塞がれたら、図２Ｃに示されるように、磁性体組成物２９をキャビティー２２１に注入する。磁性体組成物２９の注入は、磁性体組成物２９の性状に応じて行われる。たとえば、磁性体組成物２９中の樹脂が熱可塑性樹脂であれば、上記注入には、射出成形装置が用いられる。この場合、例えば、シリンダ温度は２６５〜２９５℃であり、射出圧力は４０〜７０ＭＰａである。
【００５５】
第三の工程は、キャビティー２２１に注入された磁性体組成物２９を固化する工程である。磁性体組成物２９の固化条件は、磁性体組成物２９の性状に応じて行われる。たとえば、磁性体組成物２９の樹脂が熱可塑性樹脂である場合には、磁性体組成物２９の固化は冷却によって行われ、磁性体組成物２９の樹脂が熱硬化性樹脂である場合には、磁性体組成物２９の固化は加熱によって行われる。
【００５６】
第四の工程は、固化した磁性体組成物２９をキャビティー２２１から取り出す工程である。磁性体組成物２９が固化したら、第二の金型２４が第一の金型２２から外される。第四の工程において、固化した磁性体組成物２９は、図２Ｄに示されるように、キャビティー２２１の開口から引き抜かれる。引き抜かれた磁性体組成物２９は、前述したマグネットローラー１０となる。ゲート２８に残る磁性体組成物は、マグネットローラー１０と一体的に取り出して、前述した突起を構成してもよいし、廃棄されてもよい。
【００５７】
上記の製造方法は、前述したマグネットローラーを一つの部品として射出成形によって製造することができる。よって、マグネットローラーを安価に製造することが可能である。
【００５８】
また、上記製造方法は、第二の磁石２２３などの主磁石２２２以外の磁石に対応する部分に抜き勾配を有する金型を用いる。このため、マグネットローラーの主磁極以外の部分に抜きテーパーが形成され、射出成形で成形されたマグネットローラーの金型からの取り出しをより容易かつ確実に行うことが可能である。
【００５９】
たとえば、マグネットローラー１０における主磁極を含む第一の部分１２３の周方向における中心角を７５°とする場合では、マグネットローラーをキャビティー２２１から引き抜くときのマグネットローラーと金型との摩擦力は、抜きテーパーを形成しないマグネットローラーを引き抜くときの当該摩擦力の７５°／３６０°となり、約１／５に減少する。
【００６０】
なお、マグネットローラー１０を金型から引き抜くにあたり、マグネットローラー１０の軸方向に単純に引き抜いたとしても、抜きテーパーが形成される第二の部分１２４と抜き勾配が形成されていたキャビティー２２１の内周壁との間隔は、漸次増加する。このため、第二の部分１２４側の上記隙間だけでなく、第一の部分１２３とキャビティー２２１の内周壁との間にも、わずかでも隙間を形成するようにマグネットローラー１０をキャビティー２２１から引き抜くことにより、マグネットローラー１０と金型との間の当該摩擦力をさら抑えることが可能である。この場合、マグネットローラー１０の抜きテーパーの部分をさらに小さくしたマグネットローラーの生産性を、マグネットローラー１０の生産性と同等に確保することが可能となる。
【００６１】
このように、上記の製造方法は、電子写真方式の画像形成装置においてより高速の印刷に使用可能なマグネットローラーを高い生産性で製造することが可能である。
【００６２】
上記製造方法において、第二の金型２４がゲート２８を含むことは、第一の金型２２の周囲に、ゲート２８に至る磁性体組成物２９の供給管を配置する必要がないので、キャビティー２２１の周囲における磁石の配置の自由度を高める観点からより効果的である。
【００６３】
また、上記製造方法において、第一の金型２２が孔２２４をさらに有し、第二の金型２４が凹み２４１をさらに有している。このように金型２０がキャビティー２２１に対する凹みを有することから、上記ローラー本体とともに上記突起を一体的かつ一度に作製する観点からより効果的である。
【００６４】
また、孔２２４は、前述したように切り欠き部１６１に対応する形状をさらに有する。このような孔２２４を第一の金型２２がさらに有することは、主磁極の位置を示す上記立体構造をローラー本体とともに一体的かつ一度に作製する観点からより効果的である。
【００６５】
［現像ローラー］
