(57)【要約】【課題】小径であってもマグネットローラの磁極を高磁力に構成することができ、かつ、剛性に優れた現像剤担持体を提供する。【解決手段】現像スリーブ５と当該現像スリーブ５内に配設されたマグネットローラ６とを有していて、そのマグネットローラ６の外周面軸方向に延びた凹溝６４内に、希土類マグネットブロック６５が配設された現像剤担持体４において、前記マグネットローラ６が、円柱状のローラ本体部６１と、当該ローラ本体部６１の両端と一体成形された軸部６３とを備え、そして、前記ローラ本体部６１が、その内部に、軸方向に延びた４本の棒状の補強部材６６を有している。【選択図】図１
2008197445.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像スリーブと当該現像スリーブ内に配設されたマグネットローラとを有していて、そのマグネットローラの外周面軸方向に延びた凹溝内に、希土類マグネットブロックが配設された現像剤担持体において、
（イ）前記マグネットローラが、円柱状のローラ本体部と、当該ローラ本体部の両端と一体成形された支持部とを備え、そして、
（ロ）前記ローラ本体部が、その内部に、軸方向に延びた少なくとも２本の棒状の補強部材を有している、ことを特徴とする現像剤担持体。
【請求項２】
前記マグネットローラが、磁性粉と高分子化合物とで構成される混合材料を射出成形金型内に注入することによる射出成形によって成形されていることを特徴とする請求項１記載の現像剤担持体。
【請求項３】
前記マグネットローラの支持部が、当該マグネットローラの両端に突設された軸部であることを特徴とする請求項１又は２記載の現像剤担持体。
【請求項４】
前記補強部材が、磁性金属材料で構成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の現像剤担持体。
【請求項５】
前記補強部材が、前記マグネットローラと一体成形されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の現像剤担持体。
【請求項６】
前記補強部材が、その軸方向に、所定間隔をおいて少なくとも２つの膨出部を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載の現像剤担持体。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項記載の現像剤担持体を有することを特徴とする現像装置。
【請求項８】
現像装置を少なくとも有するプロセスカートリッジにおいて、前記現像装置として、請求項７記載の現像装置を有することを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項９】
プロセスカートリッジを少なくとも有する画像形成装置において、前記プロセスカートリッジとして、請求項８記載のプロセスカートリッジを有することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の電子写真方式の画像形成装置に用いられる現像剤担持体、該現像剤担持体を有する現像装置、該現像装置を有するプロセスカートリッジ、及び、該プロセスカートリッジを有する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば電子写真方式を採用した複写機、プリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置においては、像担持体である感光体ドラムを有し、この感光体ドラムの感光層を帯電ローラで帯電させた後、レーザ走査ユニットからのレーザビームによって露光して静電潜像を形成し、該静電潜像をトナーによって現像して転写材としての転写紙上に転写するようになっている。
【０００３】
このような画像形成装置では、非磁性体のトナーと、磁性キャリアとを混合した現像剤を用いた所謂二成分現像方式の現像装置が用いられている。該二成分現像方式の現像装置は、現像スリーブと、当該現像スリーブ内に配設されたマグネットローラとを有する現像剤担持体を備えている。
【０００４】
前記現像剤担持体は、マグネットローラの周方向に形成された複数の磁極の磁力によって現像スリーブ表面に穂立ちした現像剤を感光体ドラムと対向する現像領域に搬送し、感光体ドラムに形成された静電潜像を前記現像剤により現像してトナー像を形成するようになっている。前記現像剤の磁性キャリアは、前記マグネットローラで生じる磁力線に沿うように現像スリーブの表面に穂立ちしており、この穂立ちした磁性キャリアにトナーが付着している。
【０００５】
近年、前記画像形成装置のカラー化及び小型化が進んでいる。カラー複写機には通常４つの現像装置が内蔵されているので、複写機の小型化のためには、内蔵された各現像装置の小型化が必要である。そして、前記各現像装置の小型化のためには、現像装置の内部に設けられた前記現像剤担持体の小径化が不可欠である。
【０００６】
前記現像剤担持体を小径化するには、現像スリーブ及びその内部に配設されたマグネットローラを小径に構成しなければならない。しかし、マグネットローラを小径に構成すると、マグネットローラ全体の体積が小さくなるためにマグネットローラで発生する磁力が弱くなり、そのために、現像スリーブの表面に現像剤を穂立ちさせる磁力が弱くなって、十分な量の現像剤を現像領域に搬送することができないという問題があった。
【０００７】
そこで、芯金を嵌装した円筒状マグネットの外周面に軸方向に延びる凹溝を形成して、該凹溝内に高い磁気特性を備えた希土類マグネットブロックを埋設したマグネットローラが提案されている。前記マグネットローラでは、前記希土類マグネットブロックがマグネットローラの現像主極として十分な高磁力を発生するようになっている。前記マグネットローラでは、前記希土類マグネットブロックが設けられたマグネットローラ全体をその中心に嵌装された芯金で支持している。そのために、前記芯金は、十分な支持強度が得られるような太さに構成されている（特許文献１参照）。
【０００８】
しかし、前記マグネットローラでは、前記現像主極以外にも周方向に複数の磁極が必要なので、マグネットローラを小径に構成すると、前記支持部としての芯金が磁石として作用しないために芯金を除いた部分のマグネットローラの体積が小さくなり、そのために、マグネットローラの現像主極以外の磁極の磁力が十分でなくなるという問題があった。
【０００９】
そこで、前記マグネットローラの芯金を無くしてマグネットローラをシャフトレスに構成することも考えられるが、このように構成すると、マグネットローラを小径化した場合に、軸方向の剛性が確保できなくなるという問題があった。
【特許文献１】特開２００２−２５１０７２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、かかる問題点を解決することを目的としている。即ち、本発明は、小径であってもマグネットローラの磁極を高磁力に構成することができ、かつ、剛性に優れた現像剤担持体を提供することを第１の目的とし、そして、小型で、かつ、高画質な画像を得ることができる現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供することを第２の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の現像剤担持体は、現像スリーブと当該現像スリーブ内に配設されたマグネットローラとを有していて、そのマグネットローラの外周面軸方向に延びた凹溝内に、希土類マグネットブロックが配設された現像剤担持体において、（イ）前記マグネットローラが、円柱状のローラ本体部と、当該ローラ本体部の両端と一体成形された支持部とを備え、そして、（ロ）前記ローラ本体部が、その内部に、軸方向に延びた少なくとも２本の棒状の補強部材を有している、ことを特徴としている。
【００１２】
請求項２に記載の現像剤担持体は、請求項１記載の現像剤担持体において、前記マグネットローラが、磁性粉と高分子化合物とで構成される混合材料を射出成形金型内に注入することによる射出成形によって成形されていることを特徴としている。
【００１３】
