JPH02222111A - マグネットロール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電子写真や静電記録等において現像ロル用とし
て使用するマグネント１」−ルに関するものである。

（従来の技術〕 従来電子写真や静電記録等において、　　４００ｎ＋ｍ
以」二〇長尺の現像ロール用として使用するマグネット
ロールは１例えば第５０に示すような構成のものが最も
一般的である。第５図において、１は永久磁石部材であ
り９例えばハードフェライトのような焼結粉末磁石材料
により形成した円筒磁石を複数個軸方向に接続して軸２
の周囲に同軸的に固着したものや、異方性フェライト磁
石ブロックを軸方向に複数個接続したものがある。１ａ
は継目である。次に軸２の両端部には支持部材３，４を
軸受５を介して回転自在に装着し、支持部材３４には中
空円筒状に形成したスリーブ６を嵌着ずる。△お支持部
＋Ａ’３．４およびスリーブ６ｉ、！：、例えはアルミ
ニウム合金若しくはステンレス鋼等の非磁性材料によっ
て形成する。７番Ｊシール部］Ａてあり、支持部月３と
軸２との間に嵌着して蜜月する。なお永久磁石部＋Ａ１
の外径は１８〜６０　ｉｎｎに形成する場合が多い。

上記の構成により、永久磁石部材１とスリーフロとの間
に相対回転が存在するように駆動することにより、永久
磁石部材１が具有する磁気吸引力によってスリーブ６の
外周面に磁性を有する現像剤を吸着搬送して所謂磁気ブ
ラシ（図示せず）を形成し、所定の現像作業を遂行する
のである。

（発明が解決しようとする課題〕 上１来のマグネットロールにおいて、永久磁石部材１に
前記のような継目１ａが存在するとこの紺１１１　ａの
部分における磁束密度が他の部分より約１０％以」二低
下することがあり、磁気ブラシの穂立高さを減少させる
結果、所謂白抜りが発生し３画像上致命的な欠陥を生し
る。このような欠点を改良するために、（Ｈ極上に鉄板
等の磁性体を貼付して、磁束密度の低下を防止し、軸方
向における磁束密度分布の均一化を図る手段が提案され
でいる（例えば特開昭５４−５７３４号公報参照）。

しかしながらこのように磁極上に磁性体を設けると１永
久磁石部材１の表面における磁束密度の低下を緩和する
ことができても、スリーブ６の表面との間隔を増大させ
る結果となり、スリーブ６の表面上の磁束密度を低下さ
せ、現像を行う上で問題である。

本発明は上記従来技術に存在する問題点を解決し、軸方
向に継目を有する永久磁石部材を使用しても２ｍ目部に
おいて充分な磁束密度を確保し得るマグネットロールを
提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために１本発明においては。

軸の外周に、軸方向に延びる磁極を設けてなる永久磁石
部材を軸方向に複数個配設して固着し１円周方向に複数
個の磁極が現れるように形成したマグネットロールにお
いて、複数個の永久磁石部材相互間の継目を覆うように
２等方性のＲ−ＦｅＢ系磁性粉と結合材料とからなる材
料によって形成した磁石片を、前記複数個の永久磁石部
材の少なくとも磁極表面に固着する。という技術的手段
を採用した。

本発明において、永久磁石部材を等方性若しくは異方性
のフェライト系磁石材料によって形成することができる
。

また永久磁石部材を中空円筒状若しくはプロ・ツク状に
形成することができる。

次に本発明において、磁石片を形成するＲ−ＦｅＢ系磁
性粉の組成は、Ｒ，Ｆｅｂ　ＢｃＭ、（但し、ＲはＮｄ
またはＮｄ（！：Ｐｒを中心とする希土類元素の１種若
しくは２種板１．ＭはＡβ、５ｉＣｏ　　Ｎｂ　　Ｗ、
Ｖ、Ｍｏ、Ｔａの１種若しくは２種以上、ａ−１０〜１
５原子％、ｂ＝１００（ａ　−１−Ｃ−１−ｄ）原子％
、ｃ＝４〜８原子％、ｄ＝１０原子％以下）とするのが
好ましい。この場合ａが１０原子％未満、またはＣが４
原子％未満であると不可逆減磁率か大となり、一方ａが
１５原子％超、またはＣが８原子％超の組成では残留磁
束密度が低下するため何れも不都合である。またＭ　Ｌ
；Ｊ研石部材の耐熱性および着磁性を向上さ一ロるため
に含有さ一部るのであるが、多ずぎると残留磁束密度を
低下させると共に不可逆減磁率を増大さ一部るため不都
合である。従ってｄ−１０原子％以下とするのが好まし
く、より好ましくは原子％でＡ４５％以下、Ｓｉ５％以
下、Ｃｏ１０％以下他の元素は３％以下とするのがよい
。