本発明に係る現像ローラーは、上記マグネットローラーを有する。上記現像ローラーには、上記マグネットローラー以外には、現像ローラーにおける公知の構成を採用することができる。上記マグネットローラー１０を有する現像ローラーを図３に示す。
【００６６】
現像ローラー３０は、図３に示されるように、前述したマグネットローラー１０と、マグネットローラー１０の外周面を覆うスリーブ３２と、マグネットローラー１０の第一端面１２３側でスリーブ３２を支える第一フランジ３４と、マグネットローラー１０の第二端面１２４側でスリーブ３２を支える第二フランジ３６と、を有する。
【００６７】
スリーブ３２は、非磁性の円筒体である。スリーブは、例えばアルミニウム製の円筒である。スリーブ３２の中心軸は、マグネットローラー１０の前述した中心軸と同一である。
【００６８】
第一フランジ３４は、マグネットローラー１０に対して相対的にスリーブ３２を回転自在に支持する回転支持部である。たとえば、第一フランジ３４は、スリーブ３２の一端に当接し、マグネットローラー１０の突起１４を回転自在に支持するフランジと、当該フランジからマグネットローラー１０側に突出し、スリーブ３２に内嵌してスリーブ３２を固定する固定管と、当該フランジから外側に突出し、外部の回転駆動部と接続されるべき回転軸と、によって構成される。
【００６９】
第二フランジ３６も、マグネットローラー１０に対して相対的にスリーブ３２を回転自在に支持する回転支持部である。たとえば、第二フランジ３６は、スリーブ３２の他端に当接し、マグネットローラー１０の突起１６が貫通するフランジと、当該フランジからマグネットローラー１０側に突出し、スリーブ３２に外嵌してスリーブ３２を回転自在に支持する支持管と、当該フランジから外側に突出し、現像装置に取り付けられるべき固定管と、によって構成される。突起１６の切り欠き部１６１は、当該固定管の先端を貫通してさらに外側に突出し、露出している。
【００７０】
現像ローラー３０では、第二フランジ３６を固定し、第一フランジ３４を回転駆動部に接続して回転させることによって、固定されたマグネットローラー１０に対してスリーブ３２が相対的に回転する。
【００７１】
スリーブ３２は、マグネットローラー１０と同軸で配置されている。このため、スリーブ３２は、マグネットローラー１０における主磁極を含む第一の部分１２３に対して、一定の間隔で離間して配置される。よって、スリーブ３２の外周面の上記主磁極に対向する部分では、上記主磁極による均一な磁界が形成される。
【００７２】
一方で、マグネットローラー１０における他の磁極を含む第二の部分１２４に対しては、スリーブ３２は、一端から他端に向けて徐々に離間する。よって、スリーブ３２の外周面の上記他の磁極に対向する部分では、上記他の磁極による、スリーブ３２の一端から他端に向けて漸次磁力が低下する磁界が形成される。
【００７３】
なお、マグネットローラー１０に対してスリーブ３２を相対的に回転させると、マグネットローラー１０とスリーブ３２との隙間には、スリーブの一端から他端に向けて気流が発生する。当該隙間は、スリーブ３２の軸方向における上記一端側ではより狭く、上記他端側ではより広く、そしてスリーブ３２の周方向では上記第一の部分でより狭く、上記第二の部分でより広い。したがって、上記隙間は、上記一端側の上記第一の部分で最も狭くなる。このため、回転するスリーブ３２に同伴する空気によって当該隙間が加圧され、その結果、当該隙間において、一端側の内圧が他端側の内圧に比べて高くなり、上記の気流が発生する、と考えられる。
【００７４】
以上より、現像ローラー３０は、主磁極による一定かつより強い磁界をスリーブ３２上に形成することができる。
【００７５】
また、現像ローラー３０は、マグネットローラー１０の第一端面１２３側でマグネットローラー１０を回転自在に支持することから、マグネットローラー１０の軸受け部分を上流とする気流を、スリーブ３２の内部に発生させることができる。
【００７６】
また、現像ローラー３０が、表示部たる上記切り欠き部が第二フランジ３６の先端から露出することは、現像ローラー３０の周方向における上記主磁極の位置を現像ローラー３０の外部から判定することが可能となるので、より効果的である。
【００７７】
