JP2014137397A - Magnet roller - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、トナーを使用して画像を形成させる複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置において、現像装置やクリーニング装置に使用されるマグネットローラに関するものである。 The present invention relates to a magnet roller used in a developing device or a cleaning device in an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, or a facsimile machine that forms an image using toner.
粉体からなるトナーによって画像を形成するプリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置において、現像装置やクリーニング装置に、周方向に複数の磁極を有するマグネットローラが使用される。現像装置に使用されるマグネットローラは、感光ドラム表面に形成された静電潜像を帯電トナーで現像する際、回転する筒状のアルミスリーブ内に静止した状態で配置される。そして、このマグネットローラはスリーブ表面に担持したトナーをマグネットローラが有する磁力特性によって飛翔させ、感光ドラム上に供給することで、静電潜像を可視化させるという役目を担うものである。 In an image forming apparatus such as a printer, a copying machine, or a facsimile that forms an image with toner made of powder, a magnet roller having a plurality of magnetic poles in the circumferential direction is used for a developing device and a cleaning device. The magnet roller used in the developing device is placed in a stationary state in a rotating cylindrical aluminum sleeve when developing the electrostatic latent image formed on the surface of the photosensitive drum with charged toner. The magnet roller serves to visualize the electrostatic latent image by causing the toner carried on the sleeve surface to fly by the magnetic characteristics of the magnet roller and supplying the toner onto the photosensitive drum.
一般に、マグネットローラはフェライト或いは希土類の粉体磁石と樹脂を混合した樹脂磁石材料を加熱溶融して、射出成形或いは押出成形により円筒状に賦形して作られる。その際、溶融体に外部から永久磁石或いは電磁石により磁場をかけ、溶融体中の粉体磁石を磁化させると共に磁場の方向に配向させることにより、賦形されたマグネットローラの外周面に、軸方向に平行で、かつ周方向に異なった複数の磁極を発生させる。 In general, a magnet roller is made by heating and melting a resin magnet material obtained by mixing a ferrite magnet or a rare earth powder magnet and a resin, and then forming it into a cylindrical shape by injection molding or extrusion molding. At that time, a magnetic field is applied to the melt from the outside by a permanent magnet or an electromagnet, and the powder magnet in the melt is magnetized and oriented in the direction of the magnetic field, so that the outer peripheral surface of the shaped magnet roller is axially aligned. A plurality of magnetic poles parallel to each other and different in the circumferential direction are generated.
図6は、マグネットローラ50の軸方向に垂直な横断面における円周上の磁極の磁束密度(磁力)を、円周上から法線方向に引いた線分の長さで表し、線分の頂点を結んだ曲線を示したもので、一般にマグネットローラの磁力パターンと呼ばれる。マグネットローラの磁極は、複数のN極とS極からなり、これらの総数は一般に奇数になる場合が多い。顧客の要求する種々の磁力パターンをマグネットローラ上に迅速且つ正確に具現することが、マグネットローラメーカーの最重要技術の一つである。
FIG. 6 shows the magnetic flux density (magnetic force) of the magnetic pole on the circumference in the cross section perpendicular to the axial direction of the
例えば、所望の磁力パターンを有するマグネットローラを射出成形で作るには、金型のキャビティ内の溶融樹脂に好ましい磁場をかけるため、図7のように、キャビティ41周りに配置する永久磁石42の磁気特性、形状、寸法、位置を検討して磁場金型を設計する。この磁場金型の設計と、これに続くマグネットローラの成形、評価、要すれば金型の修正等の手順を出来るだけ簡略化するため、磁場解析シミュレーション技術が駆使される。
For example, in order to produce a magnet roller having a desired magnetic force pattern by injection molding, a magnetic field of a
従来、このようなマグネットローラとして、例えば図8,9に示すように、断面が扇形の形状を有する複数のマグネットピース52を、接着剤等を用いてシャフト51に一体的に貼り付けることで一つの円柱状のローラに形成したマグネットローラ50が広く知られている。しかし、このマグネットローラ50は、複数のマグネットピース52をシャフト51に貼り付けて組み立てられるという構造上、組立の際に複数のピースが正確な位置からズレて貼り付けられ、これにより、予定していた所望の磁力パターンが得られない等の不具合が起こる場合があった。そのため、組み立て作業性が容易でないという課題があった。
Conventionally, as such a magnet roller, for example, as shown in FIGS. 8 and 9, a plurality of
こういった問題を解消するため、一対の半円筒状の半割り部材を一体的に組み合わせて形成される中空磁性ローラが開示されている(例えば、特許文献1参照。)。また、本出願人は、先の出願において、2つに分割された細長い半円筒状の樹脂磁石を組合わせて形成した両端に軸部を有する円筒状のマグネットローラや、環状部と軸部を有することで嵌合精度を更に向上させた2つの半円筒状部材から構成されるマグネットローラ等を提案している(例えば、特許文献2,3参照。)。 In order to solve such problems, a hollow magnetic roller formed by integrally combining a pair of semi-cylindrical half members has been disclosed (see, for example, Patent Document 1). In addition, in the previous application, the applicant of the present application has a cylindrical magnet roller having a shaft portion at both ends formed by combining elongated semi-cylindrical resin magnets divided into two, an annular portion and a shaft portion. It has proposed a magnet roller or the like composed of two semi-cylindrical members that have further improved fitting accuracy by having (see, for example, Patent Documents 2 and 3).
