現像ロール及びそれに用いるマグネットロール
【課題】 磁力パターンの極の数を変えることなくマグネットブロックの数を減らすことができる現像ロール及びそれに用いるマグネットロールを提供する。
【解決手段】 本発明に係る現像ロール１０及びマグネットロール１４においては、２つのマグネットブロック２０Ａ，２０Ｃそれぞれが、側面２０ｃ，２０ｄ及び外周曲面２０ｂの各磁極に対応する２つの磁極ピークを有している。つまり、１つのマグネットブロック２０で、２つの磁極ピークの形成が実現されている。それにより、磁力パターンＭ１の極の数を５つに保ったまま（すなわち、極の数を変えることなく）マグネットブロックの数が３つに減らされており、磁力パターンの極と同数若しくはそれ以上のマグネットブロックを必要とした従来技術に比べて、マグネットロール１４のマグネットブロック２０の数が少なくなっている。
【解決手段】 本発明に係る現像ロール１０及びマグネットロール１４においては、２つのマグネットブロック２０Ａ，２０Ｃそれぞれが、側面２０ｃ，２０ｄ及び外周曲面２０ｂの各磁極に対応する２つの磁極ピークを有している。つまり、１つのマグネットブロック２０で、２つの磁極ピークの形成が実現されている。それにより、磁力パターンＭ１の極の数を５つに保ったまま（すなわち、極の数を変えることなく）マグネットブロックの数が３つに減らされており、磁力パターンの極と同数若しくはそれ以上のマグネットブロックを必要とした従来技術に比べて、マグネットロール１４のマグネットブロック２０の数が少なくなっている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機やファクシミリ、プリンタ等の電子写真方式の現像装置に利用される現像ロール及びそれに用いるマグネットロールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電子写真方式の現像装置などに用いられる現像ロールとして、複数の磁極がその表面に形成されたマグネットロールと、このマグネットロールを封入する円筒状のスリーブとを備えた現像ロールが、下記特許文献１等に開示されている。このような現像ロールにおいては、マグネットロールの軸を固定した状態で外周のスリーブのみを回転させることで、所定の現像剤容器に収納されている現像剤が汲み上げられるようにしてスリーブの表面に吸着し、その現像剤が現像領域まで搬送される。現像領域まで搬送された現像剤は、感光ドラムに供給されて、感光ドラム表面に形成されている静電潜像を可視像化する。なお、感光ドラムに供給されずにスリーブ側に残留した現像剤は、スリーブの回転により現像剤剥離領域まで到達したところでスリーブから剥離される。
【０００３】
すなわち、現像ロールは、以上のような現像剤の汲み上げ、層規制、搬送、現像、剥離といった処理を繰り返すため、現像ロール表面には複数の磁極を形成させる必要があった。ところが、このような複数の磁極を、円筒状マグネット表面に形成しようとすると、設計可能な磁力パターンが制限される上、複数の磁極のうちの最も高い磁力を発生させる磁極を満足させるために全体をより高価な磁石材料で作製しなければならず、コスト上の自由度も制限されてしまう。そこで、目的とする磁力パターンに対応する磁極に着磁させた複数のマグネットブロックを、シャフトの周囲に取り付けて、現像ロールの磁力パターンの自由度を高めた現像ロールが、例えば、下記特許文献２や特許文献３等に開示されている。なお、これらの文献には、複雑な磁力パターンを実現するために、内周面及び両側面から外周面に向けて着磁されたマグネットブロックが開示されている。
【特許文献１】特開平１１−８４８７９号公報
【特許文献２】特開昭６２−２８２４２３号公報
【特許文献３】特開平１０−３０８３０７号公報
【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、上述した従来の現像ロールには、以下に示すような課題があった。すなわち、磁力パターンの極（すなわち、磁極ピーク）の数が多い場合（例えば、５極の場合）には、マグネットブロックの数を増やして、その極の数よりも多くの（すなわち、５つ以上の）マグネットブロックを用いる必要があった。そして、このようにマグネットブロックの数を増やした場合には、製造工程の増加や製造時間の延長を招くこととなっていた。
【０００５】
そこで、本発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、磁力パターンの極の数を変えることなくマグネットブロックの数を減らすことができる現像ロール及びそれに用いるマグネットロール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】
【０００６】
本発明に係るマグネットロールは、シャフトと、シャフトに沿って取り付けられる長尺状のマグネットブロックとを有し、マグネットブロックは、シャフトの軸線の周方向に沿って延在する第１の仮想線と交差する第１の面と、シャフトの軸線と直交する第２の仮想線と交差する第２の面とを有し、マグネットブロックは第１の面と第２の面との間で着磁されており、且つ、マグネットブロックの第１の面側に空隙が形成されている。
【０００７】
このマグネットロールにおいては、マグネットブロックは第１の面と第２の面との間で着磁されているため、マグネットブロックの第１の面及び第２の面には磁極が形成されている。そして、このマグネットロールは、その磁力パターンとして、第２の面の磁極に対応する磁極ピークを有している。また、マグネットブロックの第１の面側に空隙が形成されているために、このマグネットロールにおいては、その磁力パターンとして、第１の面の磁極に対応する磁極ピークをさらに有している。すなわち、本発明に係るマグネットロールのマグネットブロックは、第１の面及び第２の面の各磁極に対応する少なくとも２つの磁極ピークを有している。つまり、１つのマグネットブロックで、複数の磁極ピークの形成が実現されており、それにより、磁力パターンの極の数を変えることなくマグネットブロックの数を減らすことが可能となっている。
【０００８】
また、マグネットブロックは、第１の仮想線と交差し、且つ、第１の面とは異なる第３の面をさらに有し、マグネットブロックは第３の面と第２の面との間で着磁されており、且つ、マグネットブロックの第３の面側に空隙が形成されていてもよい。この場合、１つのマグネットブロックで形成される磁極ピークの数をさらに増やすことができる。
【０００９】
本発明に係るマグネットロールは、シャフトと、シャフトに沿って取り付けられる複数個の長尺状のマグネットブロックとを有し、複数個のマグネットブロックは、シャフトの周りに空隙が形成されるように、シャフトの軸線の周方向に沿って連続的に隣接配置されており、複数個のマグネットブロックのうち、空隙と隣り合う端側マグネットブロックは、シャフトの軸線の周方向に沿って延在する第１の仮想線と交差すると共に空隙に面する第１の面と、シャフトの軸線と直交する第２の仮想線と交差する第２の面とを有し、且つ、第１の面と第２の面との間で着磁されている。
【００１０】
このマグネットロールにおいては、端側マグネットブロックは第１の面と第２の面との間で着磁されているため、端側マグネットブロックの第１の面及び第２の面には磁極が形成されている。そして、この端側マグネットロールは、その磁力パターンとして、第２の面の磁極に対応する磁極ピークを有している。また、端側マグネットブロックの第１の面が空隙に面しているために、この端側マグネットロールにおいては、その磁力パターンとして、第１の面の磁極に対応する磁極ピークをさらに有している。すなわち、本発明に係るマグネットロールの端側マグネットブロックは、第１の面及び第２の面の各磁極に対応する少なくとも２つの磁極ピークを有している。つまり、１つのマグネットブロックで、複数の磁極ピークの形成が実現されており、それにより、磁力パターンの極の数を変えることなくマグネットブロックの数を減らすことが可能となっている。
【００１１】
また、複数個のマグネットブロックのうち、両側にマグネットブロックが存在する中側マグネットブロックは、第１の仮想線と交差する第４の面と、第２の仮想線と交差する第５の面と、第１の仮想線と交差し、且つ、第４の面とは異なる第６の面を有し、且つ、第４の面と第５の面との間、及び、第６の面と第５の面との間で着磁されていてもよい。この場合、中側マグネットブロックにおける第５の面の磁極に対応する磁極ピークが増大される。
【００１２】
本発明に係るマグネットロールは、シャフトと、シャフトに沿って取り付けられる長尺状のマグネットブロックとを有し、マグネットブロックは、シャフトの軸線の周方向に沿って延在する第１の仮想線と交差する第７の面と、第１の仮想線と交差し、且つ、第７の面とは異なる第８の面とを有し、マグネットブロックは第７の面と第８の面との間で着磁されており、且つ、マグネットブロックの第７の面側及び第８の面側に空隙が形成されている。
【００１３】
