专利名称：磁辊的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在电摄影设备或静电记录设备例如复印机、打印机、传真机等中在显影辊的套筒表面上形成磁力图案的磁辊。
背景技术：
在电摄影设备或静电记录设备例如复印机、打印机、传真机等中，作为一种用于使在潜像支承体例如感光鼓等上的静电潜像可见的显影系统，已知有这样一种显影方法，其中，显影辊由旋转的套筒和沿着径向布置在其内侧并且由树脂磁体等制成的磁辊构成，并且通过使调色剂在磁辊的磁力特性作用下跳跃到潜像支承体上这种跳跃现象将承载在套筒表面上的调色剂供应到给潜像支承体的表面，由此使潜像可见。
图4为在这种显影方法中所使用的传统磁辊51的主视图，而图5为其侧视图。该传统磁辊51包括磁辊主体52和两个使套筒54枢转的轴部53。磁辊主体52被制成其横截面形状基本上为其真圆，以便沿着其圆周方向在套筒54的外表面SX1上形成所需的具有多个磁力峰值的磁力图案，并且被如此地构成，即，使在外圆周面上与每个磁力峰值对应的位置处的表面磁力具有给定的数值。另外，为了得到在磁辊主体52的外圆周面上的表面磁力的给定圆周变化，在形成磁辊51时构成磁辊主体52的磁粉沿着给定的方向取向或者以给定的磁化图案被磁化。在图5所示的传统磁辊51中，当一部分磁辊主体52为半径为R1的圆时，在磁辊主体5 2的外圆周面上形成表面磁力的圆周变化，以便在表面SX1上形成具有四个磁力峰值N1、S1、N2、S2的磁力图案。
图6示出了由磁辊51在表面SX1上形成的磁力图案QS以及磁辊51的表面磁力的圆周变化QM，其中在横坐标上描绘出围绕磁辊51的轴部53的轴向中心的外周角θ，而在纵坐标上描绘出磁通量F。在磁力图案QS中的磁力峰值之中，磁力峰值N1的峰值磁力最大，而磁力峰值N2的峰值磁力最小，并且其数值分别由GS max和GS min来表示。还有，磁辊51的表面磁力的圆周变化QM发生变化以便与表面SX1上的磁力图案QS基本上成比例，并且在沿磁力图案QS的磁力峰值N1、S1、N2、S2的峰值方向的表面磁力中，与磁力峰值N1对应的表面磁力呈现出最大的一个GM max，而与磁力峰值N2对应的表面磁力呈现出最小的一个GM min。
近年来，伴随着电摄影设备例如复印机、打印机、传真机等的价格下降，不断要求降低磁辊的成本。由于在磁辊51的生产成本中磁辊主体52的材料成本所占的比重较大，所以如果可减小磁辊主体52的横截面面积，就可以低价地生产该磁辊51。但是，当磁辊主体52的截面形状改变时，会出现不能获得所需的磁力图案QS的问题。
发明内容
鉴于上述问题，本发明其目的在于提供这样一种磁辊，其中即使当使磁辊主体的横截面面积小于传统磁辊主体的横截面面积时，也可以在套筒表面上形成类似于传统磁力图案的所需磁力图案为了实现上述目的而做出了本发明，而且本发明提供了一种磁辊，其包括轴部和柱状磁辊主体，后者围绕轴部的轴向中心的假想圆周面上形成具有多个磁力峰值的磁力图案并且采用这些轴部的轴向中心作为轴向中心，其中，当在与轴部的轴向中心垂直的平面中采用轴部的轴向中心作为原点的方向由与给定标准方向所夹的外周角θ表示，并且与在由公式(1)所限定的半径为R0的假想圆周面上的磁力图案的磁力峰值相对应的方向为该磁力峰值的峰值方向并且沿着径向从在外周角θ的方向处的轴部的轴向中心到磁辊主体的外圆周面的距离为R(θ)时，使在沿着磁力峰值的峰值方向的径向距离R(θ)中的至少一个径向距离R(θ)与另一个径向距离R(θ)不同，并且当在位于半径为R0的假想圆周面上的磁力图案的磁力峰值的峰值磁力之中的最大峰值磁力为GS max并且最小峰值磁力为GS min，而且在位于磁辊主体的外圆周面上的表面磁力中的磁力峰值的峰值方向的数值之中的最大值为GM max并且最小值为GM min时，假设在等式(1)中R max为径向距离R(θ)相对于0°-360°的外周角的最大值，则它们满足公式(2)R max＜R＜R max+3(mm) (1)GM max-GM min＜(GS max-GS min)/2(2)