これらのマグネットローラは、いずれも非常に少ない数のパーツで構成されており、主に2つの半円筒状の樹脂磁石を嵌合することによって組み立てられ、両端に突出する軸も樹脂磁石の端部を利用して作られる。そのため、上述した図8,9に示すマグネットローラ50のように、組立の際に複数のピースが位置ズレを起こす不具合等も起こりにくく、組立作業が非常に容易であるという点で優れている。更に、中空構造を有することで部材が節減され、製造コストの低下を図ることもでき、また接着剤等を使用しないためリサイクル特性にも優れる。
Each of these magnet rollers is made up of a very small number of parts, and is assembled mainly by fitting two semi-cylindrical resin magnets. Made using. Therefore, unlike the
上記特許文献1〜3等に示される従来のマグネットローラでは、その製造過程において所望の磁力パターンを形成するための主要な因子として、上述の磁場金型に設置される永久磁石の磁気特性やその形状、寸法或いはその設置位置の他、マグネットローラの樹脂磁石部材に用いられる材料自体の磁気特性、或いは樹脂磁石部材に形成される他磁極の強さやその位置関係等が考慮されてきた。しかし、顧客から要求される磁力パターンは、近年、益々複雑化する傾向にあり、これらの因子だけを操作して製造された従来のマグネットローラでは、より複雑な磁力パターンの形成に十分に対応しきれない場合がある。或いは、対応できた場合であっても、上述のマグネットローラを成形する際の磁場金型の設計作業等が非常に複雑になり、迅速に対応できないといった問題が生じている。 In the conventional magnet rollers shown in Patent Documents 1 to 3 and the like, as a main factor for forming a desired magnetic force pattern in the manufacturing process, the magnetic characteristics of the permanent magnet installed in the magnetic field mold and the In addition to the shape, size, and installation position thereof, the magnetic characteristics of the material itself used for the resin magnet member of the magnet roller, the strength of the other magnetic pole formed on the resin magnet member, and the positional relationship thereof have been considered. However, the magnetic pattern required by customers has been becoming increasingly complex in recent years, and conventional magnet rollers manufactured by manipulating only these factors can sufficiently cope with the formation of more complicated magnetic patterns. There are cases where it cannot be completed. Alternatively, even if it is possible to cope with it, the magnetic field mold design work or the like when forming the above-described magnet roller becomes very complicated, and there is a problem that it cannot be handled quickly.
そこで、本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、中空構造を有するマグネットローラにおいて、その断面形状等が所望の磁力パターンを形成するための新たな因子になり得ることを見出し、これにより、上述の特許文献1〜3のマグネットローラのような組立の容易さは維持しつつも、より複雑な磁力パターンの形成を、より簡略に、かつ低コストで達成できる本発明に至ったものである。 Therefore, as a result of intensive studies, the present inventors have found that the cross-sectional shape and the like can be a new factor for forming a desired magnetic force pattern in a magnet roller having a hollow structure. Thus, the present invention can achieve the formation of a more complicated magnetic pattern more simply and at low cost while maintaining the ease of assembly like the magnet rollers of Patent Documents 1 to 3.
本発明の目的は、パーツ数が極めて少なく、組み立てが容易であって、しかも容易に、かつ低コストで複雑な磁力パターンの形成を行うことができるマグネットローラを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a magnet roller that has an extremely small number of parts, is easy to assemble, and can easily form a complicated magnetic pattern at low cost.
本発明の第1の観点は、一方の端部に環状部をそれぞれ有し、他方の端部に軸部をそれぞれ有する2つの半筒状樹脂磁石部材を備え、一方の半筒状樹脂磁石部材の軸部を、他方の半筒状樹脂磁石部材の環状部に挿入して嵌合することによって、両端部のそれぞれに軸部を有する筒状ローラが形成されるマグネットローラであって、該マグネットローラの両端部を除いた部分の断面において上記一方の半筒状樹脂磁石部材の断面形状と上記他方の半筒状樹脂磁石部材の断面形状が互いに異なるか及び/又は上記断面の少なくとも一箇所において上記一方の半筒状樹脂磁石部材の厚みと上記他方の半筒状樹脂磁石部材の厚みが互いに異なることを特徴とする。 A first aspect of the present invention includes two semi-cylindrical resin magnet members each having an annular portion at one end and a shaft portion at the other end, and one semi-cylindrical resin magnet member. Is inserted into the annular part of the other semi-cylindrical resin magnet member, and a cylindrical roller having a shaft part is formed at each of both end parts. The cross-sectional shape of the one semi-cylindrical resin magnet member and the cross-sectional shape of the other semi-cylindrical resin magnet member are different from each other in the cross-section of the portion excluding both ends of the roller and / or at least at one location of the cross-section. The thickness of the one half cylindrical resin magnet member and the thickness of the other half cylindrical resin magnet member are different from each other.