請求項３に記載の現像剤担持体は、請求項１又は２記載の現像剤担持体において、前記マグネットローラの支持部が、当該マグネットローラの両端に突設された軸部であることを特徴としている。
【００１４】
請求項４に記載の現像剤担持体は、請求項１乃至３のいずれか１項記載の現像剤担持体において、前記補強部材が、磁性金属材料で構成されていることを特徴としている。
【００１５】
請求項５に記載の現像剤担持体は、請求項１乃至４のいずれか１項記載の現像剤担持体において、前記補強部材が、前記マグネットローラと一体成形されていることを特徴としている。
【００１６】
請求項６に記載の現像剤担持体は、請求項１乃至５のいずれか１項記載の現像剤担持体において、前記補強部材が、その軸方向に、所定間隔をおいて少なくとも２つの膨出部を有することを特徴としている。
【００１７】
請求項７に記載の現像装置は、請求項１乃至６のいずれか１項記載の現像剤担持体を有することを特徴としている。
【００１８】
請求項８に記載のプロセスカートリッジは、現像装置を少なくとも有するプロセスカートリッジにおいて、前記現像装置として、請求項７記載の現像装置を有することを特徴としている。
【００１９】
請求項９に記載の画像形成装置は、プロセスカートリッジを少なくとも有する画像形成装置において、前記プロセスカートリッジとして、請求項８記載のプロセスカートリッジを有することを特徴としている。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１に記載の現像剤担持体によれば、現像スリーブと当該現像スリーブ内に配設されたマグネットローラとを有していて、そのマグネットローラの外周面軸方向に延びた凹溝内に、希土類マグネットブロックが配設された現像剤担持体において、（イ）前記マグネットローラが、円柱状のローラ本体部と、当該ローラ本体部の両端と一体成形された支持部とを備え、そして、（ロ）前記ローラ本体部が、その内部に、軸方向に延びた少なくとも２本の棒状の補強部材を有しているので、従来マグネットローラ全体を支持するために必要であった芯金を無くすことができ、そのために、マグネットローラを小径に構成してもマグネットローラ全体の体積を大きく構成することができ、よって、マグネットローラの周方向に形成された複数の磁極の磁力を十分に高磁力に構成することができる。また、補強部材により、マグネットローラを小径に構成してもマグネットローラの剛性を十分に確保することができ、よって、小径であっても、高磁力で、かつ、剛性に優れた現像剤担持体とすることができる。
【００２１】
請求項２に記載の現像剤担持体によれば、前記マグネットローラが、磁性粉と高分子化合物とで構成される混合材料を射出成形金型内に注入することによる射出成形によって成形されているので、マグネットローラのローラ本体部と支持部とを一体成形することにより、支持部までマグネット材料で構成することができ、そのために、マグネットローラを小径に構成しても、マグネットローラを高磁力に構成することができる。
【００２２】
請求項３に記載の現像剤担持体によれば、前記マグネットローラの支持部が、当該マグネットローラの両端に突設された軸部であるので、従来マグネットローラ全体を支持するために必要であった芯金を無くすことができ、そのために、マグネットローラを小径に構成してもマグネットローラ全体の体積を大きく構成することができ、よって、マグネットローラの周方向に形成された複数の磁極の磁力を十分に高磁力に構成することができる。また、前記軸部により、マグネットローラを現像装置に確実に支持させることができる。
【００２３】
請求項４に記載の現像剤担持体によれば、前記補強部材が、磁性金属材料で構成されているので、マグネットローラのローラ本体部だけでなく、その内部に配設された補強部材までマグネット材料で構成することができ、そのために、マグネットローラを小径に構成しても、マグネットローラを高磁力に構成することができる。
【００２４】
請求項５に記載の現像剤担持体によれば、前記補強部材が、前記マグネットローラと一体成形されているので、成形したマグネットローラに補強部材を挿入するという後工程が不要となり、マグネットローラを成形する際の製造コストを低減させることができる。また、前記補強部材と前記マグネットローラとを一体成形することにより、成形されたマグネットローラの剛性を十分に確保することができる。
【００２５】
請求項６に記載の現像剤担持体によれば、前記補強部材が、その軸方向に、所定間隔をおいて少なくとも２つの膨出部を有するので、補強部材とその周囲のマグネットローラとの間で相対移動が生じることを防ぐことができ、マグネットローラの曲げ剛性をより高めて、その剛性を十分に確保することができる。
【００２６】
請求項７に記載の現像装置は、前述した現像剤担持体を有しているので、現像装置全体を小型に構成することができる。また、現像装置の現像剤担持体のマグネットローラが、小径であっても、高磁力で、剛性に優れているので、十分な量の現像剤を搬送することができ、そのために、濃度ムラのない高画質な画像を得ることができる。
【００２７】
請求項８に記載のプロセスカートリッジは、前述した現像装置を有しているので、プロセスカートリッジ全体を小型に構成することができる。また、プロセスカートリッジの現像剤担持体のマグネットローラが、小径であっても、高磁力で、剛性に優れているので、十分な量の現像剤を搬送することができ、そのために、濃度ムラのない高画質な画像を得ることができる。
【００２８】
請求項９に記載の画像形成装置は、前述したプロセスカートリッジを有しているので、画像形成装置全体を小型に構成することができる。また、画像形成装置の現像剤担持体のマグネットローラが、小径であっても、高磁力で、剛性に優れているので、十分な量の現像剤を搬送することができ、そのために、濃度ムラのない高画質な画像を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。図１（ａ）（ｂ）は、本発明の一実施形態に係る現像剤担持体４を示し、前記現像剤担持体４は、現像スリーブ５と、該現像スリーブ５内に配設されたマグネットローラ６とを有している。
【００３０】
本発明においては、前記マグネットローラ６が、円柱状のローラ本体部６１と、当該ローラ本体部６１の両端６２と一体成形された支持部としての軸部６３とを備えている。前記マグネットローラ６は、磁石体として構成されて、前記軸部６３を介して後述する現像装置３に回転することなく固定的に支持されている。
【００３１】
前記現像スリーブ５は、前記マグネットローラ６と同軸に配置された円筒中空体として構成されている。前記現像スリーブ５は、両端部に設けられたフランジ部５１により、前記マグネットローラ６の周囲を回転自在に支持されている。前記現像スリーブ５は、非磁性材料であるアルミニウムやアルミニウム合金で形成されている。
【００３２】
図２に示すように、前記マグネットローラ６のローラ本体部６１の外周面軸方向には、凹溝６４が形成され、該凹溝６４内には、稀土類マグネットブロック６５が配設されている。前記希土類マグネットブロック６５は、前記マグネットローラ６の軸方向に延在する棒状のブロックとして形成されており、底壁部６５１と、該底壁部６５１の両側から立ち上がり形成された側壁部６５２と、該側壁部６５２の先端を連接する円弧状の上壁部６５３とを有している。前記希土類マグネットブロック６５は、前記底壁部６５１の幅ｗ及び前記側壁部６５２の高さｈが、前記マグネットローラ６（ローラ本体部６１）の直径ｒに比べて小さく形成されている。そのために、前記希土類マグネットブロック６５の体積は、前記マグネットローラ６（ローラ本体部６１）の体積より小さい。
【００３３】
前記希土類マグネットブロック６５は、この小さな体積で高磁力を達成するために、Ｎｄ−Ｆｅ−ＢやＳｍ−Ｆｅ−Ｎのマグネット粉を６ＰＡのＰＡ（ポリアミド）系の高分子化合物に混合させたプラスチックマグネットからなる材料を用いて形成されている。前記希土類マグネットブロック６５を形成するには、前記材料を金型内に注入することによる射出成形によって成形するが、押し出し成形、圧縮成形等で成形してもよい。
【００３４】
