JP4299173B2 - 圧縮成形用コンパウンド材料、磁石成形体、及び、マグネットローラ - Google Patents

Description

本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンター等の画像形成装置において用いられるマグネットローラに埋設する磁石成形体を成形するための圧縮成形用コンパウンド材料、該圧縮成形用コンパウンド材料で成形された磁石成形体、及び、該磁石成形体を埋設させたマグネットローラよりなる現像ローラに関する。

従来、電子写真複写機、レーザープリンタ、ファクシミリ等の電子写真方式の画像形成装置においては、現像ローラとして、マグネットローラが用いられているが、このようなマグネットローラとしては、（１）円筒状に形成し外周面に軸方向に延びる複数個の磁極を設けてなる永久磁石材に軸を固着してなるマグネットローラにおいて、永久磁石材を、フェライト磁石系材料からなり実質的の円筒状に形成してなる本体と、この本体の特定の磁極若しくはその近傍に設けられた溝内に少なくとも一部が埋設固着してなりかつ等方性のＲ−Ｆｅ−Ｂ系磁性粉結合材料とからなる材料によって形成した磁石片とによって形成すること（特許文献１を参照。）（以下、「従来技術１」という。）、（２）断面が一様な構造をもちかつ周面に放射方向に異方性磁石ユニットが埋設された柱状体と該柱状体に埋設された異方性磁石ユニットを有するマグネット・ブロック、該マグネット・ブロックの外周を包囲するようもうけられかつ上記マグネット・ブロックに対して相対的に回転可能に支持された非磁性スリーブ、および上記マグネット・ブロックの中央に貫通される回転軸を有するマグネット・ロールにおいて、上記柱状体の外周面から内周面に達する幅溝を上記柱状体に放射方向に穿つと共に、上記幅溝内に上記柱状体の外周面から上記マグネット・ブロックの中央に貫通される回転軸外周面に達するよう異方性磁石ユニットを埋設すること（特許文献２を参照。）（以下、「従来技術２」という。）、並びに、（３）表面に軸方向に伸張する複数個の磁極を有する円柱状の永久磁石ロールの製造方法において、前記各磁極部分に対応する部分に溝を有しかつ両端に縮径部を有する円柱状の軸部材を可撓性材料からなる円柱状成形型内に装着し、前記溝内に磁性粉体を充填し、前記円柱状成形型の外周から軸と直角方向に加圧成形し、得られた成形体に接着剤を含浸させ、該接着剤を硬化させた後前記成形型から取外し、ついで前記金型の外周面を所定寸法に加工後着磁を施すこと（特許文献３を参照。）（以下、「従来技術３」という。）が提案されている。
特許第２５４５６０１号公報 特開昭５４−５８８９８号公報 特開昭５９−１４６０７３号公報

近年、注目されるようになってきた「トナー及び磁性粒子からなる二成分現像剤を用いて像担持体に形成された潜像を現像する高機能現像装置」（ＳＬＩＣ現像装置）は、二成分現像装置における画像上の問題を解決するものであるが、このＳＬＩＣ現像装置に搭載される現像ローラ（マグネットローラ）においては、（イ）現像極の半値幅が２０°以下（従来の２成分現像では約５０°）であること、及び、（ロ）磁束密度が１２０〜１４０ｍＴ（従来の２成分現像は８０〜１２０ｍＴ）であること、とされているので、ＳＬＩＣ現像装置では、現像極の磁束密度を高くし、さらに、半値幅を従来の半分以下にする必要がある。

しかしながら、従来技術１〜３のマグネットローラにおいては、半値幅を狭くすると、磁束密度も小さくなるので、前記（イ）及び（ロ）の両項目を同時に達成することができないという問題があった。また、従来技術３では、各極ごとに成形が必要になるので、生産性が低くなり、製造コストが高くなる問題があり、さらに、従来技術３では、現像ローラ径が大きくなると、それに伴い、芯金径を大きくするか、又は、磁石成形体の厚さを大きくする必要があるが、芯金径が大きくなると、現像ローラの重量が重くなり、そのために、マシンへの負荷が大きくなるという問題があり、しかも、磁石成形体の厚さを大きくすると、それを形成する必要磁石量が多くなり、そのために、製造コストが高くなるという問題があった。

