(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向に形成された磁極を周方向に複数配列したマグネットローラであって、
一体成型体である棒状のマグネット部を有し、
前記マグネット部が、
磁力が最も強い極を含むとともに所定の周方向寸法の底面部を有する凹部と、
前記凹部の底面部に形成された凸部とを有しており、
前記凸部は、径方向の高さが最も高い頂部に磁力が最大となる点が含まれるように形成され
前記凹部の最大深さ位置と前記凸部の前記頂部との径方向の寸法差が、前記マグネット部の外周面に対する前記凹部の最大深さよりも小さい
マグネットローラ。
【請求項２】
前記凸部の外面は、側面部分と前記頂部の近傍に変曲点を有し、前記変曲点を境界として前記頂部の曲率半径よりも内側に変化する請求項１記載のマグネットローラ。
【請求項３】
前記凸部の周方向の側面と、前記側面と対向する前記凹部の内側面とを含むようにＶ字状の溝を形成しており、
前記Ｖ字状の溝は前記凸部の周方向の端部のそれぞれと隣り合うように形成されており、
前記Ｖ字状の溝の谷部では、前記凹部の内側面と前記凸部の側面とが曲面で接続されている請求項１又は請求項２に記載のマグネットローラ。
【請求項４】
前記凸部の周方向両側に形成されたＶ字状の溝の谷部同士の周方向の距離が前記マグネット部の中心角度間隔で２５度以上７０度以下である請求項３に記載のマグネットローラ。
【請求項５】
前記凸部の周方向両側に形成されたＶ字状の溝の谷部同士の周方向の距離が前記マグネット部の中心角度間隔で３０度以上５０度以下である請求項３に記載のマグネットローラ。
【請求項６】
前記凸部の周方向両側に形成された溝の幅がそれぞれ前記マグネット部の中心角度間隔で５度以上３５度以下である請求項３から請求項５のいずれかに記載のマグネットローラ。
【請求項７】
前記凹部の最大深さ位置と前記凸部の前記頂部の位置との径方向の差が１ｍｍ以上６ｍｍ以下である請求項１から請求項６のいずれかに記載のマグネットローラ。
【請求項８】
前記凹部が、前記マグネット部の軸方向の全長にわたって軸方向に沿うように形成されている請求項１から請求項７のいずれかに記載のマグネットローラ。
【請求項９】
前記凸部が、前記マグネット部の軸方向の全長にわたって軸方向に沿うように形成されている請求項８に記載のマグネットローラ。
【請求項１０】
前記マグネット部の軸方向の端部から突出するとともに前記マグネット部と一体に形成された軸部を備えている請求項１から請求項９のいずれかに記載のマグネットローラ。
【請求項１１】
請求項１から請求項１０のいずれかに記載のマグネットローラと、前記マグネット部の外周面を覆うとともに回転可能に設けられた円筒状の非磁性のスリーブとを有する現像ローラ。
【請求項１２】
請求項１１に記載の現像ローラを有する現像装置。
【請求項１３】
請求項１２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、電子写真方式でトナーの運搬に用いられるマグネットローラ、前記マグネットローラを用いた現像ローラ、前記現像ローラを用いた現像装置及び前記現像装置を用いた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置は、感光体ドラム等の像担持体に形成された静電潜像に対してトナーを供給してトナー像を形成する。トナーは、現像ローラを介して現像装置から感光体に供給される。現像ローラは、マグネットローラと、前記マグネットローラの外周を回転可能に覆う円筒状のスリーブと、前記スリーブの両端部に固定されるフランジとを有している。
【０００３】
前記マグネットローラは、磁界を形成するマグネット部と、前記マグネット部の軸方向の両端部に軸部とを備えており、前記フランジと前記軸部とを軸受を介して回転可能に接続することで、前記スリーブが前記マグネット部に回転可能に取り付けられる。
【０００４】
近年、マグネットローラは、製造工程の簡略化、前記マグネット部と前記軸部との相対位置ずれの抑制等を目的として、前記マグネット部と前記軸部とを一体成形した、一体型マグネットローラが用いられてきている。
【０００５】
一般的に前記マグネット部は周方向に隣合うように磁極を形成する構成であり、前記マグネットローラでは、前記マグネット部の最大磁力を有する磁極（主磁極）の磁力（ピーク磁力）の強さと適切な（狭い）半値幅（ピーク磁力の半分の磁力の磁極間の幅）が重要になる。しかしながら、前記一体型マグネットローラでは隣接する磁極の間に明確な境界が形成されないため、磁力パターンの制御が困難である。