また、現像ローラー３０が、立体構造である上記切り欠き部を含むことは、現像ローラー３０を搭載すべき現像装置に、当該立体構造を現像ローラー３０の位置決めに利用する位置決め構造を採用することにより、現像ローラー３０の配置をより一層容易かつ確実に行うことができるので、より効果的である。
【００７８】
［現像装置］
本発明に係る現像装置は、上記現像ローラーを有する。上記現像装置には、上記現像ローラー以外には、現像装置における公知の構成を採用することができる。上記現像ローラー３０を有する現像装置４０を図４に示す。
【００７９】
現像装置４０は、図４に示されるように、ハウジング４１、ハウジング４１の開口部に配置される現像ローラー３０、現像ローラー３０に現像剤を搬送する搬送ローラー４２、ハウジング４１内に収容されている現像剤を攪拌する攪拌ローラー４３、４４、および、現像ローラー３０表面に付着した現像剤を規制する現像ブレード４５、を有する。
【００８０】
現像ローラー３０は、切り欠き部１６１がハウジング４１の開口部に向かうようにハウジング４１に固定されている。ハウジング４１は、切り欠き部１６１を含む突起１６の先端部が嵌合する上記の向きの略半円状の凹部を有する。当該凹部は、ハウジング４１を貫通する貫通孔であってもよいし、ハウジング４１の壁面に形成される凹みであってもよいし、上記略半円状の部分を囲む周壁によって構成されていてもよい。上記凹部のような位置決め構造に突起１６の先端部の切り欠き部１６１を係合させることによって、現像ローラー３０が所期の位置および向きで容易に固定される。
【００８１】
マグネットローラー１０は、主磁極が上記開口部に対向するように配置される。このため、主磁極が形成する磁界４６は、ハウジング４１の開口部から前方に向けて突出するように形成される。現像装置４０が画像形成装置に装着されると、感光体４８上の現像領域を包むように磁界４６が形成される。
【００８２】
現像装置４０は、前述したように、マグネットローラー１０の主磁極を含む第一の部分には抜きテーパーが形成されないことから、現像ローラー３０の軸方向に沿って均一な強さの磁界を形成することができる。また、前述した理由から、上記第一の部分にもテーパーを有する現像ローラーに比べて、上記現像領域に向けてより強い磁界を形成することができる。よって、より高速の現像が可能となる。
【００８３】
また、前述したように、現像ローラー３０のスリーブの内部では、スリーブの回転に伴って、マグネットローラー１０の軸受け側であるローラー本体の第一端面側から第二端面側に向けて気流が発生する。このため、現像ローラー３０のスリーブの内部に現像剤が侵入することを抑制することができる。また、現像剤がスリーブ内に侵入した場合でも、上記の気流のため、上記軸受け部に滞留、蓄積されにくい。よって、現像ローラー３０（スリーブ）の回転トルクが上昇しにくいので、現像装置４０を長期間安定して運転させることができる。
【００８４】
また、このような回転トルクの上昇の抑制は、スリーブを回転支持する構造（上記のフランジ）に新たな部品を追加することなく達成される。よって、現像装置４０が現像スリーブ３０を有することは、上記の長寿命の現像装置４０を安価に提供する観点からもより効果的である。
【００８５】
また、現像装置４０は、現像ローラー３０において露出する突起１６および切り欠き部１６１と係合する上記位置決め構造を有する。このため、突起１６の先端部を上記位置決め構造に係合させるだけで、現像装置４０を画像形成装置に配置したときの所期の位置および向きに現像ローラー３０が現像装置４０に配置されうる。このように、現像装置４０が上記位置決め構造を有することは、現像ローラー３０を所期の位置および向きに、容易かつ確実に配置する観点からより効果的である。
【００８６】
なお、現像装置４０は、二成分現像剤用の現像装置であるが、本発明では、一成分現像剤用の現像装置を構成することも可能である。
【００８７】
［画像形成装置］
本発明に係る画像形成装置は、上記現像装置を有する。上記画像形成装置には、上記現像装置以外には、画像形成装置における公知の構成を採用することができる。上記現像装置４０を有する画像形成装置５０を図５に示す。
【００８８】
画像形成装置５０は、画像形成部、中間転写部および定着装置を有する。画像形成装置５０は、画像読み取り部および記録媒体搬送部をさらに有する。