本発明は、かかる問題を解決することを目的としている。

即ち、本発明は、配向磁場における磁石の配向性を大きくして磁気特性をさらに向上させた磁石成形体とすることができる圧縮成形用コンパウンド材料を提供することを第１の目的とし、前記圧縮成形用コンパウンド材料で圧縮成形した磁石成形体を低コストで提供することを第２の目的とし、そして、前記磁石成形体を埋設させて特定極の磁力をさらに高め、高機能化したマグネットローラを低コストで提供することを第３の目的としている。

請求項１に記載された発明は、上記目的を達成するために、磁性粉と熱可塑性樹脂微粒子と流動性付与剤とからなる圧縮成形用コンパウンド材料において、コンパウンド材料のかさ密度（ρ₁ ）が、次式
ρ₁ ＝（０．４〜０．５）ρ₂
（式中、ρ₂ は、磁性粉の真比重である。）
を満たしていることを特徴とする圧縮成形用コンパウンド材料である。

請求項２に記載された発明は、請求項１に記載された発明において、前記熱可塑性樹脂微粒子が、顔料、帯電制御剤及び離型剤から選ばれる少なくとも１種を含み、そして、該熱可塑性樹脂微粒子が、前記磁性粉の周囲に静電付着していることを特徴とするものである。

請求項３に記載された発明は、請求項１又は２に記載された発明において、前記熱可塑性樹脂微粒子が、乳化重合法又は懸濁重合法により製造された球状の微粒子であることを特徴とするものである。

請求項４に記載された発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載された発明において、前記熱可塑性樹脂微粒子の平均粒径が、磁石粒子の１／１０以下であることを特徴とするものである。

請求項５に記載された発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の圧縮成形用コンパウンド材料を磁場中で圧縮成形してなる磁石成形体であることを特徴とするものである。

請求項６に記載された発明は、磁性紛を含有するプラスチック磁石で構成される円筒形状のマグネットローラの一部の極に相当する部分に、他の部材が埋設できるような、溝形状の収納部分が１極以上配設したマグネットローラにおいて、該収納部分に、該マグネットローラのプラスチック磁石よりも高磁力の磁石成形体として、請求項５に記載の磁石成形体を埋設したことを特徴とするマグネットローラである。

請求項１に記載された発明によれば、コンパウンド材料のかさ密度（ρ₁ ）が、次式
ρ₁ ＝（０．４〜０．５）ρ₂
（式中、ρ₂ は、磁性粉の真比重である。）
を満たしているので、配向磁場における磁石の配向性を大きくして磁気特性をさらに向上させた圧縮成形用コンパウンド材料を提供することができる。

（２）請求項２に記載された発明によれば、前記熱可塑性樹脂微粒子が、顔料、帯電制御剤及び離型剤から選ばれる少なくとも１種を含み、そして、該熱可塑性樹脂微粒子が、前記磁性粉の周囲に静電付着しているので、圧縮成形物の高密度化が可能になり、そのために、磁気特性をさらに向上させることができる。

（３）請求項３に記載された発明によれば、前記熱可塑性樹脂微粒子が、乳化重合法又は懸濁重合法により製造された球状の微粒子であるので、圧縮成形物の高密度化が可能になり、そのために、磁気特性をさらに向上させることができる。また、球状粒子とすると、磁性粉への被覆面積が向上するので、表面の磁性粉の露出面積が低減でき、そのために、防錆効果が生じる。

（４）請求項４に記載された発明によれば、前記熱可塑性樹脂微粒子の平均粒径が、磁石粒子の１／１０以下であるので、圧縮成形物の高密度が可能になり、そのために、磁気特性をさらに向上させることができる。

（５）請求項５に記載された発明によれば、請求項１〜４のいずれか１項に記載の圧縮成形用コンパウンド材料を磁場中で圧縮成形してなる磁石成形体としたので、該磁石成形体の磁石が配向されて高磁力となり、そのために、該磁石成形体の磁気特性をさらに向上させることができる。

