JP3784549B2 - Magnetic seal structure - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、微細なトナー等を用いる機器に使用する磁気シール構造に関する。尚、本明細書においては、着磁する前の未着磁状態の磁石素材(本体)についても磁石と称するものとする。
【0002】
【従来の技術】
各種の電子機器やOA機器のプリンタには、微細なカーボンのトナーを磁化して印刷に供するマグネットロールを含むカートリッジ80が用いられている。
係るカートリッジ80は、図7(A)に示すように、カートリッジケース81内の中央部にトナー82を配置し、このトナー82に接触可能に図示しないマグネットロールが回転可能に支持されている。係るマグネットロール両端の回転軸Jは、図示のように、ケース81両端の各側壁83の上辺に配置した磁気シール材84に近接して、磁気シールされている。
【0003】
即ち、磁気シール材84は、内周面85がその長手方向に沿って交互にN・S異極になるよう多極着磁された半円形部86と、その一端から水平に延びる直線部88とからなる。この直線部88の上面も上記同様に多極着磁されている。
従って、回転軸Jと磁気シール材84との僅か0.5mm程の隙間からトナー82が外部に漏洩しようとしても、磁化されたトナー82は半円形部86の内周面85上、又は直線部88の上面における反対極の磁極部分に磁気吸着される。
【0004】
しかし、カートリッジ80の各側壁83の上辺と、磁気シール材84の下面との間に僅かな隙間が形成されることがある。この隙間は、側壁83及び磁気シール材84双方の成形精度の誤差によって、主に形成される。
上記磁気シール材84の下面と各側壁83の上辺との隙間をなくすため、図7(B)に示すように、半円形部86と直線部88の下面87,89に沿って所謂両面テープ90を貼り付け、且つこのテープ90を介して磁気シール材84の下面全体にスポンジ状の細長いシール片92を接着している。
【0005】
【発明が解決すべき課題】
しかしながら、上記テープ90を細長い磁気シール材84の下面全体に渉って貼り付け、更に細長いシール片92の接着をそれぞれ手作業で行うことは、工数及び労力を要しコスト高になると共に、シール特性もバラツキ易くなる、という問題点があった。
本発明は、以上の従来の技術における問題点を解決し、工数及び労力を低減し、且つ、高く安定したシール特性を得ることが可能な磁気シール構造を提供することを課題とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するため、シールすべき面に沿って配置する磁石の両表面に交互に異極となる多極着磁を施し、回転軸及びケースの双方との近接面及び接触面を磁気シールすることに着想して成されたものである。
即ち、本発明の磁気シール構造(請求項1)は、回転軸とカートリッジケースとの間にそれぞれギャップを介して磁気シール材を配置する磁気シール構造であって、上記磁気シール材は、略一定の矩形断面を有し且つ円弧形を呈して一体成形された磁石本体と、係る磁石本体の内周面および外周面以外の何れかの側面に、この側面の略全体を覆うように固着した軟磁性のヨーク板と、を含み、上記磁石本体には、互いに平行な内周面および外周面に着磁され、当該磁石本体の厚さ方向で互いに異極となり且つ本体の各周面の長手方向に沿って交互に異極となるように着磁された磁極部分が形成されている、ことを特徴する。
【0007】
これによれば、平行な一対の各表面ごとに、近接又は接触する回転軸及びカートリッジケース側との各ギャップでそれぞれ形成する磁束により、磁化されたトナー等を異極に吸着しその漏洩を防ぐと共に、各磁極からの磁束はヨーク板に集束するので、トナー等のシールを確実に行うことができる。
また、本発明には、前記磁気シール材の磁石本体は、前記円弧形の少なくとも一端にその外向き放射状に直線形を一体に有する形状を有するものである、磁気シール構造(請求項2)も含まれる。
これによれば、例えばプリンタ等のカートリッジにおいて、内部のトナーを磁化するマグネットロールの回転軸と一方の着磁表面とが近接するギャップからトナーの漏れを防ぐと共に、カートリッジケースと近接する他方の着磁表面でも当該磁気シール材と近接するケース側とのギャップからトナーの漏れを防げ、且つ回転軸付近の直線形でのシールも確保することができる。
【0008】
更に、本発明には、前記磁気シール材における磁石本体の各周面の長手方向に沿って交互に異極となるように着磁した磁極部分は、上記各周面の長手方向に沿って傾斜している、磁気シール構造(請求項3)も含まれる。
これによれば、上記マグネットロールの回転軸の回転に伴って磁化されたトナーが磁気シール材の着磁表面とのギャップから外部に移動しようとしても、何れかの異極部分に一層吸着され易くなるので、その漏れを確実に防止できる。
【0009】
また、本発明には、前記カートリッジケースは、前記ギャップを介して前記磁気シール材を配置する凹み部を有する、磁気シール構造(請求項4)も含まれる。
これにより、磁石本体の他方の着磁面でもトナー等を各磁極に吸着するため、ギャップを介して面接触するカートリッジケースの凹み部から、トナーの漏洩を防ぐことが可能となる。
