JP2000340422A

JP2000340422A - マグネットロール

Info

Publication number: JP2000340422A
Application number: JP2000084304A
Authority: JP
Inventors: Keitaro Yamashita; 恵太郎山下; Masahiro Tobise; 飛世　　正博
Original assignee: Hitachi Metals Ltd; Hitachi Metals Kiko Co Ltd
Current assignee: Neomax Kiko Co Ltd; Proterial Ltd
Priority date: 1999-03-24
Filing date: 2000-03-24
Publication date: 2000-12-08

Abstract

(57)【要約】【課題】高磁力のマグネットロールを提供する。【解決手段】表面上に複数個の磁極を有し、少なくと
も一つの磁極部が磁性粉と結着樹脂を含む異方性樹脂磁
石で形成されたマグネットロールにおいて、前記異方性
樹脂磁石はＲ−Ｔ−Ｎ系磁性粉（但し、ＲはＹを含めた
希土類元素のいずれか１種または２種以上でありＳｍを
必ず含む、ＴはＦｅまたはＦｅとＣｏ、不可避のＯおよ
びＨを含む）と、結着樹脂を含有し、結着樹脂の体積分
率を２０〜７０％とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、電子写真
や静電記録等において現像ロール用として使用されるマ
グネットロールに関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真や静電記録等では、画像担体
（感光体、誘電体）の表面に静電荷像を形成し、トナー
を含む磁性現像剤（一成分系磁性トナー又はトナーと磁
性キャリアからなる二成分系現像剤等）を現像ロールに
より現像領域に搬送して静電荷像を現像し、得られたト
ナー像を転写部材（普通紙等）に転写し、次いで加熱及
び／又は加圧により定着して画像が形成される。

【０００３】上記の現像ロールとしては、例えば図４に
示す構造のマグネットロールが多用されている。図４に
おいて、１は永久磁石部材であり、表面に軸方向に伸長
する複数個の磁極を有する円筒状永久磁石１１とその中
心部に同軸的に固着された軸１２とを有する。永久磁石
部材１は、円筒状に形成したスリーブ２の内部に収容さ
れ、軸１２の両端部においてフランジ３ａ、３ｂに軸受
４，４を介して支持されている。スリーブ２とその両端
に固着されたフランジ３ａ，３ｂはアルミニウム合金又
はオーステナイト系ステンレス鋼等の非磁性材料で形成
されている。５はシール部材（オイルシール）である。
上記の構成により、永久磁石部材１とスリーブ２との間
の相対的回転（例えば永久磁石部材１を固定し、フラン
ジ３ａを回転させる）により、スリーブ２の表面に磁性
現像剤を吸着し、現像領域（画像担体とスリーブとが対
向する領域）に搬送して静電荷像が顕像化される。

【０００４】上記マグネットロールを構成する円筒状永
久磁石は、通常外径（Ｄ）が１０〜６０mm、長さ（Ｌ）
が２００〜３５０mmで、Ｌ／Ｄ≧５といった細長いもの
で、等方性のフェライト磁石又は強磁性粒子（Ｓｒフェ
ライト又はＢａフェライト等）と樹脂（ポリアミド、塩
素化ポリエチレン等）を主成分とする異方性樹脂磁石で
形成される。この樹脂磁石は、例えば原料混合物を加熱
混練し次いで磁場中で押出又は射出成形した後、所定の
着磁パターンに従って着磁することにより製造される。
近年の高画質の要求を満足するためにトナー及びキャリ
アが小粒径化し、マグネットロールへの吸着力の低下を
カバーするためマグネットロールは高磁力化の傾向にあ
る。すなわち、マグネットロールに要求される磁力はス
リーブ上で５００〜８００Ｇ程度でほとんどの現像プロ
セスをカバーできていたが、１０００〜１３００Ｇ程度
の強い磁力を必要とする現像プロセスも出現してきてい
る。

