JP2756958B2 - マグネットロールの製造方法 - Google Patents
マグネットロールの製造方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は新規なマグネットロ
ールの製造方法に関し、更に詳しくは、表面磁場が強
く、寸法精度が良好で、且つ加工費の安価な、乾式複写
機の磁気ブラシ用マグネットロール、クリーニング用マ
グネットロール等に使用されるマグネットロールの製造
方法に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】従来、磁極表面磁場強度が大きく、生産
性の高いマグネットロールに関して、数々の研究がなさ
れて来た。一般に磁極用磁石の寸法精度が良く、またシ
ャフトに装着する点数が少ない程生産性が向上する。 【０００３】焼結法で製造された磁石は磁極表面磁場強
度は高いが、焼成時の収縮や歪のために寸法精度が悪
く、また衝撃強度等の機械的特性が劣る。樹脂マグネッ
トは寸法精度が良く、また表面磁場強度は、粉体の含有
率を高めるか、磁気配向度、特に成形時の粉体の磁場に
よる配向度を高めることにより向上させることができる
が、樹脂マグネットを一体成形する場合、粉体を配向さ
せるための磁場を発生する電磁石又は永久磁石は物理的
に樹脂マグネット成形のための空間の外側にしか設置で
きず、そのため粉体の好ましい配向を得ることが困難で
ある。 【０００４】そこで、例えば特開昭５９−１４３３０
７、及び特開昭５９−１６６９７８は棒状シャフトと樹
脂マグネット材料とを共押出し法により一体成形すると
共に粉体を再配向させる方法を提案している。また、特
開昭５９−１６６９７９は棒状シャフトと樹脂マグネッ
ト材料とを共押出し法により一体成形すると共に磁性粉
体をラジアル配向させる方法を提案している。また、そ
の中で棒状シャフトを配向用磁場形成のための磁気回路
の一部として使用している。しかし、これらの提案は棒
状シャフトを樹脂マグネットが覆っているため、所定長
さへの切断工程及び該切断体の両端のシャフトを露出さ
せるための切削工程を必要とする。更に樹脂マグネット
外周がシャフト中心軸に対して偏心しやすいという欠点
を持っている。 【０００５】また、例えば特開昭５９−２２０９１１で
は射出成形法により成形すると共に永久磁石で作成した
ヨークを通じてパルス磁場を印加することにより極異方
配向を図っている。しかしながら永久磁石の透磁率は小
さいため、透磁率の大きい軟質磁性体をヨークとして用
いた場合に比べ小さなパルス磁場しか得られず、期待す
る配向が得られない。 【０００６】更に、例えば特開昭６０−１９６９１９で
は、射出成形法又は加圧成形法により、位置決めのため
の凹凸のついた半割れ状の樹脂マグネット１組を作成
し、引き続きシャフトと共に金型内で軟化融着させ且つ
粉体を磁場配向させる方法が提案されている。しかし、
該方法は加熱により可塑化せしめて成形後冷却した成形
体を再度加熱加圧成形するという複雑な工程を要し、生
産性が悪い。 【０００７】一方、 従来、マグネットロールに使用さ
れる極異方配向樹脂磁石は、例えば図１及び図２の概略
断面図に示すような装置から作られている。これらの図
において、（１）はダイ非磁性部、（２）はダイ磁性
部、（３）はキャビティ、（４）はヨーク、（５）は励
磁コイル、（６）は金型非磁性部、（７）は金型磁性部
である。かかる装置により製作された磁石は、例えば図
３の概略図に示されるような形状からなり、これを用い
てマグネットロールを製造するには、その円筒状中心軸
部分にシャフトを通し且つ固定するという極めて難しい
工程が必要であり、しかも、それが円筒状中心空隙部分
とシャフト間の空隙によるマグネットロールの偏心の原
因となっていた。更にまた、極異方配向が不充分で、充
分に満足し得る磁気特性を有するものではなかった。 【０００８】 【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題点を
解決し、磁極表面磁場強度が大きく、寸法精度が良好