【0010】
更に、本発明には、前記カートリッジケースの凹み部の表面には、軟磁性の支持材が固着されている、磁気シール構造(請求項5)も含まれる。
これによれば、磁石の他方の着磁面と対向する凹み部との間を通る磁束により、上記軟磁性の支持材が磁化されるため、磁気シール材とカートリッジの凹み部とのギャップでトナーを更に吸着することができるので、一層確実な磁気シールを実現可能とし、且つ上記トナーの漏れを防ぎ得る。
【0011】
尚、前記磁石は、超急冷法による鉄−希土類元素(例えばネオジウムNd)−ボロン系合金の粉末と、樹脂バインダとの混合物からなる。このため、狭いスペースに配置される磁気シール材においても、その高い磁気特性に基づき、前記回転軸との隙間等で確実な磁気シールを果たすことが可能となる。尚、上記樹脂磁石に限らず、焼結磁石や鋳造磁石を用いても良い。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下において本発明の実施に好適な形態を図面と共に説明する。
図1(A)は、本発明の磁気シール構造に用いる1形態の磁気シール材1の斜視図を示す。
この磁気シール材1は、円弧形4の一端に外向き放射状に延びる直線形6を一体に有する磁石本体2と、その外側面に固着された略相似形状のヨーク板10とからなる。磁石本体2の図示で奥行き側の内周面と手前側の外周面とは、互いに平行な一対の表面で、図1(B)に示すように、その厚さ方向で互いにN・S異極になり、それぞれの長手方向に沿って交互にN・S異極になるように着磁された磁極部分である。尚、磁石本体2は、超急冷法による鉄−Nd等の希土類元素−ボロン系合金の粉末と樹脂バインダとの混合物を後述する方法で射出成形したものを、更に後述する着磁ヨークで上記のように着磁したものである。
【0013】
また、上記ヨーク板10は、軟鉄又はニッケル等の軟磁性材からなる薄板で、上記磁石本体2の円弧形4の外側面全体をほぼ覆う円弧部12と、上記直線形6の外側面の約半分を覆う直線部18とを有する。円弧部12と直線部18の長手方向に沿う外周面側には、浅い凹部14が複数形成され、且つ内部には複数の透孔16が穿設されている。図1(B)にも示すように、各凹部14と透孔16の内部にも磁石本体2の一部が進入している。
【0014】
図1(C)は、係る磁気シール材1を用いた本発明の磁気シール構造を示し、プリンタ等のカートリッジケース20の上辺に形成した凹み部22の表面に、軟磁性の支持材24を固着している。この支持材24は、アール部26と直線部28とを一体に有し、且つその上面は磁気シール材1の外周面に倣った形状を有する。従って、支持材24のアール部26と直線部28の上に、磁気シール材1が図示のようにセットされる。また、磁気シール材1における磁石本体2の円弧形4の内周面上に、マグネットロールRの回転軸Jが挿入される。
尚、この回転軸Jの図示しない軸受けは、磁気シール材1の外側付近に配置される。また、カートリッジケース20の上には図示しない蓋が被覆される。
【0015】
その結果、図2(A)に示すように、ローラRの回転軸Jと磁気シール材1における磁石2の円弧形4の内周面との間には、約0.5mmのキャップが形成される。また、円弧形4の外周面とケース20上の支持材24との間にも、両者の成形精度に応じて約0.1〜0.3mm程度のギャップが形成される。
ところで、カートリッジケース20内でマグネットロールRに磁化されたトナーは、所定の印刷に活用されるが、一部のトナーは上記各ギャップ内に進入しケース20の外へ漏れようとする。磁石2の円弧形4の内周面における各N・S磁極は、その長手方向に沿って近接するローラRの回転軸Jとの間で連続した波形の磁束を形成し、且つ外側面のヨーク板10に磁束の一部を集束させる。
従って、磁石本体2と回転軸Jとのキャップ内に進入した磁化されたトナーは、上記磁束に誘導されて円弧形4の内周面上又は回転軸Jの表面上の何れかの異極のN・S磁極部分に吸着される。
【0016】
一方、磁石2の円弧形4及び直線形6の外周面における各N・S磁極は、その長手方向に沿って近接する支持材24との間で連続した波形の磁束を形成し、且つ外側面のヨーク板10に磁束の一部を集束させる。従って、磁石本体2と支持材24とのキャップ内に進入した磁化されたトナーも、上記磁束に誘導され磁石2の外周面上又は支持材24の上面の何れかの異極のN・S磁極に吸着される。しかも、各ギャップの外側寄りでは、ヨーク板10に磁束をその内部に集束させるので、トナーはケース20の外側に漏れず且つ各ギャップ内を埋める。この結果、回転軸Jとカートリッジケース20との間に磁気シール材1を介在させることにより、係る位置における磁気シールを確実に行わしめることができる。
【0017】
図2(B)〜(D)は、ヨーク板10の参考形態に関する。
図2(B)に示すヨーク板10は、図示の円弧部12と図示しない直線部18とを、磁石本体2の外周面側(図示で左側)に沿って延長させた延在部13を有する。この延在部13は、図示のように磁石本体2の外周面とケース20の上辺の凹み22との隙間を塞ぎ、且つその先端寄りの部分はケース20の外側面に面接触する。従って、延在部13はケース20内からのトナーの漏れを防ぐと共に、磁石20の外周面側の各N・S磁極との間で磁束を形成し且つ集束するため、磁化されたトナーも何れかの異極に吸着させることも可能である。尚、ケース20の凹み22内に前記支持材24を固着して使用すると一層シール特性が向上する。
