JP2007219254A - マグネットローラ - Google Patents
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Abstract
【課題】 従来のシャフトインサート型マグネットローラ等では、成形後に反りが発生し、主極等において所望の磁束密度が達成できない場合がある。
【解決手段】 強磁性体粉末と樹脂バインダーとを含む溶融状態の混合物に磁場を印加して成形する工程を含む製造方法で得られうるシャフトインサート型マグネットローラにおいて、前記のシャフトが軸部シャフトと本体部シャフトとを含み、
下記式で表されるA(%)が25%以下であることを特徴とするマグネットローラ、で解決する。ただし、A(%)=(「シャフトに対して垂直な方向」の本体部シャフト断面積/「シャフトに対して垂直な方向」のマグネットローラ本体部断面積)×100。
【選択図】 図3
【解決手段】 強磁性体粉末と樹脂バインダーとを含む溶融状態の混合物に磁場を印加して成形する工程を含む製造方法で得られうるシャフトインサート型マグネットローラにおいて、前記のシャフトが軸部シャフトと本体部シャフトとを含み、
下記式で表されるA(%)が25%以下であることを特徴とするマグネットローラ、で解決する。ただし、A(%)=(「シャフトに対して垂直な方向」の本体部シャフト断面積/「シャフトに対して垂直な方向」のマグネットローラ本体部断面積)×100。
【選択図】 図3
Description
この発明は、例えば、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に組み込まれるマグネットローラに関する。
従来の複写機、プリンタ、ファクシミリ等における粉末トナーを用いた画像形成装置に組み込まれるマグネットローラは、次のような樹脂磁石材料で構成されている。
(1)磁気特性に優れた合成樹脂材を成形材料としてシャフトとロールを一体成形し、成形中に該ロールに異方化着磁を行うことにより、工程数を減らすことができ、安価にマグネットローラを製造することができる(特許文献1)。
(2)ゲート口からキャビティ外壁又は、中心に15度以上の傾きを設けたゲートを有する金型内にシャフトをセットしておき、フェライト粉と高分子材料からなる複合樹脂マグネット材を射出し、成形物を配向又は着磁することにより、軸方向磁束密度が均一なマグネットローラが得られる(特許文献2)。
特開昭61−204910号公報。
特開昭62−242322号公報。
しかしながら、特許文献1及び2は、金型内にインサートされたシャフト(磁性体あるいは非磁性体であるかは記載されていない)は、該溶融樹脂磁石材料が金型内で最も高い磁場発生源の方向へ引き寄せられる方向へ力を受け、また、シャフトが磁性体であれば、更にシャフト自身が金型内で最も高い磁場発生源の磁気吸引力により引き寄せられる力を受ける。従って、上記の力によりシャフトが反った状態のままでマグネットロールが成形されてしまう。
よって、成形品は最も高い磁場発生源により形成された磁極の部分のマグネット層厚が、他の部分に比べ薄くなり、結果的に所望の磁束密度を得られない場合があり、また、成形品が常温に戻った場合、シャフトの反りがもとに戻り(反りがなくなる)、結果的にマグネットローラが反ってしまう場合がある。
本発明では、鋭意検討の結果、従来技術の問題点・課題を、下記のように新たに捉えなおした。「従来技術では、溶融樹脂磁石材料が最も高い磁場発生源に引き寄せられる力と、シャフトが磁性体の場合は、シャフト自身も最も高い磁場発生源に引き寄せられる力とにより、金型内にインサートされたシャフトは最も高い磁場発生源の方向に反り、結果的に成形品は、最も高い磁場発生源に対応する磁極のマグネット層厚が薄くなり、また、成形品が常温に戻った場合、シャフトの反りがもとに戻り(反りがなくなる)、結果的には、前記磁極と凹となる方向へマグネットローラが反ってしまい、前記磁極においては、所望の磁束密度が得られなくなる」と、原因に関する推定をし、その原因を解決するための手段を検討した。結果、下記の発明を完成するに至った。
(1)本発明の第1は、
「強磁性体粉末と樹脂バインダーとを含む溶融状態の混合物に磁場を印加して成形する工程を含む製造方法で得られうるシャフトインサート型マグネットローラにおいて、
前記のシャフトが軸部シャフトと本体部シャフトとを含み、
「シャフトに対して垂直な方向」のマグネットローラ本体部断面積
に対する
「シャフトに対して垂直な方向」の本体部シャフト断面積
の割合(下記式で表されるA(%))が25%以下であることを特徴とするマグネットローラ。
A(%)=(「シャフトに対して垂直な方向」の本体部シャフト断面積/「シャフトに対して垂直な方向」のマグネットローラ本体部断面積)×100。」、
である。
「強磁性体粉末と樹脂バインダーとを含む溶融状態の混合物に磁場を印加して成形する工程を含む製造方法で得られうるシャフトインサート型マグネットローラにおいて、
前記のシャフトが軸部シャフトと本体部シャフトとを含み、
「シャフトに対して垂直な方向」のマグネットローラ本体部断面積
に対する
「シャフトに対して垂直な方向」の本体部シャフト断面積
の割合(下記式で表されるA(%))が25%以下であることを特徴とするマグネットローラ。
A(%)=(「シャフトに対して垂直な方向」の本体部シャフト断面積/「シャフトに対して垂直な方向」のマグネットローラ本体部断面積)×100。」、