で、且つ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。 【０００９】 【課題を解決するための手段】本発明者らはかかる実情
に鑑み、上記問題点を解消すべく鋭意研究の結果、特定
の製造方法により粉体の配向度を高めた、外面部に複数
個の磁極を有するとともに内面部にも磁極を有する極異
方配向樹脂永久磁石片を少なくとも１個シャフト上に装
着することにより、強い表面磁場強度を持ち、寸法精度
が良好で且つ安価なマグネットロールが得られることを
見出し、上記問題点を一挙に解決したものである。即
ち、本発明は断面が円弧形状のキャビティの外周面に複
数の配向用磁場印加ヨークを存在させ、内側中央部に配
向用磁場印加ヨークを存在させて極異方磁場配向成形す
ることにより外周面に複数の磁極を有するとともに、内
側中央部にも磁極を有する極異方配向樹脂永久磁石片を
得、該磁石片の少なくとも１個をシャフト上に装着する
ことを特徴とするマグネットロールの製造方法を内容と
するものである。 【００１０】 【実施例】本発明を実施態様を示す図面に基づいて説明
する。図４及び図５は、本発明に係わる極異方配向樹脂
永久磁石片を押出法によって製造するためのダイ及びヨ
ーク部分の概略断面図である。図中、（１）はダイ非磁
性部、（２）はダイ磁性部、（３）はキャビティ、
（４）はヨーク、（５）は励磁コイルである。このよう
な装置から得られる極異方配向樹脂永久磁石片は、断面
が円弧形状キャビティ（３）の外周面には複数の配向用
の磁場印加ヨークを存在させるとともに、内側中央部、
即ち極異方配向の極に相当する部分にも配向用の磁場印
加ヨークを存在させて極異方磁場配向成形されてなるか
ら、外面部に複数の磁極を有するとともに、内面部（シ
ャフト装着部）にも磁極を有し、図１、図２で示した従
来装置により得られる磁石に比べて高度に極異方磁場配
向され、大きな磁気特性を有する。 【００１１】図６、図７は、それぞれ本発明によるマグ
ネットロールに用いられる極異方配向樹脂永久磁石片の
一例を示す斜視図である。 【００１２】図８は本発明によるマグネットロールの概
略断面図で、極異方配向樹脂永久磁石片２個（８）
（８）がシャフト（１０）に装着されている。 【００１３】図９は本発明によるマグネットロールの他
の実施態様を示し、シャフト（１０）に極異方配向永久
磁石片（８）と樹脂永久磁石片（９）が装着されてい
る。 【００１４】図１０又は図１１は、本発明によるそれぞ
れ別のマグネットロールの実施態様を示し、シャフト
（１０）に極異方配向永久磁石片（８）と必要に応じて
樹脂永久磁石片（９）及び／又は軟質磁性体片（１１）
が装着されている。 【００１５】本発明における極異方配向樹脂永久磁石片
は、バインダーとなる合成樹脂と粉体とを混合し押出成
形法、射出成形法又は圧縮成形法のいづれかで成形後固
化せしめた樹脂マグネットである。ここで合成樹脂とし
て、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、メ
ラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、その他の熱硬化
性樹脂、あるいはポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹
脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリフェニ
レンサルファィド樹脂、その他の熱可塑性樹脂が成形体
の形状や成形方法、あるいは必要耐熱温度等のマグネッ
トロールの設計上、及び生産方式上の理由により適宜選
択又は併用して用いられる。 【００１６】粉体としては、フェライト粉体や希土類磁
性粉体即ち、具体的には磁気異方性の大きいストロンチ
ウムフェライトやバリウムフェライトのようなマグネッ
トプラムバイト型フェライト粉体あるいはＳｍＣｏ5 系
Ｓｍ2 Ｃｏ17系もしくはＮｄ−Ｆｅ−Ｂ元素を主体とす
る希土類系磁性粉体が好ましく、中でもマグネトプラム