このマグネットロールにおいては、マグネットブロックは第７の面と第８の面との間で着磁されているため、マグネットブロックの第７の面及び第８の面に磁極が形成されている。そして、マグネットブロックの第７の面側及び第８の面側に空隙が形成されているために、このマグネットロールは、その磁力パターンとして、第７の面及び第８の面の磁極それぞれに対応する磁極ピークを有している。すなわち、本発明に係るマグネットロールのマグネットブロックは、第７の面及び第８の面の各磁極に対応する少なくとも２つの磁極ピークを有している。つまり、１つのマグネットブロックで、複数の磁極ピークの形成が実現されており、それにより、磁力パターンの極の数を変えることなくマグネットブロックの数を減らすことが可能となっている。
【００１４】
本発明に係る現像ロールは、シャフトと、シャフトに沿って取り付けられる長尺状のマグネットブロックとを有するマグネットロールと、マグネットロールを収容する筒状スリーブと、スリーブの端部開口に取り付けられる一対のフランジとを備え、マグネットブロックは、シャフトの軸線と直交する第１の仮想線と交差する第１の面と、シャフトの軸線の周方向に延びる第２の仮想線と交差する第２の面とを有し、マグネットブロックは第１の面と第２の面との間で着磁されており、且つ、マグネットブロックの第２の面側に空隙が形成されている。
【００１５】
この現像ロールにおいては、マグネットブロックは第１の面と第２の面との間で着磁されているため、マグネットブロックの第１の面及び第２の面には磁極が形成されている。そして、このマグネットロールは、その磁力パターンとして、第２の面の磁極に対応する磁極ピークを有している。また、マグネットブロックの第１の面側に空隙が形成されているために、このマグネットロールにおいては、その磁力パターンとして、第１の面の磁極に対応する磁極ピークをさらに有している。すなわち、本発明に係る現像ロールのマグネットブロックは、第１の面及び第２の面の各磁極に対応する少なくとも２つの磁極ピークを有している。つまり、１つのマグネットブロックで、複数の磁極ピークの形成が実現されており、それにより、磁力パターンの極の数を変えることなくマグネットブロックの数を減らすことが可能となっている。
【００１６】
本発明に係る現像ロールは、シャフトと、シャフトに沿って取り付けられる複数個の長尺状のマグネットブロックとを有するマグネットロールと、マグネットロールを収容する筒状スリーブと、スリーブの端部開口に取り付けられる一対のフランジとを備え、複数個のマグネットブロックは、シャフトの周りに空隙が形成されるように、シャフトの軸線の周方向に沿って連続的に隣接配置されており、複数個のマグネットブロックのうち、空隙と隣り合う端側マグネットブロックは、シャフトの軸線の周方向に沿って延在する第１の仮想線と交差すると共に空隙に面する第１の面と、シャフトの軸線と直交する第２の仮想線と交差する第２の面とを有し、且つ、第１の面と第２の面との間で着磁されている。
【００１７】
この現像ロールにおいては、端側マグネットブロックは第１の面と第２の面との間で着磁されているため、端側マグネットブロックの第１の面及び第２の面には磁極が形成されている。そして、この端側マグネットロールは、その磁力パターンとして、第２の面の磁極に対応する磁極ピークを有している。また、端側マグネットブロックの第１の面が空隙に面しているために、この端側マグネットロールにおいては、その磁力パターンとして、第１の面の磁極に対応する磁極ピークをさらに有している。すなわち、本発明に係る現像ロールの端側マグネットブロックは、第１の面及び第２の面の各磁極に対応する少なくとも２つの磁極ピークを有している。つまり、１つのマグネットブロックで、複数の磁極ピークの形成が実現されており、それにより、磁力パターンの極の数を変えることなくマグネットブロックの数を減らすことが可能となっている。
【００１８】
また、複数個のマグネットブロックのうち、両側にマグネットブロックが存在する中側マグネットブロックは、第１の仮想線と交差する第４の面と、第２の仮想線と交差する第５の面と、第１の仮想線と交差し、且つ、第４の面とは異なる第６の面を有し、且つ、第４の面と第５の面との間、及び、第６の面と第５の面との間で着磁されていてもよい。この場合、中側マグネットブロックにおける第５の面の磁極に対応する磁極ピークが増大される。
【００１９】
本発明に係る現像ロールは、シャフトと、シャフトに沿って取り付けられる長尺状のマグネットブロックとを有するマグネットロールと、マグネットロールを収容する筒状スリーブと、スリーブの端部開口に取り付けられる一対のフランジとを備え、マグネットブロックは、シャフトの軸線の周方向に沿って延在する第１の仮想線と交差する第７の面と、第１の仮想線と交差し、且つ、第７の面とは異なる第８の面とを有し、マグネットブロックは第７の面と第８の面との間で着磁されており、且つ、マグネットブロックの第７の面側及び第８の面側に空隙が形成されている。
【００２０】
この現像ロールにおいては、マグネットブロックは第７の面と第８の面との間に着磁されているため、マグネットブロックの第７の面及び第８の面に磁極が形成されている。そして、マグネットブロックの第７の面側及び第８の面側に空隙が形成されているために、このマグネットロールは、その磁力パターンとして、第７の面及び第８の面の磁極それぞれに対応する磁極ピークを有している。すなわち、本発明に係る現像ロールのマグネットブロックは、第７の面及び第８の面の各磁極に対応する少なくとも２つの磁極ピークを有している。つまり、１つのマグネットブロックで、複数の磁極ピークの形成が実現されており、それにより、磁力パターンの極の数を変えることなくマグネットブロックの数を減らすことが可能となっている。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、磁力パターンの極の数を変えることなくマグネットブロックの数を減らすことができる現像ロール及びそれに用いるマグネットロールが提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、添付図面を参照して本発明に係る現像ロール及びそれに用いるマグネットロールの実施の形態について詳細に説明する。なお、同一又は同等の要素については同一の符号を付し、説明が重複する場合にはその説明を省略する。また、本発明は下記実施形態のみに限定されるものではなく、あくまでも一実施形態である。
【００２３】
図１は、本発明の実施形態に係る現像ロール１０の概略斜視図であり、図２及び図３はそれぞれ、図１に示した現像ロール１０のＩＩ−ＩＩ線断面図及びＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【００２４】
図１〜図３に示すように、現像ロール１０は、長尺円筒状のアルミニウム製スリーブ１２と、このスリーブ１２の内部に配置されたマグネットロール１４と、スリーブ１２の端部開口１２ａ，１２ｂそれぞれに嵌着固定された一対のフランジ１６Ａ，１６Ｂとで構成されている。
【００２５】
さらに、マグネットロール１４は、金属などの高強度材料により構成された丸棒状のシャフト１８と、このシャフト１８の外周面１８ａに固定された３つの長尺状のマグネットブロック２０（２０Ａ〜２０Ｃ）とによって構成されている。
【００２６】
そして、３つのマグネットブロック２０は、図３に示すようにほぼ同様な略扇形の断面形状を有している。そこで、マグネットブロック２０Ａを例に、その断面形状を説明する。
【００２７】
マグネットブロック２０Ａの断面形状は、第１の弧Ａ１と、第２の弧Ａ２と、２本の線分Ｌ１，Ｌ２とによって形成された形状となっている。第１の弧Ａ１は、シャフト１８の軸線位置Ｉが曲率中心であり、シャフト１８の外周面１８ａの曲率と略同じ曲率を有している。第２の弧Ａ２も、シャフト１８の軸線位置Ｉが曲率中心であり、第１の弧Ａ１と同一の開き角を有しているが、第１の弧Ａ１よりも曲率半径が大きくなっている。２本の線分Ｌ１，Ｌ２は、第１の弧Ａ１及び第２の弧Ａ２の対応する端点同士を真っ直ぐに結んだ線である。
【００２８】
そして、この第１の弧Ａ１がマグネットブロック２０の長手方向に延びた曲面がマグネットブロック２０の内周曲面２０ａとなっており、同じく第２の弧Ａ２がマグネットブロック２０の長手方向に延びた曲面がマグネットブロック２０の外周曲面２０ｂとなっており、また、２本の線分Ｌ１，Ｌ２がマグネットブロック２０の長手方向に延びた一対の平面がマグネットブロック２０の側面２０ｃ，２０ｄとなっている。
【００２９】
図３に示したマグネットブロック２０においては、第１の弧Ａ１の曲率中心の位置と第２の弧Ａ２の曲率中心の位置とがシャフト１８の軸線位置Ｉにおいて一致しているが、第１の弧Ａ１の曲率中心の位置と第２の弧Ａ２の曲率中心の位置とが異なるマグネットブロックであってもよい。このようなマグネットブロックを採用することで、マグネットロールの磁力パターンを所望のパターンに高い精度で合致させることができる。
【００３０】
また、各マグネットブロック２０断面の第１の弧Ａ１の開き角は、対応するマグネットブロック２０の機能等に応じて設計されるが、マグネットブロック２０毎に相異させてもよく、また一致させてもよい。なお、本実施形態においては、各マグネットブロック２０断面の第１の弧Ａ１の開き角それぞれは、８０゜（マグネットブロック２０Ａ）、５０゜（マグネットブロック２０Ｂ）及び９０゜（マグネットブロック２０Ｃ）となっている。例えば、各マグネットブロック２０断面の第１の弧Ａ１の開き角それぞれは、６０〜１２０゜（マグネットブロック２０Ａ）、３０〜９０゜（マグネットブロック２０Ｂ）及び６０〜１２０゜（マグネットブロック２０Ｃ）から選択される。
