JP2000305358A - マグネットローラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 磁極の位置精度を向上させて高画質化を図
り、特にカラー画像形成に好適なマグネットローラを提
供することを目的とする。 【解決手段】 外面に軸線方向に沿った凹部４ａ，４
ｂ，４ｃ，４ｄを設けた本体部２が、引張り強さ５０ｋ
ｇｆ／ｍｍ²以下の材料を主体としてなり、且つ凹部４
ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄに５ＫＧ以上の残留磁束密度を有
する希土類磁性粉を用いた樹脂磁石５ａ，５ｂ，５ｃ，
５ｄが配設されることを特徴とするマグネットローラで
ある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、レーザー
プリンターまたはファクシミリの受信装置などの画像形
成装置において、電子写真プロセスを採用した電子写真
装置に組み込まれるマグネットローラに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】電子写真装置に組み込まれるマグネット
ローラは、トナーを静電潜像担持体へ供給し静電潜像を
顕在化させて現像を行う現像ローラや、その顕在化した
トナー像を用紙に転写した後の静電潜像担持体上の残存
トナーを除去するクリーニングローラなどに適用され
る。例えば、マグネットローラを現像ローラとして用い
る場合、図９に示すように、マグネットローラ４０は、
磁性材料からなる本体部４１の両端に、電子写真装置の
軸受に装着される軸部４２ａ，４２ｂを設けて構成さ
れ、アルミニウム合金などからなる中空円筒状のスリー
ブ４３に内蔵されて使用される。このようなマグネット
ローラ４０の本体部４１の外面には、複数の磁極が形成
されており、通常、これら磁極のうち最も高い表面磁束
密度を有するものを主磁極と呼び、現像極として用いる
ことが多い。また、前記軸部４２ａ，４２ｂは、円形や
多角形の断面形状を有し、ステンレス合金（ＳＵＳ３０
３など）や鉄系合金（ＳＵＭ２２など）、アルミニウム
合金（Ａ６０６３など）などからなることが多い。

【０００３】従来のマグネットローラの代表例として
は、（１）図１０および同図のＡ−Ａ断面図（図１１
（ａ））に示すように、断面形状が多角形状の支持軸５
１に、接着剤や熱収縮チューブなどを用いて磁石ピース
５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄを貼り付け、支持軸５
１の両端を軸部５３ａ，５３ｂに形成したもの、または
（２）図１２および同図のＡ'−Ａ'断面図（図１３
（ａ））に示すように、円筒状磁石の本体部６１に支持
軸６２を貫通配設し、この支持軸６２の両端を軸部６３
ａ，６３ｂにしたものが挙げられる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１
０，１１に示した従来のマグネットローラにおいては、
図１０のＡ−Ａ断面図（図１１（ａ））に示す磁石ピー
スの貼付位置では、支持軸５１に磁石ピース５２ａ〜５
２ｄが所定位置に正確に貼付されていても、図１０のＢ
−Ｂ断面図（図１１（ｂ））に例示される位置では、磁
石ピース５２ｃの貼付位置が不正確で下方に距離ｄのず
れが生じることがあり、この結果、磁極（Ｎ，Ｓ，Ｎ，
Ｓ）の位置が所望位置から周方向にずれるという不具合
が発生する。また、図１２，１３に示した従来のマグネ
ットローラにおいては、本体部６１に支持軸６２を貫通
配設する際に本体部６１がねじれてしまい、図１２の
Ａ'−Ａ'断面図（図１３（ａ））の位置では、磁極
（Ｎ，Ｓ，Ｎ，Ｓ）位置は所定位置にあるが、図１２の
Ｂ'−Ｂ'断面図（図１３（ｂ））やＣ'−Ｃ'断面図（図
１３（ｃ））に例示される位置では、本体部６１が支持
軸６２に対して周方向に角度δ，δ'ずれるという不具
合が発生することがある。

【０００５】近年の電子写真の高画質化、特にカラー画
像の高画質化に伴い、マグネットローラの磁極位置を極
めて高精度に制御する必要が生じているが、上述した従
来のマグネットローラでは、磁極の位置ずれによりその
要求水準が満たされない。例えば、カラー画像形成装置
において、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン
（Ｃ）および墨（Ｋ）などの各色トナーを担持する複数
のマグネットローラを用いる場合、カラー画像に色ずれ
が現れたり、所望の色調が得られないという問題が生ず
る。よって、磁極位置についてはマグネットローラ周方
向において２゜以内とし、マグネットローラ軸方向にお
いて磁極上の表面磁束密度のばらつきを４０Ｇ以下とす
ることが要求されているが、上述した従来のマグネット
ローラではこれは難しかった。