本発明においては、前記マグネットローラ６は、例えば、剛性の高いＰＡ（ポリアミド）系の樹脂（高分子化合物）に異方性のマグネット粉（磁性粉）を混合させたプラスチックマグネットからなる材料（混合材料）を、射出成形金型内に注入することによる射出成形によって成形される。前記射出成形により、前記マグネットローラ６のローラ本体部６１と、該ローラ本体部６１の両端６２に突設された軸部６３とが一体成形される。
【００３５】
本発明においては、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、前記マグネットローラ６のローラ本体部６１が、その内部に、軸方向に延びる４本の棒状の補強部材６６を有している。前記補強部材６６は、その軸方向に対して垂直方向の断面形状が円形に形成されている。
【００３６】
本発明においては、前記補強部材６６は、磁性金属材料である鉄等で構成されている。
【００３７】
前記マグネットローラ６は、小径で、かつ、長尺に構成されているので、例えば、図１（ｂ）に示すＸ方向に曲げ力が働くと、前記マグネットローラ６が曲がって折損するおそれがある。このような曲げを防ぐために、前記マグネットローラ６のローラ本体部６１の内部には、前記曲げ方向（Ｘ方向）に沿って離間して前記４本の補強部材６６が配設されている。また、前記４本の補強部材６６は、前記ローラ本体部６１の凹溝６４を避けるように、ローラ本体部６１の中心軸６７を挟んで均等に配置されている。
【００３８】
前記補強部材６６は、少なくとも、２本の補強部材が前記マグネットローラ６の曲げ方向に沿って離間して配設されていればよい。好ましくは、前記離間して配設される補強部材６６は、前記マグネットローラ６（ローラ本体部６１）の中心軸６７を挟んで配設されるのがよい。
【００３９】
本発明においては、前記したように、現像スリーブ５と当該現像スリーブ５内に配設されたマグネットローラ６とを有していて、そのマグネットローラ６（ローラ本体部６１）の外周面軸方向に延びた凹溝６４内に、希土類マグネットブロック６５が配設された現像剤担持体４において、前記マグネットローラ６が、円柱状のローラ本体部６１と、当該ローラ本体部６１の両端と一体成形された軸部６３とを備え、そして、前記ローラ本体部６１が、その内部に、軸方向に延びた４本の棒状の補強部材６６を有している。
【００４０】
本発明においては、前記マグネットローラ６が、円柱状のローラ本体部６１と、当該ローラ本体部６１の両端６２と一体成形された支持部としての軸部６３とを備えているので、マグネットローラ６全体をローラ本体部６１と一体成形された軸部６３で支持することで、従来マグネットローラ６全体を支持するために必要であった芯金を無くすことができ、そのために、マグネットローラ６を小径に構成してもマグネットローラ６全体の体積を大きく構成することができ、よって、マグネットローラ６の周方向に形成された複数の磁極の磁力を十分に高磁力に構成することができる。
【００４１】
本発明においては、前記マグネットローラ６のローラ本体部６１が、その内部に、軸方向に延びた４本の棒状の補強部材６６を有しているので、マグネットローラ６を小径に構成してもマグネットローラ６の剛性を十分に確保することができる。
【００４２】
従って、本発明においては、小径であっても、高磁力で、かつ、剛性に優れた現像剤担持体４として構成することができる。
【００４３】
本発明においては、前記マグネットローラ６が、磁性粉と高分子化合物とで構成される混合材料を射出成形金型内に注入することによる射出成形によって成形されているので、マグネットローラ６のローラ本体部６１と軸部６３とを一体成形することにより、軸部６３までマグネット材料で構成することができ、そのために、マグネットローラ６を小径に構成しても、マグネットローラ６を高磁力に構成することができる。
【００４４】
本発明においては、前記マグネットローラ６の支持部が、当該マグネットローラ６（ローラ本体部６１）の両端に突設された軸部６３であるので、従来マグネットローラ６全体を支持するために必要であった芯金を無くすことができ、そのために、マグネットローラ６を小径に構成してもマグネットローラ６全体の体積を大きく構成することができ、よって、マグネットローラ６の周方向に形成された複数の磁極の磁力を十分に高磁力に構成することができる。また、前記軸部６３により、マグネットローラ６を現像装置に確実に支持させることができる。
【００４５】
前記支持部として、前記軸部６３の代わりに、前記ローラ本体部６１の両端中心部に凹部を形成し、現像装置から突出する軸部を前記凹部に嵌合させて、前記ローラ本体部６１を両側から支持するように構成しても、芯金を無くすことができる。
【００４６】
本発明においては、前記補強部材６６が、磁性金属材料で構成されているので、前記マグネットローラ６のローラ本体部６１だけでなく、その内部に配設された補強部材６６までマグネット材料で構成することができ、そのために、マグネットローラ６を小径に構成しても、マグネットローラ６を高磁力に構成することができる。
【００４７】
本発明においては、前記補強部材６６が、前記マグネットローラ６と一体成形されている。このように一体成形するためには、前記マグネットローラ６を成形する射出成形金型内の所定位置に前記補強部材６６を配置して、前記したプラスチックマグネットからなる材料を金型内に注入すればよい。
【００４８】
本発明においては、前記補強部材６６が、前記マグネットローラ６と一体成形されているので、成形したマグネットローラ６に補強部材６６を挿入するという後工程が不要となり、マグネットローラ６を成形する際の製造コストを低減させることができる。また、前記補強部材６６と前記マグネットローラ６とを一体成形することにより、成形されたマグネットローラ６の剛性を十分に確保することができる。
【００４９】
図３は、本発明に係る現像剤担持体４の他の実施形態を示し、本発明においては、前記補強部材６６が、その軸方向に、所定間隔をおいて複数の膨出部６６１を有している。前記膨出部６６１は、前記補強部材６６の外周部が膨出した節状に構成されており、前記補強部材６６の軸方向に等間隔で配設されている。
【００５０】
前記補強部材６６の膨出部６６１部分で、補強部材６６と、その周囲のローラ本体部６１とが密着してかみ合うようになっている。そのために、マグネットローラ６（ローラ本体部６１）に曲げ力が働いても、補強部材６１とその周囲のローラ本体部６１との間で相対移動が生じることを防ぐことができ、マグネットローラ６の曲げ剛性をより高めることができる。また、前記補強部材６６の膨出部６６１により、マグネットローラ６を射出成形によって成形する際の、マグネットローラ６とその内部に配設された補強部材６６との熱収縮の違いによる、マグネットローラ６の形状変化を抑えることができ、マグネットローラ６の剛性を十分に確保することができる。
【００５１】
前記補強部材６６の膨出部６６１は、軸方向に所定間隔をおいて少なくとも２つ形成されていればよい。好ましくは、マグネットローラ６の軸方向両端部の２箇所に形成されているのがよい。このようにすれば、マグネットローラ６の両端部分で、補強部材６６とその周囲のローラ本体部６１とが密着してかみ合うようになるので、マグネットローラ６を射出成形によって成形する際の、マグネットローラ６とその内部に配設された補強部材６６との熱収縮の違いによる、マグネットローラ６の形状変化を抑えることができ、マグネットローラ６の剛性を十分に確保することができる。
【００５２】
本発明においては、前記補強部材６６が、その軸方向に、所定間隔をおいて複数の膨出部６６１を有しているので、補強部材６１とその周囲のマグネットローラ６（ローラ本体部６１）との間で相対移動が生じることを防ぐことができ、マグネットローラ６の曲げ剛性をより高めて、その剛性を十分に確保することができる。
【００５３】
図４（ａ）（ｂ）は、本発明に係る現像剤担持体４の他の実施形態を示し、図４（ａ）は、マグネットローラ６の内部に配設された補強部材６６の軸方向に対する垂直方向の断面形状が、四角形に形成されたものを示し、図４（ｂ）は、前記補強部材６６の断面形状が、六角形に形成されたものを示している。前記断面形状が円形の補強部材６６と比べて、断面形状が四角形、六角形となるにつれて、補強部材６６と、その周囲のマグネットローラ６（ローラ本体部６１）との間の接触面積が大きくなり、そのために、マグネットローラ６（ローラ本体部６１）に曲げ力が働いても、補強部材６１とその周囲のローラ本体部６１との間で相対移動が生じることをより防ぐことができ、マグネットローラ６の曲げ剛性をより高めることができる。