（６）請求項６に記載された発明によれば、磁性紛を含有するプラスチック磁石で構成される円筒形状のマグネットローラの一部の極に相当する部分に、他の部材が埋設できるような、溝形状の収納部分が１極以上配設したマグネットローラにおいて、該収納部分に、該マグネットローラのプラスチック磁石よりも高磁力の磁石成形体として、請求項５に記載の磁石成形体を埋設したので、特定極の磁力をさらに高めた高機能化したマグネットローラとすることができる。

本発明の圧縮成形用コンパウンド材料は、磁性粉と熱可塑性樹脂微粒子と流動性付与剤とで構成されている。そして、そのコンパウンド材料のかさ密度（ρ₁ ）は、次式
ρ₁ ＝（０．４〜０．５）ρ₂
（式中、ρ₂ は、磁性粉の真比重である。）
を満たしている。

このように、圧縮成形用コンパウンド材料のかさ密度（ρ₁ ）が、次式
ρ₁ ＝（０．４〜０．５）ρ₂
（式中、ρ₂ は、磁性粉の真比重である。）
を満たしていると、寸法や磁気特性のばらつきを低減すると共に、金型への充填性を改良することができるので、配向磁場における磁石の配向性を大きくして磁気特性をいっそう向上させた圧縮成形用コンパウンド材料を提供することができる。

現像ローラのある極の磁力は、「フェライトマグネットローラの磁力」とこのフェライトマグネットローラに埋設する「高磁力マグネットブロック（希土類磁石）の磁力」とをプラスしたものとなるので、現像ローラのある極の磁力は、「高磁力マグネットブロックの磁力」によって大きく影響される。また、「フェライトマグネットローラの磁力」は、他極とのバランスで変化するので、マグネットローラの径や極数によって異なったものとなる。例えば、直径：２５ｍｍ、７極波形のマグネットローラのＰ₂ 極における「マグネット単品磁束密度（ｍＴ）と「マグネットローラ上磁束密度（ｍＴ）」との関係は、図７に示される。図７から明らかなように、マグネットローラの目標値とされる磁束密度：１２０ｍＴ以上をマグネット単品で達成するためには、マグネット単品の磁束密度を９５ｍＴ以上とする必要があるが、マグネット単品の磁力は、ロット間及び／又はそれ自体内で最大３ｍＴのばらつきがあるので、マグネット単品の磁束密度は、９８ｍＴ以上必要となる。

また、ρ₂ は、磁石材料により一定であるが、ρ₁ は、磁性粉のかさ密度、熱可塑性樹脂微粒子、流動性付与剤等の材料種、及び、それらの配合量によって大きく変化する。磁性粉の配合量を大きくすれば、磁性粉の比重が大きくなるので、ρ₁ は、大きくなり、そのために、磁石成形体の密度が大きくなり、磁気特性が向上する方向となるが、磁石の配向性は低下する方向となる。

そこで、本発明者らは、磁性粉のかさ密度、熱可塑性樹脂微粒子、流動性付与剤等の材料種、及び、それらの配合量を変えて、圧縮成形用コンパウンド材料を形成し、そして、これらの圧縮成形用コンパウンド材料のρ₁ 及びρ₂ を測定して、ρ₁ ／ρ₂ と磁束密度との関係を調べたところ、ρ₁ ／ρ₂ と磁束密度との関係が図１のグラフに示されることがわかった（但し、図１において、ρ₁ は、コンパウンド材料のかさ密度であり、そして、ρ₂ は、磁性粉の真比重である。）。前述したように、磁束密度が９８ｍＴ以上となるマグネット単品、即ち、磁石成形体、とするための圧縮成形用コンパウンドを得ようとすると、図１に示されているように、ρ₁ ／ρ₂ を０．４０〜０．５０とする必要があることがわかる。

また、本発明者らは、ρ₁ ／ρ₂ とマグ幅寸法との関係を調べたところ、ρ₁ ／ρ₂ とマグ幅寸法との関係が図２のグラフに示されることがわかった。ここでマグ幅とは、現像ローラに設置した時のマグ幅を示すものであり、金型キャビテイでは深さ方向に相当するものである。ρ₁ ／ρ₂ が大きくなると（即ち、かさ密度が大きくなると）充填量が大きくなるところ、マグ高さ（即ち、金型キャビテイ幅）が金型で固定されるので、充填量がマグ幅（即ち、金型キャビテイ深さ）に影響するものと考えられるが、図２に示されているように、例えば、規格値６．１±０．１ｍｍに対して、ρ₁ ／ρ₂ が０．４７〜０．４９となるので、寸法品質のばらつきを低減する為には、かさ密度を高精度に管理する必要があることがわかる。