バイト型フェライト粉体は安価で、安定であるため特に
好適である。 【００１７】また、粉体の充填率及び配向を高めるため
に、滑剤や加工性改良剤、その他の添加剤を加えたり、
粉体の表面をシランカップリング剤やチタネート系表面
処理剤あるいはリン化合物であらかじめ処理することが
好ましい 【００１８】更に本発明に係わる極異方配向樹脂磁石片
は、成形時にマグネットロールに組み立てた時シャフト
に相当する部分、即ち極異方配向の極に相当する部分に
配向のための磁場印加ヨークの１つを存在させているの
で、従来法に比べ配向のための印加磁場強度を高めるこ
とが可能となり、磁性粉体の配向度が高められ、通常の
異方性樹脂永久磁石片より強力な磁力を得ることができ
る。また、本発明で用いられる軟質磁性体片は、鉄、パ
ーマロイ、ケイ素鋼等の透磁率の高いものが好ましい。 【００１９】 【発明の効果】本発明により得られるマグネットロール
は１片で複数個の磁極を有する樹脂永久磁石片が装着で
きるうえ、装着数も少なく２〜３回の接着工程でよいた
め生産性が高く、しかも、シャフト装着部付近の磁石内
面部にも磁極を有するので強い表面磁場強度をもち、且
つ寸法精度が良好で従来品に見られるような偏心も起こ
さないので、良質で生産性の高いマグネットロールが得
られる。
ールの製造方法に関し、更に詳しくは、表面磁場が強
く、寸法精度が良好で、且つ加工費の安価な、乾式複写
機の磁気ブラシ用マグネットロール、クリーニング用マ
グネットロール等に使用されるマグネットロールの製造
方法に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】従来、磁極表面磁場強度が大きく、生産
性の高いマグネットロールに関して、数々の研究がなさ
れて来た。一般に磁極用磁石の寸法精度が良く、またシ
ャフトに装着する点数が少ない程生産性が向上する。 【０００３】焼結法で製造された磁石は磁極表面磁場強
度は高いが、焼成時の収縮や歪のために寸法精度が悪
く、また衝撃強度等の機械的特性が劣る。樹脂マグネッ
トは寸法精度が良く、また表面磁場強度は、粉体の含有
率を高めるか、磁気配向度、特に成形時の粉体の磁場に
よる配向度を高めることにより向上させることができる
が、樹脂マグネットを一体成形する場合、粉体を配向さ
せるための磁場を発生する電磁石又は永久磁石は物理的
に樹脂マグネット成形のための空間の外側にしか設置で
きず、そのため粉体の好ましい配向を得ることが困難で
ある。 【０００４】そこで、例えば特開昭５９−１４３３０
７、及び特開昭５９−１６６９７８は棒状シャフトと樹
脂マグネット材料とを共押出し法により一体成形すると
共に粉体を再配向させる方法を提案している。また、特
開昭５９−１６６９７９は棒状シャフトと樹脂マグネッ
ト材料とを共押出し法により一体成形すると共に磁性粉
体をラジアル配向させる方法を提案している。また、そ
の中で棒状シャフトを配向用磁場形成のための磁気回路
の一部として使用している。しかし、これらの提案は棒
状シャフトを樹脂マグネットが覆っているため、所定長
さへの切断工程及び該切断体の両端のシャフトを露出さ
せるための切削工程を必要とする。更に樹脂マグネット
外周がシャフト中心軸に対して偏心しやすいという欠点
を持っている。 【０００５】また、例えば特開昭５９−２２０９１１で
は射出成形法により成形すると共に永久磁石で作成した
ヨークを通じてパルス磁場を印加することにより極異方
配向を図っている。しかしながら永久磁石の透磁率は小
さいため、透磁率の大きい軟質磁性体をヨークとして用
いた場合に比べ小さなパルス磁場しか得られず、期待す
る配向が得られない。 【０００６】更に、例えば特開昭６０−１９６９１９で
は、射出成形法又は加圧成形法により、位置決めのため
の凹凸のついた半割れ状の樹脂マグネット１組を作成
し、引き続きシャフトと共に金型内で軟化融着させ且つ
粉体を磁場配向させる方法が提案されている。しかし、
該方法は加熱により可塑化せしめて成形後冷却した成形
体を再度加熱加圧成形するという複雑な工程を要し、生
産性が悪い。 【０００７】一方、 従来、マグネットロールに使用さ