本発明の第2の観点は、第1の観点に基づく発明であって、更に上記断面において上記一方の半筒状樹脂磁石部材の内面形状と他方の半筒状樹脂磁石部材の内面形状が互いに異なるか及び/又は上記断面の少なくとも一箇所において一方の半筒状樹脂磁石部材の内面から軸心までの寸法と上記他方の半筒状樹脂磁石部材の内面から軸心までの寸法が互いに異なることを特徴とする。 A second aspect of the present invention is an invention based on the first aspect, and further, in the cross section, the inner surface shape of the one semi-cylindrical resin magnet member and the inner surface shape of the other semi-cylindrical resin magnet member are And / or the dimension from the inner surface to the axial center of one semi-cylindrical resin magnet member and the dimension from the inner surface to the axial center of the other semi-cylindrical resin magnet member are different from each other in at least one place of the cross section. It is characterized by.
本発明の第3の観点は、第1又は第2の観点に基づく発明であって、更に上記断面において上記一方の半筒状樹脂磁石部材の外面形状と他方の半筒状樹脂磁石部材の外面形状が互いに異なるか及び/又は上記断面の少なくとも一箇所において一方の半筒状樹脂磁石部材の外面から軸心までの寸法と上記他方の半筒状樹脂磁石部材の外面から軸心までの寸法が互いに異なることを特徴とする。 A third aspect of the present invention is an invention based on the first or second aspect, and further includes an outer surface shape of the one semi-cylindrical resin magnet member and an outer surface of the other semi-cylindrical resin magnet member in the cross section. The shape is different from each other and / or the dimension from the outer surface of one semi-cylindrical resin magnet member to the shaft center and the dimension from the outer surface of the other semi-cylindrical resin magnet member to the shaft center in at least one place of the cross section. It is different from each other.
本発明の第4の観点は、第1ないし第3の観点に基づく発明であって、更に上記断面において少なくとも上記一方の半筒状樹脂磁石部材の断面形状が半円筒でない異形を有することを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an invention based on the first to third aspects, wherein the cross-sectional shape of at least one of the semi-cylindrical resin magnet members is not a semi-cylindrical shape in the cross-section. And
本発明の第5の観点は、第1ないし第4の観点に基づく発明であって、更に上記断面において上記一方の半筒状樹脂磁石部材と上記他方の半筒状樹脂磁石部材との内側又は外側の嵌合面に段差を有することを特徴とする。 A fifth aspect of the present invention is an invention based on the first to fourth aspects, and further, in the cross section, between the one half-cylindrical resin magnet member and the other half-cylindrical resin magnet member or It has a step on the outer fitting surface.
本発明の第6の観点は、第1ないし第5の観点に基づく発明であって、更に上記断面において上記一方の半筒状樹脂磁石部材の厚み及び/又は上記他方の部材の厚みが均一であることを特徴とする。 A sixth aspect of the present invention is an invention based on the first to fifth aspects, and in the cross section, the thickness of the one semi-cylindrical resin magnet member and / or the thickness of the other member is uniform. It is characterized by being.
本発明の第7の観点は、第1ないし第6の観点に基づく発明であって、更に上記断面において上記一方の半筒状樹脂磁石部材及び/又は上記他方の半筒状樹脂磁石部材の外周面に、1又は2以上の平坦部が形成されたことを特徴とする。 A seventh aspect of the present invention is an invention based on the first to sixth aspects, and further includes an outer periphery of the one semi-cylindrical resin magnet member and / or the other semi-cylindrical resin magnet member in the cross section. One or two or more flat portions are formed on the surface.
本発明の第8の観点は、第1ないし第6の観点に基づく発明であって、更に上記断面において上記一方の半筒状樹脂磁石部材及び/又は上記他方の半筒状樹脂磁石部材の外周面に、1又は2以上の凸部又は凹部が形成されたことを特徴とする。 An eighth aspect of the present invention is an invention based on the first to sixth aspects, and further includes an outer periphery of the one semi-cylindrical resin magnet member and / or the other semi-cylindrical resin magnet member in the cross section. One or more convex portions or concave portions are formed on the surface.
本発明の第9の観点は、第1ないし第6の観点に基づく発明であって、更に上記断面において上記一方の半筒状樹脂磁石部材及び/又は上記他方の半筒状樹脂磁石部材の外周面に、1又は2以上の切欠きが形成されたことを特徴とする。 A ninth aspect of the present invention is an invention based on the first to sixth aspects, and further includes an outer periphery of the one semi-cylindrical resin magnet member and / or the other semi-cylindrical resin magnet member in the cross section. One or more notches are formed on the surface.