【００３１】
各マグネットブロック２０Ａ〜２０Ｃの外周曲面２０ｂにおける極性は、図３において符号Ｎと符号Ｓとで示しているとおりである。すなわち、マグネットブロック２０Ａ〜２０Ｃは、その外周曲面２０ｂに、それぞれＮ極、Ｓ極、Ｎ極が現れるように配置されている。つまり、マグネットブロック２０Ａ〜２０Ｃは、マグネットブロック２０ＡをＳ極として、スリーブ１２の正回転方向（図３の矢印Ｔ方向）にＳ極とＮ極とが交互に現れるように配置されている。
【００３２】
上記各マグネットブロック２０は、その内周曲面２０ａにおいてシャフト１８の外周面１８ａに図示しない接着剤によって固定されている。３つのマグネットブロック２０Ａ〜２０Ｃは、シャフト１８の軸線Ｉの周方向に沿って、互いに密着した状態で連続的に隣接配置されている。すなわち、各マグネットブロックは、少なくとも両側面２０ｃ，２０ｄの一方の側面で隣り合うマグネットブロック２０と接しているため、各マグネットブロック２０はシャフト１８に強固に取り付けられている。また、３つのマグネットブロック２０を連続的に隣接配置させることで、その真ん中に位置するマグネットブロック２０Ｂから発生する磁極の大きさが大きくなっている。
【００３３】
ここで、３つのマグネットブロック２０Ａ〜２０Ｃは互いに隣接しているが、シャフト１８は、マグネットブロック２０によってその全周を完全に囲まれているわけではなく、シャフト１８の周りにはマグネットブロック２０の存在しないブロック欠落部（空隙）２２が形成されている。このブロック欠落部２２においては、シャフト１８の外周面１８ａが露出している。このようなブロック欠落部２２は、マグネットロール１４の軽量化や低コスト化に有効である。
【００３４】
各マグネットブロック２０は、磁性粉体（フェライト系やＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系等）と樹脂（プラスチック系やゴム系等）とで構成されたプラスチックマグネット、若しくはラバーマグネットである。例えば、プラスチックマグネットに使用される樹脂としては、ナイロン６やナイロン１２等のポリアミド樹脂が挙げられる。また、ラバーマグネットに使用されるゴムとしては、ウレタンゴム、アクリルゴム、イソプレンゴム、ニトリルゴム等が挙げられる。本実施形態においては、高い磁気特性が要求される現像極のマグネットブロック２０Ｂはプラスチックマグネット（Ｓｒフェライト磁石粉体とポリアミド系樹脂とをそれぞれ９０ｗｔ％、１０ｗｔ％で配合して射出成形したもの）であり、その他のマグネットブロック２０Ａ，２０Ｃはラバーマグネット（Ｓｒフェライト磁石粉体とニトリルゴムとをそれぞれ９０ｗｔ％、１０ｗｔ％で配合して押出成形したもの）である。
【００３５】
各マグネットブロック２０は、公知の方法により着磁されており、その着磁方向は図４に示すとおりとなっている。すなわち、マグネットブロック２０Ａは、ブロック欠落部２２側の側面２０ｃから外周曲面２０ｂに向けて集中配向及び着磁されており、側面２０ｃにＳ極、外周曲面２０ｂにＮ極が形成されている。また、マグネットブロック２０Ｂは、外周曲面２０ｂから両側面２０ｃ，２０ｄに向けて配向及び着磁されており、両側面２０ｃ，２０ｄにＮ極が、外周曲面２０ｂにＳ極が形成されている。さらに、マグネットブロック２０Ｃは、ブロック欠落部２２側の側面２０ｄから外周曲面２０ｂに向けて集中配向及び着磁されており、側面２０ｄにＳ極、外周曲面２０ｂにＮ極が形成されている。
【００３６】
すなわち、ブロック欠落部２２と隣り合うマグネットブロック２０Ａ及びマグネットブロック２０Ｃ（端側マグネットブロック）は、シャフト１８の軸線Ｉの周方向に沿って延在する第１の仮想線Ｋ１と交差する側面２０ｃ又は側面２０ｄ（第１の面）から、シャフト１８の軸線Ｉと直交する第２の仮想線Ｋ２と交差する外周曲面２０ｂ（第２の面）に向けて着磁されている。そして、着磁されている側面２０ｃ，２０ｄ側にはブロック欠落部２２が形成されている。
【００３７】
また、両側それぞれにマグネットブロック２０Ａ，２０Ｃが存在するマグネットブロック２０Ｂ（中側マグネットブロック）は、第２の仮想線Ｋ２と交差する外周曲面２０ｂ（第５の面）から、第１の仮想線Ｋ１と交差する側面２０ｃ及び側面２０ｄ（第４の面及び第６の面）に向けて着磁されている。
【００３８】
以上で説明したマグネットロール１４は、所定間隔ｄの空隙を形成するようにしてスリーブ１２内に配置され、スリーブ１２の両端に位置する１対のフランジ１６Ａ，１６Ｂによって回転自在に支持されている。ここで、フランジ１６Ａ及びフランジ１６Ｂは、その中心軸線に沿ってそれぞれ孔２４Ａ，２４Ｂが形成されており、この孔２４Ａ，２４Ｂのそれぞれの内側には、シャフト１８を回転支持するベアリング２６Ａ，２６Ｂ（例えば、焼結含油軸受）が取り付けられている。
【００３９】
現像ロール１０を現像装置に設置すると、マグネットロール１４は回転しないように保持され、マグネットロール１４を覆うケース２８（つまり、スリーブ１２と一対のフランジ１６Ａ，１６Ｂ）だけがシャフト１８周りに回転自在に保持される。この状態で、フランジ１６Ｂの軸部３０にギア等を取り付けて、モータ等により軸部３０を回転駆動させることで、現像ロール１０のケース２８の回転制御がおこなわれる。
【００４０】
次に、上述した現像ロール１０の磁力パターンについて、図５を参照しつつ説明する。
【００４１】
図５に示すとおり、現像ロール１０の磁力パターンＭ１は、５つの磁極ピークＰ１〜Ｐ５を有している。５つの磁極ピークＰ１〜Ｐ５は、Ｐ１〜Ｐ５の順に、その極性がＳ、Ｎ、Ｓ、Ｎ、Ｓとなっており、その機能が汲み上げ極、層規制極、現像極、搬送極、剥離極となっている。
【００４２】
そして、５つの磁極ピークＰ１〜Ｐ５のうち、磁極ピークＰ１及びＰ２はマグネットブロック２０Ａに起因し、磁極ピークＰ３はマグネットブロック２０Ｂに起因し、磁極ピークＰ４及びＰ５はマグネットブロック２０Ｃに起因している。
【００４３】
各磁極ピークＰ１〜Ｐ５について、より具体的に説明する。磁極ピークＰ１は、マグネットブロック２０Ａの側面２０ｃに形成された磁極（Ｓ極）に起因するものである。磁極ピークＰ２は、マグネットブロック２０Ａの外周曲面２０ｂに形成された磁極（Ｎ極）に起因するものである。磁極ピークＰ３は、マグネットブロック２０Ｂの外周曲面２０ｂに形成された磁極（Ｓ極）に起因するものである。磁極ピークＰ４は、マグネットブロック２０Ｃの外周曲面２０ｂに形成された磁極（Ｎ極）に起因するものである。そして、磁極ピークＰ５は、マグネットブロック２０Ｃの側面２０ｄに形成された磁極（Ｓ極）に起因するものである。
【００４４】
つまり、現像ロール１０においては、３つのマグネットブロック２０を用いて、５つの磁極ピークＰ１〜Ｐ５を有する磁力パターンＭ１が実現されている。これは、マグネットブロック２０Ａ及びマグネットブロック２０Ｃにおいて、ブロック欠落部２２に面した側面２０ｃ，２０ｄに磁極が形成されていることで、これらのマグネットブロック２０Ａ，２０Ｃそれぞれが２つの磁極ピークを形成するためである。つまり、磁極が形成された側面２０ｃ，２０ｄの側に、他のマグネットブロック２０が隣接して存在しないため、磁力パターンＭ１に側面２０ｃ，２０ｄの磁極に起因する磁極ピークＰ１，Ｐ５が形成される。なお、側面２０ｃ，２０ｄの磁極に起因する磁極ピークを確実に発現させるために、ブロック欠落部２２の開き角は所定角度以上（例えば、９０゜以上）にすることが好ましい。なお、本実施形態においては、ブロック欠落部２２の開き角は２１０゜である。
【００４５】
以上で詳細に説明したように、上述した現像ロール１０及びマグネットロール１４においては、マグネットブロック２０Ａは側面２０ｃから外周曲面２０ｂに向けて着磁されているため、マグネットブロック２０Ａの側面２０ｃ及び外周曲面２０ｂには磁極が形成されている。そして、マグネットロール１４は、その磁力パターンＭ１として、外周曲面２０ｂの磁極に対応する磁極ピークＰ２を有している。また、マグネットブロック２０Ａの側面２０ｃ側にブロック欠落部２２が形成されているために、このマグネットロール１４においては、その磁力パターンＭ１として、側面２０ｃの磁極に対応する磁極ピークＰ１をさらに有している。同様に、マグネットブロック２０Ｃも、側面２０ｄ及び外周曲面２０ｂに磁極が形成されており、外周曲面２０ｂの磁極に対応する磁極ピークＰ４を有している。また、マグネットブロック２０Ｃの側面２０ｄ側にブロック欠落部２２が形成されているために、マグネットブロック２０Ｃは側面２０ｄの磁極に対応する磁極ピークＰ５をさらに有している。
【００４６】
すなわち、現像ロール１０及びマグネットロール１４においては、２つのマグネットブロック２０Ａ，２０Ｃそれぞれが、側面２０ｃ，２０ｄ及び外周曲面２０ｂの各磁極に対応する２つの磁極ピークを有している。つまり、１つのマグネットブロック２０で、２つの磁極ピークの形成が実現されている。それにより、磁力パターンＭ１の極の数を５つに保ったまま（すなわち、極の数を変えることなく）マグネットブロックの数が３つに減らされており、磁力パターンの極と同数若しくはそれ以上のマグネットブロックを必要とした従来技術に比べて、マグネットロール１４のマグネットブロック２０の数が少なくなっている。その結果、シャフト１８に取り付けるマグネットブロックが減るために、製造工程の削減や製造時間の短縮が実現されると共に、マグネット体積の低減に伴う歩留まりの向上等が実現されている。