である。
(2)本発明の第2は、
「下記(B)の面積が、下記(C)の面積の60%未満とされていることを特徴とする、(1)に記載のマグネットローラ。
(B)「金型内において最も高い印加磁場を発生する磁極の方向に対して垂直な方向」と平行の位置関係にあり、かつ、
金型内において最も高い印加磁場を発生する磁極の磁場発生源に最近接の位置にある
本体部シャフトの
「金型内において最も高い印加磁場を発生する磁極の方向に対して垂直な方向」の断面積あるいは表面積。
(C)前記のシャフトに対して平行な位置関係にある「本体部シャフト断面積」のうち最大の断面積。」、
である。
「下記(B)の面積が、下記(C)の面積の60%未満とされていることを特徴とする、(1)に記載のマグネットローラ。
(B)「金型内において最も高い印加磁場を発生する磁極の方向に対して垂直な方向」と平行の位置関係にあり、かつ、
金型内において最も高い印加磁場を発生する磁極の磁場発生源に最近接の位置にある
本体部シャフトの
「金型内において最も高い印加磁場を発生する磁極の方向に対して垂直な方向」の断面積あるいは表面積。
(C)前記のシャフトに対して平行な位置関係にある「本体部シャフト断面積」のうち最大の断面積。」、
である。
本発明(請求項1、2)により、成形時のシャフトの反りが防止でき、結果的にシャフトとマグネットとの同軸度が向上し、軸方向に均一な磁束密度をもつマグネットローラが得られる。
(1)本発明の第1は、
「強磁性体粉末と樹脂バインダーとを含む溶融状態の混合物に磁場を印加して成形する工程を含む製造方法で得られうるシャフトインサート型マグネットローラにおいて、
前記のシャフトが軸部シャフトと本体部シャフトとを含み、
「シャフトに対して垂直な方向」のマグネットローラ本体部断面積
に対する
「シャフトに対して垂直な方向」の本体部シャフト断面積
の割合(下記式で表されるA(%))が25%以下であることを特徴とするマグネットローラ。
A(%)=(「シャフトに対して垂直な方向」の本体部シャフト断面積/「シャフトに対して垂直な方向」のマグネットローラ本体部断面積)×100。」、
である。
「強磁性体粉末と樹脂バインダーとを含む溶融状態の混合物に磁場を印加して成形する工程を含む製造方法で得られうるシャフトインサート型マグネットローラにおいて、
前記のシャフトが軸部シャフトと本体部シャフトとを含み、
「シャフトに対して垂直な方向」のマグネットローラ本体部断面積
に対する
「シャフトに対して垂直な方向」の本体部シャフト断面積
の割合(下記式で表されるA(%))が25%以下であることを特徴とするマグネットローラ。
A(%)=(「シャフトに対して垂直な方向」の本体部シャフト断面積/「シャフトに対して垂直な方向」のマグネットローラ本体部断面積)×100。」、
である。
(2)本発明の第2は、
「下記(B)の面積が、下記(C)の面積の60%未満とされていることを特徴とする、(1)に記載のマグネットローラ。
(B)「金型内において最も高い印加磁場を発生する磁極の方向に対して垂直な方向」と平行の位置関係にあり、かつ、
金型内において最も高い印加磁場を発生する磁極の磁場発生源に最近接の位置にある
本体部シャフトの
「金型内において最も高い印加磁場を発生する磁極の方向に対して垂直な方向」の断面積あるいは表面積。
(C)前記のシャフトに対して平行な位置関係にある「本体部シャフト断面積」のうち最大の断面積。」、
である。
「下記(B)の面積が、下記(C)の面積の60%未満とされていることを特徴とする、(1)に記載のマグネットローラ。
(B)「金型内において最も高い印加磁場を発生する磁極の方向に対して垂直な方向」と平行の位置関係にあり、かつ、
金型内において最も高い印加磁場を発生する磁極の磁場発生源に最近接の位置にある
本体部シャフトの
「金型内において最も高い印加磁場を発生する磁極の方向に対して垂直な方向」の断面積あるいは表面積。
(C)前記のシャフトに対して平行な位置関係にある「本体部シャフト断面積」のうち最大の断面積。」、
である。
マグネット部の材料は、樹脂バインダーとしてエチレンエチルアクリレート樹脂を10重量%(滑剤、安定剤等含む)、強磁性体粉末として異方性ストロンチウムフェライト(SrO・6Fe2O3)粉末を90重量%とし、これらを混合して溶融混練し、ペレット状にする。このペレットを溶融状態にして、図1のように、金型内(成形空間内)に、図2のようなシャフト(磁性体を含んでもよい)を挿入しておき、注入口から溶融樹脂磁石材料を成形空間内へ射出注入し、240K・A/m〜2400K・A/mの磁場を印加しながら配向着磁して、図3のようなマグネットローラを得る。該マグネットローラは、溶融樹脂磁石材料が最も高い磁場発生源に引き寄せられる方向に、前記樹脂圧により、上記シャフトが最も高い磁場発生源の方向に反ることもなく、また、シャフトが磁性体の場合でも、シャフト自身が最も高い磁場発生源に引き寄せられる力(磁気吸引力)により、上記シャフトが最も高い磁場発生源の方向に反ることもなく、金型内にインサートされたシャフトはマグネット部の中心に位置し、マグネット部(マグネットローラ本体部)とシャフト部の同軸度が良好で反りのないマグネットローラが得られる。従って、図4のように軸方向の磁束密度が均一となる。
ここでは、図2のような本体部シャフトの断面が長方形のシャフトを用いたが、シャフト形状は、これらに制限されるものではない。