【００５４】
図５及び図６は、本発明に係る現像剤担持体４の他の実施形態を示し、本発明においては、前記マグネットローラ６のローラ本体部６１が、その中心軸６７と直交する一方向（図５中Ａ方向）に磁気異方性を有するように構成されるとともに、前記マグネットローラ６（ローラ本体部６１）の外周面軸方向に延びた凹溝６４内に配置された前記希土類マグネットブロック６５が、前記マグネットローラ６（ローラ本体部６１）の磁気異方性の方向（図５中Ａ方向）とほぼ直交する方向（図５中Ｂ方向）に配置されている。また、前記マグネットローラ６（ローラ本体部６１）の内部には、軸方向に延びる４本の補強部材６６が配設されている。
【００５５】
本発明者らは、前記マグネットローラ６（ローラ本体部６１）の磁気異方性の方向（前記Ａ方向）と、前記マグネットローラ６に配設される前記希土類マグネットブロック６５の配置方向（前記Ｂ方向）とを所定の関係に構成することにより、マグネットローラ６を小径に構成しても、前記希土類マグネットブロック６５で構成された現像主極以外の磁極を高磁力に構成することができることを見出した。
【００５６】
前記希土類マグネットブロック６５の配置方向（前記Ｂ方向）を前記マグネットローラ６（ローラ本体部６１）の磁気異方性の方向（Ａ方向）とほぼ直交する方向、即ち前記希土類マグネットブロック６５の配置方向（前記Ｂ方向）と前記マグネットローラ６（ローラ本体部６１）の磁気異方性の方向（前記Ａ方向）とがほぼ９０度の角度を有するように前記希土類マグネットブロック６５を配置すると、図６の斜線で示した範囲に示されるように、前記希土類マグネットブロック６５の現像主極だけでなく、現像主極に隣接する磁極も高磁力に構成することができることを見出した。
【００５７】
図６の斜線で示した範囲に示されるように、前記希土類マグネットブロック６５を前記マグネットローラ６（ローラ本体部６１）の磁気異方性の方向（前記Ａ方向）とほぼ直交する方向（前記Ｂ方向）に配置すると、現像主極及び隣接極の両方の磁力比率がともに９８％以上と高磁力になることが判明した。特に、図５に示すように、現像主極Ｐ１としての希土類マグネットブロック６５の下流側の隣接極Ｐ２が、高磁力に構成されることが判明した。
【００５８】
前記したように、現像主極Ｐ１の下流側の隣接極Ｐ２の磁力が大きなマグネットローラ６を有する現像剤担持体４が現像装置に設けられていると、前記マグネットローラ６の磁力によって現像領域に搬送された現像剤が感光体ドラムから離れる際に、現像剤の磁性キャリアが感光体ドラムに付着することを防ぐことができる。そして、前記磁性キャリアの付着を防ぐことにより、高画質な画像を得ることができる。従って、本発明においては、小径であっても、より高磁力で、かつ、剛性に優れた現像剤担持体とすることができ、高画質な画像を得ることができる。
【００５９】
次に、本発明に係る現像剤担持体４のマグネットローラ６の成形方法について説明する。前記したように、前記マグネットローラ６は、、円柱状のローラ本体部６１と、当該ローラ本体部６１の両端６２と一体成形された支持部としての軸部６３とを備えている。図７に示すように、前記マグネットローラ６は、例えば、剛性の高いＰＡ（ポリアミド）系の樹脂（高分子化合物）に異方性のマグネット粉（磁性粉）を混合させたプラスチックマグネットからなる材料（混合材料）を、一方向に配行磁場を有する射出成形金型７内に注入することによる射出成形によって成形される。
【００６０】
前記射出成形金型７は、割型７１、７２から構成される二つ割の金型である。各割型７１、７２は、磁性体入子７１１、７２１と、非磁性体入子７１２、７２２とから構成されて、前記磁性体入子７１１、７２１の内側に前記非磁性体入子７１２、７２２が取り付けられている。そして、前記割型７１、７２同士が組合わさって、前記マグネットローラ６を成形するキャビティ７３が構成されるようになっている。前記一方の割型７１には、成形されたマグネットローラ６を割型７１から取り出すイジェクタピン７４が設けられている。また、前記割型７１、７２のパーティングライン７５部分には、前記マグネットローラ６を成形する際にマグネットローラ６（ローラ本体部６１）の外周面に凹溝６４を形成するためのスライドコマ７６が設けられている。
【００６１】
前記マグネットローラ６を成形するには、前記射出成形金型７内に前記したＰＡ（ポリアミド）系の樹脂に異方性のマグネット粉を混合させたプラスチックマグネットからなる材料を注入することによる射出成形によって成形する。その際、前記一方の割型７１の磁性体入子７１１から他方の割型７２の磁性体入子７２１に向けた一方向の磁場の流れ７７を有する磁場中成形とすることにより、前記材料中のマグネット粉が磁場の流れ７７に沿って配行して、前記マグネットローラ６（ローラ本体部６１）が一方向に磁気異方性を有するように成形される。
【００６２】
そして、図８（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように、磁場中成形により成形した前記マグネットローラ６（ローラ本体部６１）の凹溝６４内に、別に成形していた棒状の希土類マグネットブロック６５を配置固定し、この希土類マグネットブロック６５を配置したマグネットローラ６（ローラ本体部６１）を着磁ヨーク８中に配置して、該マグネットローラ６（ローラ本体部６１）を、図５に示すような磁力を有するように多極に磁化する。ここで、前記希土類マグネットブロック６５の前記マグネットローラ６（ローラ本体部６１）への固定には、接着剤を用いて接着する。また、前記希土類マグネットブロック６５の配置固定を前記着磁ヨーク８による着磁後に行ってもよい。
【００６３】
本発明においては、前記マグネットローラ６が、磁性粉と高分子化合物とで構成される混合材料を一方向に配向磁場を有する射出成形金型７内に注入することによる射出成形によって成形されたものであるので、前記マグネットローラ６の射出成形金型７を一方向の磁場を有する簡潔な構造の金型とすることができ、そのために、金型の製造コストを低減させることができる。また、前記マグネットローラ６を成形する際に、マグネットローラ６のローラ本体部６１と軸部６３とを一体成形できるので、前記マグネットローラ６の製造工程を短縮させることができ、そのために、前記マグネットローラ６の製造コストを低減させることができる。
【００６４】
本発明においては、前記現像剤担持体４を構成する前記現像スリーブ５が、短線状の線条材を回転磁場内に位置づけて、回転磁場により前記現像スリーブの外表面に前記線条材をランダムに衝突させて形成された多数の凹みを有している。
【００６５】
前記現像剤担持体４は、前記現像スリーブ５表面に現像剤を担持して、該現像剤を感光体ドラム２３に搬送するために、前記現像スリーブ５の表面に粗面化処理を施している。そして、この粗面化処理によって、前記現像スリーブ５が、その外表面に多数の凹みを有している。この粗面化処理の方法として、サンドブラスト加工やビーズブラスト加工がある。
【００６６】
しかし、前記現像剤担持体４は、前記したように小径に構成されているので、前記現像剤担持体４の現像スリーブ５も小径に構成されており、この小径の現像スリーブ５の外表面に、前記サンドブラスト加工やビーズブラスト加工のような一方向から表面加工を施す粗面化処理を施すと、小径の現像スリーブ５に曲りが発生してしまい、実使用上で要求される振れ精度を達成することが難しいという問題があった。
【００６７】
そこで、すでに本発明者らが提案している現像スリーブ５の外表面の粗面化処理方法である、回転磁場内に位置づけられた短線状の線条材を現像スリーブ５の外表面にランダムに衝突させて現像スリーブ５の外表面に多数の凹みを形成する処理方法（以下、電磁ブラスト加工という）によれば、現像スリーブ５の外表面の周囲から同時に外表面の粗面化処理を施すことができ、そのために、曲がりのない高精度の小径の現像スリーブ５を得ることができることが判明した。
【００６８】
