JP2558749B2 - マグネットロールの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、電子写真複写機やファクシミリ受信機に利
用される磁気ブラシ現像用のマグネットロールの製造方
法に関するものである。

従来の技術 従来の磁気ブラシ現像用のマグネットロールは、第７
図に示すようにシャフト11の回りにフェライト粒子を円
柱状に一体成形し焼結工程を経たのち外周を研磨し着磁
を施して焼結フェライトマグネット12を得、それを円筒
形スリーブ13内に回転可能に組込んで構成されていた。
また第８図に示すように、焼結異方性化した磁石を四角
柱に研磨し着磁を施して得られた焼結フェライトマグネ
ット14をシャフト15の外周に放射状に貼り付けて、円筒
形のスリーブ16内に回転可能に組込んで構成されてい
た。

発明が解決しようとする問題点 このような従来の構成ではどちらの磁気ブラシ現像用
のマグネットロールも焼結工程が必要なため、焼結条件
にて焼結フェライトマグネット12,14の収縮率が部分的
に異なり、一定の寸法が得られにくいという問題があっ
た。また後工程として研磨が必要であるが、焼結フェラ
イトマグネット12,14はもろいため破損しやすく歩留の
点でも著しく不利となるものであった。さらに第７図の
磁気ブラシ現像用のマグネットロールの場合比重5.0〜
5.2の一体形であるため非常に重く、第８図の磁気ブラ
シ現像用のマグネットロールは、焼結フェライトマグネ
ット14の形状に限界があり外径大きさが限られ小型のも
のを得ることは、不可能である。

これらの欠点を改善する目的で最近では樹脂あるいは
ゴム等をベースとした樹脂マグネットロールが使用され
るようになってきた。

樹脂マグネットロールの製造方法は第９図、第10図に
示すように樹脂マグネット材中のフェライト粒子を機械
的に磁化容易軸を一方向に配向させ異方化する方法で、
高分子材料18とフェライト粉17を加圧ニーダ等で混練し
た後粉砕し、圧延ローラ19等によりシーティングしなが
らフェライト粒子17の磁化容易軸を一定方向に配向させ
シート状マグネット材20を得る。これをシャフト21に巻
き付け所定の長さに切断した後希望する極パターンに合
わせて着磁を行いマグネットロールを得る方法が最も一
般的である。

更に第11図（ａ）〜（ｅ）、第12図に示すように前記
圧延シート20を数枚重ね合わせた後、二枚の金型22,23
を用いて扇形にプレス成形し、その成形体24を、それぞ
れを分離して磁極ピース25を得、これをシャフト26に貼
り合わせる方法がある。

前者は磁化容易軸が径方向に放射状に配向しているた
め十分な磁束密度が得られない。

後者は磁化容易軸が極に配向されているため十分な磁
束密度が得られるがシートによる配向及びプレス加工、
ピース貼り合わせなど製造工程が複雑になり生産性に劣
るという問題点があった。

本発明は、このような問題点を解決するもので、複合
樹脂マグネットを磁場により断面扇形状の配向された磁
極ピースを得ることで、高磁力で生産性の高いマグネッ
トロールの製造方法を提供するものである。

問題点を解決するための手段 この問題点を解決するために本発明のマグネットロー
ルの製造方法は、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磁場配向用コイル中に設置した磁
性材と非磁性材との組合わせからなる配向用金型を用い
て、長手方向にフィルムゲートを有する断面形状が扇形
で円弧中央部から他の三辺へフェライト粉の磁化容易軸
を配向させて磁化させた磁極ピースを成形した後、シャ
フトに複数個貼り合わせる方法である。

作用 上記方法により配向金型のゲート部構造を、磁極ピー
ス長手方向のフィルムゲート方式として成形し組み合わ
せたことにより、同軸リップル特性が優れた高磁力のマ
グネットロールを容易に生産することが可能となる。

実施例 以下本発明の一実施例におけるマグネットロール製造
方法について図面とともに説明する。

フェライト粉と高分子材料を加圧ニーダーにて混練冷
却した後、適当な粒径の大きさに粉砕し複合樹脂マグネ
ットペレットを得る。

このペレット材をたて型射出成形機１で第１図に示す
ような、コイル２中に設置された中央部に扇状凹部3aを
設けた下部磁性材3bと、Ｔ字状の上部磁性材3cとで円弧
中央部から他の三辺への磁路を形成する磁性材３と扇状
の両側の上部と円弧面の中央部を除く部分を囲む非極性
材４で構成された金型５を用いて成形する。コイル２に
通電し発生する磁界でフェライト粒子の磁化容易軸を磁
力線の方向に配向させることにより、断面が扇形で円弧
中央部から他の三辺へ配向した磁極ピース６を得る。

なお、第１図においては、たて型射出成形機１から金
型５の磁極ピース６の部分に射出するゲート口の構成は
省略しているが、第２図（ａ），（ｂ）に示すようにこ
の磁極ピース６は、磁極ピース６の長手方向にフィルム
ゲート部9aを有する金型で成形される。なお、９はラン
ナーである。そして、第３図に示すように鉄等の磁性材
からなるシャフト７の周囲に複数個の磁極ピース６を貼
り合わせて円柱状マグネットロール８を得る。