【０００６】
前記一体型のマグネットローラの磁力パターンを適切に制御するため、例えば、特許文献１には、マグネット本体部の円周上の少なくとも一部に、前記マグネット本体部と同一材料で形成された（例えば、一体成形された）凸部を形成することで、ピーク磁力を高める（強くする）とともに半値幅を狭くする方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平７−１９１５５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前記一体型のマグネットローラは磁性材料を射出成型用金型に射出して成形される。特許文献１に記載のマグネットローラのように、円柱状の少なくとも一部の凸部を備える構成の場合、成形時の離形抵抗が大きくなる。また、凸部と、前記凸部と隣接する他の部分とで、マグネットローラの中心からの距離の差が大きくなるため、成形後の収縮率の差が発生しやすく、長手方向の反りが発生する原因となるおそれがある。
【０００９】
また、近年、画像形成装置の小型化の要求が高まっており、それに伴い、マグネットローラの小型化が求められている。小型の成型体を射出成型で作る場合、特許文献１に記載のマグネットローラのように、円形状から突出した凸部を備えた形状では、上述のような凸部の影響が大きくなり、射出成型が難しくなる。
【００１０】
そこで本発明は、一体的に形成されるマグネットローラを提供するものであり、射出成型による小型化を容易にするとともに、主極の最大磁力を維持しつつ前記主極の半値幅が適切に調整することを目的とする。
【００１１】
また本発明は、前記マグネットローラを有する現像ローラ、現像装置及び画像形成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】
【００１２】
上記目的を達成するために本発明は、軸方向に形成された磁極を周方向に複数配列したマグネットローラであって、一体成型体である棒状のマグネット部を有し、前記マグネット部が、磁力が最も強い極を含むとともに所定の周方向寸法の底面部を有する凹部と、前記凹部の底面部に形成された凸部とを有しており、前記凸部が、径方向に最も突出している頂部に前記磁力が最大となる点が含まれるように形成されていることを特徴とする。
【００１３】
この構成によると、磁力が最も強い極（主極）を含むように凹部を形成しているため、隣の極との磁力の切り替わりを明確にすることが可能である。そして、凹部の底面部から凸部が突出した形状であるため、主極の磁力の最大値（ピーク磁力）が低下するのを抑制することが可能である。これにより、主極の磁力を維持しつつ、主極の半値幅を狭くすることができる。そして、このようなマグネット部を現像装置のマグネットローラとして用いることで、トナーの穂立ちを高くすることができ、精度が高い現像を行うことができる。
【００１４】
上記構成において、前記凹部の最大深さ位置と前記凸部の前記頂部との径方向の寸法差が、前記マグネット部の外周面に対する前記最大深さ位置の深さよりも小さくてもよい。
【００１５】
上記構成において、前記凸部の外面は、側面部分と前記頂部の近傍に変曲点を有していてもよい。
【００１６】
上記構成において、前記凸部の周方向の側面と、前記側面と対向する前記凹部の内側面とを含むようにＶ字状の溝を形成しており、前記Ｖ字状の溝は前記凸部の周方向の端部のそれぞれと隣り合うように形成されており、前記Ｖ字状の溝の谷部では、前記凹部の内側面と前記凸部の側面とが曲面で接続されている。
【００１７】
上記構成において、前記凸部の周方向両側に形成されたＶ字状の溝の谷部同士の周方向の距離が前記マグネット部の中心角度間隔で２５度以上７０度以下である。
【００１８】
上記構成において、前記凸部の周方向両側に形成されたＶ字状の溝の谷部同士の周方向の距離が前記マグネット部の中心角度間隔で３０度以上５０度以下である。
【００１９】
上記構成において、前記凸部の周方向両側に形成された溝の幅がそれぞれ前記マグネット部の中心角度間隔で５度以上３５度以下である。
【００２０】
上記構成において、前記凹部の最大深さ位置と前記凸部の前記頂部の位置との径方向の差が１ｍｍ以上６ｍｍ以下であってもよい。
【００２１】