本発明においては、前記現像スリーブ５が、短線状の線条材を回転磁場内に位置づけて、回転磁場により前記現像スリーブ５の外表面に前記線条材をランダムに衝突させて形成された多数の凹みを有しているので、曲がりのない高精度の小径の現像スリーブ５を得ることができ、また、現像剤の搬送量を均一にでき、そのために、濃度ムラのない高画質な画像を得ることができる。
【００６９】
図９は、本発明に係る現像剤担持体４を有する現像装置３及び該現像装置３を有するプロセスカートリッジ２を示し、前記プロセスカートリッジ２は、カートリッジケース２１と、帯電ローラ２２と、感光体ドラム２３と、クリーニング装置２４と、現像装置３とを有している。前記カートリッジケース２１内には、前記帯電ローラ２２、感光体ドラム２３、クリーニング装置２４、及び現像装置３が収容されている。前記カートリッジケース２１は、後述する画像形成装置１に対して着脱自在に構成されている。前記プロセスカートリッジ２は、イエロー、マゼンタ、シアン、黒の各色に対応して、後述する画像形成装置１に４つ内蔵されている。
【００７０】
前記現像装置３は、現像剤供給部材３１と、現像剤規制部材３２と、前述した現像剤担持体４とを有している。前記現像剤供給部材３１は、収容漕３１１と、撹拌部材３１２とを有しており、前記収容漕３１１内には、非磁性体のトナーと磁性キャリアとを混合した二成分現像剤３１３が収容されている。
【００７１】
前記現像装置３の現像剤担持体４は、前記感光体ドラム２３と対向して配置されている。前記現像剤担持体４は、前記収容漕３１１内で撹拌された現像剤３１３をその表面に付着させる。そして、前記現像剤担持体４は、前記現像剤規制部材３２で所望の厚さになった現像剤を前記感光体ドラム２３に付着させる。即ち、前記現像剤担持体４は、その表面に付着して穂立ちした現像剤を感光体ドラム２３と対向する現像領域４１に搬送して、感光体ドラム２３上の静電潜像を現像するようになっている。
【００７２】
本発明においては、前記現像装置３が、前記した小径に構成した現像剤担持体４を有しているので、現像装置３全体を小型に構成することができる。また、前記現像装置３の前記現像剤担持体４は、小径であっても、そのマグネットローラ６が高磁力で、剛性に優れ、かつ、その現像スリーブ５が曲がりのない高精度のスリーブに構成されているので、十分な量の現像剤を均一に搬送することができ、そのために、濃度ムラのない高画質な画像を得ることができる。
【００７３】
本発明においては、前記プロセスカートリッジ２が、前記した現像装置３を有しているので、プロセスカートリッジ２全体を小型に構成することができる。また、前記プロセスカートリッジ２の前記現像剤担持体４は、小径であっても、そのマグネットローラ６が高磁力で、剛性に優れ、かつ、その現像スリーブ５が曲がりのない高精度のスリーブに構成されているので、十分な量の現像剤を均一に搬送することができ、そのために、濃度ムラのない高画質な画像を得ることができる。
【００７４】
図１０は、本発明に係る現像剤担持体４を有する現像装置３の現像剤３１３に使用される磁性キャリア９を示し、前記磁性キャリア９は、芯材９１と、該芯材９１の外表面を被覆した樹脂コート膜９２と、樹脂コート膜９２に分散されたアルミナ粒子９３と、を備えている。前記現像装置３の現像剤３１３は、前記磁性キャリア９とトナーとで構成されている。前記トナーは、乳化重合法又は懸濁重合法により製造された球状の微粒子である。なお、前記トナーは、種々の染料又は顔料を混入分散した合成樹脂で構成される塊を粉砕して得られてもよい。トナーの平均粒径は、３μｍ以上でかつ７μｍ以下である。また、トナーは、粉砕加工などにより形成されてもよい。
【００７５】
前記磁性キャリア９の芯材９１は、磁性材料としてのフェライトで構成されているとともに、球形に形成されている。前記磁性キャリア９の樹脂コート膜９２は、芯材９１の外表面全体を被覆している。前記樹脂コート膜９２は、アクリルなどの熱可塑性樹脂とメラミン樹脂とを架橋させた樹脂成分と、帯電調整剤とを含有し、弾力性と強い接着力を有している。前記磁性キャリア９のアルミナ粒子９３は、外径が樹脂コート膜９２の厚みより大きな球形に形成されている。前記アルミナ粒子９３は、樹脂コート膜９２の強い接着力で保持されている。アルミナ粒子９３は、樹脂コート膜９２より磁性キャリア９の外周側に突出している。
【００７６】
前記磁性キャリア９の平均粒径は、２０μｍ以上でかつ５０μｍ以下である。磁性キャリア９の平均粒径が２０μｍ未満であると、磁性キャリア９一つ一つの磁化度合が小さくなるために、磁性キャリア９が現像剤担持体４から受ける磁気的拘束力が弱くなり、該磁性キャリア９が感光体ドラム２３に吸着しやすくなり、望ましくない。また、磁性キャリア９の平均粒径が５０μｍを超えると、磁性キャリア９と感光体ドラム２３上の静電潜像との間の電界が疎になるため、均一な画像を得ることができず、画質が劣化するため、望ましくない。
【００７７】
本発明においては、前記現像剤３１３が、トナーと磁性キャリア９とを有するとともに、該磁性キャリア９の平均粒径が、２０μｍ以上でかつ５０μｍ以下である。そのために、磁性キャリア９が粒状度に優れており、ムラの少ない高画質な画像を得ることができる。
【００７８】
図１１及び図１２は、本発明に係る現像剤担持体４のマグネットローラ６に配設された希土類マグネットブロック６５をより詳しく説明するための図である。前記希土類マグネットブロック６５は、図１１及び図１２に示す圧縮成形用磁石コンパウンド６５０Ａ、６５０Ｂを磁場中でプレス金型内に充填し、圧縮成形して得られる。この圧縮成形は、結合樹脂の量が少なくとも成形可能であるため、後述の磁性粉６５０１の配合比率を高めることができる。また、圧縮成形によって、希土類マグネットブロック６５の成形密度を高めることができるため、高磁力化には優れた製法である。
【００７９】
圧縮成形用磁石コンパウンド６５０Ａ、６５０Ｂは、図１１及び図１２に示すように、角のとれた平均粒径８０〜１５０μｍの磁性粒子６５０２で構成される磁性粉６５０１と熱可塑性樹脂微粒子６５０３とを有している。そして、圧縮成形用磁石コンパウンド６５０Ｂにおいては、前記磁性粒子６５０２の表面の少なくとも一部は、ポリウレタン樹脂又はポリウレタン樹脂とアミノ樹脂との縮合架橋生成物で構成される被覆層６５０４を有している。このように、圧縮成形用磁石コンパウンド６５０Ａ、６５０Ｂが、磁性粉６５０１と熱可塑性樹脂微粒子６５０３とを有していると、磁性粒子６５０２と熱可塑性樹脂微粒子６５０３とを攪拌・混合する際に、摩擦帯電によって磁性粒子６５０２がプラスに帯電すると共に、熱可塑性樹脂微粒子６５０３がマイナスに帯電し、それらのために、熱可塑性樹脂微粒子６５０３が磁性粒子６５０２の表面に静電気的な付着力によって付着した状態となり、よって、成形される希土類マグネットブロック６５における磁性粒子６５０２の配向が向上し、該希土類マグネットブロック６５の磁気特性が向上する。
【００８０】
また、図１２に示されている圧縮成形用磁石コンパウンド６５０Ｂのように、前記磁性粒子６５０２の表面の少なくとも一部がポリウレタン樹脂又はポリウレタン樹脂とアミノ樹脂との縮合架橋生成物で構成される被覆層６５０４を有していると、前記熱可塑性樹脂微粒子６５０３がマイナスに帯電しやすくなると共に、前記ポリウレタン樹脂又はポリウレタン樹脂とアミノ樹脂との縮合架橋生成物がプラスに帯電しやすくなって、前記熱可塑性樹脂微粒子６５０３と前記ポリウレタン樹脂又はポリウレタン樹脂とアミノ樹脂との縮合架橋生成物との静電気的な付着力が強くなり、そのために、圧縮成形用磁石コンパウンド６５０Ｂを金型に充填する際に加わる負荷により、熱可塑性樹脂微粒子６５０３が遊離して飛散することがほとんどなくなり、よって、配向磁場における磁性粒子１５２の配向性を大きくしてマグネットブロック１４１の磁気特性を向上させると共に、磁束密度のばらつきを小さくした希土類マグネットブロック６５とすることができ、しかも、圧縮成形の際の熱減磁を抑制することができる。
【００８１】
圧縮成形用磁石コンパウンド６５０Ａ、６５０Ｂにおける磁性粉６５０１の配合比率は、好ましくは、９０〜９９ｗｔ％であり、さらに好ましくは、９２〜９７ｗｔ％である。磁性粉６５０１の含有量が少なすぎると、磁気特性の向上が図れず、また、磁性粉の含有量が多すぎると、結合樹脂の含有量が少なくなり、希土類マグネットブロック６５の成形性が低下（割れなどの発生）する。
【００８２】