【００４７】
また、両側それぞれにマグネットブロック２０Ａ，２０Ｃが存在するマグネットブロック２０Ｂについては、外周曲面２０ｂから、隣り合うマグネットブロック２０Ａ，２０Ｃとの接触面２０ｃ，２０ｄに向けて集中配向及び着磁しているため、外周曲面２０ｂの磁極に対応する磁極ピークが増大されている。さらに、この磁極ピークの増大に伴い、マグネットブロック２０Ｂのさらなる小型化が可能となり、それによりマグネットブロック２０Ａ，２０Ｃの設計上の自由度（サイズや開き角など）が高まる。
（変形例１）
【００４８】
なお、上述した実施形態は、適宜、図６に示したような態様に変形することができる。すなわち、上述したマグネットブロック２０Ｂを省いてブロック欠落部２２Ａを設けると共に、マグネットブロック２０Ｂの磁極に相当する磁極（Ｓ極）を、マグネットブロック２０Ｃの側面２０ｃに形成してもよい。つまり、図６に示したマグネットロール１４Ａにおけるマグネットブロック２０Ｃは、ブロック欠落部２２Ａ側の側面２０ｃ（第３の面）から外周曲面２０ｂに向けて集中配向及び着磁されており、ブロック欠落部２２側の側面２０ｄの磁極と、ブロック欠落部２２Ａ側の側面２０ｃの磁極と、外周曲面２０ｂの磁極の３つの磁極を有している。そのため、１つのマグネットブロック２０Ｃで形成される磁極ピークの数が上記実施形態より多くなり、この態様においては、２つのマグネットブロック２０Ａ，２０Ｃにより５つの磁極ピークを有する磁力パターンが実現される。
（変形例２）
【００４９】
また、上述した実施形態は、適宜、図７に示したような態様に変形することができる。図７に示したマグネットロール１４Ｂは、図６のマグネットロール１４Ａのマグネットブロック２０Ｃに代えてマグネットブロック２０Ｄを採用したものである。このマグネットブロック２０Ｄは、略三角形断面を有しており、ブロック欠落部２２側の側面２０ｄ（第７の面）と、ブロック欠落部２２Ａ側の側面２０ｃ（第８の面）とを有している。これらの側面２０ｃ，２０ｄはいずれも第１の仮想線Ｋ１と交差している。そして、側面２０ｃから側面２０ｄに向けて集中配向及び着磁されており、側面２０ｄにＮ極、側面２０ｃにＳ極が形成されている。
【００５０】
すなわち、このマグネットロール１４Ｂにおいては、マグネットロール１４におけるマグネットブロック２０Ｃと同様に、マグネットブロック２０Ｄが、側面２０ｃ及び側面２０ｄの各磁極に対応する２つの磁極ピークを有している。つまり、１つのマグネットブロック２０Ｄで、２つの磁極ピークの形成が実現されている。それにより、磁力パターンの極の数を４つに保ったまま（すなわち、極の数を変えることなく）マグネットブロックの数が２つに減らされており、磁力パターンの極と同数若しくはそれ以上のマグネットブロックを必要とした従来技術に比べて、マグネットロール１４Ｂのマグネットブロック２０の数が少なくなっている。
【００５１】
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。例えば、マグネットロールに含まれるマグネットブロックの数は、３つや２つに限らず、適宜増減してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施形態に係る現像ロールの概略斜視図である。
【図２】図１に示した現像ロールのＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】図１に示した現像ロールのＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】図３に示したマグネットブロックの着磁方向を示した図である。
【図５】図３に示したマグネットブロックの磁力パターンを示した図である。
【図６】図４に示したマグネットロールの別態様を示した断面図である。
【図７】図４に示したマグネットロールの別態様を示した断面図である。
【符号の説明】
【００５３】
１０…現像ロール、１２…スリーブ、１４，１４Ａ，１４Ｂ…マグネットロール、１６Ａ，１６Ｂ…フランジ、１８…シャフト、２０，２０Ａ〜２０Ｄ…マグネットブロック、２０ａ…内周曲面、２０ｂ…外周曲面、２０ｃ，２０ｄ…側面、２２，２２Ａ…ブロック欠落部、Ｋ１，Ｋ２…仮想線。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機やファクシミリ、プリンタ等の電子写真方式の現像装置に利用される現像ロール及びそれに用いるマグネットロールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電子写真方式の現像装置などに用いられる現像ロールとして、複数の磁極がその表面に形成されたマグネットロールと、このマグネットロールを封入する円筒状のスリーブとを備えた現像ロールが、下記特許文献１等に開示されている。このような現像ロールにおいては、マグネットロールの軸を固定した状態で外周のスリーブのみを回転させることで、所定の現像剤容器に収納されている現像剤が汲み上げられるようにしてスリーブの表面に吸着し、その現像剤が現像領域まで搬送される。現像領域まで搬送された現像剤は、感光ドラムに供給されて、感光ドラム表面に形成されている静電潜像を可視像化する。なお、感光ドラムに供給されずにスリーブ側に残留した現像剤は、スリーブの回転により現像剤剥離領域まで到達したところでスリーブから剥離される。
【０００３】
すなわち、現像ロールは、以上のような現像剤の汲み上げ、層規制、搬送、現像、剥離といった処理を繰り返すため、現像ロール表面には複数の磁極を形成させる必要があった。ところが、このような複数の磁極を、円筒状マグネット表面に形成しようとすると、設計可能な磁力パターンが制限される上、複数の磁極のうちの最も高い磁力を発生させる磁極を満足させるために全体をより高価な磁石材料で作製しなければならず、コスト上の自由度も制限されてしまう。そこで、目的とする磁力パターンに対応する磁極に着磁させた複数のマグネットブロックを、シャフトの周囲に取り付けて、現像ロールの磁力パターンの自由度を高めた現像ロールが、例えば、下記特許文献２や特許文献３等に開示されている。なお、これらの文献には、複雑な磁力パターンを実現するために、内周面及び両側面から外周面に向けて着磁されたマグネットブロックが開示されている。
【特許文献１】特開平１１−８４８７９号公報
【特許文献２】特開昭６２−２８２４２３号公報
【特許文献３】特開平１０−３０８３０７号公報
【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、上述した従来の現像ロールには、以下に示すような課題があった。すなわち、磁力パターンの極（すなわち、磁極ピーク）の数が多い場合（例えば、５極の場合）には、マグネットブロックの数を増やして、その極の数よりも多くの（すなわち、５つ以上の）マグネットブロックを用いる必要があった。そして、このようにマグネットブロックの数を増やした場合には、製造工程の増加や製造時間の延長を招くこととなっていた。
【０００５】
そこで、本発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、磁力パターンの極の数を変えることなくマグネットブロックの数を減らすことができる現像ロール及びそれに用いるマグネットロール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】
【０００６】
本発明に係るマグネットロールは、シャフトと、シャフトに沿って取り付けられる長尺状のマグネットブロックとを有し、マグネットブロックは、シャフトの軸線の周方向に沿って延在する第１の仮想線と交差する第１の面と、シャフトの軸線と直交する第２の仮想線と交差する第２の面とを有し、マグネットブロックは第１の面と第２の面との間で着磁されており、且つ、マグネットブロックの第１の面側に空隙が形成されている。
【０００７】
このマグネットロールにおいては、マグネットブロックは第１の面と第２の面との間で着磁されているため、マグネットブロックの第１の面及び第２の面には磁極が形成されている。そして、このマグネットロールは、その磁力パターンとして、第２の面の磁極に対応する磁極ピークを有している。また、マグネットブロックの第１の面側に空隙が形成されているために、このマグネットロールにおいては、その磁力パターンとして、第１の面の磁極に対応する磁極ピークをさらに有している。すなわち、本発明に係るマグネットロールのマグネットブロックは、第１の面及び第２の面の各磁極に対応する少なくとも２つの磁極ピークを有している。つまり、１つのマグネットブロックで、複数の磁極ピークの形成が実現されており、それにより、磁力パターンの極の数を変えることなくマグネットブロックの数を減らすことが可能となっている。
【０００８】
