(57)【要約】【課題】  現像剤をスリーブ表面に吸着して現像位置まで搬送する現像領域と、現像領域を通過した現像剤をスリーブから剥離する現像剤剥離領域を備えたマグネットローラにおいて、現像剤剥離領域での現像剤の剥離性が悪く、その結果、画像にゴーストやスクリューピッチムラ等が発生する。【解決手段】  現像材剥離領域を磁束密度８ｍＴを超える同磁極で挟まれた磁束密度８ｍＴ以下の範囲を２５度以上とし、該範囲内で磁束密度の極大値をひとつ持ち、かつ該範囲内での最大値と極大値の差が０．５ｍＴ〜５ｍＴとなるように設定する。【選択図】    図９
2006215148.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤をスリーブ表面に吸着して現像位置まで搬送する現像領域と、現像領域を通過した現像剤をスリーブ表面から剥離する現像剤剥離領域を備えたマグネットローラにおいて、磁束密度８ｍＴを超える同磁極で挟まれた磁束密度８ｍＴ以下の範囲が２５度以上となる領域を現像剤剥離領域とし、該現像剤剥離領域内で、磁束密度の極大値をひとつ持ち、かつ該領域内での最小値と極大値の差が０．５ｍＴ〜５ｍＴとしたことを特徴とするマグネットローラ。
【請求項２】
複数のマグネットピースを貼り合わせて形成するマグネットローラにおいて、現像剤剥離領域にマグネットピースを配置したことを特徴とする請求項１記載のマグネットローラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に組み込まれるマグネットローラに関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ファクシミリ等における粉末トナーを用いた画像形成装置に組み込まれるマグネットローラは、次のように構成されているのが一般的である。
【０００３】
すなわち、（１）現像剤を剥離する部位に対応するマグネットローラの領域が実質上０ガウスにするものである。（特許文献１）（２）現像剤剥離領域の磁束密度の角度変化量が略１．１ｍＴ／度となる角度範囲を４５度以上に設定し、この最小値を略１０ｍＴ以下と設定したものである。（特許文献２）
【特許文献１】特開平０８−１５９８９
【特許文献２】特開２００１−１４２３０２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１は、現像剤の剥離が完全に行われない場合があり、現像剤のつれまわり等が発生し、画像にゴーストが発生したり、スクリューピッチムラ等が発生したりする場合がある。
【０００５】
また、特許文献２も特許文献１と同様に、現像剤の剥離が完全に行われない場合があり、現像剤のつれまわり等が発生し、画像にゴーストが発生したり、スクリューピッチムラ等が発生したりする場合がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、現像剤をスリーブ表面に吸着して現像位置まで搬送する現像領域と、現像領域を通過した現像剤をスリーブ表面から剥離する現像剤剥離領域を備えたマグネットローラにおいて、磁束密度８ｍＴを超える同磁極で挟まれた磁束密度８ｍＴ以下の範囲が２５度以上となる領域を現像剤剥離領域とし、該現像剤剥離領域内で、磁束密度の極大値をひとつ持ち、かつ該領域内での最小値と極大値の差が０．５ｍＴ〜５ｍＴとなるように設定する。
【０００７】
また、本発明は、複数のマグネットピースを貼り合わせて形成するマグネットローラにおいて、現像剤剥離領域にマグネットピースを配置する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明（請求項１）により、現像剤の剥離が良好となり、現像剤のつれまわりが防止でき、画像にゴーストやスクリューピッチムラ等が発生するのを防止でき、良好が画像が得られる。
【０００９】