【０００５】等方性のフェライト磁石は任意の磁力分布
の形成が一体着磁で可能であり非常に使いやすい安定性
の良い材料であるが、残留磁束密度（Ｂｒ）が約２００
０（Ｇ）程度のため、スリーブ上の磁束密度は９００〜
１０００Ｇ程度が限界でありさらに強い磁場の要求には
対応できないという問題があった。一方異方性の樹脂磁
石は、たとえば残留磁束密度（Ｂｒ）が約２６００
（Ｇ）程度は容易に得ることができ等方性のフェライト
磁石よりも強い磁場を形成できるが、磁極の形成はあら
かじめ定められた配向磁場方向（異方性方向）のみに限
定され磁力分布の形成が制約されることと、成形におい
て磁場中で配向せねばならず長さ方向の磁気特性の不均
一性および生産性の低下が課題であった。また、フェラ
イト磁石は硬いセラミックスであるため衝撃に弱い脆性
材料であり、かつ、加工が難しく、ほとんどの場合研磨
加工に頼っている。樹脂磁石はフェライト磁石の欠点を
解消できるが、磁場中で配向された異方性磁石のため円
筒形状であっても磁極形成方向は固定されてしまってお
り、等方性のフェライト磁石のごとく着磁により任意の
磁極配列を形成できるというような自由度を有しておら
ず、また、長尺のため均質な磁場配向は困難でマグネッ
トロールの長さ方向のバラツキも等方性のフェライト磁
石に比較して数倍も大きくなり磁力の均一性に敏感な磁
気ブラシ現像システムでは画質に大きく影響を与えると
いった問題点を有する。また、フェライト磁石のＢｒの
温度係数は０．２％／℃と大きく現像が大変敏感な高画
質デジタル機などでは使用環境によっても現像条件が変
化し結果として画像が変化することもあった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】以上のごとく、従来の
磁石材料の問題点、すなわち表面磁束密度不足、大きな
表面磁束密度バラツキ、磁極形成の任意性、表面磁束密
度の温度による変化などの解決策としては等方性でかつ
高い磁気特性を有する磁石材料が望まれていた。近年こ
れに対応するものとしてＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系の磁性粉を用
いた（ＢＨ）maxが３ＭＧＯｅ程度の等方性樹脂磁石を
用いることが提案されている。しかるにＮｄ−Ｆｅ−Ｂ
系樹脂磁石は耐食性の点で問題がありさびやすくエポキ
シ樹脂やフッ素樹脂などの被覆が必要である。マグネッ
トロールのような長尺物の被覆はコーティング不良が発
生しやすくまたコスト上昇を招く。またマグネットロー
ルの場合は磁石の表面磁束密度を効率良くスリーブ上に
取り出すために磁石とスリーブの内径の間のギャップは
一般的には０．５〜１ｍｍ程度と狭く設定されており錆
が発生すると磁石とスリーブの間につまり、ロック事故
につながる危険性が高い。マグネットロールのような長
尺物は押出し成形などで作製されるが、長さ方向に渡っ
て均一な特性を得るためには、磁粉を均一に分散させる
ことが必要であり、磁粉の形状が球形のほうが均一分散
に有利である。フェライト系は磁粉はその粒度が１μｍ
程度であるので均一な分散に適している。Ｎｄ−Ｆｅ−
Ｂ系磁粉はその形状が薄片状であるため均一な分散が難
しい。より均一に分散させるためにＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁
粉を粉砕して１００μｍ以下にすると磁気特性が急激に
劣化してしまう。したがってフェライト系樹脂磁石は成
形性に優れるが表面磁束密度が低く温度安定性も劣る。
Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系樹脂磁石は表面磁束密度は高いが成形
性に問題があり、また耐食性、温度安定性も低くマグネ
ットロールに適用するためには多くの解決すべき技術課
題がある。このように表面磁束密度、温度安定性、耐食
性、成形性の問題を同時に満足させることが必要であっ
た。