本発明の第1の観点のマグネットローラは、一方の端部に環状部をそれぞれ有し、他方の端部に軸部をそれぞれ有する2つの半筒状樹脂磁石部材を備え、一方の半筒状樹脂磁石部材の軸部を、他方の半筒状樹脂磁石部材の環状部に挿入して嵌合することによって、両端部のそれぞれに軸部を有する筒状ローラが形成されるマグネットローラであって、該マグネットローラの両端部を除いた部分の断面において上記一方の半筒状樹脂磁石部材の断面形状と上記他方の半筒状樹脂磁石部材の断面形状が互いに異なるか及び/又は上記断面の少なくとも一箇所において上記一方の半筒状樹脂磁石部材の厚みと上記他方の半筒状樹脂磁石部材の厚みが互いに異なるように構成される。このように、本発明のマグネットローラは、上記断面において同形同大の半円筒形状を有する2つの部材から構成された従来のマグネットローラを改良したものであり、所望の磁力パターンを形成するための因子として、上記断面形状及び厚み等を新たに加えたものである。これにより、従来のマグネットローラに比べ、より複雑な磁力パターンの形成に対応することができる。また、上記2つの半筒状樹脂磁石部材間の断面形状や厚みの違いは、射出成形の際に用いられる金型の形状を変更することにより行うことができるので、比較的容易に、かつ低コストで複雑な磁力パターンの構築に対応できる。また、特に接着剤による貼り付け工程が必要でないため、組立工程やリサイクル時の解体作業がシンプルで、経済的、環境的にも非常に優れる。 A magnet roller according to a first aspect of the present invention includes two semi-cylindrical resin magnet members each having an annular portion at one end and a shaft portion at the other end, and is provided with one semi-cylindrical shape. A magnet roller in which a cylindrical roller having a shaft portion is formed at each of both ends by inserting and fitting the shaft portion of the resin magnet member into the annular portion of the other semi-cylindrical resin magnet member. The cross-sectional shape of the one semi-cylindrical resin magnet member and the cross-sectional shape of the other semi-cylindrical resin magnet member are different from each other in the cross-section of the portion excluding both ends of the magnet roller and / or at least of the cross-section. In one place, the thickness of the one semi-cylindrical resin magnet member and the thickness of the other semi-cylindrical resin magnet member are different from each other. Thus, the magnet roller of the present invention is an improvement over the conventional magnet roller composed of two members having the same shape and the same size of the semi-cylindrical shape in the cross section, in order to form a desired magnetic force pattern. As a factor, the above-mentioned cross-sectional shape and thickness are newly added. Thereby, compared with the conventional magnet roller, it can respond to formation of a more complicated magnetic force pattern. Further, the difference in cross-sectional shape and thickness between the two semi-cylindrical resin magnet members can be performed by changing the shape of the mold used in the injection molding, so that it is relatively easy and low. It can cope with the construction of complicated magnetic patterns at low cost. In addition, since a bonding process using an adhesive is not required, the assembly process and the dismantling work at the time of recycling are simple, and the process is extremely economical and environmentally superior.
本発明の第2の観点のマグネットローラは、上記断面において上記一方の半筒状樹脂磁石部材の内面形状と他方の半筒状樹脂磁石部材の内面形状が互いに異なるか及び/又は上記断面の少なくとも一箇所において一方の半筒状樹脂磁石部材の内面から軸心までの寸法と上記他方の半筒状樹脂磁石部材の内面から軸心までの寸法が互いに異なるように構成される。このマグネットローラでは、2つの上記半筒状樹脂磁石部材が嵌合したときにローラ内部に形成される中空部側の表面形状が2つの部材間で異なるように形成されることで、上記断面形状が2つの部材間で異なるように構成される。また、上記断面の少なくとも一箇所において半筒状樹脂磁石部材の内面から軸心までの寸法が異なるように、即ちローラ内部に形成される中空部を軸心と嵌合面を通る直線で2つに分割したときの中空部の面積或いは容積がそれぞれ異なるように形成されることで、2つの樹脂磁石部材の厚みが異なるように構成される。これにより、マグネットローラの外周面の形状等は変更しなくても、上記断面形状や厚みを所望の磁力パターンを形成するための新たな因子として追加され得る。また、2つの樹脂磁石部材の厚みを異なるように構成するにあたって、例えば従来のマグネットローラのものより厚みを薄くする場合等には、磁力を弱く制御できる一方、樹脂磁石部材の製造に用いられる磁石材料の節減にもなり、生産コストの面にも優れる。 In the magnet roller according to the second aspect of the present invention, the inner surface shape of the one semi-cylindrical resin magnet member and the inner surface shape of the other semi-cylindrical resin magnet member are different from each other in the cross section and / or at least of the cross section. In one place, the dimension from the inner surface of one semi-cylindrical resin magnet member to the axial center and the dimension from the inner surface of the other semi-cylindrical resin magnet member to the axial center are different from each other. In this magnet roller, when the two half-cylindrical resin magnet members are fitted, the surface shape of the hollow portion side formed inside the roller is formed to be different between the two members. Are configured to be different between the two members. Further, two hollow portions formed in the roller so as to have different dimensions from the inner surface to the shaft center of the semi-cylindrical resin magnet member in at least one place of the cross section, that is, two straight lines passing through the shaft center and the fitting surface. By forming the hollow portions so as to have different areas or volumes, the two resin magnet members are configured to have different thicknesses. Accordingly, the cross-sectional shape and thickness can be added as a new factor for forming a desired magnetic pattern without changing the shape or the like of the outer peripheral surface of the magnet roller. Further, when the two resin magnet members are configured to have different thicknesses, for example, when the thickness is made thinner than that of the conventional magnet roller, the magnetic force can be controlled to be weak, while the magnet used for manufacturing the resin magnet member It also saves material and is excellent in terms of production cost.