図１１に示されているように、磁性粉６５０１は、角の取れた平均粒径８０〜１５０μｍの磁性粒子１５２で構成されている。そして、その嵩密度は、３．３ｇ／ｃｍ3〜４．０ｇ／ｃｍ3に調整されている。本明細書においては、前記「嵩密度」は、磁性粉４８５ｇを１００ｃｃの金属容器に漏斗を介して山盛りに充填し、その容器上面に沿って擦り切した後に重量を計測し、次に、この測定した重量を容積１００ｃｃで割った値とする。
【００８３】
このように、角の取れた磁性粒子６５０２で構成された磁性粉６５０１であって、その嵩密度が３．３ｇ／ｃｍ3〜４．０ｇ／ｃｍ3に調整されていると、高磁力であって、且つ、長尺であっても磁束密度のばらつきを小さくした圧縮成形による希土類マグネットブロック６５とすることができる。
【００８４】
前記嵩密度が３．３ｇ／ｃｍ3〜４．０ｇ／ｃｍ3に調整された磁性粉６５０１が、角張った磁性粒子６５０２同士の衝突、又は、角張った磁性粒子６５０２と該角張った磁性粒子よりも高硬度の物質で構成される粒子（図示せず）との衝突によって形成されている。このように、前記嵩密度が３．３ｇ／ｃｍ3〜４．０ｇ／ｃｍ3に調整された磁性粉６５０１が、角張った磁性粒子６５０２同士の衝突、又は、角張った磁性粒子６５０２と該角張った磁性粒子よりも高硬度の物質で構成される粒子との衝突によって形成されていると、調整前の磁性粉個々の角が容易に取リ除かれて球形に近い形状になり、そのために、調整前の磁性粉の嵩密度が３．３ｇ／ｃｍ3以下であっても、嵩密度が３．３ｇ／ｃｍ3〜４．０ｇ／ｃｍ3に調整された磁性粉６５０１を容易に得ることができる。
【００８５】
磁性粉６５０１は、それを構成する平均粒径８０〜１５０μｍの磁性粒子６５０２同士の接触面積が大きくなるので、嵩密度が大きくなる。本発明者らは、磁性粉６５０１の嵩密度と希土類マグネットブロック６５の磁束密度には密接な関係があること、及び、嵩密度が大きいほど希土類マグネットブロック６５の磁束密度が高くなることを見い出した。このように、嵩密度が大きいほど希土類マグネットブロック６５の磁束密度が高くなるのは、平均粒径８０〜１５０μｍの磁性粒子６５０２が金型に密に充填されて成形される希土類マグネットブロック６５の成形密度を高くすることができると同時に、該磁性粒子６５０２が球形に近い形状であるために磁場配向時の磁性粉６５０１の回転が阻害されにくくなって磁化容易軸の向きがそろいやすくなるからである。磁性粉６５０１の嵩密度が３．３ｇ／ｃｍ3未満であると、所定の高い磁束密度が得られず、また、磁性粉６５０１の嵩密度が４．０ｇ／ｃｍ3を越えるものは、現時点の技術では得られない。したがって、本発明のように、磁性粉６５０１の嵩密度が３．３ｇ／ｃｍ3〜４．０ｇ／ｃｍ3であると、所定の高い磁束密度が得られる。
【００８６】
一般的に磁性粉６５０１の再粉砕には、アトライター粉砕機、ジェットミル粉砕機等の粉砕機、及び、ヘンシェルミキサー等の攪拌機が使用されている。しかし、これらの再粉砕に使用される粉砕機及び攪拌機は、磁性粉６５０１を構成する磁性粒子６５０２を細かく粉砕してしまうので、該磁性粒子６５０２の平均粒径が小さくなってしまう。また、磁性粒子６５０２の平均粒径が小さくなると、磁気特性が低下してしまうので好ましくない。また、再粉砕によって微粉量が増加するので、磁性粉６５０１の流動性が低下し、そのために、金型への充填性が低下する。このような不具合をなくしつつ磁性粉６５０１の密度を向上させるためには、本発明のように、ターブラーミキサーを用いて、磁性粒子６５０２同士、又は、磁性粒子６５０２とメディアの混合剤を攪拌することがもっとも有効な手段である。希土類磁石粉末の真比重は、約７．５ｇ／ｃｍ3であり、理論的上限はこの数値であるが、実際には４．０ｇ／ｃｍ3を超えるものは、現時点の技術では得られない。
【００８７】
磁性粉６５０１は、高磁力化（１３ＭＧＯｅ以上）が可能な希土類磁性体よりなる磁性粒子６５０２で構成されている。希土類磁性体は、好ましくは、希土類元素と遷移金属とを含む合金よりなる次の（１）〜（３）のものであるが、特に、（１）が好ましい。
【００８８】
（１）Ｒ（ただし、ＲはＹを含む希土類元素のうち少なくとも１種である）と、Ｆｅを主とする遷移金属と、Ｂとを基本成分とするもの（Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系合金といわれているもの）。代表的なものとしては、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系合金、Ｐｒ−Ｆｅ−Ｂ系合金、Ｎｄ−Ｐｒ−Ｆｅ−Ｂ系合金、Ｃｅ−Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系合金、Ｃｅ−Ｐｒ−Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系合金、及び、これらにおけるＦｅの一部をＣｏ、Ｎｉなどのほかの遷移金属で置換したものがあげられる。
【００８９】
（２）Ｓｍを主とする希土類元素と、Ｃｏを主とする遷移金属と、を基本成分とするもの（Ｓｍ−Ｃｏ系合金といわれているもの）。代表的なものとしては、ＳｍＣｏ5 、及び、Ｓｍ2 ＴＭ17（ＴＭは遷移金属）があげられる。
【００９０】
（３）Ｓｍを主とする希土類元素と、Ｆｅを主とする遷移金属と、Ｎを主とする格子間元素と、を基本成分とするもの（Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系合金といわれているもの）。代表的なものとしては、Ｓｍ２ＴＭ１７合金を窒化して作製したＳｍ２Ｆｅ１７Ｎ３があげられる。
【００９１】
前記希土類元素としては、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、ミッシュメタルなどがあげられ、そして、これらを１種または２種以上含むことができる。また、遷移金属としては、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉなどがあげられ、そして、これらを１種または２種以上含むことができる。また、磁気特性を向上させるために、磁性粉１５１には、必要に応じ、Ｂ、Ａｌ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｇａ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ａｇ、Ｚｎ等を含有させることもできる。
【００９２】
磁性粉６５０１を構成する磁性粒子６５０２の体積平均粒径は、好ましくは、８０〜１５０μｍであり、さらに好ましくは、９０〜１４０μｍである。
【００９３】
図１２に示されているように、前記磁性粉６５０１を構成する磁性粒子６５０２の表面の少なくとも一部は、ポリウレタン樹脂又はポリウレタン樹脂とアミノ樹脂との縮合架橋生成物で構成される被覆層６５０４を有している。このように、前記磁性粉６５０１を構成する磁性粒子６５０２の表面の少なくとも一部が、ポリウレタン樹脂又はポリウレタン樹脂とアミノ樹脂との縮合架橋生成物で構成される被覆層６５０４を有していると、圧縮成形用磁石コンパウンド６５０Ｂとしたときに、前記ポリウレタン樹脂又はポリウレタン樹脂とアミノ樹脂との縮合架橋生成物がプラスに帯電しやすくなって、該被覆層６５０４を有する磁性粒子６５０２が、結合樹脂となる熱可塑性樹脂微粒子６５０３との静電気的な付着力が強くなり、そのために、圧縮成形用磁石コンパウンド６５０Ｂを金型に充填する際に加わる負荷により、熱可塑性樹脂微粒子６５０３が遊離して飛散することがほとんどなくなる。
【００９４】
前記圧縮成形用磁石コンパウンド６５０Ａ、６５０Ｂにおける熱可塑性樹脂微粒子６５０３の平均粒径は、好ましくは、前記磁性粉６５０１の磁性粒子６５０２の平均粒径の１／１０以下である。このように、前記圧縮成形用磁石コンパウンド６５０Ａ、６５０Ｂにおける熱可塑性樹脂微粒子６５０３の平均粒径が、前記磁性粉６５０１の磁性粒子６５０２の１／１０以下であると、磁石成形体の成形密度を高くすることが可能になり、そのために、磁気特性を向上させることができる。
【００９５】