次に上記Ｒ−Ｆ　ｅ　−Ｂ系磁性粉を製造するにはアト
マイス法による球状粉体とする方法と、予め薄帯を生成
した後、この薄帯を粉砕して片状粉体とする方法とがあ
る。但し薄帯の場合には８００℃以下、好ましくは５５
０°〜７５０℃において熱処理を施す必要がある。この
熱処理温度が高すぎると微細結晶粒が増大して保磁力ｉ
　ＨＣを低下させるため不都合である。一方熱処理温度
が低すぎると。

等方性の非晶質組織が多くなり、磁気特性を低下させる
ため好ましくない。なお薄帯の生成には−般に下記の手
段を使用するのが好ましい。すなわち、高速回転する冷
却用ドラムの内壁に溶融合金をノズルを介して噴射する
ことにより急冷凝固さセるものく遠心急冷法）２回転ト
ラムの外周面に熔融合金をノズルを介して噴射するごと
により急冷凝固させるもの（片ロール法）および高速回
転する１対のドラムの接触面に溶融合金を噴射して急冷
凝固させるもの（双ｒ７−ル法）がある。

また平均結晶粒径は０．０１〜０．５μｍとするのが好
ましい。すなわち０．０１　μｍより小であると保磁力
ｉ　Ｈｃが低下し、一方０．５μｍより大であると結晶
粒の粗大化を招来し、保磁力ｉＨｃを低下させるため不
都合である。

次に磁性粉の平均粒径は１〜１０００μｍとするのが、
磁気特性１成形性、生産１７１この点で好ましい。

なお結合材料との濡れ性を改善するために、有機ケイ素
化合物（シランカップリング剤）、有機チタネート化合
物（チタンカップリング剤）等の有機化合物で被覆して
もよい。

また磁石片を形成するためには５上記磁性扮と結合材料
とを混合させる必要があり、この場合所定の磁気特性を
確保するために、磁性粉の含有量を６０重量％以上とす
るのが好ましい。しかし磁性粉の含有量が９４重量％を
超えると、結合材料の量が不足すると共に、磁石片の成
形が困難となるので好ましくない。

なお結合材料としては、ポリアミド樹脂（ナイロン）、
ポリエチレン、エチレン−エチルアクリレート共重合体
、エチレン酢酸ビニル共重合体。

ポリアセタール（デルリン）、ポリ塩化ビニール。

ＡＢＳ樹脂、ポリプロピレン等の熱可塑性樹脂を使用す
ることができる。

次に磁石片を成形するには、まず前記のＲ−ＦｅＢ系磁
性粉と結合材料とを加熱混練（必要に応して滑剤１分散
剤等の添加物を加えてもよい）した後、無磁場中の押出
成形若しくは射出成形あるいは圧縮成形等の手段により
、等方性のボンド磁石として成形することができる。押
出成形による場合には、原料を２００°〜３００°Ｃで
混練した後。

例えば２軸混練型押出成形機のホッパーに投入し。

混練スクリューにより混練圧縮し、シュレッダ−を経て
切断した混合材料を真空室において脱気する。そして２
００６〜３００°Ｃの温度で押出スクリューおよびテー
パーバレルを経由して、所定の形状に形成した金型から
押し出すのである。押出成形された成形体は５カツター
等によって所定の長さに切断される。次に射出成形の場
合において、結合材料としてエチレン−エチルアクリレ
ート共重合体を使用するときには、メルトインデックス
（以下ＭＩと記す）が１０（１〜２０００　ｇ／１０ｍ
１ｎ　、エチルアクリレート含有量が１５〜４０重量％
のものを使用するのがよい。Ｍｌが小であると流動性が
低く、磁気特性が低下し、一方Ｍｌが大であると流動性
が高すぎるため、せん断力が作用しない結果、磁性粉の
均一な分散が困難となるため好ましくない。射出成形条
件としては５例えば原料をニーダにより１２０℃で１時
間加熱混練し、冷却固（［１ペレタイザーにより３〜５
１ｍ角のコンパウンドとし、射出温度２００°〜２５０
℃、射出圧力８００〜１５００　ｋｇ　／　ｃＪとする
のがよい。

〔作　用〕

上記の構成により、前記第５図に示すように軸の両端部
に支持部材を軸受を介して装着し、更にスリーブを嵌着
し、永久磁石部材とスリーブとの間に相対回転が存在す
るように駆動すれば、現像作業その他を遂行し得るので
ある。

〔実施例〕

第１図および第２図は各々本発明の実施例を示す一部省
略要部縦断面図および要部側面図であり。

同一部分は前記第５図と同一の参照符号で示す。

両図において８は磁石片であり、帯状、リボン状若しく
はテープ状に形成し、永久磁石部材１の少なくとも磁極
表面に、かつ継目１ａを覆うように固着する。この場合
磁石片８と永久磁石部材１と固着に際しては、接着剤を
使用する他５両者間の磁気的吸着力を利用してもよい。