图1为根据本发明的磁辊的实施方案的主视图。
图2为该磁辊的侧视图。
图3为表示在磁辊中的磁力图案和表面磁力的变化的视图。
图4为传统磁辊的实施方案的主视图。
图5为传统磁辊的侧视图。
图6为表示在传统磁辊中的磁力图案和表面磁力的变化的视图。
具体实施例方式
下面将参照图1和3对本发明的实施方案进行说明。图1为显示根据该实施方案的磁辊1的主视图，图2为其侧视图。磁辊1包括磁辊主体2和两个支撑着套筒4的轴部3。磁辊主体2形成具有如图2中所示的四个磁力峰值N1、S1、N2、S2的所需磁力图案，该图案在半径为R0的假想圆周面SY1上沿着圆周方向变化，该假想圆周面SY1与在磁辊的安装状态下将被结合的套筒4的外圆周面相对应。
图3示出了由磁辊1在假想圆周面SY1上形成的沿着圆周方向的磁力图案QS和沿着磁辊1的磁辊主体2的表面磁力的圆周方向的变化QM，其中在横坐标上标绘表示围绕在磁辊1中的轴部的轴向中心的方向的外周角θ，并且在纵坐标上标绘磁通量密度F。在该磁力图案QS中存在四个磁力峰值，即，其峰值磁力在外周角θ1方向处的磁力峰值N1、其峰值磁力在外周角θ2方向处的磁力峰值S1、其峰值磁力在外周角θ3方向处的磁力峰值N2和其峰值磁力在外周角θ4方向处的磁力峰值S2。在它们之中，磁力峰值N1呈现出最大的峰值磁力GS max，而磁力峰值N2呈现出最小的峰值磁力GS min。
但是，在磁辊主体2的表面磁力的圆周变化QM中，表面磁力的大小在峰值磁力的峰值方向处大致相等，并且当在位于峰值方向处的四个表面磁力之中的最大值为GM max并且最小值为GM min时，这些磁力满足由公式(2)所示出的关系。
而且，在这里所使用的术语“峰值磁力”由与磁力的极性无关的绝对值表示，并且术语“峰值方向”指的是围绕轴部的轴向中心形成在假想圆周面SY1上的磁力图案中的磁力峰值的顶点方向。
在磁辊1中磁力峰值的峰值方向处从轴部的轴向中心到磁辊主体的外圆周面的径向距离R1-R4之中，至少有一个距离与其它的不同。在该实施方案的磁辊中，随着磁力峰值的峰值磁力变大，其径向距离变大。也就是说，在这些径向距离R1-R4中，与表示最大的峰值磁力GS ma x的磁力峰值N1对应的径向距离R1为最大，而与表示最小峰值磁力GS min的磁力峰值N2对应的径向距离R3为最小。
简而言之，为了在假想圆周面R0上形成磁力图案的磁力峰值N1、S1、N2、S2，在传统的磁辊51中，使在由外周角θ1-θ4表示的磁力峰值的峰值方向处从轴部的轴向中心到磁辊主体52的外圆周面的径向距离为相同的R1以改变在磁力峰值的峰值方向处的磁辊主体52的表面磁力。但是，在上述实施方案的磁辊1中，使在磁力峰值的峰值方向处的磁辊主体2的表面磁力基本上相同并尽可能为最大，而且根据在假想圆周面R0上的磁力图案的磁力峰值N1、S1、N2、S2的峰值磁力使与磁力峰值对应的径向距离R1-R4不同，从而如由磁力峰值N2所象征性地例举的一样，与传统的磁辊相比，可以大大地减小与应该小于其它磁力峰值的磁力峰值对应的径向距离，因此与传统的磁辊相比，可以减小磁辊主体2的横截面面积，这可有助于降低磁辊的成本。
另且，在上述实施方案中所示的磁辊1具有在其中外周角θ每个都相差90度的峰值方向处的四个磁力峰值，但是本发明并不限于该实施方案。磁力峰值的个数可以为四之外的数值，而且也可以自由地选择在相互的磁力峰值之间的外周角θ的差值。即使在这些情况下，也可以获得与上述相同的效果。
此外，根据本实施方案的磁辊1具有这样一种结构，其中轴部3和磁辊主体2用相同材料的树脂磁体一体地形成。但是，轴部3可以与磁辊主体2分开地形成为沿着其轴向穿过磁辊主体2的左、右独立的金属轴或一根金属轴。另外，磁辊主体2可以由树脂磁体或烧结体制成。除了整体式主体之外，可以通过将具有扇形截面的零件相互粘接而用作磁辊主体2。即使在这些情况下，也可以获得与上述相同的效果。
由于作用在套筒4上的调色剂上的磁力最好更强，所以希望在不会妨碍磁辊1在其外例的转动的范围内使套筒4的外径较小。作为实现本发明的目的的条件，假想圆周面SY1的半径R0处于由公式(1)所限定的范围内就足够了。