前記「熱可塑性樹脂微粒子」を構成する「熱可塑性樹脂」は、例えば、ポリスチレン、ポリクロロエチレン、ポリビニルトルエン等のスチレン系化合物及びその置換体よりなる単重合体、並びに、スチレン−ｐ−クロロスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビニルナフタレン共重合体、スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン−α−クロルメタクリル酸メチル共重合体、スチレン-アクリロニトリル重合体、スチレン-ビニルメチルエーテル重合体、スチレン−ビニルメチルケトン重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン-イソプレン共重合体、スチレン-アクリロニトリル-インデン共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体等のスチレン系共重合体があげらる。また、前記「熱可塑性樹脂」は、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリビニルブチルブチラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、フェノール樹脂、エポキシポリオール系樹脂等の樹脂であってもかまわない。これらの樹脂は、１種又は２種以上混合して使用することができる。

前記「流動性付与剤」は、例えば、シリカ、酸化チタン、酸化アルミニウム、フッ素樹脂、ステアリン酸金属のごとき潤滑剤、酸化セリウム、並びに、タルクがあげられる。

本発明における「熱可塑性樹脂微粒子」は、磁石粒子のバインダーとして働く。従来のエポキシのような磁性粉周囲に固着しているものは、磁石粒子が凝集しやすく、また、配向性が低下することが多いが、本発明における「熱可塑性樹脂微粒子」は、従来の磁石周囲固着バインダーと比較し、配向しやすく、また、高磁力化が可能となる。本発明における「熱可塑性樹脂微粒子」を構成する「熱可塑性樹脂」では、樹脂が溶融する温度又は軟化する温度で磁石粒子をバインドすることが可能になるので、短時間でベーク工程が終了し、そのために、温度による熱減磁を少なくすることができる。本発明における「流動性付与剤」では、粉体の金型への充填性が大きく改良される。本発明における「熱可塑性樹脂微粒子」単独では、流動性が悪く、金型への充填性が悪く、そして、ブリッジや空隙部が多くなるので、成形物の磁気特性がばらつきやすくなるが、これに流動性を加えると、流動性が大きく向上するので、磁力ばらつきを低減することができる。

本発明における「円錐ローター法トルク値」は、好ましくは、１０ｍＮ・ｍ以下である。このように、「円錐ローター法トルク値」が１０ｍＮ・ｍ以下であると、コンパウンド材料の流動性を保持することができ、そのために、幅１．５〜３ｍｍ×３１３ｍｍの金型キャビテイに均一に充填できるようになり、よって、充填時の目詰まり、ブリッジ等の充填工程の不具合を低減できるようになる。前記「円錐ローター法トルク値」における「円錐ロータ法」は、すでに提案されたものであるが、概略を説明すると、粉体中に円錐ロータを回転させながら進入させて、その時のトルク特性を測定することにより、粉体の流動性を評価するものである。

粉体の評価方法としては、一般的にはパウダー試験機が用いられている。粉体の評価方法には、次の表１に示すような特性項目があるが、ばらつきが大きく、測定データーの再現性に課題がある。

そこで、前述したような円錐ロータ法が新たに提案され、再現性の高い測定が可能になっている。圧縮成形用コンパウンド材料の材料特性評価用として、上記パウダー試験機を評価したところ、磁石材料のロット差や磁石材料粒径値変化等に対しては、検知能力があるが、バインダー材料のロット差や組成比変化に対しては、ほとんど検知できないことがわかった。一方、円錐ロータ法では、バインダー材料のロット差や組成比変化に対しても検知できることがわかった。バインダー材料の種類や配合比変化で流動性が変化すると、充填性に差が生じ、充填量が変化したり、ブリッジ発生による未充填部が発生する。その材料の差を円錐ロータ法で測定すると、トルク値の大きさが変化することがわかった。次の表２に円錐ロータトルク値と通過性(金型への供給状態と擬似)の関係を示すが、トルクが１０ｍＮ・ｍ以下の時に通過性が向上し、充填性が向上することがわかる。