本発明（請求項２）により、マグネットピース貼り合わせタイプのマグネットローラにおいて、本発明の現像剤剥離領域の低磁束密度パターンが形成しやすくなり、そして、現像剤の剥離が良好となり、現像剤のつれまわりが防止でき、画像にゴーストやスクリューピッチムラ等が発生するのを防止でき、良好な画像が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明は、現像剤をスリーブ表面に吸着して現像位置まで搬送する現像領域と、現像領域を通過した現像剤をスリーブ表面から剥離する現像剤剥離領域を備えたマグネットローラにおいて、磁束密度８ｍＴを超える同磁極で挟まれた磁束密度８ｍＴ以下の範囲が２５度以上となる領域を現像剤剥離領域とし、該現像剤剥離領域内で、磁束密度の極大値をひとつ持ち、かつ該領域内での最小値と極大値の差が０．５ｍＴ〜５ｍＴと設定したことを特徴とするマグネットローラである。
【００１１】
従来のマグネットローラの現像剤剥離領域の低磁束密度パターンは、特許文献１や２のように、低磁束密度領域で磁束密度の極大値（凸部）を持たず、緩やかに磁束密度が低下していき、最小値を境にまた緩やかに磁束密度が上昇していくような磁束密度パターン形状となっている。
【００１２】
本発明では、例えば図１のような金型（磁気回路）にて溶融樹脂磁石の磁性粒子を、電磁石あるいは永久磁石により、２４０Ｋ・Ａ／ｍ〜２４００Ｋ・Ａ／ｍの磁場を印加し、配向着磁しながら押出成形してマグネットピースを形成し、また図２のような金型（磁気回路）にて溶融樹脂磁石の磁性粒子を、電磁石あるいは永久磁石により、２４０Ｋ・Ａ／ｍ〜２４００Ｋ・Ａ／ｍの磁場を印加し、配向着磁しながら射出成形してマグネットピースを形成し、それぞれ成形された複数個のマグネットピースをシャフトの外周面に貼り合わせて図３のようなマグネットローラを構成する。
【００１３】
本発明の現像剤剥離領域の低磁束密度パターンの形成方法は種々考えられるが、例えば、図４のように、現像剤剥離領域に隣接する２つの磁極のパターンの肩部分を減磁したり、図５のように、現像剤剥離領域に隣接する２つのマグネットピースに切り欠きを設けたりすればよい。
【００１４】
このように、容易にかつ低コストで本発明の低磁束密度パターンが得られ、現像剤の剥離が良好となり、現像剤のつれまわりが防止でき、画質において、ゴーストやスクリュウーピッチムラが防止でき、良好な画像が得られる。
【００１５】
ここで上記マグネットピースは、異方性フェライト磁性粉の５０重量％〜９５重量％と、樹脂バインダー（エチレンエチルアクリレート系樹脂）を５重量％〜５０重量％とからなる混合物を主体とし、必要に応じて、磁性粉の表面処理剤としてシラン系やチタネート系等のカップリング剤、流動性を良好にするポリスチレン系・フッ素系滑剤等、安定剤、可塑剤、もしくは難燃剤などを添加し、混合分散し、溶融混練し、ペレット状に成形した後に、押出成形あるいは射出成形する。
【００１６】
成形時に印加する配向着磁磁場は、各磁極に要求される磁束密度仕様により適宜選択すればよい。また、要求磁気特性によっては成形時に配向着磁磁場を印加せず、成形後に着磁してもよい。
【００１７】
また、前記樹脂磁石材料を用いたマグネットピースの磁性粒子を種々の方向に配向着磁し、各マグネットピースを貼り合わせてマグネットローラを形成することにより、複雑な磁束密度パターンも得ることができる。
【００１８】
また、本発明は、複数のマグネットピースを貼り合わせて形成するマグネットローラにおいて、現像剤剥離領域にマグネットピースを配置したことを特徴とするマグネットローラである。
【００１９】
現像剤剥離領域に低磁束密度パターン形成用マグネットピースを１つ以上配置する。前記マグネットピースは、通常のマグネットピース成形方法（押出成形あるいは射出成形）でよく、成形と同時磁場を印加し、磁性粒子を配向着磁したり、また、成形時には磁場を印加せず、成形後着磁してもよい。