实施例分别制备出作为示例的图1和2中所示的磁辊1和作为传统例的图4和5中所示的磁辊51，以比较在由这些磁辊形成的半径为6mm的假想圆周上的峰值磁力及其磁辊主体的横截面面积。在示例和传统例的磁辊中，磁力峰值的数量为4，并且在相邻的磁力峰值之间的外周角的差异为90度。
在表1中分别示出了对在位于半径为6mm的假想圆周上的磁力图案中磁力峰值的峰值方向处的径向距离、在磁力峰值的峰值方向处的磁辊主体的外圆周面上的表面磁力、在磁力峰值处的峰值磁力以及磁辊主体的横截面面积测量出的示例和传统例的磁辊的结果。在该示例的磁辊1中，与磁力峰值N1相对应的磁辊部分被形成为其径向距离为R1的扇形，其中其中心角φ1为120度，并且与其它磁力峰值相对应的磁辊部分也被形成为扇形，其中与磁力峰值S1、N2和S2相对应的这些扇形的中心角φ2-φ4依次分别为60度、120度和60度。还有，相邻的扇形其半径彼此不同，从而它们平滑地连接以便不会在其外圆周连接部分处产生高度差。
在表1中，横截面面积的减小率为减小量与传统例的横截面面积之比并且由％表示。从表1中可以看出，在该示例的磁辊1中磁辊主体2的横截面面积与传统例相比可以减小6％，这可节约与横截面面积的缩小相对应的磁辊的材料成本并且降低了成本。另外，表1显示出，可以使在位于半径为6mm的假想圆周面上的该示例的磁辊的磁力图案中的磁力峰值的峰值磁力基本上等于传统例的峰值磁力。而且，在表1的下栏中给出了公式(2)的左侧和右侧的计算值，从中可以看出该示例满足公式(2)的关系，但是传统例不满足公式(2)的关系。
表1
工业实用性从上面可以看出，根据本发明，在由公式(1)限定的半径为R0的假想圆周面上的磁力图案中的磁力峰值的峰值方向处形成磁辊主体2的表面磁力以使满足公式(2)，并且还根据这些磁力峰值的峰值磁力使与磁力峰值对应的径向距离R1-R4不同，从而与传统的磁辊相比，可以在所要求的磁力图案中减小与具有小峰值磁力的磁力峰值对应的径向距离，因此与传统的磁辊相比可以减小磁辊主体2的横截面面积，这可以有助于降低磁辊的成本。
权利要求
1.一种磁辊，包括轴部和柱状磁辊主体，后者围绕着轴部的轴向中心在假想圆周面上形成具有多个磁力峰值的磁力图案并且采用这些轴部的轴向中心作为轴向中心，其中，当在与轴部的轴向中心垂直的平面中采用轴部的轴向中心作为原点的方向由与给定标准方向所夹的外周角θ表示，并且与在由公式(1)所限定的半径为R0的假想圆周面上的磁力图案的磁力峰值相对应的方向为该磁力峰值的峰值方向、沿着径向从在外周角θ的方向处的轴部的轴向中心到磁辊主体的外圆周面的距离为R(θ)时，在沿着磁力峰值的峰值方向的径向距离R(θ)之中的至少一个径向距离R(θ)与另一个径向距离R(θ)不同，并且当在位于半径为R0的假想圆周面上的磁力图案的磁力峰值的峰值磁力之中的最大峰值磁力为GSmax并且最小峰值磁力为GSmin，而且在位于磁辊主体的外圆周面上的表面磁力中磁力峰值的峰值方向的数值之中的最大值为GMmax且最小值为GMmin时，假设在公式(1)中，Rmax为径向距离R(θ)相对于0°-360°的外周角θ的最大值，则它们满足公式(2)Rmax＜R＜Rmax+3(mm) (1)GMmax-GMmin＜(GSmax-GSmin)/2 (2)。
全文摘要
一种磁辊，其中使在磁辊主体(2)上的在形成于对应于套筒外圆周表面的假想圆表面上的磁力图案中的磁力峰值的外周角处的表面磁力大致彼此相等并且最大，并且根据在假想圆表面(R0)上的磁力中的磁力峰值的峰值磁力的大小使从轴部轴线到在与磁力峰值对应的外周角处的磁辊主体的外圆周面的径向距离不同，由此可以通过减小磁辊主体的横截面面积以使之小于传统磁辊而可在套筒表面上形成与传统磁辊相同的磁力图案。
文档编号H01F7/02GK1662856SQ0381398
公开日2005年8月31日 申请日期2003年5月8日 优先权日2002年5月16日
发明者村田弘 申请人:株式会社普利司通