本発明における熱可塑性樹脂微粒子は、顔料、帯電制御剤及び離型剤から選ばれる少なくとも１種を含み、そして、該熱可塑性樹脂微粒子は、前記磁性粉の周囲に静電付着している。このように、熱可塑性樹脂微粒子が、顔料、帯電制御剤及び離型剤から選ばれる少なくとも１種を含み、そして、該熱可塑性樹脂微粒子が、前記磁性粉の周囲に静電付着していると、圧縮成形物の高密度化が可能になり、そのために、磁気特性をさらに向上させることができる。

前記「熱可塑性樹脂微粒子」は、熱可塑性樹脂、流動性樹脂の他に少なくとも顔料、帯電制御剤、及び、離型剤が含まれる。バインダー粒子（熱可塑性樹脂微粒子）は、顔料や帯電制御剤の量や種類によって帯電量が異なってくるので、顔料、帯電制御剤及び離型剤から選ばれる少なくとも１種を含んでいると、バインダー粒子（熱可塑性樹脂微粒子）にそれらが付着することを制御することが可能になってくる。

前記「熱可塑性樹脂微粒子」は、熱可塑性樹脂、顔料、帯電性制御剤、及び、離型剤の混合物を加熱ニーダー、３本ロールミル等の加熱混合処理可能な装置により、溶融、混練後、冷却固化したものをジェットミル、ボールミル等の粉砕機により１〜５０μｍの粒径に粉砕することにより得る。希土類磁性粉のバインダーとして作用する樹脂は、熱可塑性樹脂であるが、低軟化点の熱可塑性樹脂は粉砕しても再凝集してしまい、微粒子(１０μｍ以下)がえられ難い。そこで、顔料（例えば、カーボンブラック）を混練することにより、粉砕後の再凝集を防止することができる。顔料の添加量は、１〜２０ｗｔ％、好ましくは、５〜１０ｗｔ％である。帯電制御剤は、磁石粒子と熱可塑性樹脂微粒子の分散性を向上するために添加される。帯電制御剤の添加量は、１〜２０ｗｔ％、好ましくは、０．５〜１０ｗｔ％である。離型剤は、成形後の型離れ性を良くするために添加される。離型剤の添加量は、１〜２０ｗｔ％、好ましくは、２〜１０ｗｔ％である。流動性付与剤は、粉砕後の（熱可塑性樹脂＋顔料＋帯電制御剤＋離型剤)に添加することにより、流動性を改善することができる。

前記「顔料」は、例えば、カーボンブラック（オイルファーネスブラック、チャンネルブラック、ランプブラック、アセチレンブラック等）、カドミウムイエロー、ミネラルファストイエロー、ニッケルチタンイエロー、モリブテンオレンジ、パーマネントオレンジ、ベンガラ、カドミウムレッド、メチルバイオレットレーキ、コバルトブルー、及び、アルカリブルーである。前記「帯電制御剤」は、例えば、ニグロシン、４級アンモニウム塩、含金属アゾ染料、及び、サリチル酸の錯化合物である。前記「離型剤」は、低分子量のポリエチレン、プロピレン等の合成ワックス、キャデリラワックス、カルナウバワックス、ライスワックス、木ろう、ホホバ油等の植物ワックス類、ミツロウ、ラノリン、鯨ろう等の動物系ワックス類、モンタンワックス、オゾケライト等の鉱物系ワックス類、並びに、硬化ヒマシ油、ヒドロキシステアリン酸、脂肪酸アミド、フェノール脂肪酸エステル等の油脂系ワックス類である。これらの材料は、１種又は２種以上混合して使用することができる。

本発明における熱可塑性樹脂微粒子は、好ましくは、乳化重合法又は懸濁重合法により製造された球状の微粒子である。このように、熱可塑性樹脂微粒子が乳化重合法又は懸濁重合法により製造された球状の微粒子であると、圧縮成形物の高密度化が可能になり、そのために、磁気特性をさらに向上させることができる。また、球状の微粒子とすると、磁性粉への被覆面積が向上するので、表面の磁性粉の露出面積が低減でき、そのために、防錆効果が生じる。