【０００６】本発明は、かかる問題に鑑みてなされたも
のであり、磁極の位置精度を向上させて高画質化を図
り、特にカラー画像形成に好適なマグネットローラを提
供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、本体部と、この本体部の両端を支持する
軸部とからなり、前記本体部の外面に周方向に亘る複数
の磁極を形成する樹脂磁石を配設してなるマグネットロ
ーラであって、外面に軸線方向に沿った凹凸部を設けた
本体部のうち当該凹部の構成部材が、引張り強さ５０ｋ
ｇｆ／ｍｍ²以下の材料を主体としてなり、且つ当該凹
部に５ＫＧ以上の残留磁束密度を有する希土類磁性粉を
用いた希土類樹脂磁石が配設されることを特徴としたも
のである。

【０００８】ここで、前記凹部の構成部材の主体として
は合金材料が好ましく、中でも特に、アルミニウム合
金、ステンレス鋼、快削鋼および機械構造用炭素鋼のう
ちから選択したものを用いるのが好ましい。

【０００９】また、前記本体部として、その軸心に配す
る芯材の周囲にアルミニウム合金を被覆したクラッド材
を用いることも好ましい。

【００１０】そして、特に前記希土類磁性粉としては、
磁気的に交換相互作用する硬磁性相と軟磁性相との複相
を有する交換スプリング磁性粉を用いることが好まし
い。ここで、「交換スプリング磁性」とは、磁石内に多
量の軟磁性相が存在するとき、この軟磁性層および硬磁
性相の結晶粒の磁化が交換相互作用で互いに結びつくこ
とにより、本来低保磁力しかもたず逆磁界中では容易に
磁化反転する軟磁性相の磁化が逆磁界中でも反転し難く
なり、あたかも両相がばねで結びつけられた様態を示
し、硬磁性相のみの単相であるかのような磁気特性をい
う（例えば、「R.Coehoorn, K.H.J.Buschow et al. :
J. de phys., 49(1988) C8−669」を参照）。このよう
な磁気特性により、交換スプリング樹脂磁石は低保磁力
をもつと同時に高い残留磁束密度をもつこととなる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下に、本発明に係るマグネット
ローラの種々の実施形態を図面を参照しながら説明す
る。

【００１２】図１は、本発明に係るマグネットローラの
第１実施例を示す概略側面図であり、図２は、そのＡ１
−Ａ１断面図である。本実施例のマグネットローラ１
は、引張り強さ５０ｋｇｆ／ｍｍ²以下の材料を主体と
した本体部２の両端に軸部３ａ，３ｂを形成し、更に、
この本体部２の外面に軸線方向の凹部４ａ，４ｂ，４
ｃ，４ｄを形成し、これら凹部４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ
に、５ＫＧ以上の残留磁束密度（Ｂｒ）を有する希土類
磁性粉を樹脂バインダーで担持した樹脂磁石５ａ，５
ｂ，５ｃ，５ｄを配設して構成されるものである。尚、
前記軸部一端には、マグネットローラを電子写真装置の
軸受に装着する際の位置決めのために、切欠部６が形成
されている。

【００１３】前記軸部３ａ，３ｂは、本体部２の両端に
切削加工を施して形成されたり、もしくは本体部両端の
軸心に設けた取付孔に、ステンレス鋼や鉄などからなる
軸部を、圧入、接着またはピン止めなどして形成され
る。

【００１４】また、前記本体部２は、押出成形や切削加
工などを施して凹部を精度良く形成するために、アルミ
ニウム合金、ステンレス鋼、快削鋼（不純物添加により
被削性を改善した鋼）および機械構造用炭素鋼などの引
張り強さ５０ｋｇｆ／ｍｍ²以下の合金材料を主体とし
て構成されることが好ましい。引張り強さが５０ｋｇｆ
／ｍｍ²を超える材料を用いると、マグネットローラの
加工性や成形性が低下し、上記した従来のマグネットロ
ーラの如く、磁極位置を精度良く定めるのが困難にな
る。ところで、本体部２に用いるアルミニウム合金の中
でも、マグネットローラに適した強度や加工性を考慮す
ると、Ａｌ−Ｍｇ系合金（「５０５２」「５０８３」な
ど）、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金（「６０６３」「６０６
１」など）、Ａｌ−Ｃｕ系合金（「２０１１」「２０１
４」「２０１７」「２０２４」など）が好適である。
尚、本体部は無垢材あるいは中空材の何れでもよく、要
求されるたわみ強度などを考慮して適宜選択すればよ
い。このようにアルミニウム合金に代表される上記引張
り強さを有する材料を用いることで、本体部外面に凹部
を高精度に位置決めして形成し易く、よってこれら凹部
に希土類樹脂磁石を配設し、磁極位置を高精度（周方向
における位置ずれが２゜以内、軸方向の磁束密度のばら
つきが４０Ｇ以下）に定めることが可能となる。