【００２０】
上記マグネットピースの着磁は、図６のように、着磁ヨークを上記マグネットピースの外周面に当接させ、磁場を印加し、図７に示すようにマグネットローラを構成する。着磁ヨークの幅、および印加する磁場の強さは、当該マグネットピースがもつ磁気的ポテンシャルや両隣接極の磁気特性により適宜選択し、磁束密度８ｍＴを超える同磁極で挟まれた磁束密度８ｍＴ以下の範囲が２５度以上となる領域を現像剤剥離領域とし、該現像剤剥離領域内で、磁束密度の極大値をひとつ持ち、かつ該領域内での最小値と極大値の差が０．５ｍＴ〜５ｍＴとなるようにすればよい。
【００２１】
この場合、磁束密度８ｍＴを超える同磁極で挟まれた磁束密度８ｍＴ以下の範囲が２５度未満となると、現像剤の剥離状態が悪くなり、つれまわりが発生する。また、最小値と極大値との差が０．５ｍＴ未満の場合、あるいは５ｍＴを超える場合、現像剤の剥離状態が悪くなり、つれまわりが発生する。
【００２２】
また、最小値と極大値との差が０．５ｍＴ〜３ｍＴとすれば、更に現像剤の剥離が良好となる。
【００２３】
また、磁束密度８ｍＴを超える同磁極で挟まれた磁束密度８ｍＴ以下の範囲を３５度以上とすることにより、更に現像剤の剥離性は向上する。
【００２４】
この際、着磁ヨークの幅はマグネット外周面の幅に対し、特に制限はないが、２０％〜１００％にすると良好なパターンが得られる。
【００２５】
ここで、磁性粉としては、ＭＯ・ｎＦｅ2Ｏ3（ｎは自然数）で代表される化学式を持つ異方性フェライト磁性粉などがあげられる。式中のＭとして、Ｓｒ、Ｂａまたは鉛などの１種または２種以上が適宜選択して用いられる。
【００２６】
樹脂バインダーとしては、エチレン−エチルアクリレート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリスチレン樹脂、ＰＥＴ、ＰＢＴ、ＰＰＳ、ＥＶＡ、ＥＶＯＨ、ＰＶＣ等の１種類あるいは２種類以上、もしくは、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、フラン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂等の熱硬化性樹脂の１種類あるいは２種類以上を混合して用いることができる。
【００２７】
また、要求される磁束密度により、磁性粉として、異方性フェライト磁性粉、等方性フェライト磁性粉、異方性希土類磁性粉（例えばＳｍＦｅＮ系）、等方性希土類磁性粉（例えばＮｅＦｅＢ系）を単独または２種類以上を混合して使用しても良い。
【００２８】
上記に示した単独磁性粉あるいは混合磁性粉の含有率が５０重量％未満では、磁性粉不足により、マグネットピースの磁気特性が低下して所望の磁力が得られにくくなり、またそれらの含有率が９５重量％を超えると、バインダー不足となり成形性が損なわれるおそれがある。
【００２９】
マグネットローラを構成する各マグネットピースにおいて、すべてのマグネットピースが同一の樹脂磁石材料を使用する必要はなく、適宜組み合わせてマグネットローラを構成してもよい。
【００３０】
つまり、本発明に用いるマグネットピースは、すべてが同じ材質（バインダー、磁性粉等）である必要はないので、異種のマグネットピースを任意に組み合わせ、磁気特性の合わせ込み、低コスト化を図ってもよい。
【００３１】
また、本明細書においては、５極構成のマグネットロールを図示しているが、本発明は５極マグネットロールのみに限定されない。すなわち、所望の磁束密度と磁界分布により、マグネットピースの数量を選択し、磁極数や磁極位置も適宜設定すればよい。
さらに、成形と同時に磁場を印加する場合、成形物の脱型性の向上や、成形物のマグカス等のゴミ付着防止やマグネットピースの取り扱い性を容易にするために、成形後金型内あるいは金型外で一旦脱磁し、その後着磁してもよい。
【００３２】