一般的に、熱可塑性樹脂微粒子は、熱可塑性樹脂ペレット材料を粉砕して微粉末化することにより得るが、微粉末化した熱可塑性樹脂微粒子は、図３（ａ）に示すように不定形をしている。一方、本発明で用いられるような乳化重合法又は懸濁重合法により製造された熱可塑性樹脂微粒子は、図３（ｂ）に示すように円形度が高く、球状をしている。この球状の熱可塑性樹脂微粒子の円形度は、好ましくは、０．９以上である。このような球状の熱可塑性樹脂微粒子をバインダーとして用いると、磁石粒子間の隙間を埋めやすくなり、プレス成形時の密度が向上するので、磁力が大きくなる。また、磁石粒子間の空隙量が少なくなるので、強度が向上する。

本発明における熱可塑性樹脂微粒子の平均粒径は、好ましくは、磁石粒子の１／１０以下である。このように、熱可塑性樹脂微粒子の平均粒径が磁石粒子の１／１０以下であると、磁石粒子同士の隙間に熱可塑性樹脂微粒子が充填されて該間隙が埋められるので、圧縮成形物の高密度が可能になり、そのために、磁気特性をさらに向上させることができる。

前記磁石粒子の大きさは、材料によって異なるが、例えば、高温水素熱処理されたＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁性粉の平均粒径は、１００〜１２０μｍとなっている。このときには、熱可塑性樹脂微粒子の粒径を１０〜１２μｍ以下とすると、密度が大きくなり、磁気特性が向上する。

本発明における圧縮成型用コンパウンド材料の帯電量（｜Ｑ／Ｍ｜）は、好ましくは、２０μＣ／ｇ以上である。このように、圧縮成型用コンパウンド材料の帯電量（｜Ｑ／Ｍ｜）が２０μＣ／ｇ以上であると、熱可塑性樹脂微粒子が磁性粉の周囲に均一に静電付着してフリーの熱可塑性樹脂部粉末の存在量が減るので、磁性粉と熱可塑性樹脂微粒子との配合濃度が安定し、よって、寸法や磁気特性のばらつきを低減した磁石成形体となり、しかも、表面の被覆処理による防錆効果が生じる。

請求項１〜４のいずれか１項に記載の圧縮成形用コンパウンド材料は、磁場中で圧縮成形されて磁石成形体とされる。このような圧縮成形用コンパウンド材料が磁場中で圧縮成形されて磁石成形体とされると、磁石成形体における磁石が配向されて高磁力となり、そのために、磁石成形体の磁気特性をさらに向上させることができる。磁石成形体の製造に用いられる磁性粉は、等方性の磁性体よりも異方性の磁性体で構成されるものの方がより高磁力を得ることができるので好ましいが、等方性の磁性体で構成されたものであってもよい。このような磁性粉は、好ましくは、異方性のＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁性体又は異方性のＳｍ−Ｆ−Ｎ系磁性体で構成される。

本発明のマグネットローラは、磁性紛を含有するプラスチック磁石で構成される円筒形状のマグネットローラの一部の極に相当する部分に、他の部材が埋設できるような、溝形状の収納部分を１極以上配設したものとなっている。そして、該収納部分に、該マグネットローラのプラスチック磁石よりも高磁力の磁石成形体として請求項５に記載の磁石成形体が埋設されている。このように、磁性紛を含有するプラスチック磁石で構成される円筒形状のマグネットローラの一部の極に相当する部分に、他の部材が埋設できるような、溝形状の収納部分が１極以上配設したマグネットローラにおいて、該収納部分に、該マグネットローラのプラスチック磁石よりも高磁力の磁石成形体として請求項５に記載の磁石成形体を埋設すると、特定極の磁力をさらに高めた高機能化したマグネットローラとすることができる。

前記磁石成形体が埋設されマグネットローラは、現像ローラに用いられる。そして、前記磁石成形体の磁力は、（ＢＨ） _max ＞１３ＭＧＯｅとなっている。このように、前記磁石成形体の磁力を（ＢＨ） _max ＞１３ＭＧＯｅとすると、画像品質（キャリヤー付着による画像品質劣化の防止、粒状度、縦横比）を向上させることができる。