【００１５】上記凹部４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄは、押出
成形法を用いて金型を通過させる際に賦形したり、射出
成形法を用いて金型内にて成形してもよく、または、押
出成形法や射出成形法により成形した後の本体部に、フ
ライスや旋盤などによる切削加工を施し形成してもよ
い。また、凹部形状は、本実施例のような方形に限ら
ず、Ｕ字形状、逆三角形状などでもよく、所望の磁束密
度強度や磁界分布に基づいて形成される希土類樹脂磁石
の形状に合わせて適宜設定すればよい。但し、凹部の深
さは、押出成形、射出成形および切削加工の際に生ずる
誤差を小さくする観点からは、浅い方が好ましい。ま
た、本実施例の凹部の数は、４極着磁を想定し４つに設
定しているが、本発明ではこれに限らず、所望の磁極数
や着磁位置、磁界パターンにより適宜設定すればよい。

【００１６】また、上記凹部４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄに
希土類樹脂磁石を配設する方法としては、（１）溶融状
態の希土類樹脂磁石を凹部に流し込み固着させる方法、
（２）溶融状態の希土類樹脂磁石を凹部に塗布したり、
溶射したりし、薄層形成して固着させる方法、（３）凹
部の壁面や樹脂磁石ピースの側面に接着剤を塗布した
り、接着用テープを用いて、樹脂磁石ピースを凹部に接
着固定する方法、（４）接着手段を用いずに、凹部に希
土類樹脂磁石ピースを埋設し、熱収縮チューブで被覆し
加熱して固定する方法、（５）接着手段を用い、前記
（４）と同様に熱収縮チューブを用いて樹脂磁石ピース
を凹部に固定する方法、などが挙げられる。

【００１７】このようなマグネットローラの変形例を図
３，図４に示す。図３は、本変形例の概略側面図であ
り、図４は、そのＡ２−Ａ２断面図である。本変形例の
マグネットローラ１０は、上記実施例と同じく、引張り
強さ５０ｋｇｆ／ｍｍ²以下の材料を主体とし、凸部１
１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄが形成された本体部１２
を有し、これら凸部１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄの
間の凹部に５ＫＧ以上の残留磁束密度（Ｂｒ）を有する
希土類磁性粉を用いた樹脂磁石１３ａ，１３ｂ，１３
ｃ，１３ｄを配設したものである。尚、前記凸部形状
は、本実施例のように方形状に限らず、三角形状、台形
状などでもよく、所望の磁束密度強度や磁界分布に基づ
いて形成される希土類樹脂磁石の形状に合わせて適宜設
定すればよいが、高精度に成形するには凸部の高さが低
い方が好ましい。尚、図３における軸部１４ａ，１４ｂ
と切欠部１５は、上記実施例と同様にして形成される。

