JPH04122008A - 異方性マグネットロールの製造方法 - 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】 〔産業の利用分野〕 本発明は電子写真や静電記録等において主として現像ロ
ール用として使用するマグネットロール。

特に強磁性粉末と熱可塑性樹脂とを主体とする混練物を
磁場中において射出成形する工程を含む異方性マグネッ
トロールの製造方法に関する。

［従来の技術］ 従来、電子写真複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画
像形成装置においては、磁性現像剤の搬送手段として、
非磁性材料からなるスリーブの内部に複数個の磁極を有
する永久磁石部材を同軸的に嵌挿し２両者を相対的に回
転させるように構成したマグネットロールが一般的に使
用されている。

上記マグネットロールには種々の構造のものが−あるが
１例えば実公昭５７−９７９８号公報記載のような、フ
ェライト粉末を磁場中でプレス成形後、焼結して得られ
る長尺の異方性ブロック磁石を軸の周囲に固定して形成
した永久磁石部材を使用するものがある。またハードフ
ェライトからなる中空円筒状永久磁石を軸に固着して形
成した永久磁石部材を使用するもの（例えば特公昭５５
−６９０７号。

同５３−４７０４３号公報参照）などがある。しかし前
者においては１組立工数が大であることおよび低温減磁
が起こる等の欠点があり、後者においては磁極間部分に
も磁石材料が存在し、かつ焼結体密度も大（約５　ｇ　
７ｃｍ”）であるため７重量が大である等の欠点がある
。

上記の欠点を解消するために１強磁性材料粉末と熱可塑
性樹脂とを主体とする混練物を、押出成形若しくは射出
成形により２円筒状に成形した後冷却固化し着磁してな
る所謂複合磁石を使用するマグネットロールが提案され
、実用化されている（例えば特開昭５６−１０８２０７
号、同５７−１３０４０７．号同５７−１６４５０号公
報参照）。

これらの円筒状複合磁石を製造する場合には冷却固化が
完了するまでの間に１強磁性材料粉末の磁化容易軸を着
磁後の磁力線方向と一致させる所謂異方性化の工程が必
要であることは周知である（例えば特開昭５１−６２３
９６号公報参照）。

上記の異方性複合磁石を射出成形によって製造する場合
には、一般のプラスチックの場合と同様に原料混練物を
ノズル口からスプルー、ランナーを経て注入口から金型
の成形空間内に射出して成形品を得ている（例えば特開
昭５１−２１１９８号、同５１２１１９９号公報参照）
。この場合、成形空間内に原料混練物を均一かつ迅速に
注入するため、各種の注入方式が提案されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記のようなマグネットロールを構成する異方性円筒状
複合磁石は、長さ／直径が５以上の長尺であるため、原
料混練物を中空円筒状の成形空間内に均一に注入するた
めには、成形空間の外周面に注入口を設けることが有効
であるが、この部分番コは異方性付与のための磁場発生
用磁気回路が設置されているため、上記注入手段は採用
できない。

従って成形空間の端部に注入口を設けざるを得ない。こ
の場合、リング状の注入口とするのが均一注入には最も
有効であるが、離型時における注入口近傍の切断が困難
であるため、多点ピンポイントと称される注入口による
方式が多用されている。

しかしながら、上記注入口の設置位置を充分に考慮しな
いと、成形後着磁した際の磁束密度分布が不均一となっ
たり、所謂磁極捩れのような不都合が発生する。このよ
うな不都合を解消するために１本出願人は既に、成形空
間の端部に設ける注入口を夫々成形空間の周囲に設けた
磁気回路の磁極間に対応する位置に配設するという内容
の提案を行っている（特開昭６０−２０２９１３号公報
参照）。

このような成形手段によって磁気特性が良好であり、成
形体に割れその他の欠陥のないものが得られることが認
められた。しかしながら、磁極の配役位置が円周方向不
等間隔である場合においては。

注入された混練物が成形空間を進行する間において軸線
と交差する方向に移動し、磁極上を横断する現象があり
、Ｔ１１１化容易軸の配向が乱れるという不都合が発生
することがあることが認められた。

本発明は上記従来技術に存在する問題点を解決し、軸方
向の磁束密度分布が均一であると共に磁化容易軸の配向
の乱れのない高品質の異方性マグネットロールの製造方
法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９本発明においては。

強磁性粉末と熱可塑性樹脂とを主体とする混練物を、中
空円筒状の成形空間を有すると共に、この成形空間の周
囲に軸方向に延びる複数個の磁極を配設した金型内で射
出成形する工程を含む異方性マグネットロールの製造方
法において、前記成形空間の端部にこの成形空間と略同
心の円周上に複数個の注入口を設けると共に、これらの
注入口を前記成形空間の周囲に配設した磁極間に配設し
。

かつ夫々の注入口の横断面積を磁極間の中心角と対応す
る値とし、これらの注入口から前記混練物を前記成形空
間内に注入する。という技術的手段を採用した。

本発明において１強磁性粉末としてはＢａフェライト若
しくはＳｒフェライト等のマグネトブランバイト型結晶
構造を有するフェライト粉末を初めとして、、６ｊ！−
Ｎｉ−Ｃｏ系磁石粉末、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｃｏ系磁石粉末、
希土類コバルト系磁石粉末、希土類鉄磁石粉末等の公知
の磁石粉末を使用できる。

また結合樹脂である熱可塑性樹脂としては１例えばポリ
アミド樹脂、ポリエチレン、エチレン酢酸ビニル共重合
体、エチレンエチルアクリレート共重合体、ポリプロピ
レン等を使用できる。