【００８９】
上記画像形成部は、例えば、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの各色に対応する四つの画像形成ユニットを含む。画像形成ユニットは、感光体ドラム５１、感光体ドラム５１を帯電させる帯電装置５２、帯電した感光体ドラム５１に光を照射して静電潜像を形成する露光装置５３、静電潜像が形成された感光体ドラム５１にトナーを供給して静電潜像に応じたトナー画像を形成する現像装置４０、および、感光体ドラム５１の残留トナーを除去するクリーニング装置５４、を有する。
【００９０】
感光体ドラム５１は、例えば、光導電性を有する負帯電型の有機感光体である。帯電装置５２は、例えば、コロナ帯電器である。帯電装置５２は、帯電ローラーや帯電ブラシ、帯電ブレードなどの接触帯電部材を感光体ドラム５１に接触させて帯電させる接触帯電装置であってもよい。露光装置５３は、例えば、半導体レーザーで構成される。現像装置４０は、前述した本発明に係る現像装置に該当する。「トナー画像」とは、トナーが画像状に集合した状態を言う。
【００９１】
上記中間転写部は、一次転写ユニットと二次転写ユニットを含む。当該一次転写ユニットは、中間転写ベルト６１、一次転写ローラー６２、バックアップローラー６３、複数の支持ローラー６４およびクリーニング装置６５を有する。中間転写ベルト６１は、無端状のベルトである。中間転写ベルト６１は、バックアップローラー６３および支持ローラー６４によって、ループ状に張架される。バックアップローラー６３および支持ローラー６４の少なくとも一つのローラーが回転駆動することにより、中間転写ベルト６１は、無端軌道上を一方向に一定速度で走行する。
【００９２】
上記二次転写ユニットは、二次転写ベルト６６、二次転写ローラー６７および複数の支持ローラー６８を有する。二次転写ベルト６６も、無端状のベルトである。二次転写ベルト６６は、二次転写ローラー６７および支持ローラー６８によってループ状に張架される。
【００９３】
上記定着装置７０は、定着ローラー７１、発熱ベルト７２および加圧ローラー７３を有する。発熱ベルト７２は、トナーを加熱、融解するための無端状の面状発熱体である。発熱ベルト７２は、定着ローラー７１の外周面を覆うように配置されている。加圧ローラー７３は、定着ニップ部に搬送された用紙Ｓを、定着ローラー７１および発熱ベルト７２に向けて押圧する。用紙Ｓは、記録媒体に相当する。
【００９４】
上記画像読み取り部は、給紙装置８１、スキャナー８２、ＣＣＤセンサー８３および画像処理部８４を有する。上記記録媒体搬送部は、三つの給紙トレイユニット９１および複数のレジストローラー対９２を有する。給紙トレイユニット９１には、坪量やサイズなどに基づいて識別された用紙Ｓ（規格用紙、特殊用紙）が予め設定された種類ごとに収容される。レジストローラー対９２は、所期の搬送経路を形成するように配置されている。
【００９５】
画像形成装置５０による画像の形成を説明する。
スキャナー８２は、給紙装置８１から送られたコンタクトガラス上の原稿Ｄを光学的に走査して読み取る。原稿Ｄからの反射光がＣＣＤセンサー８３により読み取られ、入力画像データとなる。入力画像データは、画像処理部８４において所定の画像処理が施され、露光装置５３に送られる。
【００９６】
一方で、感光体ドラム５１は、一定の周速度で回転する。帯電装置５２は、感光体ドラム５１の表面を一様に負極性に帯電させる。露光装置５３は、各色成分の入力画像データに対応するレーザー光を感光体ドラム５１に照射する。こうして感光体ドラム５１の表面には、静電潜像が形成される。現像装置４０は、感光体ドラム５１の表面にトナーを付着させることにより静電潜像を可視化する。こうして感光体ドラム５１の表面に、静電潜像に応じたトナー画像が形成される。感光体ドラム５１の表面のトナー画像は、中間転写ベルト６１に転写される。感光体ドラム５１の転写残トナーは、クリーニング装置５４によって除去される。
【００９７】
感光体ドラム５１上のトナー画像は、一次転写ローラー６２によって中間転写ベルト６１を感光体ドラム５１に圧接させ、一次転写ローラー６２に転写電圧を印加することによって、中間転写ベルト６１に転写される。中間転写ベルト６１には、各感光体ドラム５１で形成された各色のトナー画像が順次重なるように転写される。