混練設備としては加圧ニーダーの他に二軸混練押出機
等も有効であり、成形設備としても汎用の横型射出成形
機も使用可能である。

断面が扇形で円弧中央部から他の三辺へ配向した磁極
ピース６は、材料（フェライト特性・母材樹脂・フェラ
イト含有量）、ピース形状（扇角度、厚さ）、配向金型
（円弧側磁性材と非磁性材寸法比）、配向条件（配向コ
イル特性、配向電流、配向時間）、成形条件（射出圧、
射出温度）等によって、任意にその磁気特性（磁力、パ
ターン）を設計し得る。これらの実施例特性の一部を第
４図と第５図及び第６図に示す。

特にゲート部はフィルムゲート部9aを磁極ピース６の
長手方向に設けることにより、ピンゲートに比較して、
フィルムゲート部は巾があるので成形時の磁極ピース６
の両端部分への樹脂流れも均一となるとともに、樹脂の
流動距離も短くなり、配向磁場の影響も小さく、第６図
に示すごとく、同軸リップル特性は非常にすぐれた直線
性を実現することができるものである。

なお、フィルムゲート部9aの巾は磁極ピース６の長手
方向の長さ全体にわたって設けることが望ましいが、磁
極ピース６の形状、成形機の能力および狙いの磁極ピー
ス６の特性から適宜設定することができるものである。

これらの磁極ピース６は、フィルムゲート部9a部分で
ランナー９を切離した後、複数個組み合わせて得る円柱
状のマグネットロール８の磁気特性は、磁気ブラシ現像
用のマグネットロールとして利用する電子写真複写機や
ファクシミリ受信機の特性や用いる現像剤の特性によっ
て個々に要求される内容が異なってくるが、複数極ある
極数は４〜８極が主流であり、一本のマグネットロール
における各磁極の磁力、磁極間角度が個々に異なる非対
称タイプが主流である。これらの要求特性を容易に実現
し得るのも、本発明の特長とするところであり、磁気特
性上においても円弧側から他の三辺へ配向が完全になさ
れ、複数個組み合わせた、かつ又、シャフトに鉄等の磁
性材を用いた時等には磁路が有効に活用でき、単品のピ
ースより約10％程、更に、磁気特性が向上する。

本発明に用いる樹脂マグネット材のフェライトは、一
般式MOnFe₂Ｏ₃で与えられるもので、Ｍはバリウム、ス
トロンチウム、鉛の少なくとも一種を含むもので80〜90
wt％が望ましい。高分子材料は、ポリアミド、ポリエチ
レン、ポリプロピレン、塩素化ポリエチレン等の熱可塑
樹脂で10〜20wt％の配合が望ましい。又必要に応じて各
種添加剤を加えても何ら問題はない。

発明の効果 以上のように本発明によって得られるマグネットロー
ルは、磁極からの全磁力エネルギーを有効に活用できる
断面形状が扇形で円弧中央部から他の三辺へ磁性粉を配
向させた磁極ピースを容易に生産でき、製造工程が大幅
に短縮できるとともに、磁極ピースのゲート部を長手方
向に設けた巾のあるフィルムゲート方式とすることによ
って同軸リップル特性にすぐれたものとなり、一成分現
像等スリーブ表面への現像剤層が小さな方式の複写機等
の画像において横方向、ひいては全面における画質の均
一性を向上させ、かつ又、配向金型内で成形するため寸
法精度が高く後加工の必要がなく、更にマグネットロー
ルとしての設計が任意かつ容易に製造できる等の特長を
有し、工業的価値の大なるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるマグネットロールを
構成する磁極ピースの製造工程を示す設備概略図、第２
図（ａ）は磁極ピース成形後のランナー構造を示す断面
図、第２図（ｂ）は同斜視図、第３図は同マグネットロ
ールの断面図、第４図は磁極ピースの特性に寄与する因
子の効果例を示す特性図、第５図は扇形状の磁極ピース
における円弧部分と他の三辺における配向比率の差を示
す特性図、第６図は長手方向の直線性を示す特性図、第
７図、第８図は従来の磁気ブラシ現像用のマグネットロ
ールの断面図、第９図は従来からのシート状マグネット
の製造工程を示す工程図、第10図は同シート状マグネッ
トを用いたマグネットロールの製造工程を示す工程図、
第11図（ａ）〜（ｅ）は従来からの扇状マグネットの製
造工程を示す工程図、第12図は同扇状マグネットを用い
たマグネットロールの斜視図である。 １……たて型射出成形機、２……コイル、３……磁性
材、3a……扇状凹部、3b……下部磁性材、3c……上部磁
性材、４……非磁性材、５……金型、６……磁極ピー
ス、７……シャフト、８……円柱状マグネットロール、
９……ランナー、9a……フィルムゲート部。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】フェライト粉と高分子材料からなる複合樹
   脂マグネット材を磁場配向用コイル中に設置した磁性材
   料と非磁性材料との組合わせからなる配向用金型を用い
   て断面形状が扇形となる磁極ピースを成形する時、フィ
   ルムゲート部を磁極ピース長手方向に設けて成形した
   後、これらをシャフトに複数個組み合わせ貼り合わせる
   ことを特長とするマグネットロールの製造方法。