【００１８】ところで、上記各実施例において凹部に配
設する希土類樹脂磁石には、所望の高磁力を得るため
に、５ＫＧ以上の残留磁束密度（Ｂｒ）を有する希土類
磁性粉を用いるが、特に、着磁の容易さを考慮すると、
５ＫＯｅ以下の低い固有保磁力（iHc）を有する交換ス
プリング磁性粉を用いたものが好適である。具体的に
は、Ｒ（希土類）−Ｆｅ−Ｎ系、Ｒ（希土類）−Ｆｅ−
Ｂ系またはＲ（希土類）−Ｆｅ−Ｃｏ系合金が好ましい
が、これらの中でも特に硬磁性相と軟磁性相を含む交換
スプリング磁性粉が好ましい。前記Ｒとしては、好まし
くはＳｍ，Ｎｄ、この他にＰｒ，Ｄｙ，Ｔｂなどの１種
または２種以上を組み合わせたものを用い、また、前記
Ｆｅの一部を置換して磁気特性を高めるために、Ｃｏ，
Ｎｉ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｇａ，Ｇｅ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｓｃ，Ｔ
ｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｔｃ，Ｒｕ，
Ｒｈ，Ｐｄ，Ａｇ，Ｃｄ，Ｉｎ，Ｓｎ，Ｓｂ，Ｈｆ，Ｔ
ａ，Ｗ，Ｒｅ，Ｏｓ，Ｉｒ，Ｐｔ，Ａｕ，Ｈｇ，Ｔｌ，
Ｐｂ，Ｂｉなどの元素の１種または２種以上を添加して
もよい。より具体的には、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系合金（軟磁
性相：Ｆｅ−Ｂ合金，αＦｅ）、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ系合金
（軟磁性相：αＦｅ）、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｃｕ−Ｎｂ
−Ｂ系合金（軟磁性相：Ｆｅ−Ｂ合金，αＦｅなど）、
Ｎｄ−Ｆｅ−Ｃｏ系合金（軟磁性相：αＦｅなど）など
の交換スプリング磁性粉が好適であり、例えば、Ｎｄ₄
Ｆｅ₈₀Ｂ₂₀合金（軟磁性相：Ｆｅ₃Ｂ，αＦｅ）やＳｍ₂
Ｆｅ₁₇Ｎ₃合金（軟磁性相：αＦｅ）の交換スプリング
磁性粉が挙げられる。

【００１９】前記交換スプリング磁性粉の製造方法に
は、高速急冷法やメカニカルアロイング（機械的合金
化）などが使用される。具体的には、各原料元素を秤量
し、メカニカルアロイングを施して得た合金粉末に熱処
理を施し、必要に応じて窒化処理を行う方法を用いた
り、または、各原料元素を秤量し、単ロール法による高
速急冷法を施して得た非晶質または非晶質に近い微細組
織を含む合金を粉砕後、熱処理を施して結晶を析出さ
せ、必要に応じて窒化処理を行う方法を用いて作製す
る。その急冷条件（ロール速度など）や粉砕条件、熱処
理条件（処理時間、温度）などを適宜調整することで、
結晶粒径が数十ｎｍの軟磁性相を有する交換スプリング
磁性粉を作製できる。尚、前記窒化処理は、Ｒ−Ｆｅ−
Ｎ系交換スプリング磁性粉を作製する際に必要である。

【００２０】また、希土類樹脂磁石は、上記の希土類磁
性粉を樹脂磁石全体の５０重量％〜９５重量％の割合で
樹脂バインダーに混合し、溶融混練し、ペレット状に成
形して、射出成形法や押出成形法を用いて製造してもよ
いし、または、上記本体部凹部に溶融状態の希土類樹脂
磁石を直接流し込み固化形成してもよい。特に、本体部
における凹部を浅く形成した場合は、溶融状態の希土類
樹脂磁石を当該凹部に刷毛状のもので塗布したり、溶融
粒子を高速度で吹き付けて層形成する溶射法を用いるの
が効果的である。また必要に応じて、前記樹脂バインダ
ーとともに、磁性粉の表面処理剤であるシラン系やチタ
ネート系のカップリング剤、溶融磁石材料の流動性を良
好にする滑剤であるアミド系滑剤、樹脂バインダーの熱
分解を防止する安定剤、もしくは難燃剤などの添加剤を
混合させてもよい。但し、前記希土類磁性粉の含有率が
５０重量％未満では、磁性粉不足によりマグネットロー
ラの磁気特性が低下して所望の磁力が得られず、またそ
の含有率が９５重量％を超えると、バインダー不足とな
り樹脂磁石の成形性が損なわれる。また、前記樹脂バイ
ンダーとしては、エチレンーエチルアクリレート樹脂、
ポリアミド樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリスチレン樹
脂、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＢＴ
（ポリブチレンテレフタレート）、ＰＰＳ（ポリフェニ
レンスルフィド）、ＥＶＡ（エチレン−酢酸ビニル共重
合体）、ＥＶＯＨ（エチレン−ビニルアルコール共重合
体）およびＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）などの１種類ある
いは２種類以上、もしくは、エポキシ樹脂、フェノール
樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、フラン樹脂、不飽和ポ
リエステル樹脂およびポリイミド樹脂などの熱硬化性樹
脂の１種類あるいは２種類以上を混合して用いることが
できる。