【0018】
図2(C)に示すヨーク板10の円弧部12(直線部18)も、磁石本体2の外周面側に沿って延在部13を有するが、その先端を直角に折り曲げ且つ磁石本体2の外周面と平行に延びる平行部17を有する。この平行部17の下面は、ケース20の凹み22に倣った形状とされる。この平行部17は、磁石本体2の外周面側の各N・S極との間で波形の磁束を形成する。且つ磁束の一部を延在部13を介して集束する。従って、前記支持材24を省略でき、且つ磁気シール材1とケース20とのキャップからのトナーの漏れを確実に防止することができる。
【0019】
更に、図2(D)に示すヨーク板10の円弧部12(直線部18)も、上記延在部13と平行部17を有すると共に、平行部17を延在部13の中間から直角に延びさせている。延在部13の先端寄りには、ケース20の外側面に面接触する先端(下端)部分19が位置する。これによると、平行部17及び延在部13において上記同様の磁束の形成及び集束を行うと共に、先端部分19によっても、ケース20内からのトナーの漏れを防ぐこともできる。この場合、平行部17は必ずしもケース20の凹み22に倣った形状にする必要もなく、且つ延在部13との結合はレーザ溶接やロウ付け等によって行うことも可能である。
【0020】
図3は、前記磁気シール材1の製造方法に関する。
図3(A)は、前述したヨーク板10を示し、その円弧部12と直線部18の外周縁には複数の浅い凹部14と、それらの間に凸部15が形成されている。
先ず、図3(B)に示すように、ヨーク板10を金型30の割り型32,33間におけるキャビティ34内の底部に挿入する。係るキャビティ34は、磁石本体2に倣った相似形状であり、且つその上面に射出孔36が垂設されている。そして、図中の矢印に示すようにして、前記合金粉末と樹脂バインダとの混合物からなる磁石材料を上記キャビティ34内に射出し充填する。この際、各凹部14により、ヨーク板10を図示でキャビティ34内の左側に押圧する。
【0021】
次いで、金型30の割り型32,33を開くと、図3(C),(c)にそれぞれ外・内側面を示すように、ヨーク板10をその外側面に一体に固着した円弧形4と直線形6とからなる磁石本体2が得られる。ヨーク板10の各凹部14内にも磁石素材の一部が進入して、上記射出成形時にキャビティ34内におけるヨーク板10を所定の位置に設定し、磁石2にバリが付設されるのを防いでいる。また、ヨーク板10の各透孔16内にも磁石素材の一部が進入し、ヨーク板10と磁石本体2との固着を強固にする。
更に、図3(D),(E)に示すように、磁石本体2の内外周面に対し、厚さ方向でN・S異極とし且つ長手方向に沿って交互にN・S異極となるように、次述する着磁を施すことにより、磁気シール材1が得られる。
【0022】
図4(A),(B)は、磁石本体2の円弧形4及び直線形6に対する着磁状態を示す。図4(A)及び(C)に示すように、上記円弧形4の内外周面を着磁する着磁ヨーク40は、円弧形4の内外周面に沿って平行な一対の湾曲したヨーク本体41,42と、そられの内面に垂直に形成された複数の丸溝43,44と、これらの狭い開口部から各丸溝43,44内に挿入され、且つ隣接する丸溝43同士、又は丸溝44同士をジグザグ状に通過するコイル(銅線)Cからなる。尚、ヨーク本体41,42は、純鉄、又は機械構造用炭素鋼(JIS:S10C,S15C)からなる継鉄、或いはFe−Ni系のパーマロイ合金等を切削加工したものである。
【0023】
また、図4(B)に示すように、直線形6の内外周面を着磁する着磁ヨーク45も、直線形6の内外周面に沿って平行な一対の直線状のヨーク本体46,47とそられの内面に垂直に形成された複数の丸溝48,49と、これらの狭い開口部から各丸溝48,49内に挿入され、且つ隣接する丸溝48同士、又は丸溝49同士をジグザグ状に通過するコイルCからなる。
次に、着磁ヨーク45を例として直線形6に対する着磁を説明する。図4(D)に示すように、ヨーク本体46,47間に直線形6を近接して挿入し、各コイルCに直流電流を流す。この場合、2つのコイルCは互いに逆向きに巻付けられているか、或いは同じ向きの巻付けで逆向きに通電される。
【0024】
すると、各コイルCへの通電により、フレミングの法則に基づき、図中の矢印のように直線部6を貫通して左右方向にジグザグ状に磁束が通過する。係る状態を所要時間保つことにより、磁束の通過した磁石本体2(直線形6)の各表面にはN極又はS極が交互に着磁される。尚、円弧形4の着磁も着磁ヨーク40を用いて同様の操作により、直線部6と同時に又は追って別に施される。
その結果、図4(E)に示すように、円弧形4及び直線形6の内・外周面に対し、厚さ方向において磁気的に飽和したN・Sの異極となり、且つ各周面の長手方向に沿って交互にN・Sの異極となる磁極部分を有する磁石2が得られる。
係る着磁操作は、磁石本体2をヨーク板10に固着した後に行うが、図4(E)のように磁石本体2のみを単独で先に着磁しても良い。尚、上記着磁ヨーク40,45を一体化した単一の着磁ヨークを用いて一度に着磁することもできる。
【0025】