【０００７】したがって本発明の目的は、上記従来技術
に存在する問題点を解消し、使い易くかつ高い表面磁束
密度を有するマグネットロールを提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明においては、表面に複数個の磁極を有し、少
なくとも１つの磁極部が磁性粉と結着樹脂を含む異方性
樹脂磁石で形成されたマグネットロールにおいて、前記
異方性樹脂磁石はＲ−Ｔ−Ｎ系磁性粉（但し、ＲはＹを
含めた希土類元素のいずれか１種または２種以上であり
Ｓｍを必ず含む、ＴはＦｅ又はＦｅとＣｏ、不可避のＯ
およびＨを含む）と結着樹脂を含有し、結着樹脂の体積
分率を２０〜７０％とする、という技術手段を採用し
た。Ｒ−Ｔ−Ｎ系磁性粉はＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁性粉とほ
ぼ同等の飽和磁化を有するので、表面磁束密度の高いマ
グネットロールを得ることができる。またＲ−Ｔ−Ｎに
含まれるＣ量を微量に抑制することによって耐食性を飛
躍的に向上させることができる。本発明においては、樹
脂磁石はその樹脂量を制御することにより１０ＭＧＯ
ｅ以上の（ＢＨ）maxと２８００Ｇ以上のＢｒを有する
ことができる。またＲ−Ｔ−Ｎ系磁性粉のＢｒの温度係
数は−０．０６５（％／℃）でありＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁
性粉の温度係数−０．１２（％／℃）およびＳｒフェラ
イト磁石のＢｒの温度係数０．２（％／℃）よりも極め
て小さいので、過酷な条件（高温、連続印字）でマグネ
ットロールが使用され、樹脂磁石の温度が上昇してもス
リーブ上の磁束密度の変化はわずかであり高品質の画像
が得られる。上記窒化物磁性粉は樹脂磁石表面に露出し
ても錆が発生しないので、高温多湿の環境下でマグネッ
トロールを使用してもロック事故は発生せず信頼性が向
上する。また磁性粉の平均粒径が１μｍ〜１０μｍの間
で任意に調節できるため必要な表面磁束密度を得るため
の樹脂量と磁性粉の量が変動しても、磁性粉の大きさを
変化させることによって優れた成形性を実現することが
でき、必要な表面磁束密度と優れた均一性を両立させる
ことが可能である。

【０００９】上記磁性粉は、原子％でＲ_αＴ
_{100−(α＋δ)}Ｎ_δ（ＲはＹを含めた希土類元素のいず
れか１種または２種以上でありＳｍを必ず含む、ＴはＦ
ｅまたはＦｅとＣｏ、５≦α≦１８，４≦δ≦３０）で
表される主成分組成と、不可避不純物であるＯ,Ｈおよ
び磁性粉の単位重量当たり５原子％以下に抑えたＣを含
み、磁気特性発現相が実質的にＴｈ_２Ｚｎ_１７型構造の
菱面体晶および／またはＴｈ_２Ｎｉ_１７型構造の六方晶
からなる硬質磁性相である希土類磁石材料、または原子
％でＲ_αＴ_{100−(α＋β＋δ)}Ｍ_βＮ_δ（ＲはＹを含め
た希土類元素のいずれか１種または２種以上でありＳｍ
を必ず含む、ＴはＦｅまたはＦｅとＣｏ、ＭはＡｌ、Ｔ
ｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｇａ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、
Ｈｆ、Ｔａ、Ｗのいずれか１種または２種以上でありＴ
ｉを必ず含む、５≦α≦１８，１≦β≦３０，４≦δ≦
３０、）で表される主成分組成と、不可避不純物である
Ｏ,Ｈおよび磁性粉の単位重量当たり５原子％以下に抑
えたＣを含み、磁気特性発現相が実質的にＴｈ_２Ｚｎ
_１７型構造の菱面体晶および／またはＴｈ_２Ｎｉ_１７型
構造の六方晶からなる硬質磁性相である希土類磁石材料
であることが好ましい。

【００１０】ＲにはＳｍを必ず含み、Ｓｍ以外にＹ、Ｌ
ａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈ
ｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕのうちの１種または２種以
上を含むことが許容される。Ｓｍミッシュメタルやジジ
ム等の２種以上の希土類元素の混合物を用いてもよい。
Ｒとして、好ましくはＳｍとＹ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｇ
ｄ、Ｄｙ、Ｅｒのうちの１種または２種以上との組み合
わせ、さらに好ましくはＳｍとＹ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄの
うちの１種または２種以上との組み合わせ、特に好まし
くは実質的にＳｍのみの場合である。Ｓｍの純度でいえ
ば高い表面磁束密度を得るために、Ｒに占めるＳｍ比率
を５０原子％以上、さらには７０原子％以上とすること
がよい。なお、Ｒには、製造上混入が避けられないＯ、
Ｈ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｎａ、Ｍｇ、Ｃａ等の不可避不純物の
含有が許容される。

【００１１】Ｒは５〜１８原子％含有することが好まし
い。Ｒが５原子％未満あるいは１８原子％を越えるとα
Ｆｅが多量に生成したり、硬質磁性相以外の相が生成す
るため表面磁束密度が低下する。さらに好ましいＲ含有
量は６〜１２原子％である。