【００９８】
一方、二次転写ローラー６７は、二次転写ベルト６６をバックアップローラー６３に向けて押圧し、中間転写ベルト６１に圧接させる。それにより、二次転写ニップ部が形成される。他方、給紙トレイユニット９１からレジストローラー対９２を介して上記二次転写ニップ部に用紙Ｓが搬送される。レジストローラー対９２は、用紙Ｓの傾きを補正し、また搬送のタイミングを調整する。
【００９９】
二次転写ニップに用紙Ｓが搬送されると、二次転写ローラー６７に転写電圧が印加され、中間転写ベルト６１上のトナー画像が用紙Ｓに転写される。トナー画像が転写された用紙Ｓは、二次転写ベルト６６によって、定着装置７０に搬送される。中間転写ベルト６１上の転写残トナーは、クリーニング装置６５によって除去される。
【０１００】
定着装置７０では、用紙Ｓの搬送に際して加圧ローラー７３が定着ローラー７１および発熱ベルト７２に向けて圧接し、定着ニップ部を形成する。用紙Ｓは、定着ニップ部で加熱、加圧される。こうして、用紙Ｓ上のトナー画像が用紙Ｓに定着する。トナー像が形成された用紙Ｓは、機外に排出される。
【０１０１】
画像形成装置５０は、現像装置４０を有する。よって、現像ローラーの軸方向において、より強い磁界が均一に形成されるので、より高速の現像が可能となり、より高速な画像形成が可能である。また、前述したように、現像装置４０における回転トルクの上昇が抑制される。このため、現像装置４０の寿命がより長くなり、高品質の画像を高速で形成する画像形成装置のイニシャルコストおよびランニングコストをより低減することが可能となる。
【実施例】
【０１０２】
以下において、実施例を参照して本発明をより詳細に説明する。これら実施例の記載によって、本発明は限定して解釈されない。
【０１０３】
［実施例１］
図２に示されるような、金型の抜き勾配を有するキャビティーに、ゲートから、磁性体組成物（ＴＰ−Ｆ６６、戸田工業株式会社製）を、シリンダ温度２７５℃、射出圧力５０ＭＰａで、株式会社日本製鋼所製の射出成形機Ｊ８５ＡＤを用いて注入した。
【０１０４】
次いで、キャビティーの抜き勾配以外の部分の外周側に主磁石をキャビティーの軸方向に沿って配置し、キャビティーの周方向に、主磁石を含めて互いにほぼ等間隔（約９０°の位置）に、それぞれ第二磁石、第三磁石および第四磁石を配置した。主磁石の磁力は１２００ｍＴ（ミリテスラ）であり、第二磁石の磁力は１０００ｍＴであり、第三磁石の磁力は１０００ｍＴであり、第四磁石の磁力は６００ｍＴであった。こうして、上記磁性体組成物中の磁性体粒子（フェライト）を磁化し、キャビティー中の上記磁性体組成物に主磁極、第二磁極、第三磁極および第四磁極を形成した。
【０１０５】
次いで、金型を冷却してキャビティー中の磁性体組成物を固化した。
そして、キャビティー内の固化した磁性体組成物を第一の金型の開口から引き抜き、ローラー本体の第一端から第二端にかけて抜きテーパーが形成されたマグネットローラー１を得た。マグネットローラー１の長さは、２２０ｍｍであり、マグネットローラー１における円形の第一端面の直径は１０ｍｍであった。マグネットローラー１の周方向における、主磁石と対向し、主磁極となる第一の部分の中心角は、２０°であり、その他の第二磁石、第三磁石および第四磁石が対向した第二の部分の中心角は３４０°であった。マグネットローラー１の第一の部分のテーパー角度（図１Ａにおけるローラー本体１２の中心軸Ａに対するローラー本体１２の下側の母線がなす角度）は０°であり、第二の部分の抜きテーパー（図１Ａにおけるローラー本体１２の中心軸Ａに対するローラー本体１２の上側の母線がなす角度）のテーパー角度は、０．２°であった。
【０１０６】
次いで、マグネットローラー１にアルミニウム製の円筒状のスリーブを被せ、その両端に回転支持部であるフランジを配置して、図３に示されるような現像ローラー１を作製した。上記スリーブの直径は１２ｍｍであり、マグネットローラーの第一の部分とスリーブの内周面との間隔は０．４ｍｍであった。
【０１０７】
［比較例１］