図5(A)は、上記着磁ヨーク40の変形形態40′を示す。このヨーク40′は、平行な一対の湾曲したヨーク本体41′,42′と、そられの内面に斜めに形成された複数の丸溝43′,44′と、これらの狭い開口部から各丸溝43′,44′内に挿入され、且つ隣接する丸溝43′同士、又は丸溝44′同士を傾斜してジグザグ状に通過するコイルCからなる。また、同様に丸溝48,49を傾斜させた着磁ヨーク45′(図示せず)を併用することによって、図5(B)に示すように、円弧形4及び直線形6の各内・外周面にその長手方向に沿って互いに傾斜したN・S極を交互に着磁させた磁石2′を得ることができる。この磁石2′を磁気シール材1に用いると、前記ロールRの回転軸Jとの間におけるトナーの漏れを一層確実に防ぐことが可能となる。
【0026】
図5(C)は、リング形を呈する参考形態の磁石本体52の内・外周面にその長手方向に沿ってN・S極を着磁させた磁石52を示す。この磁石本体52を得るには、前記合金粉末と樹脂バインダとの混合物を図示しないリング形のキャビティ内に充填し射出成形する。また、上記着磁を施すには、前記着磁ヨーク40の各ヨーク本体41,42を同心のリング形とし、その間に磁石本体52を挿入して、前記同様に各コイルCに通電することによる。
また、図5(D)に示す円弧形を呈する参考形態の磁石62は、同形の磁石本体62を用意し、且つ前記着磁ヨーク40を用いて着磁することにより得られる。
更に、図5(E)に示す直線形を呈する参考形態の磁石72は、同形の磁石本体72を前記着磁ヨーク45を用いて着磁することにより得られる。
【0027】
図6は、上記磁石52,62,72を用いた参考形態の磁気シール材に関する。
図6(A)は、上記磁石52の一方の側面(外側面)に同じ形状で且つ薄いヨーク板54を固着した磁気シール材50を示す。このシール材50によれば、前記ロールRの回転軸Jを内部に貫通させ、且つその外周面も前記ケース20やその蓋との間で磁気シールを果たすことが可能となる。また、図6(B)の断面図に示すように、上記ヨーク板54を磁石52の周囲に放射状に延在させた円形の延在部55を一体に有する磁気シール材50aとすることもできる。これにより、磁石52の外周面でも前記ケース20やその蓋との間で確実に磁気シールし得る。
尚、係る磁気シール材50,50aは、前記支持材24を併用することが望ましい。また、ヨーク板54との固着は磁石本体52の着磁前でも行え、且つヨーク板54内に前記透孔16を形成しておくと、強固な固着を得ることができる。
【0028】
更に、図6(C)の断面図のように、上記ヨーク板54に設けた延在部55の先端から直角に磁石52の着磁面(N・S極)と平行な平行部56を全周に沿って設けた磁気シール材50bとすることもできる。加えて、図6(D)に示すように、上記延在部55の中間から直角に磁石52の着磁面と平行な平行部56を設け、且つ延在部55が先端部分58を有する磁気シール材50cとすることも可能である。これらの磁気シール材50b,50cによれば、前記図2(C),(D)に示したと同様なケース20への装着と同様な磁気シール効果を得ることができる。
【0029】
図6(E)は、前記磁石62の一方の側面(外側面)に同じ形状のヨーク板64を固着した磁気シール材60を示す。このシール材60によれば、前記ロールRの回転軸Jをキャップを介して支持し、回転軸J及び前記ケース20との各ギャップにおいて磁気シールできる。また、図6(F)に示すように、上記ヨーク板64を磁石62の外周面側に放射状に延在させた円弧形の延在部66を一体に有する磁気シール材60′とすることもできる。更に、図6(G)に示すように、上記ヨーク板64に設けた延在部66の先端から直角に磁石62の着磁面(N・S極)と平行な平行部68を設けた磁気シール材60″とすることもできる。尚、平行部68を延在部66の中間から設けた形態にすることも可能である。これらの磁気シール材60′,60″によっても、前記回転軸J及びケース20との双方のギャップの磁気シールを果たすことができる。
【0030】
図6(H)は、前記磁石72の一方の側面(外側面)に同じ形状で且つ薄いヨーク板74を固着した磁気シール材70を示す。このシール材70によれば、例えば前記ケース20と蓋間の直線状のギャップにおいて磁気シールすることができる。また、図6(I)に示すように、上記ヨーク板74を磁石72の一方の周面側に延在させた矩形の延在部76を一体に有する磁気シール材70′とすることもできる。更に、図6(J)に示すように、上記ヨーク板74に設けた延在部76の先端から直角に磁石72の着磁面(N・S極)と平行な平行部78を設けた磁気シール材70″とすることもできる。尚、平行部78を延在部76の中間から設けた形態にすることも可能である。これらにより、直線状のギャップにおいて磁気シールを確実に行うことが可能となる。
【0031】
本発明は以上において説明した各形態に限定されるものではない。
例えば、ヨーク板は、前記軟磁性の金属薄板をプレスで打ち抜いたり、更に前記平行部を得るために折り曲げ加工、溶着、又はロウ付けしたりする他、精密鋳造によって最終形状に成形することも可能である。
更に、磁石(本体)の材質は、前記の形態の他、サマリウム−コバルト系合金粉末を用いたり、樹脂バインダとしてポリアミド系やPPS等の耐熱性に優れた樹脂を用いることも可能である。