なお上記原材料の他に、成形性改善のためのステアリン
酸カルシウム等の滑剤を数重量％加えてもよく、更に前
記強磁性粉末のぬれ性を改善するために　その表面を有
機ケイ素化合物、有機チタネート化合物で予め処理する
こともできる。前記強磁性粉末の配合量は２強磁性粉末
：熱可塑性樹脂＝８０〜９４：２０〜６（重量比）とな
るようにすることが好ましい、すなわち強磁性粉末の配
合量が上記範囲未満であると磁気特性が低下し。

一方その配合量が上記範囲を超えると成形が実質的に困
難となるため不都合である。

次に注入口の配設位置のずれ、若しくは横断面積の誤差
は±２０〜３０％であれば成形体の磁化容易軸の乱れに
影響を及ぼすことがない。

〔実施例〕

第１図および第２図は各々本発明の実施例における射出
成形用の金型の例を示す要部横断面図および要部縦断面
図である。両図において１はスリーブであり１例えばＢ
ｅ−Ｃｕ合金のような非磁性かつ熱伝導性良好な材料に
より中空円筒状に形成し、成形空間１１を形成する。次
に２１〜２３は夫々磁極部材であり、横断面を矩形状に
形成した永久磁石（添字ａ）と横断面を台形状に形成し
た磁極（添字ｂ）とからなり、夫々中心角を例えば７０
°　９０°および２００°に配設する。３は外殻材であ
り、軟鉄のような軟磁性材料によって中空円筒状に形成
し、前記磁極部材２１〜２３の外周に被着する。４はス
ペーサであり、非磁性材料によって形成すると共に、外
殻材３．スリーブｌおよび磁極部材２１〜２３の隙間を
充填する。

次に５．６は各々上蓋および下蓋であり、前記成形空間
１１の上下端部に嵌着する。なお上蓋５にはノズルロア
を設けると共に２　このノズルロアと成形空間１１との
間に夫々スプルー８．ランナー９および注入口１０を設
ける。１２は下台、１３は突出棒であり、上蓋５と下台
１２との間にシャフト１４を保持する０次に注入口１０
は前記磁極部材２１．２２間、同２２．２３問および同
２３゜２１間に１０ａ、１０ｂ、１０ｃの３個を設ける
と共に、これらの横断面積を夫々磁極間の中心角７０″
″、９０”、２００°に略比例した大きさに設定する。

次に平均粒径１μｍのＢａフェライト粉末７．６５ｋｇ
にポリアミド樹脂（ナイロン６　）１．３５ｋｇを加え
て２５０℃でニーダによって混練した。この混練物を前
記第１図および第２図に示す金型により射出成形した。

この場合の射出条件は、射出温度２７０℃、射出圧力９
００　ｋｇ／ｃｓ＋”、射出時間６秒金型温度８０℃、
冷却時間７０秒であった。また永久磁石２１ａ、２２ａ
、２３ａには、Ｂｒ９．Ｏｉ＋ｃ、　　＋Ｈｃ　１０　
ｋｏｅの希土類永久磁石（日立金属製Ｈ−２２Ａ）を使
用し、外径１８ｍ５．長さ２６０ｍｍ、　　シャフト外
径１０ｍ−のマグネットロール素材を成形し、冷却後着
磁してマグネットロールとした。なお比較例として、前
記第１図に示す注入口１０ａ、１０ｂ、１０ｃを夫々同
一横断面積とした金型により、上記同様のマグネットロ
ールを製造した。これらのマグネットロールの特性を表
に示す。

注（１）Ｂｏ：表面磁束密度（スリーブ上）（２）ΔＢ
ｏ：表面磁表面皮の軸方向のバラツキ（スリーブ上） （３）永久磁石部材の外径：１Ｂｍｓ （４）スリーブの外径＝２０−園 表から明らかなように９本発明方法によるものは、磁極
のねしれが少ないので軸方向の直線性が極めて良好であ
ると共に、磁化容易軸の配向の乱れのないことが認めら
れる。

本実施例においては、永久磁石部材とシャフトとを一体
成形する例について記述したが、金型内にコアを設けて
、中空円筒状の永久磁石部材を成形する場合においても
作用は同様である。またマグネットロールの円周方向に
３極の磁極を設ける例について記述したが、成形金型内
に配設する磁極部材の数および位置を変更すれば、他の
磁極数および磁極配置のマグネットロールが得られるこ
とは当然である。更に成形用金型としては、永久磁石方
式のみでなく、永久磁石とパルス磁場を使用した方式や
、電磁石方式のものも使用できるが。

設備の小型化および簡略化の点から、永久磁石方式の成
形用金型が最も適当である。

〔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、
軸方向の磁束密度分布が均一、すなわち直線性が極めて
良好であると共に、磁化容易軸の配向の乱れのない高品
質の異方性マグ７ノトロールを安定して製造し得るとい
う効果がある。

【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における射出
成形用の金型の例を示す要部横断面図および要部縦断面
図である。 １０．１０ａ、１０ｂ、１０ｃ：注入口１１：成形空間
、２１，２２．２３：磁極部材。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　強磁性粉末と熱可塑性樹脂とを主体とする混練物を、
   中空円筒状の成形空間を有すると共に、この成形空間の
   周囲に軸方向に延びる複数個の磁極を配設した金型内で
   射出成形する工程を含む異方性マグネットロールの製造
   方法において、前記成形空間の端部にこの成形空間と略
   同心の円周上に複数個の注入口を設けると共に、これら
   の注入口を前記成形空間の周囲に配設した磁極間に配設
   し、かつ夫々の注入口の横断面積を磁極間の中心角と対
   応する値とし、これらの注入口から前記混練物を前記成
   形空間内に注入することを特徴とする異方性マグネット
   ロールの製造方法。