金型のキャビティーの内周面の全周にわたって、開口から底まで、０．２°の抜き勾配を形成した金型を用いた以外は、実施例１と同様にして、マグネットローラー２を得た。マグネットローラー２の第一の部分および第二の部分のテーパー角度は、ともに０．２°であった。次いで、実施例１と同様にして、現像ローラー２を作製した。マグネットローラー２の第一の部分とスリーブの内周面との間隔は０．４〜０．７８ｍｍであった。
【０１０８】
［比較例２］
金型のキャビティーの内周面の全周にわたって、開口から底まで、０．５°の抜き勾配を形成した金型を用いた以外は、実施例１と同様にして、マグネットローラー３を得た。マグネットローラー３の第一の部分および第二の部分のテーパー角度は、ともに０．５°であった。次いで、実施例１と同様にして、現像ローラー３を作製した。マグネットローラー３の第一の部分とスリーブの内周面との間隔は０．４〜１．３６ｍｍであった。
【０１０９】
［比較例３］
抜き勾配を含まない円柱状のキャビティーを有する金型を用いた以外は、実施例１と同様にして、マグネットローラー４の作製を試みた。しかしながら、当該金型のキャビティーの内周面には、抜き勾配が形成されていないことから、マグネットローラー４は、金型から引き抜く際に破損した。このため、マグネットローラー４は得られなかった。
【０１１０】
［評価］
（１）磁力の測定
（１−１）周方向における磁力の測定
図６Ａに示されるように、現像ローラー１〜３のそれぞれ（図６Ａ中の符号３０）のスリーブの外周面から０．１ｍｍ離れた位置であって、スリーブの軸方向における中央に磁気プローブ３１０を配置し、上記現像ローラーを回転させて、現像ローラー１〜３のそれぞれの周方向における磁力をテスラメーター３２０で測定した。測定結果を図６Ｂに示す。また、測定結果中の主磁極の磁力（Ｔｍ）を以下の基準で判定した。主磁極の磁力は、主磁極における磁力の最大値である。Ｔｍは、１００ｍＴ以上であることが望ましい。測定結果および判定結果を表１に示す。
○：Ｔｍが１００ｍＴ以上
△：Ｔｍが９３ｍＴ以上１００ｍＴ未満
×：Ｔｍが９３ｍＴ未満
【０１１１】
（１−２）軸方向における主磁極の磁力の測定
図７Ａに示されるように、現像ローラー１〜３のそれぞれ（図７Ａ中の符号３０）の外周面から０．１ｍｍ離れた位置であって、現像ローラーの周方向における主磁極の位置において、磁気プローブ３１０をローラー本体の第一端側から第二端側に向けて移動させ、現像ローラー１〜３のそれぞれの主磁極の、当該現像ローラーの軸方向における磁力をテスラメーター３２０で測定した。測定結果を図７Ｂに示す。また、測定結果中の最大値から最小値を差し引いた値（ΔＴｍ）を求め、この値を以下の基準で判定した。ΔＴｍは、７ｍＴ以下であることが望ましい。測定結果および判定結果を表１に示す。
○：ΔＴｍが７ｍＴ以下
△：ΔＴｍが７ｍＴ超１０ｍＴ以下
×：ΔＴｍが１０ｍＴ超
【０１１２】
（２）射出成形のし易さ（成形性）
射出成形機に前述した金型をセットし、前述の成形条件にて、連続で１００ショットの射出成形を実施し、得られたマグネットローラーの良品率を求め、以下の基準で判定した。良品率の値および判定結果を表１に示す。
○：良品率が９９％以上
×：良品率が９９％未満
【０１１３】
（３）現像ローラーの寿命（耐久性）
密閉容器中において、現像ローラー１〜３のそれぞれ（図８Ａ中の符号３０）のスリーブを固定し、図８Ａに示されるように、マグネットローラーの突起を、トルクセンサ３３０を介して駆動モーター３４０に接続した。そして、当該密閉容器中に十分量の現像剤を収容した。そして、駆動モーター３４０を５４０ｒｐｍで２０００時間回転駆動させ、その間の回転トルクをトルクセンサ３３０で測定した。測定結果を図８Ｂに示す。そして、上記の回転駆動の前後における回転トルクの測定値から、回転トルクの変化率（トルク増加率）を求め、この変化率を以下の基準で判定した。回転トルクの増加は、５％以下であることが望ましい。トルク増加率および判定結果を表１に示す。
○：トルク増加率が５％以下
△：トルク増加率が５％超
【０１１４】
【表１】
2014240924.tif 000003
【０１１５】