なお磁石片８の形成に際しては、まずＮｄ１２．５Ｆ　
ｅ７ｑＢｂ、ｓ　Ａｎ！ｚの組成の母合金をアーク溶解
により作製し、この母合金を大気圧、Ａｒガス雰囲気と
した石英ノズル中において高周波溶解して２周速３０ｍ
／秒の条件で単ロール法により１幅５ｍｍ、厚さ約３０
１ＪｌｌｌＯ薄帯に形成する。次にこの薄帯を真空炉中
にて６５０℃Ｘ１ｈｒの熱処理後、Ａｒガス吹付けによ
り急冷後、３０メソシユ以下に粉砕して磁性粉を作製す
る。この磁性粉９０重間部とエチレン−エチルアクリレ
ート共重合体１０重量部とを混練して押出成形により、
厚さ１．５鮪の磁石片８とするものである。上記磁石片
８を固着した永久磁石部材１においては、継目１ａにお
いても残留磁束密度の低下は全く認められないと共に、
第５図に示すようなマグネットロールとした場合のスリ
ーブ６上における残留磁束密度は、従来の鉄板貼着のも
のより約１０％以上向上することが認められた。

第３図は本発明の他の実施例を示す要部側面図であり、
同一部分は前記第１図および第２図に示す実施例におけ
るものと同一の参照符号で示す。

第３図において永久磁石部材１は例えば異方性焼結フェ
ライト磁石によりブロック状に形成し、軸２の外周に複
数個を等間隔で配設する。本実施例においても永久磁石
部材１は、軸方向に複数個を接続しであるが、外表面に
磁石片８を固着した構成は前記実施例と同様であり１作
用もまた同様である。

第３図において、軸２の周囲に異方性焼結フェライト磁
石（日立金属製ＹＢＭ−２Ｂ）からなる永久磁石部材１
を固着し、磁石片８の代わりに厚さｌ　ｍｍの鉄板を固
着して、外径４５關のマグネ・ノドロール（Ａ）を製作
した。この場合、永久磁石部材１は２幅３ｍ１ｉ、厚さ
１２鶴、長さ３００■のブロック磁石を３個接続して形
成した。一方上記永久磁石部材１の外方に前述の材料か
らなる厚さ１１の磁石片８を使用してマグネットロール
（Ｂ）を製作した。

第４図は上記マグネットロール（Ａ＞（Ｂ）の軸方向の
磁束密度分布を外径５２１１のスリーブ−ヒで測定した
結果である。第４図において曲線ａｂ（Ｊ各々マグネノ
Ｉ・ロール（Ａ）（Ｂ）に対応するものである。第４図
から明らかなように、従来のマグネットロール（Ａ）に
対応する曲線ａにおいては１両端部において磁力が高く
なり、軸方向における磁束密度分布は均一とはならず、
かつ継目部分における磁束密度の低下が認められる。な
おこの場合、鉄板を使用しないものと比較するとスリー
ブ上における磁束密度が低下しており６５０Ｇを示すに
留まっている。一方本発明のマグネットロール（Ｂ）に
対応する曲線すにおいては。

スリーブ上の磁束密度の値は１１５０　Ｇを示し１曲線
ａと比較して大幅な向上が認められると共に軸方向にお
ける磁束密度分布が均一であることが確認された。

本実施例においては５永久磁石部材を構成するフェライ
ト系磁石材料が焼結磁石材料である例について記述した
が、フェライト粉末と結合材料とを磁場中で成形した異
方性ボンド磁石であってもよい。また磁石片の成形手段
としては押出成形のみではなく。射出成形によってもよ
い。なお磁石片を押出成形によって形成する場合には、
長尺に成形した後において２必要に応じて所定長さに切
断することにより磁石片を形成してもよい。

〔発明の効果〕

本発明は以上記述のような構成および作用であるから、
下記の効果を奏し得る。

（１）等方性のＲ−Ｆｅ−Ｂ系磁性粉からなる磁石片を
永久磁石部材間の継目に固着した構成により、永久磁石
部材の表面は勿論、スリーブの表面における残留磁束密
度の均一化および向上が可能である。

（２）磁石片の固着により、高磁力を付与することがで
きると共に、構成部材および装置の軽量化およびコンパ
クト化が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は各々本発明の実施例を示す一部省
略要部縦断面図および要部側面図、第３図は本発明の他
の実施例を示す要部側面図、第４図はマグネットロール
の軸方向の磁束密度分布をスリーブ上で測定した結果を
示す図、第５図は従来のマグネットロールの例を示す一
部省略縦断面図である。 １：永久磁石部材、２：軸、６：スリーブ８：磁石片。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）軸の外周に，軸方向に延びる磁極を設けてなる永
   久磁石部材を軸方向に複数個配設して固着し，円周方向
   に複数個の磁極が現れるように形成したマグネットロー
   ルにおいて，複数個の永久磁石部材相互間の継目を覆う
   ように，等方性のＲ−Ｆｅ−Ｂ系磁性粉と結合材料とか
   らなる材料によって形成した磁石片を，前記複数個の永
   久磁石部材の少なくとも磁極表面に固着したことを特徴
   とするマグネットロール。
2. （２）永久磁石部材を等方性若しくは異方性のフェライ
   ト系磁石材料によって形成した請求項（１）記載のマグ
   ネットロール。
3. （３）永久磁石部材をブロック状に形成した請求項（１
   ）若しくは（２）記載のマグネットロール。