尚、本発明の磁気シール構造は、トナー等の微粉末を用いるプリンタや複写機に限らず、防塵性を要する各種の機器に適用することも可能である。
【0032】
【発明の効果】
以上において説明した本発明の磁気シール構造によれば、矩形断面を有する円弧形状の磁石本体における平行な一対の周面に厚さ方向で異極となり且つ各周面の長手方向に反って交互に異極となるように着磁した磁極部分を有し、且つその側面にヨーク板を固着した磁気シール材を用いるため、磁石本体の各周面と各種ロールの回転軸およびカートリッジとの各ギャップにおける磁気シールが可能となり、且つ磁束がヨーク板に集束するので、トナー等の漏れを確実に防止できる。
また、請求項2の磁気シール構造によれば、各種ロールの回転軸に近接する部分のキャップにおける磁気シールを一層良好に果たすことができる。
更に、請求項3,4の磁気シール構造によれば、マグネットロールの回転軸の回転により磁化されたトナーが磁気シール材の着磁面とのギャップから外部に出ようとしても、何れかの異極部分に一層吸着され易くなるので、その漏れを確実に防止できる。
加えて、請求項5の磁気シール構造によれば、磁気シール材とこれが装着されるカートリッジケースとのギャップにおいても、ケース側に軟磁性の支持材を固着されているため、磁気シールを一層確実に行うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 (A)は本発明に用いる磁気シール材を示す斜視図、(B)は(A)中のB−B断面図、(C)はこの磁気シール材を用いた本発明の磁気シール構造を示す概略図。
【図2】 (A)は図1(C)中のa−a断面図、(B)〜(D)は参考形態を示す部分断面図。
【図3】 (A)〜(D)及び(c)は図1の磁気シール材の各製造工程を示す概略図、(E)は(D)中のE−E断面図。
【図4】 (A)〜(D)は図1の磁気シール材の磁石本体への着磁工程又はこれらに用いる着磁ヨークを示す概略図、(E)は着磁された磁石の斜視図。
【図5】 (A)は異なる着磁ヨークを示す斜視図、(B)はこれにより着磁された磁石の斜視図、(C)〜(E)は参考形態の着磁された各磁石を示す斜視図。
【図6】 (A)〜 ( J ) は図5 ( C ) 〜(E)の磁石を用いた参考形態の磁気シール材を示す概略図。
【図7】 (A)は従来の磁気シール材を用いたカートリッジの断面図、(B)は従来の磁気シール材の側面図。
【符号の説明】
1………………磁気シール材
2,2′………磁石本体/磁石
4………………円弧形
6………………直線形
10……………ヨーク板
20……………カートリッジケース
22……………凹み部
24……………支持材
N………………磁極(磁極部分)
S………………磁極(磁極部分)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a magnetic seal structure used in equipment using fine toner or the like. In this specification, an unmagnetized magnet material (main body) before magnetization is also referred to as a magnet.
[0002]
[Prior art]
A cartridge 80 including a magnet roll that magnetizes fine carbon toner and uses it for printing is used in printers of various electronic devices and OA devices.
In the cartridge 80, as shown in FIG. 7A, a
[0003]
That is, the
Therefore, even if the
[0004]
However, a slight gap may be formed between the upper side of each
In order to eliminate a gap between the lower surface of the
[0005]
[Problems to be Solved by the Invention]
However, sticking the
It is an object of the present invention to provide a magnetic seal structure that solves the problems in the prior art described above, reduces man-hours and labor, and can obtain a highly stable seal characteristic.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present invention for solving the above problems, subjected to multipolar magnetization to be different poles alternately on both surfaces of the magnets arranged along the surface to be sealed, near surface between both rotary Jiku及 beauty cases And the idea of magnetically sealing the contact surface.