上記構成において、前記凹部が、前記マグネット部の軸方向の全長にわたって軸方向に沿うように形成されている。
【００２２】
上記構成において、前記凸部が、前記マグネット部の軸方向の全長にわたって軸方向に沿うように形成されている。
【００２３】
上記構成において、前記マグネット部の軸方向の端部から突出するとともに前記マグネット部と一体に形成された軸部を備えていてもよい。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によると、主極の最大磁力を維持しつつ前記主極の半値幅が適切に調整されたマグネットローラを提供することができる。このようなマグネットローラを用いることで、トナーの穂立ちが高くなり現像により生成されるトナー像の精度を高めることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明にかかる画像形成装置の一例を示す図である。
【図２】現像装置の概略配置図である。
【図３】本発明にかかる現像装置に用いられる現像ローラの平面図である。
【図４】本発明にかかるマグネットローラの一例の斜視図である。
【図５】図４に示すマグネットローラの軸方向から見た図である。
【図６】マグネットローラの周方向の磁力分布を示す図である。
【図７】本発明にかかるマグネットローラの軸方向から見た図である。
【図８】本発明にかかるマグネットローラの軸方向から見た図である。
【図９】本発明にかかるマグネットローラの軸方向から見た図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明にかかる画像形成装置について図面を参照して説明する。
【００２７】
図１は本発明にかかる画像形成装置の一例を示す図である。なお、以下の説明において、上下左右或いは時計回り反時計回り等方向を示す説明を行う場合があるが、特に記載しない限り図１を基準とする。
【００２８】
図１に示す画像形成装置１は、タンデム型カラーデジタル複写機で、原稿画像を読み取るイメージリーダー部２００と、読み取った画像を記録シート等の転写材に印刷するプリンター部１００と、使用者が印刷条件等を入力したり、装置の稼働状況や使用者の入力結果を表示したりする操作表示部３００と、プリンター部１００、イメージリーダー部２００及び操作表示部３００を制御する制御部４００とを含む。
【００２９】
イメージリーダー部２００は、原稿ガラス板（不図示）の上に載置された原稿を、スキャナーを移動して読み取るものであり、公知の構成を有している。イメージリーダー部２００は、原稿画像を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色に色分解し、不図示のＣＣＤ等のイメージセンサを用いて電気信号に変換して、Ｒ・Ｇ・Ｂの画像データを得る。
【００３０】
イメージリーダー部２００で得られた色別（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の画像データは、制御部４００で各種処理が行われた後、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各再現色の画像データに変換され、制御部４００に設けられた記録部（メモリー）に格納される。制御部４００内のメモリーに格納された各再現色の画像データは、位置ずれ補正のための補正が施された後、記録シート供給と同期して１走査ラインごとに読み出され、発光ダイオードの駆動信号となる。
【００３１】
プリンター部１００は電子写真方式により記録シート等の記録媒体上に画像を形成する。プリンター部１００は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各再現色の画像データに基づいて作像する、作像部１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃ、１７Ｋ（以下、「作像部１７」と総称する場合がある）を備えている。作像部１７の構成は、全て同じであり、時計回りに回転する感光体ドラム１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋ（以下「感光体１８」と総称する場合がある）を中心として、その周囲に帯電器、露光部、現像装置１９Ｙ、１９Ｍ、１９Ｃ、１９Ｋ（以下、「現像装置１９」と総称する場合がある）、転写ローラ、クリーニング部がそれぞれ設けられている。