例えば、図5のように断面が(a)のような台形形状、(b)のような楕円形状、(c)のような三角形形状、等が考えられる。要するに、成形空間内において、溶融樹脂磁石材料が最も高い発生磁場の方向へ流れるのを遮るような形状でなければよい。言い換えれば、最も高い発生磁場の方向へ流れる溶融樹脂磁石材料の力(樹脂圧)をできるだけ受けないような形状であればよい。また、最も高い磁場発生源に引き寄せられないシャフト形状(シャフト材質が磁性体の場合)を採用することが好ましく、つまり、マグネットローラ本体部断面積に対するシャフト断面積をできるだけ小さくすればよい。
また、シャフト形状において、下記(B)の面積が、下記(C)の面積の60%未満とする。
(B)「金型内において最も高い印加磁場を発生する磁極の方向に対して垂直な方向」と平行の位置関係にあり、かつ、
金型内において最も高い印加磁場を発生する磁極の磁場発生源に最近接の位置にある
本体部シャフトの
「金型内において最も高い印加磁場を発生する磁極の方向に対して垂直な方向」の断面積あるいは表面積。
(C)前記のシャフトに対して平行な位置関係にある「本体部シャフト断面積」のうち最大の断面積。」
例えば、図5の(a)では、シャフト面20を金型内で最も高い磁場発生源の方向に向けるように挿入固定する。
シャフト面20の面積(B)は13.6cm2で、
両側面21の面積は20.7cm2で、
底面22の面積は20.4cm2、
シャフトに対して平行な位置関係にある「本体部シャフト断面積」のうち最大の断面積(C)は、26.6cm2
である。
(計算根拠:台形の高さは、SQRT((20.7)2−(3.4)2)である。
なお、SQRTとは、数学の平方根を表す。
従い、
(C)の最大の断面積は、SQRT{(SQRT((20.7)2−(3.4)2))2+(13.6+3.4)2}=26.6cm2である。)
従い、前記(B)の面積は、前記(C)の面積の51.1%である(13.6/26.6×100=51.1)。
(B)「金型内において最も高い印加磁場を発生する磁極の方向に対して垂直な方向」と平行の位置関係にあり、かつ、
金型内において最も高い印加磁場を発生する磁極の磁場発生源に最近接の位置にある
本体部シャフトの
「金型内において最も高い印加磁場を発生する磁極の方向に対して垂直な方向」の断面積あるいは表面積。
(C)前記のシャフトに対して平行な位置関係にある「本体部シャフト断面積」のうち最大の断面積。」
例えば、図5の(a)では、シャフト面20を金型内で最も高い磁場発生源の方向に向けるように挿入固定する。
シャフト面20の面積(B)は13.6cm2で、
両側面21の面積は20.7cm2で、
底面22の面積は20.4cm2、
シャフトに対して平行な位置関係にある「本体部シャフト断面積」のうち最大の断面積(C)は、26.6cm2
である。
(計算根拠:台形の高さは、SQRT((20.7)2−(3.4)2)である。
なお、SQRTとは、数学の平方根を表す。
従い、
(C)の最大の断面積は、SQRT{(SQRT((20.7)2−(3.4)2))2+(13.6+3.4)2}=26.6cm2である。)
従い、前記(B)の面積は、前記(C)の面積の51.1%である(13.6/26.6×100=51.1)。
上記のようなシャフトを用いることにより、図6のように、金型内において最も高い印加磁場を発生する磁極の磁場発生源に引き寄せられる溶融樹脂磁石材料の流れを妨げることなく、また、シャフトが磁性体の場合でも、前記(B)の面積が小さいので、該磁場発生源の磁気吸引力による影響も小さくでき、金型内にインサートされた上記シャフトは反ることなくマグネット部の中心に位置し、マグネット部とシャフト部の同軸度が良好で反りのないマグネットローラとなる。
前記(B)の面積が、前記(C)の面積の60%以上となると、最も高い磁場発生源に引き寄せられる溶融樹脂磁石材料の流れを妨げることになり、結果的に前記溶融樹脂磁石材料の流れの圧力により、最も高い磁場発生源の方向にシャフトが反ってしまう。また、同時に上記磁場発生源による磁気吸引力の影響を大きく受け、結果的に最も高い磁場発生源の方向にシャフトが反ってしまう。
上記では、マグネットローラ材料として、樹脂バインダーにエチレンエチルアクリレート樹脂、強磁性粉末に異方性ストロンチウムフェライトを用いたもので説明したが、これらに制限されるものではない。
強磁性体粉末としては、MO・nFe2O3(nは自然数)で代表される化学式を持つ異方性フェライト磁性粉などがあげられる。式中のMとして、Sr、Baまたは鉛などの1種類または2種類以上が適宜選択して用いられる。
また、強磁性体粉末として、異方性フェライト磁性粉、等方性フェライト磁性粉、異方性希土類磁性粉(例えばSmFeN系)、等方性希土類磁性粉(例えばNdFeB系)を単独または2種類以上を混合して用いてもよい。要求される磁束密度により適宜選択すればよい。
樹脂バインダーとしては、ポリアミド樹脂、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(ポリフェニレンスフィド)、EVA(エチレンー酢酸ビニル共重合体)、EVOH(エチレンービニルアルコール共重合体)及びPVC(ポリ塩化ビニル)などの1種類または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及びポリイミド樹脂などの熱硬化性樹脂の1種類または2種類以上を混合して用いることができる。