前記圧縮成形用磁石コンパウンド６５０Ａ、６５０Ｂにおける熱可塑性樹脂微粒子６５０３は、好ましくは、乳化重合法又は懸濁重合法により製造された球状の微粒子である。このように、前記圧縮成形用磁石コンパウンド６５０Ａ、６５０Ｂにおける熱可塑性樹脂微粒子６５０３が乳化重合法又は懸濁重合法により製造された球状の微粒子であると、圧縮成形物の高密度化が可能になり、そのために、磁気特性をさらに向上させることができる。また、このように、球状の微粒子とすると、磁性粉への被覆面積が向上するので、磁石成形体表面への磁性粉の露出面積が低減でき、そのために、防錆効果が生じる。
【００９６】
前記熱可塑性樹脂微粒子６５０３を構成する「熱可塑性樹脂」は、例えば、ポリスチレン、ポリクロロエチレン、ポリビニルトルエン等のスチレン系化合物及びその置換体よりなる単重合体、並びに、スチレン−ｐ−クロロスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビニルナフタレン共重合体、スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン−α−クロルメタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル重合体、スチレン−ビニルメチルエーテル重合体、スチレン−ビニルメチルケトン重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン-イソプレン共重合体、スチレン-アクリロニトリル-インデン共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体等のスチレン系共重合体があげられる。また、前記「熱可塑性樹脂」は、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリビニルブチルブチラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、フェノール樹脂、エポキシポリオール系樹脂等の樹脂であってもかまわない。これらの樹脂は、１種又は２種以上混合して使用することができる。
【００９７】
前記熱可塑性樹脂微粒子６５０３は、結合樹脂（バインダー）として用いられるものであるが、例えば、ポリエステル、ポリオ−ル等の熱可塑性樹脂に帯電制御剤（ＣＣＡ）、顔料、低軟化点物質（ワックス）を分散混合し、その周囲にシリカ、酸化チタン等の物質を外添して、流動性を高めたものである。顔料の添加量は、１〜２０ｗｔ％、好ましくは、５〜１０ｗｔ％である。帯電制御剤は、磁石粒子と熱可塑性樹脂微粒子の分散性を向上するために添加される。帯電制御剤の添加量は、１〜２０ｗｔ％、好ましくは、０．５〜１０ｗｔ％である。離型剤は、成形後の型離れ性を良くするために添加される。離型剤の添加量は、１〜２０ｗｔ％、好ましくは、２〜１０ｗｔ％である。この熱可塑性樹脂微粒子６５０３は、マイナスに帯電しやすく、かつ流動性に優れるので、磁性粉との静電気的付着力に優れ、磁石粒子間の隙間を埋めることが十分可能になる。
【００９８】
前記熱可塑性樹脂微粒子６５０３には、外添剤としては、例えば、酸化アルミニウム、酸化チタン、チタン酸ストロンチウム、酸化セルウム、酸化マグネシウム、酸化クロム、酸化スズ、酸化亜鉛等の金属酸化物、窒化ケイ素等の窒化物、炭化ケイ素等の炭化物、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、炭酸カルシウム等の金属塩、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム等の脂肪酸金属塩、カーボンブラック、及び、シリカを挙げることができる。外添剤の粒径は、通常０．１〜１．５μｍの範囲であり、添加量としては、外添前１００重量部に対し、好ましくは、０．０１〜１０重量部、さらに好ましくは、０．０５〜５重量部である。これらの外添剤は、単独で用いてもよいが、複数を併用しても構わない。また、これらの外添剤は、好ましくは、疎水化処理されたものである。
【００９９】
前記顔料は、例えば、カ−ボンブラック、ランプブラック、マグネタイト、チタンブラック、クロムイエロー、群青、アニリンブルー、フタロシアニンブル−、フタロシアニングリーン、ハンザイエローＧ、ローダミン６Ｇ、カルコオイルブルー、キナクリドン、ベンジジンイエロー、ローズベンガル、マラカイトグリーンレーキ、キノリンイエロー、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド４８：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド５７：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１８４、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１２、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１７、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー９７、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１８０、Ｃ．Ｉ．ソルベント・イエロー１６２、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー５：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：３、カ−ミン等を挙げることができる。
【０１００】
また、前記熱可塑性樹脂微粒子６５０３には、その内部に低軟化物質を内添することも可能である。かかる低軟化物質としては、パラフィンワックス、ポリオレフィンワックス、フィッシャートロピッシュワックス、アミドワックス、高級脂肪酸、エステルワックス及びこれらの誘導体又はこれらのグラフト／ブロック化合物等をあげることができる。この様な低軟化物質を添加する場合は、５〜３０質量％程度添加することが好ましい。
【０１０１】
前記希土類マグネットブロック６５は、最高磁束密度が１００〜１３０ｍＴとなり、最高磁束密度が８０〜１２０ｍＴの従来のプラスチックマグネットよりも高磁力化（１３〜１６ＭＧＯｅ）となっている。
【０１０２】
図１３は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１を示し、前記画像形成装置１は、光書き込み手段１１と、転写装置１２と、定着装置１３と、前記した現像剤担持体４を有する現像装置３を備えたプロセスカートリッジ２とを有している。前記光書き込み手段１１は、前記帯電ローラ２２により帯電された前記感光体ドラム２３の外周面に静電潜像を形成する。該静電潜像は、前記プロセスカートリッジ２の現像装置３のトナーにより現像されて、前記転写装置１２により転写材としての転写紙上に転写される。前記定着装置１３は、前記転写紙上に転写されたトナー像を定着させるようになっている。
【０１０３】
本発明においては、前記画像形成装置１が、前記した現像剤担持体４を有する現像装置３を備えたプロセスカートリッジ２を有しているので、画像形成装置１全体を小型に構成することができる。また、画像形成装置１の現像剤担持体４のマグネットローラ６が、小径であっても、高磁力で、剛性に優れているので、十分な量の現像剤を搬送することができ、そのために、濃度ムラのない高画質な画像を得ることができる。
【０１０４】
前記した実施形態には、本発明の代表的な実施形態を示したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない範囲で種々変形することができる。
【０１０５】
（実施例１）