（実施例１）
（１）平均粒径値：１０２μｍの異方性Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石パウダー（ＭＦＰ−１２、愛知製鋼社製）９５重量部に、ポリエステル樹脂９０．２重量部及びスチレンアクリル樹脂９．０重量部よりなる軟化点：７５℃、平均粒径：５．２μｍの熱可塑性樹脂微粒子、並びに、疎水性シリカ（流動性付与剤）０．８重量部から構成される微粒子材料５重量部を配合し、これらをターブラーミキサーで１０分間攪拌分散して、圧縮成形用コンパウンド材料とした。この圧縮成形用コンパウンド材料におけるρ₂ （ＭＦＰ−１２の真比重）、ρ₁ （かさ密度）、ρ₁ ／ρ₂ 、及び、Ｑ／Ｍ（帯電量）を測定したところ、
ρ₂ ＝６．６５ｇ／ｃｍ³
ρ₁ ＝３．０７ｇ／ｃｍ³
ρ₁ ／ρ₂ ＝０．４６
Ｑ／Ｍ＝−３２μＣ／ｇ
であった。

（２）この圧縮成形用コンパウンド材料を図５に示される長さ：３１３ｍｍのＲ形状金型に充填した後、金型上面をすり切りし、次に、この金型をプレス機内に搬送した後、金型側面にコイルを設置して、１８０００（Ｏｅ）の磁界が発生するように直流電界を５秒間加え、この磁場印加状態において、室温で５．５ｔｏｎ／ｃｍ² のプレス圧を３秒間加えることにより磁場成形を行なった。続いて、金型にワークが収納した状態でパルス脱磁を行ない、金型、ワークの一括脱磁を行なった後、脱型装置でワークを取り出した。このワークの寸法をレーザ変位計を用いて長さ方向で連続的に測定したところ、幅：６．０４±０．０８ｍｍ、頂点部高さ：２．４５±０．０３ｍｍ、及び、長さ：３１３．８ｍｍであり、また、その密度は５．４２／ｃｍ³ であった。

（３）このワークに１００℃、３０分の熱処理を施した後、パルス波着磁処理を２５Ｔの発生磁場で行なって磁石成形体を得た。この磁石成形体とプローブとの距離を１ｍｍにセットして、この磁石成形体の法線方向の磁束密度をガウスメーターによって測定したところ、その磁束密度は、９７ｍＴであた。

（４）この磁石成形体をスリーブ径：２５ｍｍのマグネットローラのＰ₂ 極（図６を参照。）に埋設し固着した。固着はシアノアクリレート系の接着剤を用いて行った。このマグネットローラの磁気波形は、図６に示される。図６より、Ｐ₂ 極の磁束密度が１２２ｍＴであことがわかる。なお、図６には、Ｐ₁ 極にも、前記Ｐ₂ 極に埋設した磁石成形体と同一の磁性粉を含有するマグ幅３ｍｍ、マグ高さ３ｍｍ、マグ高さ３１３ｍｍの磁石成形体を貼りつけている。

（実施例２）
（１）平均粒径値：１０２μｍの異方性Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石パウダー（ＭＦＰ−１２、愛知製鋼社製）９５重量部に、ポリエステル樹脂６０．７重量部及びスチレンアクリル樹脂３７．５重量部よりなる軟化点：７６℃、平均粒径：５．３μｍの熱可塑性樹脂微粒子、サリチル酸ジルコニウム（帯電制御剤）１．０重量部並びに疎水性シリカ（流動性付与剤）１．５重量部から構成される微粒子材料５重量部を配合し、これらをターブラーミキサーで１０分間攪拌分散して、圧縮成形用コンパウンド材料とした。この圧縮成形用コンパウンド材料におけるρ₂ （ＭＦＰ−１２の真比重）、ρ₁ （かさ密度）、ρ₁ ／ρ₂ 及びＱ／Ｍ（帯電量）を測定したところ、
ρ₂ ＝６．６５ｇ／ｃｍ³
ρ₁ ＝３．０７ｇ／ｃｍ³
ρ₁ ／ρ₂ ＝０．４６
Ｑ／Ｍ＝−３２μＣ／ｇ
であった。