上記に示した単独磁性粉あるいは混合磁性粉の含有率が50重量%未満では、磁性粉不足により、マグネットピースあるいは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にくくなり、また、それらの含有率が95重量%を超えると、樹脂バインダー不足となり成形性が損なわれるおそれがある。
添加剤としては、磁性粉の表面処理剤としてシラン系やチタネート系等のカップリング剤、流動性を良好にするポリスチレン系・フッ素系滑剤等、安定剤、可塑剤、もしくは難燃剤などを添加する。
また、本明細書においては、「シャフトに対して垂直な方向」の本体部シャフトの断面形状が長方形、台形、楕円形、三角形、等を挙げたが、これに制限されるものではなく、高磁場発生源の方向へ流れる溶融樹脂磁石材料の妨げにならないような形状であれば何でもよい。
また、「(B)「金型内において最も高い印加磁場を発生する磁極の方向に対して垂直な方向」と平行の位置関係にあり、かつ、
金型内において最も高い印加磁場を発生する磁極の磁場発生源に最近接の位置にある
本体部シャフトの
「金型内において最も高い印加磁場を発生する磁極の方向に対して垂直な方向」の断面積あるいは表面積。」
を小さくし、該高磁場発生源の影響を小さくできるような形状であれば何でもよい。更に、シャフト材質は磁性体、非磁性体のどちらでもよい。
金型内において最も高い印加磁場を発生する磁極の磁場発生源に最近接の位置にある
本体部シャフトの
「金型内において最も高い印加磁場を発生する磁極の方向に対して垂直な方向」の断面積あるいは表面積。」
を小さくし、該高磁場発生源の影響を小さくできるような形状であれば何でもよい。更に、シャフト材質は磁性体、非磁性体のどちらでもよい。
シャフト両端部は、切削加工等により丸軸にしてもよいが、図7のように、圧入、圧接、接着、等により、上記のようなシャフトの両端部に、端部にDカットした部分を含むような丸軸(円筒状の軸)を固着してもよい。また、図8のように、シャフトとスリーブを別々の部材で受けるような現像装置であれば、前記のように、シャフト両端部を切削加工等や、圧入、圧接、接着、等により、丸軸を形成する必要もなく、低コストのマグネットローラが実現できる。
更に、本明細書においては、5極構成のマグネットロールを図示しているが、本発明は5極マグネットロールのみに限定されない。すなわち、所望の磁束密度と磁界分布により、磁極数や磁極位置も適宜設定すればよい。
以下に本発明を実施例および比較例に基づき具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
(実施例1)
図3のマグネットローラ用材料として、樹脂バインダーにエチレンエチルアクリレート樹脂(日本ユニカー製PES210)を10重量%(滑剤、安定剤を含む)、強磁性粉末に異方性ストロンチウムフェライト(SrO・6Fe2O3)粉末(日本弁柄工業製NF−350)を90重量%とし、これらを混合して溶融混練し、ペレット状に成形し、このペレットを溶融状態にし、図1の射出成形装置(金型)を用いて、図2のような正方形(断面が6mm×6mm)のシャフトを成形空間内にインサートしておき、240K・A/m〜2400K・A/mの磁場を印加しながら溶融樹脂磁石の磁性粒子を配向着磁し、図3に示すようなマグネットローラを得た。この時、シャフト面(6mm)を、該金型内において最も高い磁場(2400K・A/m)を発生する方向に向けた。
図3のマグネットローラ用材料として、樹脂バインダーにエチレンエチルアクリレート樹脂(日本ユニカー製PES210)を10重量%(滑剤、安定剤を含む)、強磁性粉末に異方性ストロンチウムフェライト(SrO・6Fe2O3)粉末(日本弁柄工業製NF−350)を90重量%とし、これらを混合して溶融混練し、ペレット状に成形し、このペレットを溶融状態にし、図1の射出成形装置(金型)を用いて、図2のような正方形(断面が6mm×6mm)のシャフトを成形空間内にインサートしておき、240K・A/m〜2400K・A/mの磁場を印加しながら溶融樹脂磁石の磁性粒子を配向着磁し、図3に示すようなマグネットローラを得た。この時、シャフト面(6mm)を、該金型内において最も高い磁場(2400K・A/m)を発生する方向に向けた。
マグネット本体部の外径はφ13.6(直径13.6mm、断面積1.45cm2)、マグネット本体部の長さは320mm、軸部を含めた全長を370mmとした。図7のように、マグネット本体部に対応する部分のシャフトは、断面(正方形)が6mm×6mmとし、両端の軸部には外径φ6(直径6mm、断面積0.28cm2)の丸軸を直方体(断面が6mm×6mm、断面積=0.36cm2)に圧入接着した。尚、シャフト材質は磁性体であるSUM22を使用した。
従って、上記では、A(%)=(本体部シャフト断面積/マグネットローラ本体部断面積)×100=(0.36cm2/1.45cm2)×100=24.8(%)となる。