【００１２】適量のＭ元素を添加することによりわずか
に表面磁束密度は低下するものの、耐熱性が著しく向上
し、高温で連続印字する場合に適した高性能マグロール
を供することができる。Ｍ元素は１〜３０原子％含有す
ることが好ましい。Ｍ元素が３０原子％を越えて含有さ
れるとＴｈＭｎ₁₂型のＳｍ（Ｆｅ，Ｍ）_１２Ｎ_ｚ相が生
成し表面磁束密度が低下する。Ｍ元素が１原子％未満で
はαＦｅが生成し、同じく表面磁束密度が低下する。

【００１３】Ｃの含有量（γ）は磁性粉の単位重量当た
り５原子％以下が好ましい。Ｃの含有量が５原子％を越
えると表面磁束密度が低下するとともに耐食性が低下す
る。

【００１４】窒素の含有量（δ）は４〜３０原子％が好
ましい。窒素含有量が４原子％未満および３０原子％を
越える場合は表面磁束密度が低下する。より好ましい窒
素含有量は１０〜２０原子％である。

【００１５】上記の希土類磁石材料において、Ｆｅの
０.０１〜３０原子％をＣｏおよび／またはＮｉで置換
することが好ましい。Ｃｏおよび／またはＮｉの導入に
より温度特性が向上する。しかし、Ｃｏおよび／または
Ｎｉが３０原子％を越えると表面磁束密度が顕著に低下
し、０．０１原子％未満では添加効果が認められない。
Ｃｏおよび／またはＮｉによるＦｅ置換量のより好まし
い範囲は１〜２０原子％である。

【００１６】窒化処理時の窒素単独ガスまたは窒素を含
有したガスの圧力は０．２〜１０ａｔｍにすることが好
ましい。０．２ａｔｍ未満では窒化反応が遅く、１０ａ
ｔｍを越えると高圧ガスの設備に多大のコストを要す
る。より好ましい窒化ガスの圧力範囲は１〜１０ａｔｍ
である。ガス窒化の加熱条件は３００〜６５０℃×０．
１〜３０時間が好ましい。３００℃×０．１時間未満で
は窒化がほとんど進行せず、６５０℃×３０時間を越え
るとＲＮとＦｅ−Ｍ相を生成し表面磁束密度が顕著に低
下する。より好ましいガス窒化の加熱条件は４００〜５
５０℃×０．５〜３０時間であり、４００〜５５０℃×
１〜１０時間が特に好ましい。

【００１７】窒化を行う前に必要に応じて粉砕、分級を
行い粉末の粒径を調整することは均一な窒化処理を実現
し、かつ樹脂磁石の成形容易性を確保するために好まし
い。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明の樹脂磁石は、次の方法で
製造される。まず磁性粉と熱可塑性樹脂を、例えばミキ
サにより乾式混合し、この混合物を加熱混練し、次いで
数mm以下に粉砕した後造粒することにより原料が得られ
る。上記の混練及び造粒は、例えば二軸混練押出機によ
り１００〜２００℃の温度で行うことができる。

【００１９】磁性粉としては、上述したＲ−Ｔ−Ｎ系磁
性粉を用いることができ、磁気特性、成形性、生産性の
点から平均粒径１〜１０μｍの粒子を用いることが好ま
しい。樹脂材料との濡れ性を改善するために、磁性粉の
表面を例えば有機ケイ素化合物（シランカップリング
剤）又は有機チタネート化合物（チタンカップリング
剤）で処理してもよい。樹脂成分としては、ポリアミド
樹脂、塩素化ポリエチレン、エチレン−エチルアクリレ
ート共重合体（ＥＥＡ）等を用い得る。

【００２０】上記の必須成分の他に、原料中に磁粉分散
剤、滑剤、可塑剤などを添加することができる。これら
の添加量は合計で３重量％以下が好ましく、より好まし
くは１〜２重量％である。分散剤としては、フェノール
系、アミン系などを用い得る。滑剤としては、ワックス
類（パラフィンワックス、マイクロリスタリンワックス
等）、脂肪酸（ステアリン酸、オレイン酸等）、脂肪酸
塩（ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛等）な
どを用い得る。可塑剤としては、例えばフタル酸ジ２−
エチルヘキシル（ＤＯＰ）、フタル酸ジブチル（ＤＢ
Ｐ）等のフタル酸エステルを用い得る。