本発明の第3の観点のマグネットローラは、上記断面において上記一方の半筒状樹脂磁石部材の外面形状と他方の半筒状樹脂磁石部材の外面形状が互いに異なるか及び/又は上記断面の少なくとも一箇所において一方の半筒状樹脂磁石部材の外面から軸心までの寸法と上記他方の半筒状樹脂磁石部材の外面から軸心までの寸法が互いに異なるように構成される。このマグネットローラでは、半筒状樹脂磁石部材の外面形状、即ち2つの樹脂磁石部材が嵌合したときのローラ外周面の形状が2の樹脂磁石部材の部分で異なるように形成されることで、上記断面形状が異なるように構成される。また、半筒状樹脂磁石部材の外面から軸心までの寸法が異なるように形成されることで、2つの樹脂磁石部材の厚みが異なるように構成される。これにより、マグネットローラの内側の形状等は変更しなくても、或いはそれらとの併用により上記断面形状や厚みを所望の磁力パターンを形成するための新たな因子として加えることができる。また、外面形状や、外面から軸心までの寸法が異なるように構成されることで、アルミスリーブとの距離も所望の磁力パターンを形成するための新たな因子として加えることができる。また、2つの樹脂磁石部材の厚みを異なるように構成するに当たって、例えば従来のマグネットローラのものより厚みを薄くする場合等には、樹脂磁石部材の製造に用いられる磁石材料の節減にもなり、生産コストの面にも優れる。 In the magnet roller according to the third aspect of the present invention, the outer surface shape of the one semi-cylindrical resin magnet member and the outer surface shape of the other semi-cylindrical resin magnet member are different from each other in the cross section and / or at least in the cross section. In one place, the dimension from the outer surface of one semi-cylindrical resin magnet member to the axis is different from the dimension from the outer surface of the other semi-cylindrical resin magnet member to the axis. In this magnet roller, the outer surface shape of the semi-cylindrical resin magnet member, that is, the shape of the outer peripheral surface of the roller when the two resin magnet members are fitted is different in the portion of the two resin magnet members, It is comprised so that the said cross-sectional shape may differ. Moreover, it is comprised so that the thickness of two resin magnet members may differ by forming so that the dimension from the outer surface of a semi-cylindrical resin magnet member to an axial center may differ. As a result, the shape and thickness of the cross section and the thickness can be added as new factors for forming a desired magnetic force pattern without changing the inner shape or the like of the magnet roller or in combination with them. Further, since the outer surface shape and the dimension from the outer surface to the axial center are different, the distance from the aluminum sleeve can also be added as a new factor for forming a desired magnetic force pattern. In addition, in configuring the two resin magnet members to have different thicknesses, for example, when making the thickness thinner than that of the conventional magnet roller, it also saves the magnet material used in the production of the resin magnet member, Excellent production cost.
本発明の第4の観点のマグネットローラは、上記断面において少なくとも上記一方の半筒状樹脂磁石部材の断面形状が半円筒でない異形を有する。また、本発明の第5の観点のマグネットローラは、上記断面において上記一方の半筒状樹脂磁石部材と上記他方の半筒状樹脂磁石部材との内側又は外側の嵌合面に段差を有する。これらのマグネットローラは上記本発明の第1ないし第3の観点のマグネットローラのより具体的な形態を示すものであり、これによって上記断面形状や厚み、或いはマグネットローラの外周面からアルミスリーブまでの距離が、所望の磁力パターンを形成するための新たな因子として加えられ、より複雑な磁力パターンの構築に容易に対応され得る。 In the magnet roller of the fourth aspect of the present invention, at least one of the half-cylindrical resin magnet members has a non-cylindrical shape in the cross section. Moreover, the magnet roller of the 5th viewpoint of this invention has a level | step difference in the inner or outer fitting surface of said one half cylindrical resin magnet member and said other half cylindrical resin magnet member in the said cross section. These magnet rollers show a more specific form of the magnet roller according to the first to third aspects of the present invention, whereby the cross-sectional shape and thickness, or from the outer peripheral surface of the magnet roller to the aluminum sleeve. The distance can be added as a new factor to create the desired magnetic pattern and can easily accommodate the construction of more complex magnetic patterns.
本発明の第6の観点のマグネットローラは、上記断面において上記一方の半筒状樹脂磁石部材の厚み及び/又は上記他方の部材の厚みが均一であるように構成されることで、射出成形後の樹脂磁石部材が反りにくくなるため、樹脂磁石部材の嵌合作業が容易であり、嵌合体の寸法精度が出しやすい。 The magnet roller according to the sixth aspect of the present invention is configured so that the thickness of the one semi-cylindrical resin magnet member and / or the thickness of the other member is uniform in the cross section, after injection molding. Since the resin magnet member is less likely to warp, the fitting operation of the resin magnet member is easy, and the dimensional accuracy of the fitting body is easily obtained.