That is, the magnetic seal structure according to the present invention (Claim 1) is a magnetic seal structure in which a magnetic seal material is disposed between each of the rotating shaft and the cartridge case via a gap, and the magnetic seal material is substantially constant. fixation of the magnet body integrally molded exhibits且one arcuate has a rectangular cross-section, in any aspect other than the inner and outer peripheral surfaces of the magnet body according, to cover substantially the entire of the side The magnet body is magnetized on the inner circumferential surface and the outer circumferential surface that are parallel to each other, have different polarities in the thickness direction of the magnet body, and each of the circumferential surfaces of the body. It is characterized in that magnetic pole portions magnetized so as to have different polarities alternately along the longitudinal direction are formed .
[0007]
According to this, magnetized toner and the like are attracted to different poles and prevented from leaking by the magnetic fluxes formed by the gaps between the rotating shaft and the cartridge case side that are close to or in contact with each pair of parallel surfaces. At the same time, since the magnetic flux from each magnetic pole is focused on the yoke plate, the toner or the like can be reliably sealed.
Further, the present invention, the magnet body of the magnetic seal member is one having a shape integrally having straight linear in its outward radially on at least one end of the arc-shaped, magnetic seal structure (claim 2) Is also included.
According to this, for example, in a cartridge such as a printer, toner leakage is prevented from the gap between the rotating shaft of the magnet roll that magnetizes the internal toner and one magnetized surface, and the other adhering that is close to the cartridge case. prevent toner leakage from the gap between the case side adjacent with the magnetic seal member in磁表surface, and also sealing at the linear near the rotational axis can be ensured.