【００３２】
作像部１７の動作について、説明する。帯電器と露光部によって感光体ドラム１８の表面に位置ずれ補正された各再現色の画像データに基づいた静電潜像が形成される。現像装置１９から感光体ドラム１８の表面に現像剤（トナー）を供給することで、静電潜像をトナー像として可視像化する。感光体ドラム１８に形成されたトナー像は、感光体ドラム１８と転写ローラとの間を通過する中間転写ベルト１１に１次転写される。そして、感光体ドラム１８に残ったトナーはクリーニング部によって掻き取られる。
【００３３】
中間転写ベルト１１は、駆動ローラ１２と、テンションローラ１３と、従動ローラ１４との間に張架されている。テンションローラ１３が不図示の付勢部材（例えば、ばね）で上方に付勢されることで、中間転写ベルト１１に張力が与えられている。中間転写ベルト１１は駆動ローラ１２によって反時計回りに回転する。駆動ローラ１２は中間転写ベルト１１を挟んで２次転写ローラ１５が圧接している。また、従動ローラと対向する位置には、中間転写ベルト１１に残留したトナーを掻き取るクリーニングブレード１６が中間転写ベルト１１に圧接している。
【００３４】
中間転写ベルト１１の下方には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各再現色の作像部１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃ、１７Ｋが順に所定間隔をあけて配置されている。プリンター部１００では、作像部１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃ、１７Ｋからイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のトナー像を中間転写ベルト１１に正確に重ねて転写（１次転写）することで、中間転写ベルト１１の表面には、カラーのトナー像が生成される。そして、１次転写されたトナー像は、転写材（記録用紙）に転写（２次転写）される。
【００３５】
転写材は、給紙カセット５１から供給されるものであり、給紙ローラ５２によって最上のものから順に搬送路（破線Ａ）に引き出され、レジストローラ５３に搬送される。そして、レジストローラ５３は、中間転写ベルト１１の回転と同期させ、転写材を駆動ローラ１２と２次転写ローラ１５とのニップ部に送る。転写材が駆動ローラ１２と２次転写ローラ１５とのニップ部を通過するとき、転写材は中間転写ベルト１１と接触し、中間転写ベルト１１のトナー像が転写材に転写（２次転写）される。トナー像が転写された転写材は、その後、定着部５５に搬送される。定着部５５において、加熱・加圧することでトナー像が転写材に定着される。そして、トナー像が定着された転写材は装置外部へ排出される。一方、中間転写ベルト１１上の転写されずに残った残留トナーは、クリーニングブレード１６で回収され廃トナーボックスに蓄えられる。
【００３６】
作像部１７の各現像装置１９は、各色トナーを貯留しているトナーホッパー（トナー貯留部）３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋ（以下、「トナーホッパー３０」と総称する場合がある）と筒状のジョイント３９を介して接続されている。現像装置１９内のトナー濃度が低下すると、後述のトナー補給装置によって、トナーホッパー３０から現像装置１９にトナーが補給される。トナーホッパー３０の上方には、トナーボトル２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋ（以下、「トナーボトル２０」と総称することがある）が着脱自在に設けられている。
【００３７】
トナーホッパー３０内のトナー残量が少なくなると、トナーボトル２０からトナーホッパー３０にトナーが供給される。トナーボトル２０は、着脱可能であり内部に収容されているトナーがなくなると、新しいトナーボトル２０と交換される。トナーボトル２０としては、例えば、円筒状のボトルの内周面に螺旋状の突条が形成されたものが挙げられる。トナーボトル２０を回転させることで、トナーボトル２０内のトナーが、トナーボトル２０に形成された排出口に搬送される。
【００３８】