れる極異方配向樹脂磁石は、例えば図１及び図２の概略
断面図に示すような装置から作られている。これらの図
において、（１）はダイ非磁性部、（２）はダイ磁性
部、（３）はキャビティ、（４）はヨーク、（５）は励
磁コイル、（６）は金型非磁性部、（７）は金型磁性部
である。かかる装置により製作された磁石は、例えば図
３の概略図に示されるような形状からなり、これを用い
てマグネットロールを製造するには、その円筒状中心軸
部分にシャフトを通し且つ固定するという極めて難しい
工程が必要であり、しかも、それが円筒状中心空隙部分
とシャフト間の空隙によるマグネットロールの偏心の原
因となっていた。更にまた、極異方配向が不充分で、充
分に満足し得る磁気特性を有するものではなかった。 【０００８】 【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題点を
解決し、磁極表面磁場強度が大きく、寸法精度が良好
で、且つ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。 【０００９】 【課題を解決するための手段】本発明者らはかかる実情
に鑑み、上記問題点を解消すべく鋭意研究の結果、特定
の製造方法により粉体の配向度を高めた、外面部に複数
個の磁極を有するとともに内面部にも磁極を有する極異
方配向樹脂永久磁石片を少なくとも１個シャフト上に装
着することにより、強い表面磁場強度を持ち、寸法精度
が良好で且つ安価なマグネットロールが得られることを
見出し、上記問題点を一挙に解決したものである。即
ち、本発明は断面が円弧形状のキャビティの外周面に複
数の配向用磁場印加ヨークを存在させ、内側中央部に配
向用磁場印加ヨークを存在させて極異方磁場配向成形す
ることにより外周面に複数の磁極を有するとともに、内
側中央部にも磁極を有する極異方配向樹脂永久磁石片を
得、該磁石片の少なくとも１個をシャフト上に装着する
ことを特徴とするマグネットロールの製造方法を内容と
するものである。 【００１０】 【実施例】本発明を実施態様を示す図面に基づいて説明
する。図４及び図５は、本発明に係わる極異方配向樹脂
永久磁石片を押出法によって製造するためのダイ及びヨ
ーク部分の概略断面図である。図中、（１）はダイ非磁
性部、（２）はダイ磁性部、（３）はキャビティ、
（４）はヨーク、（５）は励磁コイルである。このよう
な装置から得られる極異方配向樹脂永久磁石片は、断面
が円弧形状キャビティ（３）の外周面には複数の配向用
の磁場印加ヨークを存在させるとともに、内側中央部、
即ち極異方配向の極に相当する部分にも配向用の磁場印
加ヨークを存在させて極異方磁場配向成形されてなるか
ら、外面部に複数の磁極を有するとともに、内面部（シ
ャフト装着部）にも磁極を有し、図１、図２で示した従
来装置により得られる磁石に比べて高度に極異方磁場配
向され、大きな磁気特性を有する。 【００１１】図６、図７は、それぞれ本発明によるマグ
ネットロールに用いられる極異方配向樹脂永久磁石片の
一例を示す斜視図である。 【００１２】図８は本発明によるマグネットロールの概
略断面図で、極異方配向樹脂永久磁石片２個（８）
（８）がシャフト（１０）に装着されている。 【００１３】図９は本発明によるマグネットロールの他
の実施態様を示し、シャフト（１０）に極異方配向永久
磁石片（８）と樹脂永久磁石片（９）が装着されてい
る。 【００１４】図１０又は図１１は、本発明によるそれぞ
れ別のマグネットロールの実施態様を示し、シャフト
（１０）に極異方配向永久磁石片（８）と必要に応じて
樹脂永久磁石片（９）及び／又は軟質磁性体片（１１）
が装着されている。 【００１５】本発明における極異方配向樹脂永久磁石片
は、バインダーとなる合成樹脂と粉体とを混合し押出成
形法、射出成形法又は圧縮成形法のいづれかで成形後固
化せしめた樹脂マグネットである。ここで合成樹脂とし
て、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、メ
ラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、その他の熱硬化
性樹脂、あるいはポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹
脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリフェニ
レンサルファィド樹脂、その他の熱可塑性樹脂が成形体
の形状や成形方法、あるいは必要耐熱温度等のマグネッ
トロールの設計上、及び生産方式上の理由により適宜選
択又は併用して用いられる。 【００１６】粉体としては、フェライト粉体や希土類磁
性粉体即ち、具体的には磁気異方性の大きいストロンチ
ウムフェライトやバリウムフェライトのようなマグネッ
トプラムバイト型フェライト粉体あるいはＳｍＣｏ5 系
Ｓｍ2 Ｃｏ17系もしくはＮｄ−Ｆｅ−Ｂ元素を主体とす
る希土類系磁性粉体が好ましく、中でもマグネトプラム
バイト型フェライト粉体は安価で、安定であるため特に
好適である。 【００１７】また、粉体の充填率及び配向を高めるため
に、滑剤や加工性改良剤、その他の添加剤を加えたり、
粉体の表面をシランカップリング剤やチタネート系表面
処理剤あるいはリン化合物であらかじめ処理することが
好ましい 【００１８】更に本発明に係わる極異方配向樹脂磁石片
は、成形時にマグネットロールに組み立てた時シャフト
に相当する部分、即ち極異方配向の極に相当する部分に
配向のための磁場印加ヨークの１つを存在させているの
で、従来法に比べ配向のための印加磁場強度を高めるこ
とが可能となり、磁性粉体の配向度が高められ、通常の
異方性樹脂永久磁石片より強力な磁力を得ることができ
る。また、本発明で用いられる軟質磁性体片は、鉄、パ
ーマロイ、ケイ素鋼等の透磁率の高いものが好ましい。 【００１９】 【発明の効果】本発明により得られるマグネットロール
は１片で複数個の磁極を有する樹脂永久磁石片が装着で
きるうえ、装着数も少なく２〜３回の接着工程でよいた
め生産性が高く、しかも、シャフト装着部付近の磁石内
面部にも磁極を有するので強い表面磁場強度をもち、且
つ寸法精度が良好で従来品に見られるような偏心も起こ
さないので、良質で生産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】従来の押出法による極異方配向樹脂磁石片製造
のためのダイ及びヨーク部分の概略断面図である。 【図２】従来の射出法による極異方配向樹脂磁石片製造
のための金型及びヨーク部分の概略断面図である。 【図３】従来の極異方配向樹脂磁石片の概略図である。 【図４】本発明に用いられる極異方配向樹脂永久磁石片
を押出法によって製造するためのダイ及びヨーク部分の
概略断面図である。 【図５】本発明に用いられる極異方配向樹脂永久磁石片
を押出法によって製造するためのダイ及びヨーク部分の
概略断面図である。 【図６】本発明に用いられる極異方配向樹脂永久磁石片
の一例を示す概略図である。 【図７】本発明に用いられる極異方配向樹脂永久磁石片
の一例を示す概略図である。 【図８】本発明によるマグネットロールの実施態様を示
す概略図である。 【図９】本発明によるマグネットロールの実施態様を示
す概略図である。 【図１０】本発明によるマグネットロールの実施態様を
示す概略図である。 【図１１】本発明によるマグネットロールの実施態様を
示す概略図である。 【符号の説明】 １ ダイ非磁性部 ２ ダイ磁性部 ３ キャビティ ４ ヨーク ５ 励磁コイル ６ 金型非磁性部 ７ 金型磁性部 ８ 極異方配向樹脂永久磁石片 ９ 樹脂永久磁石片 １０ シャフト １１ 軟質磁性体片
のためのダイ及びヨーク部分の概略断面図である。 【図２】従来の射出法による極異方配向樹脂磁石片製造
のための金型及びヨーク部分の概略断面図である。 【図３】従来の極異方配向樹脂磁石片の概略図である。 【図４】本発明に用いられる極異方配向樹脂永久磁石片
を押出法によって製造するためのダイ及びヨーク部分の
概略断面図である。 【図５】本発明に用いられる極異方配向樹脂永久磁石片