【００２１】また、上記希土類樹脂磁石への着磁は、射
出成形や押出成形、鋳込み成形の際に外部磁場を印加す
ることにより行ってもよいし、また、このような着磁成
形後に、内部歪みを除き脱型を容易にするために一旦脱
磁した後に再着磁してもよく、もしくは成形の際に着磁
せずに成形後に着磁してもよい。また、上述の塗布方式
や溶射法を用いて凹部に樹脂磁石を成形する場合は、成
形と同時にあるいは成形後に着磁すればよい。

【００２２】以上の実施例では、本体部の構成材料とし
て、凹部を形成するのに加工性の良好な、引張り強さ５
０ｋｇｆ／ｍｍ²以下のアルミニウム合金などの材料を
用いたが、この種の材料は、加工性が高い反面、たわみ
強度が低い傾向にある。実際に電子写真装置に組み込ん
で使用するとき、このような本体部はたわむ場合があ
る。そこで、本体部のたわみ強度を改善し画質を向上す
べく、本体部にクラッド材を用いた実施例を図５〜図８
に示して以下に詳説する。

【００２３】図５は、本発明に係るマグネットローラの
第２実施例を示す概略側面図であり、図６は、そのＡ３
−Ａ３断面図である。本実施例のマグネットローラ２０
は、その軸心に配する芯材２１の周囲にアルミニウム合
金などの外周材２２を被覆したクラッド材からなる本体
部２３を備え、この本体部２３の外面に軸線方向の凹部
２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄを形成し、また、これ
ら凹部２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄに、上記第１実
施例と同様の５ＫＧ以上の残留磁束密度（Ｂｒ）を有す
る希土類磁性粉を用いた樹脂磁石２５ａ，２５ｂ，２５
ｃ，２５ｄを配設して構成されるものである。尚、前記
凹部２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄや軸部２６ａ，２
６ｂ、切欠部２７の形成方法は上記第１実施例と略同様
であるから、その詳細な説明を省略する。

【００２４】また、本実施例の変形例を図７，図８に示
す。本体部が図８に示す断面形状を有するものが挙げら
れる。図７は、本変形例の概略側面図であり、図８は、
そのＡ４−Ａ４断面図である。本変形例のマグネットロ
ーラ３０は、前記実施例と同様にその軸心に配する芯材
３１の周囲にアルミニウム合金などの外周材３２を被覆
したクラッド材からなる本体部３３を備え、この本体部
３３の外周面に形成された凸部３４ａ，３４ｂ，３４
ｃ，３４ｄの間の凹部に、上記第１実施例と同様の希土
類樹脂磁石３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄを配設した
ものである。

【００２５】以上の本体部２３，３３は、鋳塊を面削し
たり、溶融材料を用いて押出成形したりして予成形を施
した芯材２１，３１と外周材２２，３２とをそれぞれ面
合わせし、両者を圧着して作製される。作製の容易さの
点では、芯材と外周材とを同時に押出成形した直後に、
両者を圧着し本体部２３，３３を成形するのが好まし
い。また、前記芯材２１，３１は、非磁性材料、磁性材
料の何れでもよく、具体的には、所望のたわみ強度を得
て低コスト化を図る観点からは、ＳＵＳ３０３、ＳＵＳ
３０４、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ４３０などのステンレス
合金や、ＳＵＭ２２、ＳＵＭ２４，Ｓ４５Ｃなどの鉄系
合金が好適である。また、前記外周材２２，３２には、
たわみ強度と加工性のバランスを考慮すると、Ａｌ−Ｍ
ｇ系合金の「５０５２」や「５０８３」など、Ａ１−Ｍ
ｇ−Ｓｉ系合金の「６０６３」や「６０６１」など、Ａ
１−Ｃｕ系合金の「２０１１」や「２０１４」「２０１
７」「２０２４」などが好適である。

【００２６】また、本発明に係る本体部の断面形状は、
本実施例のものに制限されないが、図８に示した変形例
のように、芯材３１の断面形状を方形のような非円形と
すると、外周材３２との固着性および耐回転強度が格段
に向上する。また、上記外周材と芯材の断面積比は、マ
グネットローラに要求されるたわみ強度やコストとのバ
ランスを考慮して選択すればよいが、特に、（外周材の
断面積）／（芯材の断面積）が１／４〜４／１の範囲内
に設定するのが好適である。前記断面積比が４／１を超
えると、たわみ強度がアルミニウム合金と略同じになる
ため改善されず、他方、前記断面積比が１／４未満で
は、加工性が低下するため、上記凹凸部を精度良く形成
することが困難になる。