本発明の要部である現像装置について図面を参照して説明する。図２は現像装置の概略配置図である。図２に示す現像装置１９は、ハウジング１９１と、ハウジング１９１の開口部に配置される現像ローラ４０と、現像ローラ４０に現像剤を搬送する搬送ローラ１９２と、ハウジング１９１内に収容されている現像剤を攪拌する攪拌ローラ１９３と、現像ローラ４０の表面に付着した現像剤を規制する現像ブレード１９４とを有する。現像装置１９は公知の現像装置と同じ構造を有しており、詳細は省略する。
【００３９】
本発明に係る現像ローラについて、図面を参照して説明する。図３は本発明にかかる現像装置に用いられる現像ローラの平面図である。図３に示すように、現像ローラ４０は、マグネットローラ４１と、マグネットローラ４１の外周面を覆う現像スリーブ４２と、マグネットローラ４１の端面側で現像スリーブ４２を支えるフランジ４３、４４とを有する。
【００４０】
マグネットローラ４１は、磁性材料で一体成形された一体成形体であり、棒状のマグネット部４１０と、マグネット部４１０の長手方向の両端面から外側に突出した一対の軸部４１１を有する。なお、本実施形態では、マグネット部４１０と軸部４１１とを一体成形しているが、これに限定されるものではなく、少なくともマグネット部４１０が一体成形体であれば、軸部４１１は別途製造して取り付けるようにしてもよい。マグネット部４１０と、軸部４１１の相対位置のずれを抑制する、製造工程の削減の観点から、マグネット部４１０と軸部４１１とを一体成形することが好ましい。
【００４１】
磁性材料は、磁性粉と、磁性粉を結着固化させるバインダーとの混合物である。磁性粉としては、例えば、フェライト系、希土類系（ＳｍＣｏ系、ＮｄＦｅＢ系）、ＭｎＡｌ系、アルニコ系、ＳｍＦｅＮ系等をもちいることができるが、これに限定されない。バインダーとしては、例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、低融点合金等を用いることができるがこれに限定されない。
【００４２】
マグネットローラ４１は上述した磁性材料に配向性を持たせている。これにより、マグネットローラ４１は強い磁力を発生する。一般的なマグネットローラ４１では、周方向に磁力の強弱つけられており、複数の磁極が形成される。複数の磁極のうち最も磁力が強い極（以下、主極と称する）を有している。マグネットローラ４１の詳細な構造は後述する。
【００４３】
現像スリーブ４２は、非磁性の円筒体であり、例えば、アルミニウム製の円筒である。現像スリーブ４２は、マグネットローラ４１と同一中心軸となるように、マグネットローラ４１を囲んでいる。
【００４４】
フランジ４３は現像スリーブ４２の軸方向の一方の端部を固定すると共に、現像スリーブ４２をマグネットローラ４１に対して相対的に回転可能とする支持部である。フランジ４３には軸受部４３１が設けられている。軸受部４３１は、マグネットローラ４１の軸部４１１ａとフランジ４３に固定された現像スリーブ４２との中心軸が重なるとともに、マグネットローラ４１と現像スリーブ４２とが相対的に回転可能となる。
【００４５】
又、フランジ４４は、フランジ４３と同様の構造を有しているが、フランジ４４は、現像スリーブ４２を回転可能に支持する軸受部４４１を有している。そして、現像ローラ４０を現像装置１９に取り付ける場合、マグネットローラ４１はハウジング１９１に対して固定されると共に、現像スリーブ４２は回転可能に支持される。例えば、マグネットローラ４０の軸部４１１ａをハウジング１９１に固定すると共に、フランジ部４４をハウジング１９１に回転可能に固定する。そして、フランジ部４３を駆動部に接続するように取り付ける。これにより、マグネットローラ４０が固定されると共に、現像スリーブ４２はマグネットローラ４０に対して相対的に回転する。このとき、マグネットローラ４１は主極が感光体ドラム１８と近接するように設けられる。
【００４６】
現像スリーブ４２は、マグネットローラ４１と同軸で配置されているとともに、マグネット部４１０は周方向に複数の磁極が形成されている。このため、現像スリーブ４２は、マグネット部４１０の表面に対して、一定の間隔で離間して配置される。よって、現像スリーブ４２の外周面のそれぞれの磁極に対向する部分では、各磁極による磁界が形成される。
【００４７】