形成されたマグネットローラの両端軸部を支持し、マグネットローラを回転させながら、マグネットローラの中心から8mm離れた位置(スリーブ上)にプローブ(磁束密度センサー)をセットし、ガウスメータにてマグネットローラの周方向磁束密度パターン及び軸方向磁束密度パターンを測定した。軸方向磁束密度パターンを測定する場合、まず、マグネットローラ軸方向の中央部分の周方向磁束密度を測定し、各磁極の磁束密度ピーク位置を検出し、それぞれの磁極の磁束密度ピーク位置において、プローブをマグネットローラの軸方向端部からもう一方の端部へスキャンさせて軸方向磁束密度を測定し、軸方向有効磁束密度領域において、最大磁束密度値(bmT)と最小磁束密度値(amT)との差(バラツキ=bmT−amT)を測定した。測定結果は、最も高い磁場を印加して形成された磁極(主極)の測定値を代表値として表に記載した。
また、図9のように、形成されたマグネットローラの両端軸部を支持し、マグネットローラを回転させながら、ピックテスターをマグネットローラ本体部の軸方向中心位置に当て、該マグネットローラの反り量(曲がり量=a−b)を測定した。
測定結果を表1に示す。
また、図9のように、形成されたマグネットローラの両端軸部を支持し、マグネットローラを回転させながら、ピックテスターをマグネットローラ本体部の軸方向中心位置に当て、該マグネットローラの反り量(曲がり量=a−b)を測定した。
測定結果を表1に示す。
「表」中の「A(%)」とは(「シャフトに対して垂直な方向」の本体部シャフト断面積/「シャフトに対して垂直な方向」のマグネットローラ本体部断面積)×100、である。
また、「表」中の「シャフト断面積比」とは、下記の(B)/(C)×100で表される。
・(B)「金型内において最も高い印加磁場を発生する磁極の方向に対して垂直な方向」と平行の位置関係にあり、かつ、
金型内において最も高い印加磁場を発生する磁極の磁場発生源に最近接の位置にある
本体部シャフトの
「金型内において最も高い印加磁場を発生する磁極の方向に対して垂直な方向」の断面積あるいは表面積。
・(C)前記のシャフトに対して平行な位置関係にある「本体部シャフト断面積」のうち最大の断面積。
実施例1の場合、(B)/(C)×100=6/(6×SQRT(2))×100=70.7%)
「表」中の磁束密度バラツキ(前記のbmT−amT)とは、軸方向有効磁束密度領域において、磁束密度最大値と磁束密度最小値との差であり、金型内において最も高い磁場を発生させて形成した磁極(主極)の測定値のみ記載した。
「表」中の反り量は、金型内において最も高い磁場を発生させて形成した磁極側のマグネットローラ本体部が、仮想中心に対しての曲がり量(前記の曲がり量=a−b)を記載した。
(実施例2)
マグネット本体部に対応する部分のシャフトを断面(正方形)を5mm×5mmとする以外はすべて実施例1と同様に行った。
A(%)=(「シャフトに対して垂直な方向」の本体部シャフト断面積/「シャフトに対して垂直な方向」のマグネットローラ本体部断面積)×100=(0.25cm2/1.45cm2)×100=17.2(%)となる。
実施例2の場合、(B)/(C)×100=5/(5×SQRT(2))×100=70.7%)
測定結果を表1に示す。
マグネット本体部に対応する部分のシャフトを断面(正方形)を5mm×5mmとする以外はすべて実施例1と同様に行った。
A(%)=(「シャフトに対して垂直な方向」の本体部シャフト断面積/「シャフトに対して垂直な方向」のマグネットローラ本体部断面積)×100=(0.25cm2/1.45cm2)×100=17.2(%)となる。
実施例2の場合、(B)/(C)×100=5/(5×SQRT(2))×100=70.7%)
測定結果を表1に示す。
(実施例3)
シャフト断面が5mm×6mmで、シャフトの断面が5mmの面を、該金型内において最も高い磁場(2400K・A/m)を発生する方向に向ける以外はすべて実施例1と同様に行った。
A(%)=(「シャフトに対して垂直な方向」の本体部シャフト断面積/「シャフトに対して垂直な方向」のマグネットローラ本体部断面積)×100=(0.3cm2/1.45cm2)×100=20.7(%)となる。
実施例3の場合、(B)/(C)×100=5/(SQRT(52+62))×100=64.1%)
測定結果を表1に示す。
シャフト断面が5mm×6mmで、シャフトの断面が5mmの面を、該金型内において最も高い磁場(2400K・A/m)を発生する方向に向ける以外はすべて実施例1と同様に行った。
A(%)=(「シャフトに対して垂直な方向」の本体部シャフト断面積/「シャフトに対して垂直な方向」のマグネットローラ本体部断面積)×100=(0.3cm2/1.45cm2)×100=20.7(%)となる。
実施例3の場合、(B)/(C)×100=5/(SQRT(52+62))×100=64.1%)
測定結果を表1に示す。
(実施例4)
マグネット本体部に対応する部分のシャフトを断面(長方形)を3mm×6mmとし、3mmの面を金型内において最も高い磁場(2400K・A/m)を発生する方向に向ける以外はすべて実施例1と同様に行った。
A(%)=((「シャフトに対して垂直な方向」の本体部シャフト断面積/「シャフトに対して垂直な方向」のマグネットローラ本体部断面積)×100=(0.18cm2/1.45cm2)×100=12.4(%)となる。
実施例4の場合、(B)/(C)×100=3/(SQRT(32+62))×100=44.7%)
測定結果を表1に示す。
マグネット本体部に対応する部分のシャフトを断面(長方形)を3mm×6mmとし、3mmの面を金型内において最も高い磁場(2400K・A/m)を発生する方向に向ける以外はすべて実施例1と同様に行った。