また、マグネットブロックは、第１の仮想線と交差し、且つ、第１の面とは異なる第３の面をさらに有し、マグネットブロックは第３の面と第２の面との間で着磁されており、且つ、マグネットブロックの第３の面側に空隙が形成されていてもよい。この場合、１つのマグネットブロックで形成される磁極ピークの数をさらに増やすことができる。
【０００９】
本発明に係るマグネットロールは、シャフトと、シャフトに沿って取り付けられる複数個の長尺状のマグネットブロックとを有し、複数個のマグネットブロックは、シャフトの周りに空隙が形成されるように、シャフトの軸線の周方向に沿って連続的に隣接配置されており、複数個のマグネットブロックのうち、空隙と隣り合う端側マグネットブロックは、シャフトの軸線の周方向に沿って延在する第１の仮想線と交差すると共に空隙に面する第１の面と、シャフトの軸線と直交する第２の仮想線と交差する第２の面とを有し、且つ、第１の面と第２の面との間で着磁されている。
【００１０】
このマグネットロールにおいては、端側マグネットブロックは第１の面と第２の面との間で着磁されているため、端側マグネットブロックの第１の面及び第２の面には磁極が形成されている。そして、この端側マグネットロールは、その磁力パターンとして、第２の面の磁極に対応する磁極ピークを有している。また、端側マグネットブロックの第１の面が空隙に面しているために、この端側マグネットロールにおいては、その磁力パターンとして、第１の面の磁極に対応する磁極ピークをさらに有している。すなわち、本発明に係るマグネットロールの端側マグネットブロックは、第１の面及び第２の面の各磁極に対応する少なくとも２つの磁極ピークを有している。つまり、１つのマグネットブロックで、複数の磁極ピークの形成が実現されており、それにより、磁力パターンの極の数を変えることなくマグネットブロックの数を減らすことが可能となっている。
【００１１】
また、複数個のマグネットブロックのうち、両側にマグネットブロックが存在する中側マグネットブロックは、第１の仮想線と交差する第４の面と、第２の仮想線と交差する第５の面と、第１の仮想線と交差し、且つ、第４の面とは異なる第６の面を有し、且つ、第４の面と第５の面との間、及び、第６の面と第５の面との間で着磁されていてもよい。この場合、中側マグネットブロックにおける第５の面の磁極に対応する磁極ピークが増大される。
【００１２】
本発明に係るマグネットロールは、シャフトと、シャフトに沿って取り付けられる長尺状のマグネットブロックとを有し、マグネットブロックは、シャフトの軸線の周方向に沿って延在する第１の仮想線と交差する第７の面と、第１の仮想線と交差し、且つ、第７の面とは異なる第８の面とを有し、マグネットブロックは第７の面と第８の面との間で着磁されており、且つ、マグネットブロックの第７の面側及び第８の面側に空隙が形成されている。
【００１３】
このマグネットロールにおいては、マグネットブロックは第７の面と第８の面との間で着磁されているため、マグネットブロックの第７の面及び第８の面に磁極が形成されている。そして、マグネットブロックの第７の面側及び第８の面側に空隙が形成されているために、このマグネットロールは、その磁力パターンとして、第７の面及び第８の面の磁極それぞれに対応する磁極ピークを有している。すなわち、本発明に係るマグネットロールのマグネットブロックは、第７の面及び第８の面の各磁極に対応する少なくとも２つの磁極ピークを有している。つまり、１つのマグネットブロックで、複数の磁極ピークの形成が実現されており、それにより、磁力パターンの極の数を変えることなくマグネットブロックの数を減らすことが可能となっている。
【００１４】
本発明に係る現像ロールは、シャフトと、シャフトに沿って取り付けられる長尺状のマグネットブロックとを有するマグネットロールと、マグネットロールを収容する筒状スリーブと、スリーブの端部開口に取り付けられる一対のフランジとを備え、マグネットブロックは、シャフトの軸線と直交する第１の仮想線と交差する第１の面と、シャフトの軸線の周方向に延びる第２の仮想線と交差する第２の面とを有し、マグネットブロックは第１の面と第２の面との間で着磁されており、且つ、マグネットブロックの第２の面側に空隙が形成されている。
【００１５】
この現像ロールにおいては、マグネットブロックは第１の面と第２の面との間で着磁されているため、マグネットブロックの第１の面及び第２の面には磁極が形成されている。そして、このマグネットロールは、その磁力パターンとして、第２の面の磁極に対応する磁極ピークを有している。また、マグネットブロックの第１の面側に空隙が形成されているために、このマグネットロールにおいては、その磁力パターンとして、第１の面の磁極に対応する磁極ピークをさらに有している。すなわち、本発明に係る現像ロールのマグネットブロックは、第１の面及び第２の面の各磁極に対応する少なくとも２つの磁極ピークを有している。つまり、１つのマグネットブロックで、複数の磁極ピークの形成が実現されており、それにより、磁力パターンの極の数を変えることなくマグネットブロックの数を減らすことが可能となっている。
【００１６】
本発明に係る現像ロールは、シャフトと、シャフトに沿って取り付けられる複数個の長尺状のマグネットブロックとを有するマグネットロールと、マグネットロールを収容する筒状スリーブと、スリーブの端部開口に取り付けられる一対のフランジとを備え、複数個のマグネットブロックは、シャフトの周りに空隙が形成されるように、シャフトの軸線の周方向に沿って連続的に隣接配置されており、複数個のマグネットブロックのうち、空隙と隣り合う端側マグネットブロックは、シャフトの軸線の周方向に沿って延在する第１の仮想線と交差すると共に空隙に面する第１の面と、シャフトの軸線と直交する第２の仮想線と交差する第２の面とを有し、且つ、第１の面と第２の面との間で着磁されている。
【００１７】
この現像ロールにおいては、端側マグネットブロックは第１の面と第２の面との間で着磁されているため、端側マグネットブロックの第１の面及び第２の面には磁極が形成されている。そして、この端側マグネットロールは、その磁力パターンとして、第２の面の磁極に対応する磁極ピークを有している。また、端側マグネットブロックの第１の面が空隙に面しているために、この端側マグネットロールにおいては、その磁力パターンとして、第１の面の磁極に対応する磁極ピークをさらに有している。すなわち、本発明に係る現像ロールの端側マグネットブロックは、第１の面及び第２の面の各磁極に対応する少なくとも２つの磁極ピークを有している。つまり、１つのマグネットブロックで、複数の磁極ピークの形成が実現されており、それにより、磁力パターンの極の数を変えることなくマグネットブロックの数を減らすことが可能となっている。
【００１８】
また、複数個のマグネットブロックのうち、両側にマグネットブロックが存在する中側マグネットブロックは、第１の仮想線と交差する第４の面と、第２の仮想線と交差する第５の面と、第１の仮想線と交差し、且つ、第４の面とは異なる第６の面を有し、且つ、第４の面と第５の面との間、及び、第６の面と第５の面との間で着磁されていてもよい。この場合、中側マグネットブロックにおける第５の面の磁極に対応する磁極ピークが増大される。
【００１９】
本発明に係る現像ロールは、シャフトと、シャフトに沿って取り付けられる長尺状のマグネットブロックとを有するマグネットロールと、マグネットロールを収容する筒状スリーブと、スリーブの端部開口に取り付けられる一対のフランジとを備え、マグネットブロックは、シャフトの軸線の周方向に沿って延在する第１の仮想線と交差する第７の面と、第１の仮想線と交差し、且つ、第７の面とは異なる第８の面とを有し、マグネットブロックは第７の面と第８の面との間で着磁されており、且つ、マグネットブロックの第７の面側及び第８の面側に空隙が形成されている。
【００２０】
この現像ロールにおいては、マグネットブロックは第７の面と第８の面との間に着磁されているため、マグネットブロックの第７の面及び第８の面に磁極が形成されている。そして、マグネットブロックの第７の面側及び第８の面側に空隙が形成されているために、このマグネットロールは、その磁力パターンとして、第７の面及び第８の面の磁極それぞれに対応する磁極ピークを有している。すなわち、本発明に係る現像ロールのマグネットブロックは、第７の面及び第８の面の各磁極に対応する少なくとも２つの磁極ピークを有している。つまり、１つのマグネットブロックで、複数の磁極ピークの形成が実現されており、それにより、磁力パターンの極の数を変えることなくマグネットブロックの数を減らすことが可能となっている。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、磁力パターンの極の数を変えることなくマグネットブロックの数を減らすことができる現像ロール及びそれに用いるマグネットロールが提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、添付図面を参照して本発明に係る現像ロール及びそれに用いるマグネットロールの実施の形態について詳細に説明する。なお、同一又は同等の要素については同一の符号を付し、説明が重複する場合にはその説明を省略する。また、本発明は下記実施形態のみに限定されるものではなく、あくまでも一実施形態である。
【００２３】