[0008]
Further, the present invention, the longitudinal magnetic pole portion magnetized to be different poles alternate along the each circumferential surface of the magnet body in the magnetic seal member along the longitudinal direction of the side faces inclined A magnetic seal structure (claim 3) is also included.
According to this, even when the toner magnetized with the rotation of the rotating shaft of the magnet roll tries to move outside from the gap with the magnetized surface of the magnetic seal material, it is more easily attracted to any of the different polar parts. Therefore, the leakage can be surely prevented.
[0009]
The present invention also includes a magnetic seal structure (claim 4) in which the cartridge case has a recess for arranging the magnetic seal material through the gap .
As a result, toner and the like are attracted to the magnetic poles on the other magnetized surface of the magnet body, so that it is possible to prevent toner leakage from the recessed portion of the cartridge case that is in surface contact with the gap .
[0010]
Furthermore, the present invention includes a magnetic seal structure in which a soft magnetic support material is fixed to the surface of the recess portion of the cartridge case (Claim 5) .
According to this, since the soft magnetic support material is magnetized by the magnetic flux passing between the other magnetized surface of the magnet and the opposite concave portion, the toner is formed in the gap between the magnetic seal material and the concave portion of the cartridge. Therefore, it is possible to realize a more reliable magnetic seal and prevent the toner from leaking.
[0011]
The magnet is made of a mixture of an iron-rare earth element (for example, neodymium Nd) -boron alloy powder by a rapid quenching method and a resin binder . For this reason , even in a magnetic seal material arranged in a narrow space, it is possible to achieve a reliable magnetic seal in a gap with the rotating shaft or the like based on its high magnetic characteristics. In addition, you may use not only the said resin magnet but a sintered magnet and a cast magnet.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the following, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1A shows a perspective view of one form of the
The
[0013]
The
[0014]
FIG. 1C shows a magnetic seal structure of the present invention using such a
A bearing (not shown) of the rotary shaft J is disposed near the outside of the
[0015]
As a result, as shown in FIG. 2A, a cap of about 0.5 mm is formed between the rotating shaft J of the roller R and the inner peripheral surface of the
By the way, the toner magnetized by the magnet roll R in the
Therefore, the magnetized toner that has entered the cap of the
[0016]
On the other hand, the NS magnetic poles on the outer peripheral surfaces of the
[0017]
2B to 2D relate to a reference form of the
The
[0018]
The arc portion 12 (straight portion 18) of the
[0019]
Further, the arc portion 12 (straight portion 18) of the
[0020]
Figure 3 relates to a process for the preparation of the
3 (A) is shown the
First, as shown in FIG. 3B, the
[0021]
Then, opening the
Further, as shown in FIGS. 3D and 3E, with respect to the inner and outer peripheral surfaces of the
[0022]
FIGS. 4A and 4B show the magnetized state of the
[0023]
4B, the magnetized yoke 45 that magnetizes the inner and outer peripheral surfaces of the
Next, magnetization of the
[0024]
Then, by energizing each coil C, based on Fleming's law, the magnetic flux passes through the
As a result, as shown in FIG. 4E, the inner and outer peripheral surfaces of the
This magnetizing operation is performed after the
[0025]
FIG. 5A shows a
[0026]
FIG. 5C shows a
Also, the
Further, the
[0027]
Figure 6 relates to a magnetic seal member references form using the
FIG. 6A shows a
The
[0028]
Further, as shown in the cross-sectional view of FIG. 6C, all
[0029]
FIG. 6E shows a
[0030]
FIG. 6H shows a
[0031]
The present invention is not limited to the embodiments described above.
For example, yaw click plate, said or punched by a press of the soft magnetic sheet metal, further bent in order to obtain the parallel portion machining, welding, or brazed addition to or, be formed into final shape by precision casting Is also possible.
Further, as the material of the magnet (main body), it is possible to use samarium-cobalt alloy powder, or a resin having excellent heat resistance such as polyamide or PPS as the resin binder, in addition to the above-described form.
The magnetic seal structure of the present invention can be applied not only to printers and copiers that use fine powders such as toner, but also to various devices that require dust resistance.
