(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
両端をフランジで閉止したスリーブ内に、外周面に複数の磁極を形成したマグネットロールを相対回転可能に内装し、該マグネットロールに対して前記スリーブを回転駆動させる、電子写真方式の現像装置やクリーニング装置に用いられる磁気シリンダーであって、
前記マグネットロールを相対回転可能に支持する前記フランジ内に設けた軸受け部材を鉄系の磁性体金属材料による多孔質焼結体より構成するとともに、該軸受け部材の外径ないし大きさを、前記マグネットロールの外径の８０％以上に設定したことを特徴とする磁気シリンダー。
【請求項２】
前記軸受け部材が、鉄系の磁性体金属材料による多孔質焼結体に液体潤滑剤を含浸した摺動軸受けである請求項１記載の磁気シリンダー。
【請求項３】
前記マグネットロールの端部にシャフトを突出させ、少なくとも前記シャフトの突出部及び該突出部を支持する前記軸受け部材の双方を磁性材料より構成してなる請求項１又は２記載の磁気シリンダー。
【請求項４】
前記マグネットロールの端部にシャフトを突出させ、該シャフトの突出した両端部に、磁性材料より構成したパイプ部材を外嵌してなる請求項１又は２記載の磁気シリンダー。
【請求項５】
前記シャフトの両端部及びパイプ部材の各断面形状を異形とした嵌合構造を有する請求項４記載の磁気シリンダー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本考案は複写機やファクシミリ、さらにはレーザービームプリンターなどの電子写真方式の現像装置やクリーニング装置に用いられる磁気シリンダーの技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば複写機やファクシミリの現像装置には、図６に示されるような磁気シリンダーが用いられている。このような磁気シリンダーは、両端にシャフト５０、５２を設けたマグネットロール５４の外側に、通常非磁性体材料からなる円筒形状のスリーブ５６を外装し、スリーブ５６の両端をフランジ５８、６０で封止するとともに、フランジ５８、６０によってマグネットロール５４のシャフト５０を相対回転可能に軸支したものである。そして、シャフト５２は前記フランジ６０を貫通してスリーブ５６の外部へ突出され、マグネットロール５４に対して、スリーブ５６が非接触状態で回転可能となっている。このような磁気シリンダーにおいては、スリーブ５６の外部へ突出させたシャフト５２を現像装置等の筐体に固定し、駆動側フランジ５８のシャフト部６２に回転駆動力を与えることによってマグネットロール５４に対してスリーブ５６を回転させている。そして特に現像装置にあってはスリーブ表面に現像剤を搬送し、感光ドラム表面に形成された静電潜像を現像している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながらこのような従来の磁気シリンダーでは、スリーブ５６の表面に担持された現像剤が、スリーブ５６の両端部からこぼれ、紙を汚したり、また駆動系に噛み込んだりし、現像画像不良や駆動系統のトラブルの原因となっていた。これは、スリーブ５６の表面におけるマグネットロール５４の端部とスリーブ５６の端部との間に、現像剤を引き寄せておくための磁力線が存在しないために発生するものである。すなわち、図７に示しているように、スリーブ５６の端部においては、内装されるマグネットロール５４の端部からの磁力線６４は発散しており、従って現像剤をスリーブ５６の表面に引き寄せておくことができないためである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本考案は、上述の課題を解決するために成されたものであり、スリーブの両端部からの現像剤のこぼれを防止し、紙を汚したり駆動系統のトラブル発生を防止することのできる磁気シリンダーを提供するものである。上記課題を解決した本発明は、両端をフランジで閉止したスリーブ内に、外周面に複数の磁極を形成したマグネットロールを相対回転可能に内装し、該マグネットロールに対して前記スリーブを回転駆動させる、電子写真方式の現像装置やクリーニング装置に用いられる磁気シリンダーであって、前記マグネットロールを相対回転可能に支持する前記フランジ内に設けた軸受け部材を鉄系の磁性体金属材料による多孔質焼結体より構成するとともに、該軸受け部材の外径ないし大きさを、前記マグネットロールの外径の８０％以上に設定したことを特徴とし、
また前記軸受け部材を、鉄系の磁性体金属材料による多孔質焼結体に液体潤滑剤を含浸した摺動軸受けとしたり、前記マグネットロールの端部にシャフトを突出させ、少なくとも前記シャフトの突出部及び該突出部を支持する前記軸受け部材の双方を磁性材料より構成したものも好適な構成として採用され、