マグネットローラー１は、主磁極以外の第二から第四の磁極を含む第二の部分に抜きテーパーが形成されていることから、良品率１００％という高い生産性で得られる。また、マグネットローラー１は、主磁極を含む第一の部分には抜きテーパーが形成されていないことから、主磁極におけるローラー半径が最も大きい。このため、主磁極の磁力を最も大きくすることができる。そして、現像ローラー１としたときに、主磁極の大きな磁力が、現像ローラーの軸方向において均一に発現される。よって、より高速で画像を形成する画像形成装置用の現像ローラーに用いることが可能である。
【０１１６】
さらに、現像ローラー１は、トルク増加率が非常に低い。これは、前述したように、スリーブの回転に伴って、マグネットローラー１における第一端面側から第二端端面側に向けてマグネットローラーの外周面に沿ってスリーブ内で気流が発生し、その結果、現像剤がスリーブ内部に侵入し続けながらも、マグネットローラーの軸受け部への現像剤の滞留および蓄積が抑制されたため、と考えられる。
【０１１７】
一方、マグネットローラー２および３も、良品率が１００％と高く、高い生産性を有している。これは、マグネットローラーの周方向の全周にわたって抜きテーパーが形成されているためである。しかしながら、マグネットローラー２および３には、主磁極を含む第一の部分にも抜きテーパーが形成されていることから、主磁極におけるローラー半径は、マグネットローラーにおける第一端面側から第二端面側に向けて徐々に小さくなり、現像ローラーとしたときのスリーブとマグネットローラーの外周面における第一の部分との距離は、徐々に大きくなる。このため、現像ローラー２及び３の軸方向における主磁極の磁力の差（ΔＴｍ）は、現像ローラー１の当該磁力差に比べて大きい。当該磁力差の差は、抜きテーパーのテーパー角度がより大きな現像ローラー３でより顕著である。
【０１１８】
さらに、現像ローラー２および３では、トルク増加率が現像ローラー１に比べて明らかに高い。これは、現像ローラー２および３では、スリーブとマグネットローラーとの間の隙間が、マグネットローラーの周方向において一定であることから、回転するスリーブに同伴する空気が上記周方向において一様に流れ、その結果、第一端面側でスリーブ内の圧力が高まらず、第一端面側から第二端面側に向かう気流が生じなかったため、と考えられる。
【産業上の利用可能性】
【０１１９】
本発明に係るマグネットローラーは、一体成形によって高磁力かつ均一な磁界を、当該マグネットローラーの軸方向に発生する。よって、上記マグネットローラーは、印刷速度がより高い画像形成装置の現像ローラーに適用することができ、高速かつ高画質の画像形成装置のさらなる普及に寄与することが期待される。
【符号の説明】
【０１２０】
１０  マグネットローラー
１２  ローラー本体
１４、１６  突起
２０  金型
２２  第一の金型
２４  第二の金型
２６  第三の金型
２８  ゲート
２９  磁性体組成物
３０  現像ローラー
３２  スリーブ
３４  第一フランジ
３６  第二フランジ
４０  現像装置
４１  ハウジング
４２  搬送ローラー
４３、４４  攪拌ローラー
４５  現像ブレード
４６  磁界
４８  感光体
５０  画像形成装置
５１  感光体ドラム
５２  帯電装置
５３  露光装置
５４、６５  クリーニング装置
６１  中間転写ベルト
６２  一次転写ローラー
６３  バックアップローラー
６４、６８  支持ローラー
６６  二次転写ベルト
６７  二次転写ローラー
７０  定着装置
７１  定着ローラー
７２  発熱ベルト
７３  加圧ローラー
８１  給紙装置
８２  スキャナー
８３  ＣＣＤセンサー
８４  画像処理部
９１  給紙トレイユニット
９２  レジストローラー対
１２１  第一端面
１２２  第二端面
１２３  第一の部分
１２４  第二の部分
１２５  抜きテーパー
１６１  切り欠き部
２２１  キャビティー
２２２  主磁石
２２３  第二の磁石２２３
２２４  孔
２４１  凹み
３１０  磁気プローブ
３２０  テスラメーター
３３０  トルクセンサ
３４０  駆動モーター
Ａ  ローラー本体の中心軸
Ｄ  原稿
Ｒ  ローラー本体のローラー直径
Ｓ  用紙
【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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