[0032]
【The invention's effect】
According to the magnetic seal structure of the present invention described above, a pair of parallel circumferential surfaces in the arc- shaped magnet body having a rectangular cross section have different polarities in the thickness direction and alternately warp in the longitudinal direction of each circumferential surface. Since a magnetic seal material having a magnetic pole portion magnetized so as to have a different polarity and having a yoke plate fixed to the side surface thereof is used, the gap between the peripheral surface of the magnet body , the rotating shafts of various rolls, and the cartridge Magnetic sealing becomes possible and the magnetic flux is concentrated on the yoke plate, so that leakage of toner or the like can be reliably prevented.
In addition, according to the magnetic seal structure of the second aspect, the magnetic seal can be more satisfactorily performed in the cap in the portion adjacent to the rotating shaft of various rolls.
Further, according to the magnetic seal structure of the third and fourth aspects, even if the toner magnetized by the rotation of the rotating shaft of the magnet roll tries to come out from the gap with the magnetized surface of the magnetic seal material, any difference is caused. Since it becomes easier to be adsorbed to the pole portion, the leakage can be reliably prevented .
In addition, according to the magnetic seal structure of the fifth aspect, since the soft magnetic support material is fixed to the case side even in the gap between the magnetic seal material and the cartridge case to which the magnetic seal material is mounted, the magnetic seal is more surely secured. It becomes possible to do.
[Brief description of the drawings]
1 (A) is a perspective view showing a magnetic sealing member used in the present invention, (B) is sectional view taken along line B-B in (A), (C) the magnetic of the present invention using the magnetic seal member Schematic which shows a seal structure .
2A is a cross-sectional view taken along line aa in FIG. 1C, and FIGS. 2B to 2D are partial cross-sectional views illustrating a reference embodiment.
FIGS. 3A to 3D are schematic views showing manufacturing steps of the magnetic seal material of FIG. 1, and FIG. 3E is a cross-sectional view taken along line EE in FIG.
FIGS. 4A to 4D are schematic views showing a magnetizing step of the magnetic seal material of FIG. 1 on a magnet body or a magnetizing yoke used in these processes, and FIG. 4E is a perspective view of a magnetized magnet. .
5A is a perspective view showing different magnetized yokes, FIG. 5B is a perspective view of magnets magnetized thereby, and FIGS. 5C to 5E show magnetized magnets of the reference form. FIG.
6 (A) ~ (J) FIG 5 (C) ~ a schematic view showing a magnetic sealing member reference mode using the magnets (E).
7A is a sectional view of a cartridge using a conventional magnetic seal material, and FIG. 7B is a side view of the conventional magnetic seal material.
[Explanation of symbols]
1 ………………
20 …………… Cartridge Case
22 …………… Dent
24 …………… Support material N ……………… Magnetic pole (magnetic pole part)
S ……………… Magnet (Magnetic part)
Claims (5)
上記磁気シール材は、略一定の矩形断面を有し且つ円弧形を呈して一体成形された磁石本体と、係る磁石本体の内周面および外周面以外の何れかの側面に、この側面の略全体を覆うように固着した軟磁性のヨーク板と、を含み、
上記磁石本体には、互いに平行な内周面および外周面に着磁され、当該磁石本体の厚さ方向で互いに異極となり且つ本体の各周面の長手方向に沿って交互に異極となるように着磁された磁極部分が形成されている、
ことを特徴する磁気シール構造。 A magnetic seal structure in which a magnetic seal material is disposed between each of the rotation shaft and the cartridge case via a gap ,
It said magnetic seal member comprises a magnet body integrally molded exhibits且one arcuate has a substantially constant rectangular cross-section, in any aspect other than the inner and outer peripheral surfaces of the magnet body according this aspect And a soft magnetic yoke plate fixed so as to cover substantially the whole of
The magnet body is magnetized on inner and outer peripheral surfaces parallel to each other, and has different polarities in the thickness direction of the magnet main body, and alternately has different polarities along the longitudinal direction of each peripheral surface of the main body. The magnetic pole part magnetized in this way is formed ,
Magnetic seal structure characterized by that.
ことを特徴とする請求項1に記載の磁気シール構造。 The magnet body of magnetic seal member is one having a shape integrally having straight linear in its outward radially on at least one end of the arc-shaped,
The magnetic seal structure according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載の磁気シール構造。The cartridge case has a recess for arranging the magnetic sealing material through the gap .
The magnetic seal structure according to claim 1, wherein the magnetic seal structure is a magnetic seal structure .
ことを特徴とする請求項4に記載の磁気シール構造。A soft magnetic support material is fixed to the surface of the recess of the cartridge case .
The magnetic seal structure according to claim 4.
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