A(%)=((「シャフトに対して垂直な方向」の本体部シャフト断面積/「シャフトに対して垂直な方向」のマグネットローラ本体部断面積)×100=(0.18cm2/1.45cm2)×100=12.4(%)となる。
実施例4の場合、(B)/(C)×100=3/(SQRT(32+62))×100=44.7%)
測定結果を表1に示す。
(実施例5)
シャフト断面が4.2mm×6mmで、シャフトの断面が4.2mmの面を、該金型内において最も高い磁場(2400K・A/m)を発生する方向に向ける以外はすべて実施例1と同様に行った。
A(%)=(「シャフトに対して垂直な方向」の本体部シャフト断面積/「シャフトに対して垂直な方向」のマグネットローラ本体部断面積)×100=(0.25cm2/1.45cm2)×100=17.3(%)となる。
実施例5の場合、(B)/(C)×100=4.2/(SQRT((4.2)2+62))×100=57.3%)
測定結果を表1に示す。
シャフト断面が4.2mm×6mmで、シャフトの断面が4.2mmの面を、該金型内において最も高い磁場(2400K・A/m)を発生する方向に向ける以外はすべて実施例1と同様に行った。
A(%)=(「シャフトに対して垂直な方向」の本体部シャフト断面積/「シャフトに対して垂直な方向」のマグネットローラ本体部断面積)×100=(0.25cm2/1.45cm2)×100=17.3(%)となる。
実施例5の場合、(B)/(C)×100=4.2/(SQRT((4.2)2+62))×100=57.3%)
測定結果を表1に示す。
(実施例6)
シャフト断面が1mm×6mmで、シャフトの断面が1mmの面を、該金型内において最も高い磁場(2400K・A/m)を発生する方向に向ける以外はすべて実施例1と同様に行った。
A(%)=(「シャフトに対して垂直な方向」の本体部シャフト断面積/「シャフトに対して垂直な方向」のマグネットローラ本体部断面積)×100=(0.06cm2/1.45cm2)×100=4.1(%)となる。
実施例6の場合、(B)/(C)×100=1/(SQRT(12+62))×100=16.4%)
測定結果を表1に示す。
シャフト断面が1mm×6mmで、シャフトの断面が1mmの面を、該金型内において最も高い磁場(2400K・A/m)を発生する方向に向ける以外はすべて実施例1と同様に行った。
A(%)=(「シャフトに対して垂直な方向」の本体部シャフト断面積/「シャフトに対して垂直な方向」のマグネットローラ本体部断面積)×100=(0.06cm2/1.45cm2)×100=4.1(%)となる。
実施例6の場合、(B)/(C)×100=1/(SQRT(12+62))×100=16.4%)
測定結果を表1に示す。
(実施例7)
シャフト断面が台形で、上辺幅2mm、下辺幅6mm、高さ6mmとし、シャフトの断面の上辺2mm幅の面を、該金型内において最も高い磁場(2400K・A/m)を発生する方向に向ける以外はすべて実施例1と同様に行った。
A(%)=(「シャフトに対して垂直な方向」の本体部シャフト断面積/「シャフトに対して垂直な方向」のマグネットローラ本体部断面積)×100=(0.24cm2/1.45cm2)×100=16.5(%)となる。
実施例7の場合、(B)/(C)×100=2/(SQRT((2+2)2+62))×100=27.7%)
測定結果を表1に示す。
シャフト断面が台形で、上辺幅2mm、下辺幅6mm、高さ6mmとし、シャフトの断面の上辺2mm幅の面を、該金型内において最も高い磁場(2400K・A/m)を発生する方向に向ける以外はすべて実施例1と同様に行った。
A(%)=(「シャフトに対して垂直な方向」の本体部シャフト断面積/「シャフトに対して垂直な方向」のマグネットローラ本体部断面積)×100=(0.24cm2/1.45cm2)×100=16.5(%)となる。
実施例7の場合、(B)/(C)×100=2/(SQRT((2+2)2+62))×100=27.7%)
測定結果を表1に示す。
(実施例8)
シャフト断面が三角形で、底辺が5mm、高さが6mmの2等辺三角形とし、両斜辺の頂点を、該金型内において最も高い磁場(2400K・A/m)を発生する方向に向ける以外はすべて実施例1と同様に行った。
A(%)=(「シャフトに対して垂直な方向」の本体部シャフト断面積/「シャフトに対して垂直な方向」のマグネットローラ本体部断面積)×100=(0.15cm2/1.45cm2)×100=10.3(%)となる。
実施例8の場合、(B)/(C)×100=0/(SQRT(62))×100=0%)である。理由は、下記の(B)が、2等辺三角形の頂点であるため、0であるからである。
(B)「金型内において最も高い印加磁場を発生する磁極の方向に対して垂直な方向」と平行の位置関係にあり、かつ、
金型内において最も高い印加磁場を発生する磁極の磁場発生源に最近接の位置にある
本体部シャフトの
「金型内において最も高い印加磁場を発生する磁極の方向に対して垂直な方向」の断面積あるいは表面積。
測定結果を表1に示す。
シャフト断面が三角形で、底辺が5mm、高さが6mmの2等辺三角形とし、両斜辺の頂点を、該金型内において最も高い磁場(2400K・A/m)を発生する方向に向ける以外はすべて実施例1と同様に行った。
A(%)=(「シャフトに対して垂直な方向」の本体部シャフト断面積/「シャフトに対して垂直な方向」のマグネットローラ本体部断面積)×100=(0.15cm2/1.45cm2)×100=10.3(%)となる。