ローラ本体部の内部の全長にわたって、直径が１．０ｍｍ、１．５ｍ、２．０ｍｍの磁性金属材料で断面形状が円形の棒状の補強部材を、それぞれ、４本均等に配置して金型で位置決めを行い、異方性のＳｒフェライト粉に６ＰＡを混合したプラスチックマグネット材料（戸田工業製、ＴＰ−Ｓ６８）を用いて、樹脂温度３００℃、配行磁場０．７Ｔ中において磁場中射出成形を行うことにより、外周面軸方向に幅３ｍｍ×深さ２．３ｍｍの凹溝を有する直径８．５ｍｍ×軸方向長さ３１３ｍｍの円柱状のマグネットローラとした。異方性Ｎｅ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石（愛知製鋼製、マグファインＭＦＰ−１３）を９５０ｇ秤量し、ポリエステル樹脂１００重量部に対して４級アンモニウム塩（帯電制御剤）１．５重量部、スチレンアクリル樹脂（低軟化点物質）１．５重量部、カーボンブラック２．０重量部が内添され、シリカ（Ｈ２０００）１．５重量部が外添された熱可塑性樹脂を５０ｇ秤量し、ターブラーミキサーで２２ｒｐｍ×１０ｍｉｎの条件で混練した後、磁性材料（ＳＫＳ３）で構成された金型のキャビティ（幅２．２ｍｍ×高さ１０．０ｍｍ×軸方向長さ３１３ｍｍ）内に前記材料を１２．０ｇ充填し、配向電流として１００Ａをプレス方向と直行する方向に流しながら４００ｋＮのプレス圧力を付与して成形し、その後、３５００Ｖのパルス電圧で金型および得られたマグネットブロックを脱磁してから該マグネットブロックを脱型し、さらに得られたマグネットブロックを１００℃で６０分焼成して、幅２．８ｍｍ×高さ２．２ｍｍ×軸方向長さ３１３ｍｍの希土類マグネットブロックとした。得られた希土類マグネットブロックをマグネットローラの凹溝内に配置固定し、ローラの周方向に着磁して、着磁したマグネットローラとした。アルミ材料（Ａ６０６３）から構成される円筒体の表面を粗面化処理（電磁ブラスト加工）して、現像スリーブとした。そして、現像スリーブの内側にマグネットローラを配設して、現像剤担持体を得た。
【０１０６】
（実施例２）
ローラ本体内部の全長にわたって、一辺が１．０ｍｍ、１．５ｍ、２．０ｍｍの磁性金属材で断面形状が四角形の棒状の補強部材を、それぞれ、４本均等に配置して金型で位置決めを行った以外は、実施例１と同様にして、現像剤担持体を得た。
【０１０７】
（実施例３）
ローラ本体内部の全長にわたって、一辺が１．０ｍｍ、１．２ｍ、１．４ｍｍの磁性金属材で断面形状が六角形の棒状の補強部材を、それぞれ、４本均等に配置して金型で位置決めを行った以外は、実施例１と同様にして、現像剤担持体を得た。
【０１０８】
（実施例４）
断面形状が円形、四角形、六角形のそれぞれの補強部材に、その軸方向に向けて複数の膨出部を設けた以外は、実施例１と同様にして、現像剤担持体を得た。
【０１０９】
（比較例）
ローラ本体内部の全長にわたって補強部材を配置していない以外は、実施例１と同様にして、現像剤担持体を得た。
【０１１０】
以上、実施例１、実施例２、実施例３、実施例４、及び、比較例で得られた現像剤担持体を構成するマグネットローラについて、剛性の測定を行った。剛性の計測方法は、マグネットローラの軸方向中心位置に１００ｇの荷重を与えて、そのときの変位をてこ式ダイヤルゲージで計測した。
【０１１１】
実施例１では、補強部材の直径が１．０ｍｍの場合、比較例より剛性が１．３倍向上することが確認できた。また、補強部材の直径が増すにつれて剛性が向上することが確認できた。
【０１１２】
実施例２では、補強部材の一辺が１．０ｍｍの場合、比較例より剛性が１．４倍向上することが確認できた。また、補強部材の一辺の長さが増すにつれて剛性が向上することが確認できた。
【０１１３】
実施例３では、補強部材の一辺が１．０ｍｍの場合、比較例より剛性が１．５倍向上することが確認できた。また、補強部材の一辺の長さが増すにつれて剛性が向上することが確認できた。
【０１１４】
実施例４では、補強部材に、その軸方向に向けて複数の膨出部を設けたので、マグネットローラの曲げ剛性を高めることができるとともに、マグネットローラを射出成形によって成形する際のマグネットローラ６の形状変化を抑えることができ、マグネットローラの剛性を十分に確保することができることが確認できた。
【図面の簡単な説明】
【０１１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る現像剤担持体を示す図で、図１（ａ）は軸方向に沿った横断面図、図１（ｂ）は軸方向に垂直な方向の縦断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る現像剤担持体のマグネットローラを示す斜視図である。
【図３】本発明の他の実施形態に係る現像剤担持体のマグネットローラを示す軸方向に沿った横断面図である。
【図４】本発明の他の実施形態に係る現像剤担持体のマグネットローラを示す軸方向に垂直な方向の縦断面図で、図４（ａ）は補強部材の断面形状が四角形の場合、図４（ｂ）は補強部材の断面形状が六角形の場合を示している。
【図５】本発明の他の実施形態に係る現像剤担持体のマグネットローラを示す軸方向に垂直な方向の縦断面図である。
【図６】図５に示したマグネットローラの磁気異方性の方向と、希土類マグネットブロックの配置方向との関係を示すグラフである。
【図７】本発明に係る現像剤担持体のマグネットローラを成形する金型の概略構成図である。
【図８】本発明に係る現像剤担持体のマグネットローラの製造工程を示す図で、図８（ａ）は磁場中成形によりマグネットローラを成形する工程、図８（ｂ）は成形したマグネットローラに希土類マグネットブロックを配置固定する工程、図８（ｃ）は希土類マグネットブロックを配置したマグネットローラを着磁する工程を示している。
【図９】本発明に係る現像剤担持体を有する現像装置、及び該現像装置を有するプロセスカートリッジを示す概略構成図である。
【図１０】本発明に係る現像剤担持体を有する現像装置の現像剤に使用される磁性キャリアを示す断面図である。
【図１１】本発明に係る現像剤担持体のマグネットローラに配設された希土類マグネットブロックを構成する圧縮成形用磁石コンパウンドの説明図である。
【図１２】本発明に係る現像剤担持体のマグネットローラに配設された希土類マグネットブロックを構成する圧縮成形用磁石コンパウンドの拡大説明図である。
【図１３】本発明の一実施形態に係る画像形成装置を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【０１１６】
１          画像形成装置
２          プロセスカートリッジ
２１        カートリッジケース
２２        帯電ローラ
２３        感光体ドラム
３          現像装置
３１        現像剤供給部材
３２        現像剤規制部材
３１３      現像剤
４          現像剤担持体
４１        現像領域
５          現像スリーブ
５１        フランジ部
６          マグネットローラ
６１        ローラ本体部
６３        軸部（支持部）
６４        凹溝
６５        希土類マグネットブロック
６５０Ａ    圧縮成形用磁石コンパウンド
６５０Ｂ    圧縮成形用磁石コンパウンド
６５０１    磁性粉
６５０２    磁性粒子
６５０３    熱可塑性樹脂微粒子
６６        補強部材
６６１      膨出部
６７        マグネットローラの中心軸
７          金型
７７        磁場の流れ
８          着磁ヨーク
９          磁性キャリア
９１        芯材
９２        樹脂コート膜
９３        アルミナ粒子
Ａ方向      マグネットローラの磁気異方性の方向（配向方向）
Ｂ方向      希土類マグネットブロックの配置方向
Ｐ１        現像主極
Ｐ２        隣接極
【図１】
2008197445.tif 000003
【図２】
2008197445.tif 000004
【図３】
2008197445.tif 000005
【図４】
2008197445.tif 000006
【図５】
2008197445.tif 000007
【図６】
2008197445.tif 000008
【図７】
2008197445.tif 000009
【図８】
2008197445.tif 000010
【図９】
2008197445.tif 000011
【図１０】
2008197445.tif 000012
【図１１】
2008197445.tif 000013
【図１２】
2008197445.tif 000014
【図１３】
2008197445.tif 000015