【００２７】

【実施例】以下、本発明に係るより具体的な実施例と比
較例について説明するが、以下の実施例は本発明を何ら
限定するものではない。

【００２８】（実施例１） 図１および図２に示したよ
うに、５０ｋｇｆ／ｍｍ²以下の引張り強さを有するア
ルミニウム合金（Ａ６０６３）を用いて押出成形によ
り、凹部４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄをもつ本体部２（最大
外径１８ｍｍ）を形成し、この本体部両端を旋盤加工に
より縮径して軸部３ａ，３ｂ（軸径６ｍｍ）を形成し
た。前記凹部４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄに配設する樹脂磁
石ピース５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄは、Ｎｄ₄Ｆｅ₈₀Ｂ₂₀
の交換スプリング磁性粉（固有保磁力iHc＝３．０ＫＯ
ｅ；残留磁束密度Ｂｒ＝１２ＫＧ）の９０重量％と、樹
脂バインダーであるエチレンーエチルアクリレート樹脂
の１０重量％とを混合し溶融混練した後に、ペレット状
に成形し、断面形状をかまぼこ状（底辺長６ｍｍ；高さ
３ｍｍ；外周面の曲率半径９ｍｍ；軸方向長さ３２０ｍ
ｍ）となすように押出成形し、次いで、印加磁場８ＫＯ
ｅ〜１５ＫＯｅで着磁して各磁石ピースに１つの磁極を
形成することにより作製された。そして、これら樹脂磁
石ピースを本体部２の凹部４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄに接
着剤を用いて固着し、４極の磁極をもつ本実施例のマグ
ネットローラを作製した。

【００２９】（実施例２） 図３および図４に示したよ
うに、５０ｋｇｆ／ｍｍ²以下の引張り強さを有するア
ルミニウム合金（Ａ６０６３）を用いて押出成形によ
り、凸部１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄをもつ本体部
１２（最大外径：１８ｍｍ）を形成し、この本体部両端
を旋盤加工により縮径して軸部１４ａ，１４ｂ（軸径：
６ｍｍ）を形成した。また、前記凸部１１ａ，１１ｂ，
１１ｃ，１１ｄの間の凹部に配設する樹脂磁石ピース１
３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄの断面形状を扇状（内周
長さ３ｍｍ；外周面の曲率半径９ｍｍ；外周長さ７ｍ
ｍ；軸方向長さ３２０ｍｍ）となすように成形する他
は、前記実施例１と同様にして本実施例のマグネットロ
ーラを作製した。

【００３０】（実施例３） 図５および図６に示したよ
うに、芯材２１としてステンレス合金（ＳＵＳ３０３）
を用い、外周材２２として、５０ｋｇｆ／ｍｍ²以下の
引張り強さを有するアルミニウム合金（Ａ６０６３）を
用いて、両部材を押出成形した直後に圧着して本体部２
３を形成する他は、前記実施例１と同様にして本実施例
のマグネットローラを作製した。

【００３１】（実施例４） 図７および図８に示したよ
うに、芯材３１として鉄系合金（ＳＵＭ２２）を用い、
外周材３２として、５０ｋｇｆ／ｍｍ²以下の引張り強
さを有するアルミニウム合金（Ａ６０６３）を用いて、
両部材を押出成形した直後に圧着して本体部３３（最大
外径１８ｍｍ；芯材の断面の大きさ８ｍｍ角）を形成し
た。また、この本体部３３の凹部に配設する樹脂磁石ピ
ース３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄの形状（底辺長６
ｍｍ；高さ４．５ｍｍ；外周面の曲率半径９ｍｍ；外周
長さ１２ｍｍ；軸方向長さ３２０ｍｍ）を同図のように
成形する他は、前記実施例１と同様にして本実施例のマ
グネットローラを作製した。

【００３２】（比較例１） 図１０および図１１に示し
たように、支持軸５１として断面が６ｍｍ角の鋼材（Ｓ
ＵＭ２２）を用い、この支持軸５１の両端を旋盤加工に
て縮径して軸部５３ａ，５３ｂ（軸径６ｍｍ）を形成し
た。支持軸５１に貼付する樹脂磁石ピース５２ａ，５２
ｂ，５２ｃ，５２ｄ（外周面の曲率半径９ｍｍ；軸方向
長さ３２０ｍｍ）は、従来のフェライト磁性粉（ＳｒＯ
・６Ｆｅ₂Ｏ₃）の９０重量％と、樹脂バインダーである
エチレンーエチルアクリレート樹脂の１０重量％とを混
合し溶融混練した後に、ペレット状に成形し、押出成形
した後に、印加磁場８ＫＯｅ〜１５ＫＯｅで着磁し磁極
を形成することにより作製された。そして、図示するよ
うにこれら樹脂磁石ピース５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５
２ｄを支持軸５１に接着剤を用いて貼付し、本比較例の
マグネットローラを作製した。