現像装置１９は、感光体ドラム１８に形成された静電潜像にトナーを供給し（現像し）、トナー像を生成するために設けられている。現像装置１９において現像ローラ４０は表面にトナー穂立ちを形成するために備えられており、現像装置１９で正確（良好）なトナー像を形成するため、本発明にかかるマグネットローラ４１は、大きな磁力を有するように、換言すると、磁力を低下させることなく、半値幅（磁力分布において、磁力が最大値の２分の１となる部分の幅）が狭くなるような構造を有している。以下に本発明にかかるマグネットローラの詳細について図面を参照して説明する。
【００４８】
図４は本発明にかかるマグネットローラの一例の斜視図であり、図５は図４に示すマグネットローラの軸方向から見た図であり、図６はマグネットローラの周方向の磁力分布を示す図である。図６は縦軸に磁力（ｍＴ）と横軸に周方向の角度としたグラフである。
【００４９】
図４、図５に示すように、マグネットローラ４１のマグネット部４１０は円柱形状であり、主極Ｎ１と、主極とは逆の極である磁極Ｓ１、Ｓ２と、主極と同じ極である磁極Ｎ２、Ｎ３の５つの磁極を備えた（五極の）マグネット部４１０を備えている。各磁極はマグネット部４１０の軸方向に沿って形成されており、周方向に並ぶように配置されている。なお、図５に示すマグネットローラ４１では、主極Ｎ１の周方向両隣にそれぞれ磁極Ｓ１、Ｓ２が設けられ、さらに磁極Ｓ１と磁極Ｓ２の間に磁極Ｎ２、Ｎ３が設けられる。また、図６に示すように、主極Ｎ１は位置Ｐ１で最大磁力（ピーク磁力）Ｔ１であるとすると、その半値（Ｔ１／２）位置Ｐ２、Ｐ３の間の間隔（角度）が半値幅である。なお、精度のよいトナー像を生成するため、各磁極の磁力分布は、軸方向に均一位であることが好ましい。
【００５０】
また、図４、図５に示すように、マグネットローラ４１のマグネット部４１０の外面には、径方向に掘り下げた凹部４１２が設けられている。凹部４１２は、周方向に一定の寸法（例えば、マグネット部４１０の中心軸を中心とした中心角度で一定の角度）の底面部を備えているとともに、主極Ｎ１を含むように形成されている。そして、凹部４１２の底面部から径方向外側に突出するように凸部４１３が設けられている。
【００５１】
凸部４１３は側面部と上面部とを備えた台形の断面を有している。凸部４１３は周方向の中心部分が径方向に最も高い部分（頂部４１６と称する）が設けられている。凸部４１３は頂部４１６が最も高く、周方向に行くにしたがって徐々に低くなるような形状を有していてもよいし、周方向の中心部分に径方向の高さが一定の部分を形成し、その周方向の中心部分を頂部４１６としてもよい。図４に示すように、凹部４１２及び凸部４１３は、マグネットローラ４１の軸方向に沿って全長にわたって形成されているが、これに限定されるものではなく、断続的に形成されていてもよい。なお、良好なトナー像を生成（現像）するために、凹部４１２及び凸部４１３は、マグネットローラ４１の軸方向全長にわたって軸に沿って形成されていることが好ましい。
【００５２】
図５に示すように、マグネット部４１０は、頂部４１６が最も高く、周方向の両端部が徐々に低くなるような凸部４１３を備えた構成となっている。図５に示すように、凸部４１３の外面は頂部４１６の近傍と側面部で変曲点を迎えるような曲面となっている。また、頂部４１６は、凹部４１２以外の部分の曲率半径と同じであるとともに曲率中心も同じである。換言すると、凸部４１３の頂部４１６は、マグネット部４１０の円柱形状の外周面と一致するように形成されている。
【００５３】
そして、マグネット部４１０は、頂部４１６とピーク磁力を発生する部分（図６におけるＰ１）とが周方向に重なるように形成されている。このような構成とすることで、頂部４１６の近傍が盛り上がる形状とすることができ、磁力が急に立ち上がる、換言すると、半値幅を狭くすることができる。
【００５４】
凹部４１２の内側面は底面部の両端から周方向に広がるように傾斜している。また、凸部４１３は径方向に向かって周方向の寸法が小さくなるように側面が傾斜して形成されている。また、図４、図５に示すように、マグネット部４１０では、凹部４１２の内側面と凸部４１３の側面とでＶ字状の溝部４１４を形成しており、Ｖ字状の溝部４１４の谷部（径方向の最深部であり、凹部４１２の底面部と一致する）は側面同士が曲面で接続された形状を有している。つまり、凹部４１２の底面部の周方向の両端から凸部４１３の側面が径方向に延びる構成を有している。なお、凹部４１２の内側面及び凸部４１３の側面は、滑らかな曲面で他の面と接続しており、他の部分との境界が明確でない場合が多い。そのため、本発明において、溝部４１４を指定する場合、勾配が急激に変化している部分を境界としている。
【００５５】