【００２１】上記の原料混合物は成形装置に投入され、
その先端部分に配設された成形金型を通過して異方性化
された円筒状成形体は、冷却、脱磁され次いで所定長さ
に切断される。この円筒状成形体はその中心部に軸が固
着された後、表面に複数個の磁極（通常は３〜８極）が
着磁されて図４に示す永久磁石部材が得られる。ここで
上記の成形装置の構成を図１及び２により説明する。図
１は成形装置の要部を示す縦断面図、図２は図１におけ
るＡ−Ａ断面図である。図１において、６は二軸混練タ
イプの押出機であり、一端側にホッパー６１を有する、
複数個に分割されたバレル６２と、その内部に配設され
た２本のスクリュー６３（図では１本のみ示す）と、バ
レル６２の先端に設置されたアダプタ６４とを有する。
アダプタ６４の吐出口に、成形金型７が接続される。こ
の金型７は、リング状スペーサ７１とマンドレル７２と
両者の間に形成された円筒状の成形空間７３とを有す
る。更に金型の出口にはリング状スペーサ７１の周囲に
配設された磁場発生部材７４が設ける。

【００２２】磁場界発生部材７４は、強磁性体からなる
円筒ヨーク７５の内部に、成形空間７３を取囲むように
配設された複数個の磁石ユニット７６を配設した構成を
有する。各磁石ユニットは強磁性体からなるスペーサ７
７、半径方向に磁化された永久磁石７８及び強磁性体か
らなる磁極片７９とを含む。

【００２３】上記の成形装置によれば次のようにして異
方性樹脂磁石が得られる。ホッパー６１を介してバレル
６２内に投入された原料は、一対のスクリュー６３の回
転によりせん断力が加えられると共に、１５０〜２３０
℃の温度で加熱溶融されながら成形金型７に搬送され、
そこで所定の断面積に絞り込まれて成形空間内を通過す
る。押出された成形体は金型から押出されかつ金型の出
口付近で異方性化された後、冷却・固化され、所定長さ
（Ｌ／Ｄ≧５以上）に切断される。磁性粉を配向させる
ための印加磁場強度は１０〜１５ＫＯｅの範囲がよい。
次いでこの成形体を軸に固着した後異方性化方向と同方
向に着磁を施して図４に示す永久磁石部材１が得られ
る。

【００２４】本発明のマグネットロールは、図４に示す
ものに限らず、図５に示すような構造であってもよい。
すなわち本発明では、軸１２に等方性フェライト磁石ま
たは、本発明において無配向で成形されたものを含む樹
脂磁石で形成した円筒状永久磁石１１を固着し、その現
像磁極部に凹溝１３を形成し、そこに上述した樹脂磁石
でブロック状に形成しかつ長手方向に凹部１４を有する
磁石片１５を固着し、次いで多極着磁を施して作成され
た永久磁石部材１を用いてもよい。

【００２５】本発明のマグネットロールは図５に示すよ
うな構造であってもよい。シャフト12に設けられた複数
の縦溝に磁石片51,52…を固着する。このとき現像磁極
の位置に最も磁力の強い窒化型希土類系ボンド磁石から
なる磁石片51がくるようにする。それ以外の磁石片52,5
2…は窒化型希土類系ボンド磁石およびフェライト系ボ
ンド磁石のいずれでもよい。