【００３３】（比較例２） 図１２および図１３に示し
たように、支持軸６２として軸径６ｍｍの鋼材（ＳＵＭ
２２）を用い、この支持軸６２の両端を軸部６３ａ，６
３ｂとした。また、本体部６１は、従来のフェライト磁
性粉ＳｒＯ・６Ｆｅ₂Ｏ₃の９０重量％と、樹脂バインダ
ーであるエチレンーエチルアクリレート樹脂の１０重量
％とを混合し溶融混練した後に、ペレット状に成形した
ものを押出成形法により、円筒形状（外径１８ｍｍ；内
径６ｍｍ；軸方向長さ３２０ｍｍ）に成形すると同時
に、着磁磁場８ＫＯｅ〜１５ＫＯｅで配向着磁すること
により作製された。この本体部６１の軸心に前記支持軸
６２を貫通配設し、両者を接着して、本比較例のマグネ
ットローラを作製した。

【００３４】（比較例３） 磁性粉として従来のフェラ
イト磁性粉（ＳｒＯ・６Ｆｅ₂Ｏ₃）を用いる他は、本発
明に係る上記実施例１と同様にして、本比較例のマグネ
ットローラを作製した。

【００３５】以上の実施例および比較例のマグネットロ
ーラの表面から径方向に１．２ｍｍ離れた位置にプロー
ブ（磁気センサー）を配置し、ガウスメータを用いて、
マグネットローラを回転させながら周方向における磁極
位置を測定した。その測定は、マグネットローラ両端か
ら軸方向内側へ１０ｍｍ離れた２箇所（Ｐ₁点，Ｐ
₃点）、マグネットローラ中央箇所（Ｐ₂点）の合計３箇
所で行われた。主磁極の測定位置と所望位置との最大の
ずれを「磁極位置のずれ」として以下の表１に示す。

【００３６】また、以上の実施例および比較例のマグネ
ットローラ中央において、その表面から径方向に１．２
ｍｍ離れた位置にプローブ（磁気センサー）を配置し、
同じガウスメータを用いて、マグネットローラを回転さ
せずに、プローブをマグネットローラ中央から軸方向端
に至る範囲（Ｐ₁点からＰ₃点まで）をスキャンさせて、
各磁極上における軸方向磁束密度を測定した。前記測定
範囲（Ｐ₁点からＰ₃点）における最大磁束密度と最小磁
束密度との差を「軸方向磁束密度のばらつき」として以
下の表１に示す。

【００３７】

【表１】

【００３８】表１の結果から明らかなように、実施例１
〜４のマグネットローラでは、「磁極位置のずれ」が２
゜以内、且つ「軸方向磁束密度のばらつき」が４０Ｇ以
下であるのに対し、比較例１，２のマグネットローラで
は、「磁極位置のずれ」が２゜を超えており、「軸方向
磁束密度のばらつき」が４０Ｇを超えている。また、比
較例３のマグネットローラでは、「極位置のずれ」と
「軸方向磁束密度のばらつき」がそれぞれ２゜以内且つ
４０Ｇ以下であったが、所望の磁束密度強度（１０００
Ｇ）を得ることができなかった。従って、上記実施例の
マグネットローラは、高精度に着磁位置を定め得るもの
であることが確認できた。

【００３９】

【発明の効果】以上の如く、本発明のマグネットローラ
は、外面に軸線方向に沿った凹凸部を設けた本体部のう
ち当該凹部の構成部材が、引張り強さ５０ｋｇｆ／ｍｍ
²以下の材料を主体としてなり、且つ当該凹部に５ＫＧ
以上の残留磁束密度を有する希土類磁性粉を用いた希土
類樹脂磁石が配設されるものなので、本体部の加工性が
向上し、前記凹部の位置精度が高まり、よって磁極の位
置精度が向上するので、高画質化が可能となり、特にカ
ラー画像形成に好適なマグネットローラを得ることが可
能となる。