さらに、前記マグネットロールの端部にシャフトを突出させ、該シャフトの突出した両端部に、磁性材料より構成したパイプ部材を外嵌したものであってもよく、この場合、前記シャフトの両端部及びパイプ部材の各断面形状を異形とした嵌合構造を有するものが好ましい。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明は上記の構成よりなり、以下の作用によって上記課題が解決される。すなわち、両端をフランジで閉止したスリーブ内に、外周面に複数の磁極を形成したマグネットロールを相対回転可能に内装した磁気シリンダーにあっては、マグネットロールからの磁力線を、前記スリーブの端部近傍表面においてマグネットロールの回転軸方向に収斂させると、収斂した磁力線に沿って磁性体である現像剤が磁気吸引力を受けるので、この部分の現像剤は、スリーブ端部からこぼれ落ちることなくスリーブ表面に止まることになる。そしてシャフトを有するマグネットロールを用い、前記シャフトの軸受け部材を磁性材料とすると、マグネットロールから発散した磁力線を軸受け部材との間で収斂させることになるので、スリーブ表面には、マグネットロールの回転軸方向に収斂した磁力線を存在させることができる。また一方、端部にシャフトを突出させたマグネットロールを用い、少なくとも前記シャフトの突出部を磁性材料とすると、マグネットロールから発散した磁力線を突出したシャフトとの間で収斂させることになるので、上記と同様に、スリーブ表面にはマグネットロールの回転軸方向に収斂した磁力線を存在させることができる。
【０００６】
【実施例】
続いて本発明の詳細を、具体的実施例に基づいて説明する。図１には本発明の磁気シリンダーの構造を示している。図例のものは従来の磁気シリンダーと同様の基本的構造を有するものであり、両端にシャフト１、１を設けたマグネットロール３の外側に、通常非磁性体材料からなる円筒形状のスリーブ５が外装されており、両端をフランジ７、９で封止するとともに、マグネットロール３の一方のシャフト１をフランジ７内に設けた軸受け部材１１によって相対回転可能に支持するとともに、他方のシャフト１を前記フランジ９を貫通させてスリーブ５の外部へ突出することにより、マグネットロール３をスリーブ５に非接触状態で内装したものである。そして両端のフランジ７、９うち、７が駆動側のフランジとなっている。このような構造において、まず第１の実施例としては、前記軸受け部材１１、１１を磁性材料とすることが挙げられる。通常この軸受け部材１１、１１には、ホワイトメタル等の銅系材料が用いられるが、本実施例では、これを鉄系の磁性体金属材料とすることで、図２に示しているように、マグネットロール３から発散した磁力線を軸受け部材１１との間で収斂させることになるので、スリーブ５の表面には、マグネットロール３の回転軸１３の方向に収斂した磁力線１５を存在させることができる。なお本図は磁気シリンダーの一端部の要部構造を表したものであるが、他端部における磁力線１５の形成態様も同一であることは言うまでもない。
【０００７】
続いて第２の実施例としては、マグネットロール３の端部から突出したシャフト１、１を磁性材料とすることが挙げられる。通常このシャフト１、１にはステンレス鋼系の金属材料が用いられているが、本実施例では、これを鉄系の磁性体金属材料とすることで、図３に示しているように、マグネットロール３から発散した磁力線をシャフト１との間で収斂させることになるので、スリーブ５の表面には、マグネットロール３の回転軸１３の方向に収斂した磁力線１５を存在させることができる。なお本図は磁気シリンダーの一端部の要部構造を表したものであるが、第１の実施例と同様、他端部における磁力線１５の形成態様も同一であることは言うまでもない。
【０００８】
このような軸受け部材１１、１１としては、鉄系等の磁性体金属材料による多孔質焼結体を用い、これに液体潤滑剤を含浸させることが摺動軸受けとして好適である。また、同様の磁性体金属材料を用いた転がり軸受けも可能である。いずれにしても、摺動や転がり等、軸受けのタイプに係わらず、マグネットロール３から発散した磁力線１５を、マグネットロール３の回転軸１３方向で収斂させうる材料であれば良い。そして特に良好な作用、効果を得るためには、この軸受け部材１１、１１の外径ないし大きさを、マグネットロール３の外径の８０％以上とすることが特に好ましい。
【０００９】
また、シャフト１、１としても、鉄系等の磁性体金属材料を用いれば良い。マグネットロール３には１本のシャフト１を円筒磁石を貫通して両端から突出させるタイプと、円筒磁石の両端部に軸受け用の２本のシャフト１、１を取り付けるタイプのものがあるが、いずれにしてもシャフトにおける磁性体しての機能は、マグネットロール３の両端部のみで良いので、上記それぞれのタイプに対して、以下のような構造が提案される。
【００１０】