図１は、本発明の実施形態に係る現像ロール１０の概略斜視図であり、図２及び図３はそれぞれ、図１に示した現像ロール１０のＩＩ−ＩＩ線断面図及びＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【００２４】
図１〜図３に示すように、現像ロール１０は、長尺円筒状のアルミニウム製スリーブ１２と、このスリーブ１２の内部に配置されたマグネットロール１４と、スリーブ１２の端部開口１２ａ，１２ｂそれぞれに嵌着固定された一対のフランジ１６Ａ，１６Ｂとで構成されている。
【００２５】
さらに、マグネットロール１４は、金属などの高強度材料により構成された丸棒状のシャフト１８と、このシャフト１８の外周面１８ａに固定された３つの長尺状のマグネットブロック２０（２０Ａ〜２０Ｃ）とによって構成されている。
【００２６】
そして、３つのマグネットブロック２０は、図３に示すようにほぼ同様な略扇形の断面形状を有している。そこで、マグネットブロック２０Ａを例に、その断面形状を説明する。
【００２７】
マグネットブロック２０Ａの断面形状は、第１の弧Ａ１と、第２の弧Ａ２と、２本の線分Ｌ１，Ｌ２とによって形成された形状となっている。第１の弧Ａ１は、シャフト１８の軸線位置Ｉが曲率中心であり、シャフト１８の外周面１８ａの曲率と略同じ曲率を有している。第２の弧Ａ２も、シャフト１８の軸線位置Ｉが曲率中心であり、第１の弧Ａ１と同一の開き角を有しているが、第１の弧Ａ１よりも曲率半径が大きくなっている。２本の線分Ｌ１，Ｌ２は、第１の弧Ａ１及び第２の弧Ａ２の対応する端点同士を真っ直ぐに結んだ線である。
【００２８】
そして、この第１の弧Ａ１がマグネットブロック２０の長手方向に延びた曲面がマグネットブロック２０の内周曲面２０ａとなっており、同じく第２の弧Ａ２がマグネットブロック２０の長手方向に延びた曲面がマグネットブロック２０の外周曲面２０ｂとなっており、また、２本の線分Ｌ１，Ｌ２がマグネットブロック２０の長手方向に延びた一対の平面がマグネットブロック２０の側面２０ｃ，２０ｄとなっている。
【００２９】
図３に示したマグネットブロック２０においては、第１の弧Ａ１の曲率中心の位置と第２の弧Ａ２の曲率中心の位置とがシャフト１８の軸線位置Ｉにおいて一致しているが、第１の弧Ａ１の曲率中心の位置と第２の弧Ａ２の曲率中心の位置とが異なるマグネットブロックであってもよい。このようなマグネットブロックを採用することで、マグネットロールの磁力パターンを所望のパターンに高い精度で合致させることができる。
【００３０】
また、各マグネットブロック２０断面の第１の弧Ａ１の開き角は、対応するマグネットブロック２０の機能等に応じて設計されるが、マグネットブロック２０毎に相異させてもよく、また一致させてもよい。なお、本実施形態においては、各マグネットブロック２０断面の第１の弧Ａ１の開き角それぞれは、８０゜（マグネットブロック２０Ａ）、５０゜（マグネットブロック２０Ｂ）及び９０゜（マグネットブロック２０Ｃ）となっている。例えば、各マグネットブロック２０断面の第１の弧Ａ１の開き角それぞれは、６０〜１２０゜（マグネットブロック２０Ａ）、３０〜９０゜（マグネットブロック２０Ｂ）及び６０〜１２０゜（マグネットブロック２０Ｃ）から選択される。
【００３１】
各マグネットブロック２０Ａ〜２０Ｃの外周曲面２０ｂにおける極性は、図３において符号Ｎと符号Ｓとで示しているとおりである。すなわち、マグネットブロック２０Ａ〜２０Ｃは、その外周曲面２０ｂに、それぞれＮ極、Ｓ極、Ｎ極が現れるように配置されている。つまり、マグネットブロック２０Ａ〜２０Ｃは、マグネットブロック２０ＡをＳ極として、スリーブ１２の正回転方向（図３の矢印Ｔ方向）にＳ極とＮ極とが交互に現れるように配置されている。
【００３２】
上記各マグネットブロック２０は、その内周曲面２０ａにおいてシャフト１８の外周面１８ａに図示しない接着剤によって固定されている。３つのマグネットブロック２０Ａ〜２０Ｃは、シャフト１８の軸線Ｉの周方向に沿って、互いに密着した状態で連続的に隣接配置されている。すなわち、各マグネットブロックは、少なくとも両側面２０ｃ，２０ｄの一方の側面で隣り合うマグネットブロック２０と接しているため、各マグネットブロック２０はシャフト１８に強固に取り付けられている。また、３つのマグネットブロック２０を連続的に隣接配置させることで、その真ん中に位置するマグネットブロック２０Ｂから発生する磁極の大きさが大きくなっている。
【００３３】
ここで、３つのマグネットブロック２０Ａ〜２０Ｃは互いに隣接しているが、シャフト１８は、マグネットブロック２０によってその全周を完全に囲まれているわけではなく、シャフト１８の周りにはマグネットブロック２０の存在しないブロック欠落部（空隙）２２が形成されている。このブロック欠落部２２においては、シャフト１８の外周面１８ａが露出している。このようなブロック欠落部２２は、マグネットロール１４の軽量化や低コスト化に有効である。
【００３４】
各マグネットブロック２０は、磁性粉体（フェライト系やＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系等）と樹脂（プラスチック系やゴム系等）とで構成されたプラスチックマグネット、若しくはラバーマグネットである。例えば、プラスチックマグネットに使用される樹脂としては、ナイロン６やナイロン１２等のポリアミド樹脂が挙げられる。また、ラバーマグネットに使用されるゴムとしては、ウレタンゴム、アクリルゴム、イソプレンゴム、ニトリルゴム等が挙げられる。本実施形態においては、高い磁気特性が要求される現像極のマグネットブロック２０Ｂはプラスチックマグネット（Ｓｒフェライト磁石粉体とポリアミド系樹脂とをそれぞれ９０ｗｔ％、１０ｗｔ％で配合して射出成形したもの）であり、その他のマグネットブロック２０Ａ，２０Ｃはラバーマグネット（Ｓｒフェライト磁石粉体とニトリルゴムとをそれぞれ９０ｗｔ％、１０ｗｔ％で配合して押出成形したもの）である。
【００３５】
各マグネットブロック２０は、公知の方法により着磁されており、その着磁方向は図４に示すとおりとなっている。すなわち、マグネットブロック２０Ａは、ブロック欠落部２２側の側面２０ｃから外周曲面２０ｂに向けて集中配向及び着磁されており、側面２０ｃにＳ極、外周曲面２０ｂにＮ極が形成されている。また、マグネットブロック２０Ｂは、外周曲面２０ｂから両側面２０ｃ，２０ｄに向けて配向及び着磁されており、両側面２０ｃ，２０ｄにＮ極が、外周曲面２０ｂにＳ極が形成されている。さらに、マグネットブロック２０Ｃは、ブロック欠落部２２側の側面２０ｄから外周曲面２０ｂに向けて集中配向及び着磁されており、側面２０ｄにＳ極、外周曲面２０ｂにＮ極が形成されている。
【００３６】
すなわち、ブロック欠落部２２と隣り合うマグネットブロック２０Ａ及びマグネットブロック２０Ｃ（端側マグネットブロック）は、シャフト１８の軸線Ｉの周方向に沿って延在する第１の仮想線Ｋ１と交差する側面２０ｃ又は側面２０ｄ（第１の面）から、シャフト１８の軸線Ｉと直交する第２の仮想線Ｋ２と交差する外周曲面２０ｂ（第２の面）に向けて着磁されている。そして、着磁されている側面２０ｃ，２０ｄ側にはブロック欠落部２２が形成されている。
【００３７】
また、両側それぞれにマグネットブロック２０Ａ，２０Ｃが存在するマグネットブロック２０Ｂ（中側マグネットブロック）は、第２の仮想線Ｋ２と交差する外周曲面２０ｂ（第５の面）から、第１の仮想線Ｋ１と交差する側面２０ｃ及び側面２０ｄ（第４の面及び第６の面）に向けて着磁されている。
【００３８】
以上で説明したマグネットロール１４は、所定間隔ｄの空隙を形成するようにしてスリーブ１２内に配置され、スリーブ１２の両端に位置する１対のフランジ１６Ａ，１６Ｂによって回転自在に支持されている。ここで、フランジ１６Ａ及びフランジ１６Ｂは、その中心軸線に沿ってそれぞれ孔２４Ａ，２４Ｂが形成されており、この孔２４Ａ，２４Ｂのそれぞれの内側には、シャフト１８を回転支持するベアリング２６Ａ，２６Ｂ（例えば、焼結含油軸受）が取り付けられている。
【００３９】
現像ロール１０を現像装置に設置すると、マグネットロール１４は回転しないように保持され、マグネットロール１４を覆うケース２８（つまり、スリーブ１２と一対のフランジ１６Ａ，１６Ｂ）だけがシャフト１８周りに回転自在に保持される。この状態で、フランジ１６Ｂの軸部３０にギア等を取り付けて、モータ等により軸部３０を回転駆動させることで、現像ロール１０のケース２８の回転制御がおこなわれる。
【００４０】
次に、上述した現像ロール１０の磁力パターンについて、図５を参照しつつ説明する。
【００４１】
図５に示すとおり、現像ロール１０の磁力パターンＭ１は、５つの磁極ピークＰ１〜Ｐ５を有している。５つの磁極ピークＰ１〜Ｐ５は、Ｐ１〜Ｐ５の順に、その極性がＳ、Ｎ、Ｓ、Ｎ、Ｓとなっており、その機能が汲み上げ極、層規制極、現像極、搬送極、剥離極となっている。
【００４２】
そして、５つの磁極ピークＰ１〜Ｐ５のうち、磁極ピークＰ１及びＰ２はマグネットブロック２０Ａに起因し、磁極ピークＰ３はマグネットブロック２０Ｂに起因し、磁極ピークＰ４及びＰ５はマグネットブロック２０Ｃに起因している。
【００４３】
