(57)【要約】【課題】  小径でも高磁力化が可能で、生産性の高いマグネットロールおよびこれを具備する現像装置を提供する。【解決手段】  バインダーに磁性粉を分散して成形した断面扇形状の永久磁石ピースを金属シャフトの外周に複数配置してなるマグネットロールであって、  前記永久磁石ピースの少なくとも１つが、非永久磁石片と永久磁石片とを一体化した一体型磁石ピースであり、  前記永久磁石片の少なくとも一部が表面に露出し、かつ、前記永久磁石片が前記磁性粉としての希土類系合金磁性粉を含有することを特徴とするマグネットロールである。  また、少なくとも、上記マグネットロールを具備することを特徴とする現像装置である。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バインダーに磁性粉を分散して成形した断面扇形状の永久磁石ピースを金属シャフトの外周に複数配置してなるマグネットロールであって、
前記永久磁石ピースの少なくとも１つが、非永久磁石片と永久磁石片とを一体化した一体型磁石ピースであり、
前記永久磁石片の少なくとも一部が表面に露出し、かつ、前記永久磁石片が前記磁性粉としての希土類系合金磁性粉を含有することを特徴とするマグネットロール。
【請求項２】
前記一体型磁石ピースが積層構造を有し、最外周側に前記永久磁石片が設けられ、内周側に前記非永久磁石片に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のマグネットロール。
【請求項３】
前記永久磁石片の表面に露出した部分以外を前記非永久磁石片が覆ってなることを特徴とする請求項１に記載のマグネットロール。
【請求項４】
前記一体型磁石ピースが、像坦持体に対向する現像極であることを特徴とする請求項１に記載のマグネットロール。
【請求項５】
前記一体型磁石ピースの前記非永久磁石片が、非磁性体材料からなることを特徴とする請求項１のマグネットロール。
【請求項６】
少なくとも、請求項１に記載のマグネットロールを具備することを特徴とする現像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉体現像剤等を用いた電子写真画像形成装置に適用されるマグネットロールとこれを具備した現像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の粉体現像剤を用いた電子写真画像形成現像装置に用いられるマグネットロールは、樹脂またはゴムといったバインダー中にフェライト系磁性粉を分散させて、これを扇形状や円筒形状に成形した磁石をシャフトの外周に固着配置させたものである。
【０００３】
しかしながら、近年のカラー画像の高画質化により、現像剤の小径化・低透磁率化が進み、現像極に対して高磁力が要求される様になった。また、装置の小型化によりマグネットロールの小径化が必須となったが、小径化により磁石自体の体積が減ることで高磁力の確保が困難となってきた。
【０００４】
このような中、特許文献１ではフェライト系磁性粉のかわりに希土類合金磁性粉を分散させたマグネットロールが提案され、小径でも十分な高磁力が確保出来ることが示されている。しかしながら、希土類合金磁性粉を分散させた磁石は非常に高価で加工性にも難があるという問題がある。
【０００５】
そこで、特に高磁力が必要な現像極のみに、高磁力の磁石ピースを配置する方式が各種提案されている。具体的には、現像極の磁石ピースのみを希土類合金磁性粉分散磁石とした特許文献２および３や、円筒状フェライトマグネットに溝を形成し希土類合金磁性分分散磁石を埋め込んだ特許文献４〜８などが挙げられる。
【０００６】
しかしながら、いずれも希土類磁性粉分散磁石の体積を十分小さくすることが出来ず、フェライト磁性粉分散磁石だけを用いたマグネットロールと比較するとまだまだ高価である。
【０００７】
最近では、現像極磁石ピースや埋め込み磁石を積層化することで高磁力磁石の体積を少しでも減らす方式も提案されているが（例えば、特許文献９および１０参照）、小径になればなるほど加工が難しく、製法が複雑になり、やはり希土類磁石自体の体積を減らすことも不十分で、小径で十分な磁力を確保できないという問題がある。
【特許文献１】特開２００１−１１８７２１号公報
【特許文献２】特開２００１−４２６４８号公報
【特許文献３】特開２０００−１６４４２１号公報
【特許文献４】特開２００２−２８７５０２号公報
【特許文献５】特開平３−８３０５号公報
【特許文献６】特開２０００−２４６２０号公報
【特許文献７】特開平１１−２４２３９０号公報
【特許文献８】特開平７−３１９２８２号公報
【特許文献９】特開平８−１６０７５２号公報
【特許文献１０】特開２００４−１３０８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
以上から、本発明は、上記従来の課題を解決することを目的とする。すなわち、本発明は、小径でも高磁力化が可能で、生産性の高いマグネットロールおよびこれを具備する現像装置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】