本発明の第7の観点のマグネットローラでは、上記一方の半筒状樹脂磁石部材及び/又は上記他方の半筒状樹脂磁石部材の外周面に、断面形状において1又は2以上の平坦部が形成される。また、本発明の第8の観点のマグネットローラでは、上記一方の半筒状樹脂磁石部材及び/又は上記他方の半筒状樹脂磁石部材の外周面に、断面形状において1又は2以上の凸部又は凹部が形成される。また、本発明の第9の観点のマグネットローラでは、上記一方の半筒状樹脂磁石部材及び/又は上記他方の半筒状樹脂磁石部材の外周面に、断面形状において1又は2以上の切欠きが形成される。外周面側に設けられる平坦部、凹部、切欠き又は凸部は、特に樹脂磁石部材の外周面とアルミスリーブとの距離に直接影響するため、磁極の強さを調整するのに有効であり、より複雑な磁極パターンの形成に対応できる。また、上記凹部や切欠きは、磁気特性の違う磁性部材を磁力調整材としてはめ込む際に利用することもできる。 In the magnet roller according to the seventh aspect of the present invention, one or more flat portions are formed in the cross-sectional shape on the outer peripheral surface of the one semi-cylindrical resin magnet member and / or the other semi-cylindrical resin magnet member. Is done. In the magnet roller according to the eighth aspect of the present invention, one or more convex portions in the cross-sectional shape are formed on the outer peripheral surface of the one semi-cylindrical resin magnet member and / or the other semi-cylindrical resin magnet member. Or a recessed part is formed. In the magnet roller according to the ninth aspect of the present invention, one or more notches in the cross-sectional shape are formed on the outer peripheral surface of the one semi-cylindrical resin magnet member and / or the other semi-cylindrical resin magnet member. Is formed. Since the flat part, concave part, notch or convex part provided on the outer peripheral surface side directly affects the distance between the outer peripheral surface of the resin magnet member and the aluminum sleeve, it is effective for adjusting the strength of the magnetic pole, It can cope with the formation of more complicated magnetic pole patterns. Moreover, the said recessed part and notch can also be utilized when inserting the magnetic member from which a magnetic characteristic differs as a magnetic force adjustment material.
次に本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。 Next, an embodiment for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
図1に示すように、本発明のマグネットローラ10は、一方の端部に環状部21,31をそれぞれ有し、他方の端部に軸部22,32をそれぞれ有する2つの半筒状樹脂磁石部材20,30から構成される。環状部21,31と軸部22,32は、射出成形の際に、ローラ本体部分の筒状部に一体的に形成されても良いが、半筒状の部材を射出成形した後に、別途射出成形等により形成した環状部材と棒状の軸部材を接合することによって形成することもできる。
As shown in FIG. 1, the
環状部21,31の内径は、それぞれ軸部32,22の外径とほぼ一致するように形成される。マグネットローラ10を組み立てるには、図2のように、環状部21と環状部31とを相対向しないように配置して合わせた後、半筒状樹脂磁石部材20,30を、それぞれ軸方向(軸部22,32に水平な直線方向)に、かつ環状部21,31に軸部32,22がそれぞれ挿入されるよう反対方向にスライドさせる。これにより、一方の半筒状樹脂磁石部材20の軸部22が、他方の半筒状樹脂磁石部材30の環状部31に挿入され、また一方の半筒状樹脂磁石部材20の環状部21に、他方の半筒状樹脂磁石部材30の軸部32が挿入されることで互いに嵌合し、図3に示すような両端部のそれぞれに軸部22,32を有する1本のマグネットローラ10に組み立てられる。一方、図3の状態から、半筒状樹脂磁石部材20,30を、それぞれ上述の組立方向とは逆の方向にスライドさせれば、容易に分解することもできる。このように、本発明のマグネットローラ10は、組立に、接着剤による貼り付け工程が必要ないので、製造工程がシンプルで経済性に優れる。また、接着剤を使用しないため、環境負荷が少なく、リサイクル性にも優れる。
The inner diameters of the
また、組立後のマグネットローラ10は、図4に示すように、その断面において、軸部22,32が設けられた両端部以外に中空部が設けられた筒状に形成されるため、樹脂材料が大幅に低減され、低コストで製造できる。
Further, as shown in FIG. 4, the
マグネットローラ10を構成する半円筒状樹脂磁石部材20,30は、ポリアミド、ポリフェニレンサルファイド、ポリオレフィン、エチレンエチルアクリレート共重合体などを主成分とするバインダーに、フェライト磁石或いは希土類磁石等の粉末を混練した組成物の射出成形等によりそれぞれ同材質に作られる。上述の図7に示すように、成形時にキャビティ41内の組成物に磁場がかけられて、組成物中の磁石粉末が磁化、配向する。これにより、半円筒状樹脂磁石部材の外周面の長手方向に必要な磁極が発現する。上記磁場を発生させるには永久磁石42を用いるほか、コイル電磁石等を利用することができる。また、必要によって着磁装置により追着磁或いは再着磁される。
The semi-cylindrical