各磁極ピークＰ１〜Ｐ５について、より具体的に説明する。磁極ピークＰ１は、マグネットブロック２０Ａの側面２０ｃに形成された磁極（Ｓ極）に起因するものである。磁極ピークＰ２は、マグネットブロック２０Ａの外周曲面２０ｂに形成された磁極（Ｎ極）に起因するものである。磁極ピークＰ３は、マグネットブロック２０Ｂの外周曲面２０ｂに形成された磁極（Ｓ極）に起因するものである。磁極ピークＰ４は、マグネットブロック２０Ｃの外周曲面２０ｂに形成された磁極（Ｎ極）に起因するものである。そして、磁極ピークＰ５は、マグネットブロック２０Ｃの側面２０ｄに形成された磁極（Ｓ極）に起因するものである。
【００４４】
つまり、現像ロール１０においては、３つのマグネットブロック２０を用いて、５つの磁極ピークＰ１〜Ｐ５を有する磁力パターンＭ１が実現されている。これは、マグネットブロック２０Ａ及びマグネットブロック２０Ｃにおいて、ブロック欠落部２２に面した側面２０ｃ，２０ｄに磁極が形成されていることで、これらのマグネットブロック２０Ａ，２０Ｃそれぞれが２つの磁極ピークを形成するためである。つまり、磁極が形成された側面２０ｃ，２０ｄの側に、他のマグネットブロック２０が隣接して存在しないため、磁力パターンＭ１に側面２０ｃ，２０ｄの磁極に起因する磁極ピークＰ１，Ｐ５が形成される。なお、側面２０ｃ，２０ｄの磁極に起因する磁極ピークを確実に発現させるために、ブロック欠落部２２の開き角は所定角度以上（例えば、９０゜以上）にすることが好ましい。なお、本実施形態においては、ブロック欠落部２２の開き角は２１０゜である。
【００４５】
以上で詳細に説明したように、上述した現像ロール１０及びマグネットロール１４においては、マグネットブロック２０Ａは側面２０ｃから外周曲面２０ｂに向けて着磁されているため、マグネットブロック２０Ａの側面２０ｃ及び外周曲面２０ｂには磁極が形成されている。そして、マグネットロール１４は、その磁力パターンＭ１として、外周曲面２０ｂの磁極に対応する磁極ピークＰ２を有している。また、マグネットブロック２０Ａの側面２０ｃ側にブロック欠落部２２が形成されているために、このマグネットロール１４においては、その磁力パターンＭ１として、側面２０ｃの磁極に対応する磁極ピークＰ１をさらに有している。同様に、マグネットブロック２０Ｃも、側面２０ｄ及び外周曲面２０ｂに磁極が形成されており、外周曲面２０ｂの磁極に対応する磁極ピークＰ４を有している。また、マグネットブロック２０Ｃの側面２０ｄ側にブロック欠落部２２が形成されているために、マグネットブロック２０Ｃは側面２０ｄの磁極に対応する磁極ピークＰ５をさらに有している。
【００４６】
すなわち、現像ロール１０及びマグネットロール１４においては、２つのマグネットブロック２０Ａ，２０Ｃそれぞれが、側面２０ｃ，２０ｄ及び外周曲面２０ｂの各磁極に対応する２つの磁極ピークを有している。つまり、１つのマグネットブロック２０で、２つの磁極ピークの形成が実現されている。それにより、磁力パターンＭ１の極の数を５つに保ったまま（すなわち、極の数を変えることなく）マグネットブロックの数が３つに減らされており、磁力パターンの極と同数若しくはそれ以上のマグネットブロックを必要とした従来技術に比べて、マグネットロール１４のマグネットブロック２０の数が少なくなっている。その結果、シャフト１８に取り付けるマグネットブロックが減るために、製造工程の削減や製造時間の短縮が実現されると共に、マグネット体積の低減に伴う歩留まりの向上等が実現されている。
【００４７】
また、両側それぞれにマグネットブロック２０Ａ，２０Ｃが存在するマグネットブロック２０Ｂについては、外周曲面２０ｂから、隣り合うマグネットブロック２０Ａ，２０Ｃとの接触面２０ｃ，２０ｄに向けて集中配向及び着磁しているため、外周曲面２０ｂの磁極に対応する磁極ピークが増大されている。さらに、この磁極ピークの増大に伴い、マグネットブロック２０Ｂのさらなる小型化が可能となり、それによりマグネットブロック２０Ａ，２０Ｃの設計上の自由度（サイズや開き角など）が高まる。
（変形例１）
【００４８】
なお、上述した実施形態は、適宜、図６に示したような態様に変形することができる。すなわち、上述したマグネットブロック２０Ｂを省いてブロック欠落部２２Ａを設けると共に、マグネットブロック２０Ｂの磁極に相当する磁極（Ｓ極）を、マグネットブロック２０Ｃの側面２０ｃに形成してもよい。つまり、図６に示したマグネットロール１４Ａにおけるマグネットブロック２０Ｃは、ブロック欠落部２２Ａ側の側面２０ｃ（第３の面）から外周曲面２０ｂに向けて集中配向及び着磁されており、ブロック欠落部２２側の側面２０ｄの磁極と、ブロック欠落部２２Ａ側の側面２０ｃの磁極と、外周曲面２０ｂの磁極の３つの磁極を有している。そのため、１つのマグネットブロック２０Ｃで形成される磁極ピークの数が上記実施形態より多くなり、この態様においては、２つのマグネットブロック２０Ａ，２０Ｃにより５つの磁極ピークを有する磁力パターンが実現される。
（変形例２）
【００４９】
また、上述した実施形態は、適宜、図７に示したような態様に変形することができる。図７に示したマグネットロール１４Ｂは、図６のマグネットロール１４Ａのマグネットブロック２０Ｃに代えてマグネットブロック２０Ｄを採用したものである。このマグネットブロック２０Ｄは、略三角形断面を有しており、ブロック欠落部２２側の側面２０ｄ（第７の面）と、ブロック欠落部２２Ａ側の側面２０ｃ（第８の面）とを有している。これらの側面２０ｃ，２０ｄはいずれも第１の仮想線Ｋ１と交差している。そして、側面２０ｃから側面２０ｄに向けて集中配向及び着磁されており、側面２０ｄにＮ極、側面２０ｃにＳ極が形成されている。
【００５０】
すなわち、このマグネットロール１４Ｂにおいては、マグネットロール１４におけるマグネットブロック２０Ｃと同様に、マグネットブロック２０Ｄが、側面２０ｃ及び側面２０ｄの各磁極に対応する２つの磁極ピークを有している。つまり、１つのマグネットブロック２０Ｄで、２つの磁極ピークの形成が実現されている。それにより、磁力パターンの極の数を４つに保ったまま（すなわち、極の数を変えることなく）マグネットブロックの数が２つに減らされており、磁力パターンの極と同数若しくはそれ以上のマグネットブロックを必要とした従来技術に比べて、マグネットロール１４Ｂのマグネットブロック２０の数が少なくなっている。
【００５１】
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。例えば、マグネットロールに含まれるマグネットブロックの数は、３つや２つに限らず、適宜増減してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施形態に係る現像ロールの概略斜視図である。
【図２】図１に示した現像ロールのＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】図１に示した現像ロールのＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】図３に示したマグネットブロックの着磁方向を示した図である。
【図５】図３に示したマグネットブロックの磁力パターンを示した図である。
【図６】図４に示したマグネットロールの別態様を示した断面図である。
【図７】図４に示したマグネットロールの別態様を示した断面図である。
【符号の説明】
【００５３】
１０…現像ロール、１２…スリーブ、１４，１４Ａ，１４Ｂ…マグネットロール、１６Ａ，１６Ｂ…フランジ、１８…シャフト、２０，２０Ａ〜２０Ｄ…マグネットブロック、２０ａ…内周曲面、２０ｂ…外周曲面、２０ｃ，２０ｄ…側面、２２，２２Ａ…ブロック欠落部、Ｋ１，Ｋ２…仮想線。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャフトと、前記シャフトに沿って取り付けられる長尺状のマグネットブロックとを有し、
前記マグネットブロックは、前記シャフトの軸線の周方向に沿って延在する第１の仮想線と交差する第１の面と、前記シャフトの軸線と直交する第２の仮想線と交差する第２の面とを有し、
前記マグネットブロックは前記第１の面と前記第２の面との間で着磁されており、且つ、前記マグネットブロックの前記第１の面側に空隙が形成されている、マグネットロール。
【請求項２】
前記マグネットブロックは、前記第１の仮想線と交差し、且つ、前記第１の面とは異なる第３の面をさらに有し、
前記マグネットブロックは前記第３の面と前記第２の面との間で着磁されており、且つ、前記マグネットブロックの前記第３の面側に空隙が形成されている、請求項１に記載のマグネットロール。
【請求項３】
シャフトと、前記シャフトに沿って取り付けられる複数個の長尺状のマグネットブロックとを有し、
前記複数個のマグネットブロックは、前記シャフトの周りに空隙が形成されるように、前記シャフトの軸線の周方向に沿って連続的に隣接配置されており、
前記複数個のマグネットブロックのうち、前記空隙と隣り合う端側マグネットブロックは、前記シャフトの軸線の周方向に沿って延在する第１の仮想線と交差すると共に前記空隙に面する第１の面と、前記シャフトの軸線と直交する第２の仮想線と交差する第２の面とを有し、且つ、前記第１の面と前記第２の面との間で着磁されている、マグネットロール。
【請求項４】
前記複数個のマグネットブロックのうち、両側に前記マグネットブロックが存在する中側マグネットブロックは、