【００４０】また、前記本体部が、芯材の周囲にアルミ
ニウム合金を被覆したクラッド材からなることにより、
マグネットローラのたわみ強度が向上し、更なる高画質
化が可能となる。

【００４１】そして、前記希土類樹脂磁石として、磁気
的に交換相互作用する硬磁性相と軟磁性相との複相を有
する交換スプリング磁性粉を樹脂バインダーで担持した
ものを用いることにより、小さな着磁磁場であっても高
い磁力を得ることができるので、高磁場で着磁しなくと
も優れた磁気特性を有し、低コストのマグネットローラ
を作製することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るマグネットローラの第１実施例を
示す概略側面図である。

【図２】図１に示すマグネットローラのＡ１−Ａ１断面
図である。

【図３】第１実施例のマグネットローラの変形例を示す
概略側面図である。

【図４】図３に示すマグネットローラのＡ２−Ａ２断面
図である。

【図５】本発明に係るマグネットローラの第２実施例を
示す概略側面図である。

【図６】図５に示すマグネットローラのＡ３−Ａ３断面
図である。

【図７】第２実施例のマグネットローラの変形例を示す
概略側面図である。

【図８】図７に示すマグネットローラのＡ４−Ａ４断面
図である。

【図９】スリーブに内蔵されたマグネットローラを示す
概略断面図である。

【図１０】従来のマグネットローラを示す概略断面図で
ある。

【図１１】（ａ）は、図１０に示すＡ−Ａ断面図であ
り、（ｂ）は、図１０に示すＢ−Ｂ断面図である。

【図１２】従来のマグネットローラを示す概略断面図で
ある。

【図１３】（ａ）は、図１２に示すＡ'−Ａ'断面図であ
り（ｂ）は、図１２に示すＢ'−Ｂ'断面図であり、
（ｃ）は、図１２に示すＣ'−Ｃ'断面図である。

【符号の説明】 １ マグネットローラ ２ 本体部 ３ａ，３ｂ 軸部 ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ 凹部 ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ 希土類樹脂磁石 ６ 切欠部 １０ マグネットローラ １１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ 凸部 １２ 本体部 １３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ 希土類樹脂磁石 １４ａ，１４ｂ 軸部 １５ 切欠部 ２０ マグネットローラ ２１ 芯材 ２２ 外周材 ２３ 本体部 ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ 凹部 ２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ 希土類樹脂磁石 ２６ａ，２６ｂ 軸部 ２７ 切欠部 ３０ マグネットローラ ３１ 芯材 ３２ 外周材 ３３ 本体部 ３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄ 凹部 ３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄ 希土類樹脂磁石 ３６ａ，３６ｂ 軸部 ３７ 切欠部 ４０ マグネットローラ ４１ 本体部 ４２ａ，４２ｂ 軸部 ４３ スリーブ ５０ 従来のマグネットローラ ５１ 支持軸 ５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄ 磁石ピース ５３ａ，５３ｂ 軸部 ６０ 従来のマグネットローラ ６１ 本体部 ６２ 支持軸 ６３ａ，６３ｂ 軸部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 本体部と、この本体部の両端を支持する
   軸部とからなり、前記本体部の外面に周方向に亘る複数
   の磁極を形成する樹脂磁石を配設してなるマグネットロ
   ーラにおいて、外面に軸線方向に沿った凹凸部を設けた
   本体部のうち当該凹部の構成部材が、引張り強さ５０ｋ
   ｇｆ／ｍｍ²以下の材料を主体としてなり、且つ当該凹
   部に５ＫＧ以上の残留磁束密度を有する希土類磁性粉を
   用いた希土類樹脂磁石が配設されることを特徴とするマ
   グネットローラ。
2. 【請求項２】 前記凹部の構成部材が合金材料を主体と
   してなる請求項１記載のマグネットローラ。
3. 【請求項３】 前記合金材料として、アルミニウム合
   金、ステンレス鋼、快削鋼および機械構造用炭素鋼の中
   から選択したものを用いてなる請求項２記載のマグネッ
   トローラ。
4. 【請求項４】 前記本体部が、その軸心に配する芯材の
   周囲にアルミニウム合金を被覆したクラッド材から構成
   される請求項１または２記載のマグネットローラ。
5. 【請求項５】 前記希土類磁性粉として、磁気的に交換
   相互作用する硬磁性相と軟磁性相との複相を有する交換
   スプリング磁性粉を用いてなる請求項１〜４の何れか１
   項に記載のマグネットローラ。