（２）この圧縮成形用コンパウンド材料を図５に示される長さ：３１３ｍｍのＲ形状金型に充填した後、金型上面をすり切りし、次に、この金型をプレス機内に搬送した後、金型側面にコイルを設置して、１８０００（Ｏｅ）の磁界が発生するように直流電界を５秒間加え、この磁場印加状態において、室温で５．５ｔｏｎ／ｃｍ² のプレス圧を３秒間加えることにより磁場成形を行なった。続いて、金型にワークが収納した状態でパルス脱磁を行ない、金型、ワークの一括脱磁を行なった後、脱型装置でワークを取り出した。このワークの寸法をレーザ変位計を用いて長さ方向で連続的に測定したところ、幅：６．０２±０．０５ｍｍ、頂点部高さ：２．４１±０．０３ｍｍ、及び、長さ：３１３．８ｍｍであり、また、その密度は５．４６／ｃｍ³ であった。

（３）このワークに１００℃、３０分の熱処理を施した後、パルス波着磁処理を２５Ｔの発生磁場で行なって磁石成形体を得た。この磁石成形体とプローブとの距離を１ｍｍにセットして、この磁石成形体の法線方向の磁束密度をガウスメーターによって測定したところ、その磁束密度は、９７ｍＴであた。

（４）この磁石成形体をスリーブ径：２５ｍｍのマグネットローラのＰ₂ 極に埋設し固着した。固着はシアノアクリレート系の接着剤を用いて行った。このマグネットローラの磁気波形は、省略するが、Ｐ₂ の磁束密度極は１２５ｍＴであった。

図１は、ρ₁ ／ρ₂ と磁束密度との関係を示すグラフである。 図２は、ρ₁ ／ρ₂ と磁石幅寸法との関係を示すグラフである。 熱可塑性樹脂微粒子の形状を示す説明図であって、（ａ）は、熱可塑性樹脂ペレット材料を粉砕して微粉末化することにより得た不定形の熱可塑性樹脂微粒子を示し、そして、（ｂ）は、乳化重合法又は懸濁重合法により製造された球状の熱可塑性樹脂微粒子を示す。 熱可塑性樹脂微粒子を磁性粉間の間隙部に充填した状態を示す説明図であって、（ａ）は、磁性粉間の間隙部に不定形の熱可塑性樹脂微粒子を充填した状態を示し、そして、（ｂ）は、磁性粉間の間隙部に球状の熱可塑性樹脂微粒子を充填した状態を示す。 Ｒ形状金型の断面図である。 実施例１で得たマグネットローラの磁気波形である。 マグ単品の磁束密度とマグネットローラの磁束密度との関係を示すグラフである。

Claims (6)

1. 磁性粉と熱可塑性樹脂微粒子と流動性付与剤とからなる圧縮成形用コンパウンド材料において、コンパウンド材料のかさ密度（ρ₁ ）が、次式
   ρ₁ ＝（０．４〜０．５）ρ₂
   （式中、ρ₂ は、磁性粉の真比重である。）
   を満たしていることを特徴とする圧縮成形用コンパウンド材料。
2. 前記熱可塑性樹脂微粒子が、顔料、帯電制御剤及び離型剤から選ばれる少なくとも１種を含み、そして、該熱可塑性樹脂微粒子が、前記磁性粉の周囲に静電付着していることを特徴とする請求項１に記載の圧縮成形用コンパウンド材料。
3. 前記熱可塑性樹脂微粒子が、乳化重合法又は懸濁重合法により製造された球状の微粒子であることを特徴とする請求項１又は２に記載の圧縮成形用コンパウンド材料。
4. 前記熱可塑性樹脂微粒子の平均粒径が、磁石粒子の１／１０以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の圧縮成形用コンパウンド材料。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の圧縮成形用コンパウンド材料を磁場中で圧縮成形してなる磁石成形体。
6. 磁性紛を含有するプラスチック磁石で構成される円筒形状のマグネットローラの一部の極に相当する部分に、他の部材が埋設できるような、溝形状の収納部分が１極以上配設したマグネットローラにおいて、該収納部分に、該マグネットローラのプラスチック磁石よりも高磁力の磁石成形体として請求項５に記載の磁石成形体を埋設したことを特徴とするマグネットローラ。

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