このように形成されていることで、凸部４１３がマグネット部４１０の外周面から直接突出していないので、マグネットローラ４１を一体成型で作製する場合であっても、成形後の剥離抵抗を小さくすることができる。また、マグネット部４１０の外周面から直接突出せず、凸部４１３の周方向に溝部４１４が隣接していることから、成形後のひけや収縮率の差の影響が出にくく、長手方向の反りを抑えることが可能である。また、外面から突出している部分があると射出成型による小型化が困難になる場合があるが、本実施形態の場合、突出部分が無いため、外面から突出している構造を有するものに比べ、小型化が容易である。
【００５６】
本実施形態にかかる構成のマグネットローラ４１の特性について、形状の異なる複数の試料を用いて確認した。以下に、実施例について説明する。実施例は、図５に示す断面形状を有するマグネットローラを用いて、主極の磁力及び種極の半値幅を測定した。実施した試料については、実施例１〜実施例６の名前を付けて説明する。各実施例では、主極Ｎ１と磁極Ｓ１、Ｓ２、Ｎ２、Ｎ３の５極を備え、実施例１〜６として凹部４１２、凸部４１３、溝部４１４の形状が異なるマグネットローラを６個用意し、各マグネットローラの周方向の磁力を測定した後、主極Ｎ１のピーク磁力（最大磁力）と半値幅のそれぞれを測定した。各実施例の構成は以下のとおりである。
【００５７】
実施例１は、直径１４ｍｍ、長手方向長さ２２０ｍｍのマグネットローラ４１において、溝部４１４の幅（凹部４１２の内側面の周方向外側と凸部４１３の側面の周方向外側の寸法）を２０°、溝部４１４の深さ（溝部４１４の谷から凸部４１３の頂部４１６までの径方向の寸法）を１．５ｍｍ、溝部４１４の谷と谷の間の寸法を４０ｍｍとした。
【００５８】
実施例２は、溝部４１４の幅を１０°、溝部４１４の深さを１．５ｍｍ、凹部４１２の溝部４１４の谷と谷の間の寸法を２５°とした。
【００５９】
実施例３は、溝部４１４の幅を２０°、溝部４１４の深さを１．５ｍｍ、凹部４１２の溝部４１４の谷と谷の間の寸法を５０°とした。
【００６０】
実施例４は、溝部４１４の幅を２０°、溝部４１４の深さを１．５ｍｍ、凹部４１２の溝部４１４の谷と谷の間の寸法を７０°とした。
【００６１】
実施例５は、溝部４１４の幅を３５°、溝部４１４の深さを１．５ｍｍ、凹部４１２の溝部４１４の谷と谷の間の寸法を５０°とした。
【００６２】
実施例６は、溝部４１４の幅を２０°、溝部４１４の深さを０．３ｍｍ、凹部４１２の溝部４１４の谷と谷の間の寸法を４０°とした。
【００６３】
また、比較例として、凹部及び凸部を有しない円柱状のマグネットローラを用意した。
【００６４】
表１に、各実施例及び比較例のピーク磁力及び半値幅を示す。表１に示すように、実施例１〜実施例６のいずれもが、比較例に比べて狭い半値幅を有していることがわかる。このことから、凹部４１２の溝部４１４の谷と谷の間の寸法としては、２０°以上７０°以下であることが好ましい。また、実施例１、２、５の半値幅の結果が良好であったことから、より好ましくは、２５度以上５０度以下であることがわかる。溝部４１４の幅は、５°から３５°であることが好ましい。
【００６５】
また、実施例６では、半値幅を狭くする効果が少ないことが分かった、このことは、溝４１４の深さが浅いと半値幅を溝４１４の磁力に与える効果が少なくなるためと考えられる。そのため、溝４１４としては、１ｍｍ以上６ｍｍ以下が好ましい。
【００６６】
【表１】
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【００６７】
（その他の実施形態）
本発明にかかるマグネットローラの他の例について図面を参照して説明する。図７は本発明にかかるマグネットローラの軸方向から見た図である。図７に示すマグネットローラ４１は、凸部４１３の頂部４１６の径方向の寸法が凹部４１２の径方向の寸法よりも大きく、凸部４１３の一部がマグネット部４１０の円柱形状の外形の外側に突出する。このような構成とした場合、ピーク磁力を維持したまま、半値幅を狭くすることができるとともに、凸部４１３の両側に溝部４１４が構成されているため、剥離抵抗を減らすことができ割れや、成形後の収縮率の差による反りの発生を抑えることができる。また、凸部４１３の両側に溝４１４があるため、射出成型で小型化する場合に要求される精度を低く抑えることができる。
【００６８】