上記課題を解決すべく鋭意検討の結果、本発明者らは、特に高磁力化への寄与が大きいスリーブ表面付近の磁石のみを希土類磁性粉分散磁石で成形し、円筒中心部に近いシャフト外周面には安価な材料である非永久磁石材料を用いることで、小径でも高磁力化が可能なマグネットロールを安価に製造できることを見出し、本発明に想到した。
【００１０】
すなわち、本発明は、バインダーに磁性粉を分散して成形した断面扇形状の永久磁石ピースを金属シャフトの外周に複数配置してなるマグネットロールであって、前記永久磁石ピースの少なくとも１つが、非永久磁石片と永久磁石片とを一体化した一体型磁石ピースであり、前記永久磁石片の少なくとも一部が表面に露出し、かつ、前記永久磁石片が前記磁性粉としての希土類系合金磁性粉を含有することを特徴とするマグネットロールである。
【００１１】
本発明のマグネットロールは、下記第１〜第４の態様のうちいずれか１以上の態様を備えることが好ましい。
（１）第１の態様は、前記一体型磁石ピースが積層構造を有し、最外周側に前記永久磁石片が設けられ、内周側に前記非永久磁石片に設けられている態様である。
（２）第２の態様は、前記永久磁石片の表面に露出した部分以外を前記非永久磁石片が覆ってなる態様である。
（３）第３の態様は、前記一体型磁石ピースが、像坦持体に対向する現像極である態様である。
（４）第４の態様は、前記一体型磁石ピースの前記非永久磁石片が、非磁性体材料からなる態様である。
【００１２】
また本発明は、少なくとも、本発明のマグネットロールを具備することを特徴とする現像装置である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、小径でも高磁力化が可能で、生産性の高いマグネットロールおよびこれを具備する現像装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明のマグネットロールは、図１に示すように、樹脂やゴムといったバインダーに磁性粉を分散して成形した断面扇形状の永久磁石ピース１４を金属シャフト１２の外周に複数配置してなる。そして、永久磁石ピース１４の少なくとも１つが、一体型磁石ピースとなっており、その他の永久磁石ピースは、希土類系合金磁性粉を含有しないフェライト系磁性粉からなる。一体型磁石ピースは、非永久磁石片と永久磁石片とを一体化した磁石ピースである。そして、この永久磁石片の少なくとも一部が表面に露出している。また、永久磁石片は、磁性粉として希土類系合金磁性粉を含有している。
【００１５】
永久磁石片の少なくとも一部が表面に露出していることで、マグネットロールが小径となっても、実用上十分な磁力を発揮することができる。また、永久磁石片には、希土類系合金磁性粉が含有されているが、表面だけに当該希土類系合金磁性粉を露出させればいいため、高価な希土類系合金の使用量（体積）を減らすことができる。そして、体積を減らすことで、マグネットロールのシャフト軸方向への磁力の影響を低減できるため、設計の自由度をあげることができる。
【００１６】
一体型磁石ピースは、永久磁石片の少なくとも一部が表面に露出していれば、非永久磁石片と永久磁石片との一体化の構造は特に限定されない。具体的には、図２に示すような構成が挙げられる。
【００１７】
まず、図２（Ａ）に示すように、一体型磁石ピース１６が積層構造を有し、外側に永久磁石片１６ａが設けられ、内側に非永久磁石片１６ｂに設けられた構成である。かかる構成は、単に積層化して一体化するだけであるため、作製が容易であるというメリットがある。
【００１８】
また、図２（Ｂ）に示すように、永久磁石片１６ａの表面に露出した部分以外を前記非永久磁石片１６ｂが覆ってなる構成としてもよい。このように、非永久磁石片１６ｂで覆うような構成とすることで、図２（Ａ）のような積層構造よりも永久磁石片１６ａとの密着性を向上させることができる。さらに、永久磁石片を小型化し、体積を減らすことが可能といった利点もある。
【００１９】
永久磁石片を構成する希土類系合金磁性粉の材料としては、Ｎｅ系（例えば、Ｎｅ−Ｆｅ−Ｂ合金等）や、Ｓｍ系（Ｓｍ−Ｃｏ合金、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ合金等）といった磁性粉を使用することができる。
【００２０】
また、非永久磁石片は、非磁性体材料からなることが好ましく、具体的には、ポリスチレンやポリカーボネート、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体といった一般的な樹脂材料を使用することができる。非永久磁石片を使用することで、コストの低減を図ることが可能で、磁石ピースの成型が容易となり、生産性を高めることができる。なお、永久磁石片と非永久磁石片との一体化は、圧縮成型や接着剤を介した接着等、公知の手段により行うことができる。
【００２１】