まず、１本のシャフト１を円筒磁石を貫通して両端から突出させるタイプについては、１本のシャフト１自体を磁性体材料とする方法と、従来と同様のステンレス鋼やその他硬質合成樹脂等の非磁性体材料とし、図４に示すように、両端部のみに磁性体材料のパイプ部材１７を外嵌する方法が好適な例である。そしてパイプ部材１７を外嵌する場合、図５のように断面形状を異形として嵌合構造としておけば良い。なお、図４、５はマグネットロール３の一端部の構造を表したものであるが、他端部においても同一構造であることは言うまでもない。
【００１１】
次いで、円筒磁石の両端部に２本の軸受け用のシャフト１、１を取り付けるタイプのものでは、シャフト１、１の取り付けについては種々の方法があるが、いずれの方法を取るにしても、磁性体材料のシャフト１、１を取り付けたり、上記同様、非磁性体材料のシャフト１、１を取り付け、これに磁性体材料のパイプ部材１７、１７を外嵌する方法が好適な例である。
【００１２】
【発明の効果】
本発明によれば、上記説明したような作用によって、以下の優れた効果を得ることができる。まずマグネットロールからの磁力線が、スリーブの端部近傍表面においてマグネットロールの回転軸方向に収斂され、収斂した磁力線に沿って磁性体である現像剤が磁気吸引力を受けるので、この部分の現像剤は、スリーブ端部からこぼれ落ちることなくスリーブ表面に止まることになる。従って、従来の磁気シリンダーの使用によって発生していた紙の汚れや、駆動系統のトラブルが防止でき、高品質、高信頼性を達成することができる。
即ち、マグネットロールを相対回転可能に支持する前記フランジ内に設けた軸受け部材を鉄系の磁性体金属材料による多孔質焼結体より構成するとともに、該軸受け部材の外径ないし大きさを、前記マグネットロールの外径の８０％以上に設定すると、マグネットロールから発散した磁力線を軸受け部材との間で有効に収斂させることになるので、スリーブ表面には、マグネットロールの回転軸方向に収斂した磁力線を存在させることができ、現像剤がスリーブ端部からこぼれ落ちることなくスリーブ表面に止まることになる。この構造は、軸受け部材の材質及び寸法を変更するだけで良いので、大幅なコストアップを行うことなく、上記の高品質、高信頼性を達成することができ、このような軸受け部材としては、鉄系の磁性体金属材料による多孔質焼結体に液体潤滑剤を含浸した摺動軸受けを用いることができる。
また、端部にシャフトを突出させたマグネットロールを用い、少なくとも前記シャフトの突出部及び該突出部を支持する前記軸受け部材の双方を磁性材料としたので、マグネットロールから発散した磁力線を突出したシャフトとの間で収斂させることになり、上記と同様に、スリーブ表面にはマグネットロールの回転軸方向に収斂した磁力線を存在させることができ、現像剤がスリーブ端部からこぼれ落ちることなくスリーブ表面に止まることになる。この構造も、シャフトの材質を変更するだけで良いので、上記と同様に大幅なコストアップを行うことなく、高品質、高信頼性が達成できる。
また、同じく端部にシャフトを突出させたマグネットロールを用い、該シャフトの突出した両端部に、磁性材料より構成したパイプ部材を外嵌してなるものでは、上記と同様、マグネットロールから発散した磁力線を突出したシャフトとの間で収斂させることになり、スリーブ表面にはマグネットロールの回転軸方向に収斂した磁力線を存在させることができ、現像剤がスリーブ端部からこぼれ落ちることなくスリーブ表面に止まることになる。このような構造ではシャフト自体は、従来と同様のステンレス鋼やその他硬質合成樹脂等の非磁性体材料からなるシャフトを用いてもよく、上記パイプ部材の外嵌は、前記シャフトの両端部及びパイプ部材の各断面形状を異形とした嵌合構造を有することで為される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の磁気シリンダーの構造を表す説明図
【図２】本発明の磁気シリンダーのスリーブ端部近傍の磁力線の形成態様を表す説明図
【図３】本発明の磁気シリンダーのスリーブ端部近傍の磁力線の形成態様を表す説明図
【図４】本発明の磁気シリンダーに用いるマグネットロールのシャフト構造例を表す説明図
【図５】本発明の磁気シリンダーに用いるマグネットロールのシャフト部分の断面構造例を表す説明図
【図６】現像装置に用いられる磁気シリンダーの構造を表す説明図
【図７】従来の磁気シリンダーのスリーブ端部近傍の磁力線の形成態様を表す説明図
【符号の説明】
１、５０、５２  シャフト                    １５、６４  磁力線
３、５４  マグネットロール                  １７  パイプ部材
５、５６  スリーブ
７、９、６０、６２  フランジ
１１  軸受け部材
１３  回転軸
【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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