前記第１の仮想線と交差する第４の面と、前記第２の仮想線と交差する第５の面と、前記第１の仮想線と交差し、且つ、前記第４の面とは異なる第６の面を有し、且つ、前記第４の面と前記第５の面との間、及び、前記第６の面と前記第５の面との間で着磁されている、請求項３に記載のマグネットロール。
【請求項５】
シャフトと、前記シャフトに沿って取り付けられる長尺状のマグネットブロックとを有し、
前記マグネットブロックは、前記シャフトの軸線の周方向に沿って延在する第１の仮想線と交差する第７の面と、前記第１の仮想線と交差し、且つ、前記第７の面とは異なる第８の面とを有し、
前記マグネットブロックは前記第７の面と前記第８の面との間で着磁されており、且つ、前記マグネットブロックの前記第７の面側及び前記第８の面側に空隙が形成されている、マグネットロール。
【請求項６】
シャフトと、前記シャフトに沿って取り付けられる長尺状のマグネットブロックとを有するマグネットロールと、
前記マグネットロールを収容する筒状スリーブと、
前記スリーブの端部開口に取り付けられる一対のフランジとを備え、
前記マグネットブロックは、前記シャフトの軸線と直交する第１の仮想線と交差する第１の面と、前記シャフトの軸線の周方向に延びる第２の仮想線と交差する第２の面とを有し、
前記マグネットブロックは前記第１の面と前記第２の面との間で着磁されており、且つ、前記マグネットブロックの前記第２の面側に空隙が形成されている、現像ロール。
【請求項７】
シャフトと、前記シャフトに沿って取り付けられる複数個の長尺状のマグネットブロックとを有するマグネットロールと、
前記マグネットロールを収容する筒状スリーブと、
前記スリーブの端部開口に取り付けられる一対のフランジとを備え、
前記複数個のマグネットブロックは、前記シャフトの周りに空隙が形成されるように、前記シャフトの軸線の周方向に沿って連続的に隣接配置されており、
前記複数個のマグネットブロックのうち、前記空隙と隣り合う端側マグネットブロックは、前記シャフトの軸線の周方向に沿って延在する第１の仮想線と交差すると共に前記空隙に面する第１の面と、前記シャフトの軸線と直交する第２の仮想線と交差する第２の面とを有し、且つ、前記第１の面と前記第２の面との間で着磁されている、現像ロール。
【請求項８】
前記複数個のマグネットブロックのうち、両側に前記マグネットブロックが存在する中側マグネットブロックは、
前記第１の仮想線と交差する第４の面と、前記第２の仮想線と交差する第５の面と、前記第１の仮想線と交差し、且つ、前記第４の面とは異なる第６の面を有し、且つ、前記第４の面と前記第５の面との間、及び、前記第６の面と前記第５の面との間で着磁されている、請求項７に記載の現像ロール。
【請求項９】
シャフトと、前記シャフトに沿って取り付けられる長尺状のマグネットブロックとを有するマグネットロールと、
前記マグネットロールを収容する筒状スリーブと、
前記スリーブの端部開口に取り付けられる一対のフランジとを備え、
前記マグネットブロックは、前記シャフトの軸線の周方向に沿って延在する第１の仮想線と交差する第７の面と、前記第１の仮想線と交差し、且つ、前記第７の面とは異なる第８の面とを有し、
前記マグネットブロックは前記第７の面と前記第８の面との間で着磁されており、且つ、前記マグネットブロックの前記第７の面側及び前記第８の面側に空隙が形成されている、現像ロール。
【請求項１】
シャフトと、前記シャフトに沿って取り付けられる長尺状のマグネットブロックとを有し、
前記マグネットブロックは、前記シャフトの軸線の周方向に沿って延在する第１の仮想線と交差する第１の面と、前記シャフトの軸線と直交する第２の仮想線と交差する第２の面とを有し、
前記マグネットブロックは前記第１の面と前記第２の面との間で着磁されており、且つ、前記マグネットブロックの前記第１の面側に空隙が形成されている、マグネットロール。
【請求項２】
前記マグネットブロックは、前記第１の仮想線と交差し、且つ、前記第１の面とは異なる第３の面をさらに有し、
前記マグネットブロックは前記第３の面と前記第２の面との間で着磁されており、且つ、前記マグネットブロックの前記第３の面側に空隙が形成されている、請求項１に記載のマグネットロール。
【請求項３】
シャフトと、前記シャフトに沿って取り付けられる複数個の長尺状のマグネットブロックとを有し、
前記複数個のマグネットブロックは、前記シャフトの周りに空隙が形成されるように、前記シャフトの軸線の周方向に沿って連続的に隣接配置されており、
前記複数個のマグネットブロックのうち、前記空隙と隣り合う端側マグネットブロックは、前記シャフトの軸線の周方向に沿って延在する第１の仮想線と交差すると共に前記空隙に面する第１の面と、前記シャフトの軸線と直交する第２の仮想線と交差する第２の面とを有し、且つ、前記第１の面と前記第２の面との間で着磁されている、マグネットロール。
【請求項４】
前記複数個のマグネットブロックのうち、両側に前記マグネットブロックが存在する中側マグネットブロックは、
前記第１の仮想線と交差する第４の面と、前記第２の仮想線と交差する第５の面と、前記第１の仮想線と交差し、且つ、前記第４の面とは異なる第６の面を有し、且つ、前記第４の面と前記第５の面との間、及び、前記第６の面と前記第５の面との間で着磁されている、請求項３に記載のマグネットロール。
【請求項５】
シャフトと、前記シャフトに沿って取り付けられる長尺状のマグネットブロックとを有し、
前記マグネットブロックは、前記シャフトの軸線の周方向に沿って延在する第１の仮想線と交差する第７の面と、前記第１の仮想線と交差し、且つ、前記第７の面とは異なる第８の面とを有し、
前記マグネットブロックは前記第７の面と前記第８の面との間で着磁されており、且つ、前記マグネットブロックの前記第７の面側及び前記第８の面側に空隙が形成されている、マグネットロール。
【請求項６】
シャフトと、前記シャフトに沿って取り付けられる長尺状のマグネットブロックとを有するマグネットロールと、
前記マグネットロールを収容する筒状スリーブと、
前記スリーブの端部開口に取り付けられる一対のフランジとを備え、
前記マグネットブロックは、前記シャフトの軸線と直交する第１の仮想線と交差する第１の面と、前記シャフトの軸線の周方向に延びる第２の仮想線と交差する第２の面とを有し、
前記マグネットブロックは前記第１の面と前記第２の面との間で着磁されており、且つ、前記マグネットブロックの前記第２の面側に空隙が形成されている、現像ロール。
【請求項７】
シャフトと、前記シャフトに沿って取り付けられる複数個の長尺状のマグネットブロックとを有するマグネットロールと、
前記マグネットロールを収容する筒状スリーブと、
前記スリーブの端部開口に取り付けられる一対のフランジとを備え、
前記複数個のマグネットブロックは、前記シャフトの周りに空隙が形成されるように、前記シャフトの軸線の周方向に沿って連続的に隣接配置されており、
前記複数個のマグネットブロックのうち、前記空隙と隣り合う端側マグネットブロックは、前記シャフトの軸線の周方向に沿って延在する第１の仮想線と交差すると共に前記空隙に面する第１の面と、前記シャフトの軸線と直交する第２の仮想線と交差する第２の面とを有し、且つ、前記第１の面と前記第２の面との間で着磁されている、現像ロール。
【請求項８】
前記複数個のマグネットブロックのうち、両側に前記マグネットブロックが存在する中側マグネットブロックは、
前記第１の仮想線と交差する第４の面と、前記第２の仮想線と交差する第５の面と、前記第１の仮想線と交差し、且つ、前記第４の面とは異なる第６の面を有し、且つ、前記第４の面と前記第５の面との間、及び、前記第６の面と前記第５の面との間で着磁されている、請求項７に記載の現像ロール。
【請求項９】
シャフトと、前記シャフトに沿って取り付けられる長尺状のマグネットブロックとを有するマグネットロールと、
前記マグネットロールを収容する筒状スリーブと、
前記スリーブの端部開口に取り付けられる一対のフランジとを備え、
前記マグネットブロックは、前記シャフトの軸線の周方向に沿って延在する第１の仮想線と交差する第７の面と、前記第１の仮想線と交差し、且つ、前記第７の面とは異なる第８の面とを有し、
前記マグネットブロックは前記第７の面と前記第８の面との間で着磁されており、且つ、前記マグネットブロックの前記第７の面側及び前記第８の面側に空隙が形成されている、現像ロール。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００７−２３２７７４（Ｐ２００７−２３２７７４Ａ）
【公開日】平成１９年９月１３日（２００７．９．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−５０８１９（Ｐ２００６−５０８１９）
【出願日】平成１８年２月２７日（２００６．２．２７）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年９月１３日（２００７．９．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年２月２７日（２００６．２．２７）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]