また、永久磁石片の平均厚みは、図２の例でいうと、マグネットロールとして組み込まれた場合の一体型磁石ピースの半径方向の平均厚みをＬとし、永久磁石片の半径方向の平均厚みをＬ’とした場合、「Ｌ’／Ｌ」が、０．４２〜０．７２の範囲にあることが好ましく、０．５〜０．６２の範囲にあることがより好ましい。０．４２〜０．７２の範囲にあることで、磁力を大きく低下させることなく、永久磁石片の体積を十分に減らすことができる。
【００２２】
その他の永久磁石ピースに使用される磁性粉としては、ストロンチウム系フェライト、バリウム系フェライト等のフェライト系磁性粉を使用することができる。バインダーとしては、樹脂材料やゴム材料を使用することができる。樹脂材料としては、ポリアミドや、エチレン・エチル共重合体、エチレン・ビニル共重合体といったエチレン系化合物、または、塩素化ポリエチレンといった塩素系材料を使用することができる。また、ゴム材料としては、ＮＢＲ等を使用することができる。
【００２３】
［現像装置］
本発明の現像装置は、既述の本発明のマグネットロールを具備する。当該マグネットロールは、小径でも高磁力化が可能であるため、現像装置自体を小型化することができる。また、マグネットロール自体が安価であるため、コストの低い現像装置とすることができる。当該現像装置は、公知の画像形成装置であって、特に、フルカラーの画像形成装置に適用することが好ましい。
【００２４】
なお、一体型磁石ピースは、感光体等の像坦持体に対向する現像極とすることが好ましい。マグネットロール以外の構成部品としては、従来公知のものを使用することができる。また、マグネットロールの外径は、１６ｍｍ程度以下であることが好ましい。
【実施例】
【００２５】
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００２６】
［実施例１］
外径φ１４ｍｍの非磁性円筒状スリーブ中に、図３に示すように、磁石（永久磁石ピース）を７極有する外径φ１２．２ｍｍのマグネットロールを配設した。それぞれの永久磁石ピース角度は図３の通りである。永久磁石ピースの平均厚みは、３．６ｍｍとした。
【００２７】
マグネットロールの像坦持体と対向する現像極以外は、樹脂（エチレン・エチルアクリレート共重合体）をバインダーとしてフェライト系磁性粉（ストロンチウムフェライトとバリウムフェライトとの混合物）を分散させたプラスチックマグネットを扇形状に成形した永久磁石ピースによって構成した。
【００２８】
一方、現像極に対応する磁極だけは、希土類系合金磁性粉（Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ合金）を樹脂（ポリアミド）中に分散させた扇形状の永久磁石片と、この永久磁石片の下側に積層した非永久磁石部材（ポリカーボネート樹脂片）により一体で圧縮成型した一体型磁石ピースを用いた（構成は、図２（Ａ）参照）。
【００２９】
永久磁石片からなる層の平均厚さは、２．２ｍｍとし、非永久磁石片からなる層の平均厚さは、１．４ｍｍとした。
【００３０】
［実施例２］
永久磁石片からなる層の平均厚さは、１．８ｍｍとし、非永久磁石片からなる層の平均厚さは、１．８ｍｍとした以外は、実施例１と同様して、マグネットロールを作製した。
【００３１】
［実施例３］
永久磁石片の表面に露出した部分以外を非永久磁石片が覆った構造（図２（Ｂ）に示した構造）とし、永久磁石片の平均厚みを２．０ｍｍとした以外は、実施例１と同様にして、マグネットロールを作製した。
【００３２】
［参考例］
現像極の永久磁石片を、希土類系合金磁性粉（実施例１と同様）からなる磁石片とした以外は、実施例１と同様にして、マグネットロールを作製した。
【００３３】
実施例１〜３および参考例のそれぞれのマグネットロールについて、磁気プロファイルを測定した。結果を図４に示す。なお、図４中の丸数字の「１」は参考例を示し、「２」は実施例１を示し、「３」は実施例３を示し、「４」は実施例２を示す。
【００３４】
なお、磁気プロファイルは、ガウスメータにより、外径φ１４ｍｍのスリーブの表面に測定プローブを接触させて測定した。
【００３５】
図４より、実施例１〜３は、現像極を希土類系合金磁性粉で構成した参考例と同等の良好な磁束密度が示された。以上から、高価な希土類系合金磁性粉を分散させた磁石自体を、高磁力を確保しつつ効果的に体積を削減できるので、小径でも高磁力なマグネットロールとしてを安価に提供できることが確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】マグネットロールの斜視図である。
【図２】一体型磁石ピースの構成を示す図であり、（Ａ）は積層構成を示し、（Ｂ）は永久磁石片の表面露出部分以外を非永久磁石片が覆ってなる構成を示す図である。
【図３】マグネットロールの配設状態を示す図である。
【図４】実施例の磁気プロファイルを示す図である。
【符号の説明】
【００３７】
１２・・・金属シャフト
１４・・・永久磁石ピース
１６・・・一体型磁石ピース
１６ａ・・・永久磁石片
１６ｂ・・・非永久磁石片
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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