【００２６】次に本発明を次の実施例及び比較例により
更に具体的に説明する。（実施例１〜７）純度９９.９％のＳｍ、ＦｅおよびＣ
を表１の実施例１〜７の希土類窒化磁石粉末に対応した
母合金組成になるように各々配合し、アルゴンガス雰囲
気の高周波溶解炉で溶解し母合金鋳塊を得た。母合金を
作製するにはこの他、銅製の冷却ロール２本を設置した
双ロール式ストッリップキャスターを用いて得ることが
できる急冷薄片を用いてもよい。あるいはまた希土類酸
化物とＦｅ合金とＣａを混合して還元拡散を行なわせて
得ることができるＳｍ-Ｆｅ-Ｃ合金を用いても良い。得
られた母合金を約１００μｍ以下に粉砕し、窒素ガス雰
囲気中で４００〜５００℃で１〜１０時間熱処理を行な
い窒素を含ませる。さらにジェットミル（ボールミルで
もよい）を用いて平均粒径（ｄｐ）１〜１０μｍに微粉
砕することによって５ｋＯｅ以上の保磁力を有するＳｍ
-Ｆｅ-Ｃ-Ｎ合金粉末を得た。粉末の平均粒径ｄｐの測
定にはSympatec社製レーザー回折型粒径分布測定装置；
HEROS＆RODOSシステムを用いた。窒化処理にはＮＨ_３等
の窒素を含むガスとＨ_２の混合ガスを用いても良い。Ｘ
線回折によりこの合金粉末の結晶構造はＴｈ_２Ｚｎ_１ _７
型またはＴｈ_２Ｎｉ_１７型構造あるいはこれらの混相で
あることが確かめられた。各磁性粉を塩素化ポリエチレ
ンからなるバインダー樹脂中に体積分率７０％になるよ
うに混合して押出し成形用のペレットを作製した。この
ペレットを用いて成形温度１８０℃で１ＯＫＯｅの磁場
中で外径１８ｍｍ、内径８ｍｍの円柱状に成形して３０
０ｍｍの長さに切断し、次いで外径８ｍｍのステンレス
鋼製シャフトに固定した後、対称８極に一体着磁し、外
径２０ｍｍのアルミニウム合金製スリーブ内に組み込ん
だ。スリーブ上の磁束密度を測定したところ各磁極とも
約２１００Ｇの強く均一な表面磁束密度であった。同一
寸法の等方性のフェライト磁石を用いた場合にはスリー
ブ上の表面磁束密度は約７５０Ｇで、８極の磁場配向金
型で押出成形して製造した異方性のフェライト系ボンド
磁石を用いた場合は表面磁束密度は約９００Ｇであっ
た。また耐食性試験は各組成の１０本のマグネットロー
ルを温度６０℃、相対湿度９５％の環境下に５００時間
置き、錆の発生の有無を光学顕微鏡で観察することによ
り行った。耐食性は（錆の発生しているマグネットロー
ルの本数／１０）×１００（％）の式により評価した。
表面磁束密度の均一性は成形の難易に関連しており、成
形性が良好な場合は磁性粉がまんべんなく行き渡り表面
磁束密度が均一になるが、成形性が低い場合は磁粉の分
布にかたよりが生じ、表面磁束密度が不均一になってし
まう。表面磁束密度の均一性は、各マグネットロールの
軸線方向におけるスリーブ上の磁極の表面磁束密度の分
布を１０箇所測定し（（表面磁束密度の最大値−表面磁
束密度の最小値）／表面磁束密度の平均値）×１００
（％）の式により評価した。（比較例１〜５）Ｃ含有量が過多の組成（比較例１〜
２）、Ｎを含有しない組成（比較例３〜５）とした以外
は実施例１〜７と同様の条件で窒化磁石粉末を作製し、
これらの磁石粉末を用いて樹脂磁石を作成し、評価した
結果を同じく表１に示す。表１より、Ｃが過多の比較例
１〜２では表面磁束密度と耐食性の両方が低下すること
がわかる。Ｎを含有せずＣのみの比較例３〜５では表面
磁束密度、耐食性および均一性の何れも低い結果とな
る。

【００２７】

【表１】

【００２８】（実施例８〜１０、比較例６、７）平均粒
径が２〜９μｍの磁性粉（実施例８〜１０）、平均粒径
が小さい磁性粉（比較例６）、平均粒径が大きい磁性粉
（比較例７）を検討した。実施例１〜７と同様にして窒
化磁石粉末を作製し、各磁石粉末を用いてマグネットロ
ールを作成し、評価した結果を表２に示す。

【００２９】

【表２】

【００３０】表２から磁性粉の平均粒径を２〜９μｍと
した場合に高い表面磁束密度と高い均一性が得られるこ
とがわかる。平均粒径が小さい場合（比較例６）および
平均粒径が大きい場合（比較例７）は表面磁束密度が低
下するとともに均一性も劣化する。

【００３１】（実施例１１〜１５）純度９９.９％のＳ
ｍ、Ｆｅ、Ｍを表４の実施例１１〜１５の希土類窒化磁
石粉末に対応した母合金組成になるように各々配合し、
アルゴンガス雰囲気の高周波溶解炉で溶解し母合金鋳塊
を得た以外は実施例１〜７と同様の条件でマグネットロ
ールを作製し特性を調べた。耐熱性はマグネットロール
を８０℃×５０ｈの環境下に置いた後表面磁束密度の減
少した割合で示す。