そして、本発明のマグネットローラ10の特徴ある構成は、図1,図4に示すように、該マグネットローラの両端部を除いた部分の断面において上記一方の半筒状樹脂磁石部材20の断面形状と上記他方の半筒状樹脂磁石部材30の断面形状が互いに異なるか及び/又は上記断面の少なくとも一箇所において上記一方の半筒状樹脂磁石部材20の厚みと上記他方の半筒状樹脂磁石部材30の厚みが互いに異なるように構成されることにある。即ち、組立後のマグネットローラ10において、2つの半筒状樹脂磁石部材20,30の嵌合によってローラ内部に中空部が形成される筒状部の断面形状や厚みが、2つの半筒状樹脂磁石部材20,30で異なるように構成される。なお、本明細書において、上記断面における樹脂磁石部材の厚みとは、後述する平坦部、凸部、凹部、切欠きが形成された箇所以外の部分の厚みをいう。
1 and FIG. 4, the characteristic configuration of the
本発明のマグネットローラ10は、その製造過程において所望の磁力パターンを形成するための因子として、上記断面形状や厚み等が新たに加えられたものである。このような因子が新たに加えられたことにより、従来のマグネットローラに比べ、複雑な磁力パターンの形成を比較的容易に、かつ低コストで行うことができる。2つの半筒状樹脂磁石部材20,30を、互いに異なる断面形状等なるように形成するには、これらを射出成形する際に、それぞれ形状等が異なる2つのキャビティを用いる。このように、本発明のマグネットローラ10では、射出成形によって2つの半筒状樹脂磁石部材20,30を、その断面形状等が異なるように形成するため、後述する凹部や凸部、切欠き等が設けられている部分も含めて、同一の部材20,30内においてはいずれの部分も同材質で構成される。そのため、例えば他の部材を付加する作業や、それらの製造等が不要であり、非常に量産性に優れる。
The
図4に示すマグネットローラ10では、2つの半筒状樹脂磁石部材20,30の内面形状、即ち2つの半筒状樹脂磁石部材20,30が嵌合したときにローラ内部に形成される中空部側の表面形状はいずれも半円状に形成されている。一方、上記断面の少なくとも一箇所において一方の半筒状樹脂磁石部材20の厚みと他方の半筒状樹脂磁石部材30の厚みが互いに異なるように構成されている。そして、一方の半筒状樹脂磁石部材20の内面から軸心までの寸法rと他方の半筒状樹脂磁石部材30の内面から軸心までの寸法r’が異なるように構成される。即ち、このマグネットローラ10では、ローラ内部に形成される中空部を軸心と嵌合面を通る直線で2つに分割したそれぞれの面積或いは容積が異なるように形成される。これにより、上記断面において2つの半筒状樹脂磁石部材20,30の厚みが異なるように構成されている。また、図4に示すマグネットローラ10は、このように2つの半筒状樹脂磁石部材20,30の厚みが異なるように構成されることで、2つの半筒状樹脂磁石部材20,30の嵌合面の内側に段差が設けられている。
In the
また、図5(a)に示すマグネットローラ10は、上記図4に示すマグネットローラ10の構成に加え、更に他方の半筒状樹脂磁石部材30の内面形状を、半円状に形成された一方の半筒状樹脂磁石部材20の内面形状とは異なる異形に形成している。これにより、2つの半筒状樹脂磁石部材20,30が、上記断面において互いに異なる断面形状になるよう構成されている。
Further, in the
図8,9に示される、シャフト51にマグネットピース52を貼り付けて構成される従来のマグネットローラ50では、内側からマグネットピースの形状や厚み等を変更するのは困難であるが、本発明のマグネットローラ10は、2つの部材の嵌合により中空部を有する構造からなる。そのため、例えば図4、図5(a)に示すマグネットローラ10のように、ローラ外周面の形状等を変更せずに円柱状の外観を保ったまま、所望の磁力パターンを形成するための因子を新たに加えることができ、これにより複雑な磁力パターンの形成に対応できる。なお、本発明において上記断面形状等は、軸方向に鉛直な切断面における断面形状をいう。
8 and 9, it is difficult to change the shape and thickness of the magnet piece from the inside in the
図5(c),図5(g),図5(i)に示すマグネットローラ10は、上記断面において一方の半筒状樹脂磁石部材20及び/又は他方の半筒状樹脂磁石部材30の外周面に、1又は2以上の平坦部が形成されている。また、図5(b),図5(g),図5(h),図5(i)に示すマグネットローラ10は、上記断面において一方の半筒状樹脂磁石部材20及び/又は他方の半筒状樹脂磁石部材30の外周面に、1又は2以上の凸部又は凹部が形成されている。また、図5(e),図5(h)に示すマグネットローラ10は、上記断面において一方の半筒状樹脂磁石部材20及び/又は他方の半筒状樹脂磁石部材30の外周面に、1又は2以上の切欠きが形成されている。これらのマグネットローラ10は、半筒状樹脂磁石部材20,30の外周面に、平坦部、凹部、切欠き又は凸部が設けられることで、上記図4に示すマグネットローラ10の構成に加え、一方の半筒状樹脂磁石部材20の外面形状及び外面から軸心までの寸法Rと、上記他方の半筒状樹脂磁石部材30の外面形状及び外面から軸心までの寸法R’が互いに異なるように構成される。これにより、所望の磁力パターンを形成するための新たな因子として上記断面形状等を加えることができる。更に、外面形状、外面から軸心までの寸法が異なるように構成されるため、これらのマグネットローラ10には、アルミスリーブとの距離も、所望の磁力パターンを形成するための新たな因子として加えることができ、より複雑な磁力パターンを形成に対応できる。なお、図5(i)に示すマグネットローラ10は、2つの半筒状樹脂磁石部材20,30の嵌合面の外側に段差が設けられている。また、図5(b),図5(e),図5(g),図5(h),図5(i)に示すマグネットローラ10のように、樹脂磁石部材の外周面に凹部又は切欠きを形成すれば、上記の効果に加え、更に磁気特性の違う磁性部材を磁力調整材としてはめ込むこともできる。
5 (c), 5 (g), and 5 (i), the outer periphery of one semi-cylindrical
また、図5(d),図5(f)に示すマグネットローラ10は、他方の半筒状樹脂磁石部材30の外周面に設けられた平坦部又は凹部に対応するように、樹脂磁石部材の内面にも平坦部又は凹部が設けられている。即ち、上記図5(c)等に示すマグネットローラ10の構成に加え、更に、図5(a)のように、2つの樹脂磁石部材における内面形状も異なるように構成され、これによって、より複雑な磁力パターンの形成に対応できる。
Further, the
以上、本発明のマグネットローラでは、パーツ数が極めて少なく、組み立てが容易であって、しかも容易に、かつ低コストで複雑な磁力パターンの形成に対応することができる。 As described above, the magnet roller of the present invention has an extremely small number of parts, is easy to assemble, and can easily form a complicated magnetic pattern at low cost.