実施例8の場合、(B)/(C)×100=0/(SQRT(62))×100=0%)である。理由は、下記の(B)が、2等辺三角形の頂点であるため、0であるからである。
(B)「金型内において最も高い印加磁場を発生する磁極の方向に対して垂直な方向」と平行の位置関係にあり、かつ、
金型内において最も高い印加磁場を発生する磁極の磁場発生源に最近接の位置にある
本体部シャフトの
「金型内において最も高い印加磁場を発生する磁極の方向に対して垂直な方向」の断面積あるいは表面積。
測定結果を表1に示す。
(比較例1)
シャフト断面が6.5mm×6.5mmで、シャフトの断面が6.5mmの面を、該金型内において最も高い磁場(2400K・A/m)を発生する方向に向ける以外はすべて実施例1と同様に行った。
A(%)=(シャフト断面積/マグネットローラ本体部断面積)×100=(0.42cm2/1.45cm2)×100=29.1(%)となる。
比較例1の場合、(B)/(C)×100=6.5/(6.5×SQRT(2))×100=70.7%)
測定結果を表1に示す。
シャフト断面が6.5mm×6.5mmで、シャフトの断面が6.5mmの面を、該金型内において最も高い磁場(2400K・A/m)を発生する方向に向ける以外はすべて実施例1と同様に行った。
A(%)=(シャフト断面積/マグネットローラ本体部断面積)×100=(0.42cm2/1.45cm2)×100=29.1(%)となる。
比較例1の場合、(B)/(C)×100=6.5/(6.5×SQRT(2))×100=70.7%)
測定結果を表1に示す。
(比較例2)
シャフト断面が6mm×8mmで、シャフトの断面が6mmの面を、該金型内において最も高い磁場(2400K・A/m)を発生する方向に向ける以外はすべて実施例1と同様に行った。
A(%)=(シャフト断面積/マグネットローラ本体部断面積)×100=(0.48cm2/1.45cm2)×100=33.1(%)となる。
比較例2の場合、(B)/(C)×100=6/(SQRT(62+82))×100=60%)
測定結果を表1に示す。
シャフト断面が6mm×8mmで、シャフトの断面が6mmの面を、該金型内において最も高い磁場(2400K・A/m)を発生する方向に向ける以外はすべて実施例1と同様に行った。
A(%)=(シャフト断面積/マグネットローラ本体部断面積)×100=(0.48cm2/1.45cm2)×100=33.1(%)となる。
比較例2の場合、(B)/(C)×100=6/(SQRT(62+82))×100=60%)
測定結果を表1に示す。
(比較例3)
シャフト断面が7mm×7mmで、シャフトの断面が7mmの面を、該金型内において最も高い磁場(2400K・A/m)を発生する方向に向ける以外はすべて実施例1と同様に行った。
A(%)=(シャフト断面積/マグネットローラ本体部断面積)×100=(0.49cm2/1.45cm2)×100=33.8(%)となる。
比較例3の場合、(B)/(C)×100=7/(7×SQRT(2))×100=70.7%)
測定結果を表1に示す。
シャフト断面が7mm×7mmで、シャフトの断面が7mmの面を、該金型内において最も高い磁場(2400K・A/m)を発生する方向に向ける以外はすべて実施例1と同様に行った。
A(%)=(シャフト断面積/マグネットローラ本体部断面積)×100=(0.49cm2/1.45cm2)×100=33.8(%)となる。
比較例3の場合、(B)/(C)×100=7/(7×SQRT(2))×100=70.7%)
測定結果を表1に示す。
表1に示すとおり、
A(%)が、25%以下であると、以下の点で好ましい。
<1>主極磁束密度が85mT〜95mT程度であり、比較例の76mT〜80mT程度に比べて、主極磁束密度が高いため好ましい。
<2>主極軸方向磁束密度のバラツキが1.0mT〜2.0mT程度であり、比較例の3.5mT〜4.3mT程度に比べて、主極軸方向磁束密度のバラツキが小さいため好ましい。
<3>主極側の反り量(凹み量)が0.03mm〜0.10mm程度であり、比較例の0.18〜2.1mm程度に比べて、主極側の反り量(凹み量)が小さいため好ましい。
A(%)が、25%以下であると、以下の点で好ましい。
<1>主極磁束密度が85mT〜95mT程度であり、比較例の76mT〜80mT程度に比べて、主極磁束密度が高いため好ましい。
<2>主極軸方向磁束密度のバラツキが1.0mT〜2.0mT程度であり、比較例の3.5mT〜4.3mT程度に比べて、主極軸方向磁束密度のバラツキが小さいため好ましい。
<3>主極側の反り量(凹み量)が0.03mm〜0.10mm程度であり、比較例の0.18〜2.1mm程度に比べて、主極側の反り量(凹み量)が小さいため好ましい。
表1に示すとおり、さらに、
シャフト断面積比((B)/(C))が60%未満であると、以下の点でさらに好ましい。
<1>主極磁束密度が90mT〜95mT程度であり、実施例の中でも高めであるため、さらに好ましい。
<2>主極軸方向磁束密度のバラツキが1.0mT〜1.6mT程度であり、実施例の中でも小さめであるため、さらに好ましい。
<3>主極側の反り量(凹み量)が0.03mm〜0.07mm程度であり、実施例の中でも小さめであるため、さらに好ましい。
シャフト断面積比((B)/(C))が60%未満であると、以下の点でさらに好ましい。