更に、上記ではマグネットピースをシャフトに貼り合わせるタイプにて説明してきたが、強磁性体粉末と樹脂バインダーを主体とする混合物を、軸部も同一材料あるいは軸をインサートし、射出成形したマグネットローラにて、前記のように現像剤剥離領域の低磁束密度パターンを形成してもよい。この場合、マグネットピースを貼り合わせる工程が省けるので、低コストとなる。
【実施例】
【００３３】
以下に本発明を実施例および比較例に基づき具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００３４】
（実施例１）
マグネットピース材料として、樹脂バインダーとしてエチレンエチルアクリレート樹脂（日本ユニカー製ＰＥＳ２２０）を１０重量％（滑剤、可塑剤、安定剤含む）と、磁性粉として異方性ストロンチウムフェライト磁性粉（ＳｒＯ・６Ｆｅ2Ｏ3）を９０重量％とし、これらを混合し、溶融混練し、ペレット状に成形し、このペレットを溶融状態にし、図１のような押出用金型を用いて、Ｎ１極、Ｎ２極、Ｓ２極、Ｓ３極、現像剤剥離極用のマグネットピースを、８００〜１２００Ｋ・Ａ／ｍの磁場を印加しながら溶融樹脂磁石の磁性粒子を一方向的に配向着磁しながら押出成形した。また、マグネットピース材料として、樹脂バインダーとしてエチレンエチルアクリレート樹脂（日本ユニカー製ＤＰＤＪ−９１６９）を１０重量％（滑剤、可塑剤、安定剤含む）と、磁性粉として異方性ストロンチウムフェライト磁性粉（ＳｒＯ・６Ｆｅ2Ｏ3）を９０重量％とし、これらを混合し、溶融混練し、ペレット状に成形し、このペレットを溶融状態にし、図２のような射出成形金型を用いて、Ｓ１極のマグネットピースを、１５００Ｋ・Ａ／ｍの磁場を印加しながら溶融樹脂磁石の磁性粒子を極異方的に配向着磁しながら射出成形した。
【００３５】
そして、現像剤剥離用マグネットピースのみ、図６のようにマグネットピース外周面に着磁ヨーク（着磁ヨークの幅はマグネットピース外周面の幅の２０％とした）を当接させ、着磁磁場１２０Ｋ・Ａ／ｍで着磁した。
【００３６】
上記で成形されたマグネットピース６極分を、シャフトの外周面に貼り合わせ、図７のようなマグネットローラを得た。
【００３７】
マグネットローラ本体部の外径はφ１３．６、マグネット本体部の長さは３２０ｍｍ、シャフト部の外径はφ６（材質ＳＵＭ２２）とした。（図８）
得られたマグネットローラの両端軸部を支持し、マグネットローラを回転させながら、マグネットローラの中心から８ｍｍ離れた位置（スリーブ上）にプローブ（磁束密度センサー）をセットし、ガウスメータにてマグネットローラの周方向磁束密度パターンを測定した。
【００３８】
磁束密度８ｍＴ以下の低磁束密度範囲とは図９のａに示す範囲で、最小値と極大値の差とは図９のｂに示す量である。また、現像剤剥離性は◎、○、△、×で評価し、◎非常に良好（現像剤剥離領域で現像剤がスリーブ上からすべて剥離し、現像剤のつれまわりは全く認められない）、○は良好（たまに微量の現像剤がつれまわるが、実用上全く問題ない）、△はややつれまわりあり（現像剤が少しつれまわり、画像に少し影響を与える）、×はつれまわりあり（現像剤がスリーブ上からほとんど剥離せずつれまわり、画像に大きく影響を与える）とした。
【００３９】
測定結果を表１に示す。
【００４０】
（実施例２）
現像剤剥離用マグネットピースの着磁磁場を２８０Ｋ・Ａ／ｍとする以外はすべて実施例１と同様に行った。
【００４１】
（実施例３）
現像剤剥離用マグネットピースの着磁磁場を１２０Ｋ・Ａ／ｍとし、着磁ヨークの幅はマグネットピース外周面の幅の５０％とする以外はすべて実施例１と同様に行った。
【００４２】
（実施例４）
現像剤剥離用マグネットピースの着磁磁場を２８０Ｋ・Ａ／ｍとし、着磁ヨークの幅はマグネットピース外周面の幅の５０％とする以外はすべて実施例１と同様に行った。
【００４３】
（実施例５）