を押出法によって製造するためのダイ及びヨーク部分の
概略断面図である。 【図６】本発明に用いられる極異方配向樹脂永久磁石片
の一例を示す概略図である。 【図７】本発明に用いられる極異方配向樹脂永久磁石片
の一例を示す概略図である。 【図８】本発明によるマグネットロールの実施態様を示
す概略図である。 【図９】本発明によるマグネットロールの実施態様を示
す概略図である。 【図１０】本発明によるマグネットロールの実施態様を
示す概略図である。 【図１１】本発明によるマグネットロールの実施態様を
示す概略図である。 【符号の説明】 １ ダイ非磁性部 ２ ダイ磁性部 ３ キャビティ ４ ヨーク ５ 励磁コイル ６ 金型非磁性部 ７ 金型磁性部 ８ 極異方配向樹脂永久磁石片 ９ 樹脂永久磁石片 １０ シャフト １１ 軟質磁性体片
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭58−182210（ＪＰ，Ａ)
実開 昭61−90212（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．断面が円弧形状のキャビティの外周面に複数の配向
用磁場印加ヨークを存在させ、内側中央部に配向用磁場
印加ヨークを存在させて極異方磁場配向成形することに
より外周面に複数の磁極を有するとともに、内側中央部
にも磁極を有する極異方配向樹脂永久磁石片を得、該磁
石片の少なくとも１個をシャフト上に装着することを特
徴とするマグネットロールの製造方法。 ２．極異方配向樹脂永久磁石片の他に、樹脂永久磁石片
及び／又は軟質磁性体片をシャフト上に装着する請求項
１記載のマグネットロールの製造方法。 ３．軟質磁性体片が鉄、パーマロイ、ケイ素鋼、その他
の透磁率の高い軟質磁性体からなる請求項２記載のマグ
ネットロールの製造方法。 ４．２個の極異方配向樹脂永久磁石片をシャフト上に装
着する請求項１、２又は３記載のマグネットロールの製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23987796A JP2756958B2 (ja) | 1996-08-21 | 1996-08-21 | マグネットロールの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23987796A JP2756958B2 (ja) | 1996-08-21 | 1996-08-21 | マグネットロールの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09120927A JPH09120927A (ja) | 1997-05-06 |
| JP2756958B2 true JP2756958B2 (ja) | 1998-05-25 |
Family
ID=17051217
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23987796A Expired - Lifetime JP2756958B2 (ja) | 1996-08-21 | 1996-08-21 | マグネットロールの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2756958B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107209471B (zh) * | 2015-01-28 | 2020-06-26 | 日立金属株式会社 | 成型装置、模具、磁力辊的制造方法以及磁力辊的磁化方法 |
-
1996
- 1996-08-21 JP JP23987796A patent/JP2756958B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09120927A (ja) | 1997-05-06 |
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