本発明のマグネットローラは、トナーを使用して画像を形成するプリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置において、現像装置やクリーニング装置に利用することができる。 The magnet roller of the present invention can be used for a developing device and a cleaning device in an image forming apparatus such as a printer, a copying machine, and a facsimile machine that forms an image using toner.
10:マグネットローラ
20, 30:半円筒状樹脂磁石部材
21,31:環状部
22,32:軸部
10:
本発明のマグネットローラ10は、その製造過程において所望の磁力パターンを形成するための因子として、上記断面形状や厚み等が新たに加えられたものである。このような因子が新たに加えられたことにより、従来のマグネットローラに比べ、複雑な磁力パターンの形成を比較的容易に、かつ低コストで行うことができる。2つの半筒状樹脂磁石部材20,30を、互いに異なる断面形状等になるように形成するには、これらを射出成形する際に、それぞれ形状等が異なる2つのキャビティを用いる。このように、本発明のマグネットローラ10では、射出成形によって2つの半筒状樹脂磁石部材20,30を、その断面形状等が異なるように形成するため、後述する凹部や凸部、切欠き等が設けられている部分も含めて、同一の部材20,30内においてはいずれの部分も同材質で構成される。そのため、例えば他の部材を付加する作業や、それらの製造等が不要であり、非常に量産性に優れる。
The
図5(c),図5(g),図5(i)に示すマグネットローラ10は、上記断面において一方の半筒状樹脂磁石部材20及び/又は他方の半筒状樹脂磁石部材30の外周面に、1又は2以上の平坦部が形成されている。また、図5(b),図5(g),図5(h),図5(i)に示すマグネットローラ10は、上記断面において一方の半筒状樹脂磁石部材20及び/又は他方の半筒状樹脂磁石部材30の外周面に、1又は2以上の凸部又は凹部が形成されている。また、図5(e),図5(h)に示すマグネットローラ10は、上記断面において一方の半筒状樹脂磁石部材20及び/又は他方の半筒状樹脂磁石部材30の外周面に、1又は2以上の切欠きが形成されている。これらのマグネットローラ10は、半筒状樹脂磁石部材20,30の外周面に、平坦部、凹部、切欠き又は凸部が設けられることで、上記図4に示すマグネットローラ10の構成に加え、一方の半筒状樹脂磁石部材20の外面形状及び外面から軸心までの寸法Rと、上記他方の半筒状樹脂磁石部材30の外面形状及び外面から軸心までの寸法R’が互いに異なるように構成される。これにより、所望の磁力パターンを形成するための新たな因子として上記断面形状等を加えることができる。更に、外面形状、外面から軸心までの寸法が異なるように構成されるため、これらのマグネットローラ10には、アルミスリーブとの距離も、所望の磁力パターンを形成するための新たな因子として加えることができ、より複雑な磁力パターンの形成に対応できる。なお、図5(i)に示すマグネットローラ10は、2つの半筒状樹脂磁石部材20,30の嵌合面の外側に段差が設けられている。また、図5(b),図5(e),図5(g),図5(h),図5(i)に示すマグネットローラ10のように、樹脂磁石部材の外周面に凹部又は切欠きを形成すれば、上記の効果に加え、更に磁気特性の違う磁性部材を磁力調整材としてはめ込むこともできる。
5 (c), 5 (g), and 5 (i), the outer periphery of one semi-cylindrical
Claims (9)
前記マグネットローラの両端部を除いた部分の断面において前記一方の半筒状樹脂磁石部材の断面形状と前記他方の半筒状樹脂磁石部材の断面形状が互いに異なるか及び/又は前記断面の少なくとも一箇所において前記一方の半筒状樹脂磁石部材の厚みと前記他方の半筒状樹脂磁石部材の厚みが互いに異なることを特徴とするマグネットローラ。 Two semi-cylindrical resin magnet members each having an annular portion at one end and a shaft portion at the other end are provided, and the shaft portion of one of the semi-cylindrical resin magnet members is connected to the other end A magnet roller in which a cylindrical roller having the shaft portion is formed at each of both end portions by being inserted into and fitted into the annular portion of the semi-cylindrical resin magnet member,
The cross-sectional shape of the one semi-cylindrical resin magnet member and the cross-sectional shape of the other semi-cylindrical resin magnet member are different from each other and / or at least one of the cross-sections in the cross-section of the portion excluding both ends of the magnet roller. The magnet roller according to claim 1, wherein the thickness of the one semi-cylindrical resin magnet member and the thickness of the other semi-cylindrical resin magnet member are different from each other.
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