<1>主極磁束密度が90mT〜95mT程度であり、実施例の中でも高めであるため、さらに好ましい。
<2>主極軸方向磁束密度のバラツキが1.0mT〜1.6mT程度であり、実施例の中でも小さめであるため、さらに好ましい。
<3>主極側の反り量(凹み量)が0.03mm〜0.07mm程度であり、実施例の中でも小さめであるため、さらに好ましい。
1 成形空間
2 本体部シャフト
3 軸部シャフト
4 注入口
5 射出成形装置(金型)
6 磁場発生源
7 マグネット本体部
8 軸方向磁束密度パターン(主極)
9 本体部シャフト断面(台形)
10 本体部シャフト断面(楕円形)
11 本体部シャフト断面(三角形)
12 溶融樹脂磁石材料の流れる方向
13 軸部シャフトの一部を圧入する穴
14 スリーブ
15 軸受け(スリーブ用)
16 現像装置壁
17 ピックテスター
18 軸部シャフト支持部材
19 反り測定装置ベース台
20 最も高い磁場に対向するシャフト面
21 シャフト側面
22 シャフト底面
2 本体部シャフト
3 軸部シャフト
4 注入口
5 射出成形装置(金型)
6 磁場発生源
7 マグネット本体部
8 軸方向磁束密度パターン(主極)
9 本体部シャフト断面(台形)
10 本体部シャフト断面(楕円形)
11 本体部シャフト断面(三角形)
12 溶融樹脂磁石材料の流れる方向
13 軸部シャフトの一部を圧入する穴
14 スリーブ
15 軸受け(スリーブ用)
16 現像装置壁
17 ピックテスター
18 軸部シャフト支持部材
19 反り測定装置ベース台
20 最も高い磁場に対向するシャフト面
21 シャフト側面
22 シャフト底面
Claims (2)
- 強磁性体粉末と樹脂バインダーとを含む溶融状態の混合物に磁場を印加して成形する工程を含む製造方法で得られうるシャフトインサート型マグネットローラにおいて、
前記のシャフトが軸部シャフトと本体部シャフトとを含み、
「シャフトに対して垂直な方向」のマグネットローラ本体部断面積
に対する
「シャフトに対して垂直な方向」の本体部シャフト断面積
の割合(下記式で表されるA(%))が25%以下であることを特徴とするマグネットローラ。
A(%)=(「シャフトに対して垂直な方向」の本体部シャフト断面積/「シャフトに対して垂直な方向」のマグネットローラ本体部断面積)×100。 - 下記(B)の面積が、下記(C)の面積の60%未満とされていることを特徴とする、請求項1に記載のマグネットローラ。
(B)「金型内において最も高い印加磁場を発生する磁極の方向に対して垂直な方向」と平行の位置関係にあり、かつ、
金型内において最も高い印加磁場を発生する磁極の磁場発生源に最近接の位置にある
本体部シャフトの
「金型内において最も高い印加磁場を発生する磁極の方向に対して垂直な方向」の断面積あるいは表面積。
(C)前記のシャフトに対して平行な位置関係にある「本体部シャフト断面積」のうち最大の断面積。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006040818A JP2007219254A (ja) | 2006-02-17 | 2006-02-17 | マグネットローラ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006040818A JP2007219254A (ja) | 2006-02-17 | 2006-02-17 | マグネットローラ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007219254A true JP2007219254A (ja) | 2007-08-30 |
Family
ID=38496623
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006040818A Pending JP2007219254A (ja) | 2006-02-17 | 2006-02-17 | マグネットローラ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2007219254A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8958729B2 (en) | 2012-03-08 | 2015-02-17 | Ricoh Company, Ltd. | Magnet roller, developer bearer, development device, process cartridge, and image forming apparatus |
-
2006
- 2006-02-17 JP JP2006040818A patent/JP2007219254A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8958729B2 (en) | 2012-03-08 | 2015-02-17 | Ricoh Company, Ltd. | Magnet roller, developer bearer, development device, process cartridge, and image forming apparatus |
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