また、図８は本発明にかかるマグネットローラの軸方向から見た図である。図８に示すマグネットローラ４１は、凸部４１３の頂部４１６の径方向の寸法が凹部４１２の径方向の寸法よりも小さく、凸部４１３の全体が凹部４１２の内部に収まるような形状である。このような構成とした場合、ピーク磁力を維持したまま、半値幅を狭くすることができるとともに、凸部４１３の両側に溝部４１４が構成されているため、剥離抵抗を減らすことができ割れ等の不具合を抑制できる。また、成形後の収縮率の差による反りの発生を抑えることができる。また、突出している部分が無いため、現像スリーブを取り付けたときに抵抗となる部分が無く、現像スリーブの回転が円滑になる。また、凸部４１３の頂部４１６の高さをマグネット部４１０の円柱形状の外周面に合せなくてもよいため、一体成型の金型に要求される精度を抑えることができる。これにより、製作コストを抑えることが可能である。
【００６９】
さらに、図９は本発明にかかるマグネットローラの軸方向から見た図である。図９に示すように、凹部４１２の内側面と、凹部４１２の底面部と、凸部４１３の側面とをつないだ、「コ」字状の溝部４１５を備えていてもよい。このとき、凸部４１３の頂部４１６の径方向の寸法は、凹部４１２の径方向の寸法と同じ、径方向の寸法より大きい、径方向の寸法より小さい、のいずれであってもよい。このような構成とすることで、凹部４１２の内側面及び凸部４１３の側面の傾斜を小さくできる。
【００７０】
また、上述した各実施形態において、マグネット部４１０が円柱形状（凹部及び凸部を含む）であるものとして説明しているが、これに限定されるものではない。例えば、断面楕円形の柱形状（楕円柱形状）であってもよい。なお、マグネット部４１０を楕円柱形状とする場合、マグネット部４１０の外側には、円筒形状の現像スリーブ４２が回動可能に取り付けられる構成であるため、低い偏平率の楕円断面であることが好ましい。
【００７１】
以上示した本発明にかかるマグネットローラ４１は、主極Ｎ１の最大磁力（ピーク磁力）を維持しつつ主極Ｎ１の半値幅が適切に調整された、狭い半値幅を有している。このような、マグネットローラ４１を用いた現像ローラ４０では、トナーの穂立ちを高くすることが可能である。そのため、現像ローラ４０を備えた現像装置１９を用いることで、感光体ドラム１８の表面に形成された静電潜像にトナー付着させたトナー像の精度を高めることが可能である。さらに、現像装置１９及び感光体ドラム１８を備えた作像部１７は、転写ベルト１１に正確なトナー像を転写することができるため、画像形成装置１は転写材に正確なトナー像を転写することができる。これにより、印刷品質を向上させることが可能である。
【００７２】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこの内容に限定されるものではない。また本発明の実施形態は、発明の趣旨を逸脱しない限り、種々の改変を加えることが可能である。
【符号の説明】
【００７３】
１  画像形成装置
１１  中間転写ベルト
１２  駆動ローラ
１３  テンションローラ
１４  従動ローラ
１５  ２次転写ローラ
１６  クリーニングベルト
１７（１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃ、１７Ｋ）  作像部
１８（１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋ）  感光体ドラム
１９（１９Ｙ、１９Ｍ、１９Ｃ、１９Ｋ）  現像装置
２０（２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋ）  トナーボトル
３０（３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋ）  トナーホッパー
４０  現像ローラ
４１  マグネットローラ
４２  現像スリーブ
４３  フランジ
４４  フランジ
１９１  ハウジング
１９２  搬送ローラ
１９３  撹拌ローラ
１９４  現像ブレード
４１０  マグネット部
４１１  軸部
４１２  凹部
４１３  凸部
４１４  溝部
４１５  溝部
４１６  頂部
４３１  軸受部
４４１  軸受部
【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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