【００３２】（比較例８，９）希土類窒化磁石組成を変
更した以外は実施例１〜７と同様にして作製したマグロ
ールを評価した。

【００３３】

【表３】

【００３４】表３から磁性粉が原子％でＲ_αＴ
_{100−(α＋β＋δ)}Ｍ_βＮ_δ（ＲはＹを含めた希土類元
素のいずれか１種または２種以上でありＳｍを必ず含
む、ＴはＦｅまたはＦｅとＣｏ、ＭはＡｌ、Ｔｉ、Ｖ、
Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｇａ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｈｆ、Ｔ
ａ、Ｗのいずれか１種または２種以上でありＴｉを必ず
含む、５≦α≦１８，１≦β≦３０，４≦δ≦３０、）
で表される主成分組成と、不可避不純物であるＯ,Ｈお
よび磁性粉の単位重量当たり５原子％以下に抑えたＣを
含むときに表面磁束密度が高く、耐食性、耐熱性に優れ
たマグロールを得ることができることがわかる。

【００３５】

【発明の効果】以上に記述の如く、本発明によれば、樹
脂中にＲ−Ｔ−Ｎ系磁性粉を分散した原料混合物を磁場
中で成形した異方性樹脂磁石を用いるので、使い易く、
高磁力でかつ安定性の高いマグネットロールが得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のマグネットロールを製造するのに使用
できる押出し成形装置の要部縦断面図である。

【図２】図１におけるＡ−Ａ断面図である。

【図３】（ａ）は本発明により得られた円筒状樹脂磁石
を含むマグネットロールの縦断面図，（ｂ）は（ａ）に
おけるＢ−Ｂ断面図である。

【図４】本発明の他の例を示す永久磁石部材の横断面図
である。

【図５】本発明の他の例を示す永久磁石部材の横断面図
である。

【符号の説明】

１永久磁石部材、１１円筒状永久磁石、６押
出機

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表面に複数個の磁極を有し、少なくとも
１つの磁極部が磁性粉と結着樹脂を含む異方性樹脂磁石
で形成されたマグネットロールにおいて、前記異方性樹
脂磁石はＲ−Ｔ−Ｎ系磁性粉（但し、ＲはＹを含めた希
土類元素のいずれか１種または２種以上でありＳｍを必
ず含む、ＴはＦｅまたはＦｅとＣｏ、不可避のＯおよび
Ｈを含む）と結着樹脂を含有し、結着樹脂の体積分率を
２０〜７０％とすることを特徴とするマグネットロー
ル。
【請求項２】異方性樹脂磁石は１０ＭＧＯｅ以上の
（ＢＨ）maxと２８００Ｇ以上のＢｒを有することを特
徴とする請求項１に記載のマグネットロール。
【請求項３】磁性粉は原子％でＲ_αＴ_{100−(α＋δ)}
Ｎ_δ（ＲはＹを含めた希土類元素のいずれか１種または
２種以上でありＳｍを必ず含む、ＴはＦｅまたはＦｅと
Ｃｏ、５≦α≦１８，４≦δ≦３０）で表される主成分
組成と、不可避不純物であるＯ,Ｈおよび磁性粉の単位
重量当たり５原子％以下に抑えたＣを含み、磁気特性発
現相が実質的にＴｈ_２Ｚｎ_１７型構造の菱面体晶および
／またはＴｈ_２Ｎｉ_１７型構造の六方晶からなる硬質磁
性相であることを特徴とする請求項１に記載のマグネッ
トロール。
【請求項４】磁性粉は原子％でＲ_αＴ
_{100−(α＋β＋δ)}Ｍ_βＮ_δ（ＲはＹを含めた希土類元
素のいずれか１種または２種以上でありＳｍを必ず含
む、ＴはＦｅまたはＦｅとＣｏ、ＭはＡｌ、Ｔｉ、Ｖ、
Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｇａ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｈｆ、Ｔ
ａ、Ｗのいずれか１種または２種以上でありＴｉを必ず
含む、５≦α≦１８，１≦β≦３０，４≦δ≦３０）で
表される主成分組成と、不可避不純物であるＯ,Ｈおよ
び磁性粉の単位重量当たり５原子％以下に抑えたＣを含
み、磁気特性発現相が実質的にＴｈ_２Ｚｎ_１７型構造の
菱面体晶および／またはＴｈ_２Ｎｉ_１７型構造の六方晶
からなる硬質磁性相であることを特徴とする請求項１に
記載のマグネットロール。
【請求項５】請求項３または４のいずれかに記載の磁
性粉の平均粒径が１〜１０μｍであることを特徴とする
マグネットロール。