現像剤剥離用マグネットピースの着磁磁場を２００Ｋ・Ａ／ｍとし、着磁ヨークの幅はマグネットピース外周面の幅の５０％とする以外はすべて実施例１と同様に行った。
【００４４】
（実施例６）
現像剤剥離用マグネットピースの着磁磁場を２００Ｋ・Ａ／ｍとし、着磁ヨークの幅はマグネットピース外周面の幅の１００％とする以外はすべて実施例１と同様に行った。
【００４５】
（比較例１）
現像剤剥離用マグネットピースの着磁磁場を１２０Ｋ・Ａ／ｍとし、着磁ヨークの幅はマグネットピース外周面の幅の１５％とする以外はすべて実施例１と同様に行った。
【００４６】
（比較例２）
現像剤剥離用マグネットピースの着磁磁場を１００Ｋ・Ａ／ｍとする以外はすべて実施例１と同様に行った。
【００４７】
（比較例３）
現像剤剥離用マグネットピースの着磁磁場を３００Ｋ・Ａ／ｍとする以外はすべて実施例１と同様に行った。
【００４８】
（比較例４）
現像剤剥離用マグネットピースの着磁磁場を１００Ｋ・Ａ／ｍとし、着磁ヨークの幅はマグネットピース外周面の幅の５０％とする以外はすべて実施例１と同様に行った。
【００４９】
（比較例５）
現像剤剥離用マグネットピースの着磁磁場を３００Ｋ・Ａ／ｍとし、着磁ヨークの幅はマグネットピース外周面の幅の５０％とする以外はすべて実施例１と同様に行った。
【００５０】
実施例１と比較例１を比べると、実施例１の現像剤剥離性は○であるが、比較例１の現像剤剥離性は×であることから、低磁束密度範囲は２５度以上が適切であることがわかる。
【００５１】
実施例１と比較例２を比べると、実施例１の現像剤剥離性は○であるが、比較例２の現像剤剥離性は△かつスクリュウーピッチムラが少し発生しており、また、実施例２と比較例３を比べると、実施例２の現像剤剥離性は○であるが、比較例３の現像剤剥離性は△かつゴーストおよびスクリューピッチムラが少し発生していることから、最小値と極大値の差は０．５ｍＴ〜５ｍＴが適切であることがわかる。
【００５２】
実施例３、４、５、６と比較例４、５を比べると、低磁束密度範囲を３５度以上かつ最小値と極大値の差を０．５ｍＴ〜３ｍＴにすることにより、現像剤剥離性がさらに向上し、良好な画像が得られることがわかる。
【００５３】
【表１】
2006215148.tif 000003
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】マグネットピースの押出用成形金型の磁気回路部
【図２】マグネットピースの射出用成形金型の磁気回路部
【図３】従来のマグネットローラの断面図
【図４】現像剤剥離領域に隣接するマグネットピースの減磁方法を説明する図
【図５】本発明のマグネットローラの断面図
【図６】現像剤剥離領域に配置するマグネットピースを着磁する方法を説明する図
【図７】現像剤剥離領域にマグネットピースを配置した図
【図８】マグネットローラの斜視図
【図９】現像剤剥離領域の低磁束密度パターンを説明する図
【符号の説明】
【００５５】
１    電磁石あるいは永久磁石
２    配向着磁用ヨーク（磁性体）
３    押出用金型（非磁性）
４    マグネットピース
５    磁性粒子配向着磁方向
６    シャフト
７    切り欠き部
８    現像剤剥離領域に配置するマグネットピース
９    シャフト
１０  現像剤剥離領域の低磁束密度パターン
【図１】
2006215148.tif 000004
【図２】
2006215148.tif 000005
【図３】
2006215148.tif 000006
【図４】
2006215148.tif 000007
【図５】
2006215148.tif 000008
【図６】
2006215148.tif 000009
【図７】
2006215148.tif 000010
【図８】
2006215148.tif 000011
【図９】
2006215148.tif 000012