JPH0555508U

JPH0555508U - 磁石ロール

Info

Publication number: JPH0555508U
Application number: JP11163491U
Authority: JP
Inventors: 泰掛橋; 正俊平井; 嘉男坂田
Original assignee: Kaneka Corp
Current assignee: Kaneka Corp
Priority date: 1991-12-20
Filing date: 1991-12-20
Publication date: 1993-07-23

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】構造が簡単で安価に製造でき、且つ予め金属
スリーブに組み込むことなく現像装置組み立て工程にそ
のまま部品として供給して現像装置の組立工程のなかで
他の部品と一緒に一挙に組み上げることが可能な磁石ロ
ールを提供せんとするものである。【構成】表面に多極に異方性磁極が形成され、且つそ
の断面の相当直径が３０ｍｍ以下であるとともに曲げ強
度が１２００ｋｇ／ｃｍ²以上であり、且つ長手方向両
端部が切断加工のみで形成された略円柱状樹脂磁石３の
両端に支持治具４ａを配設してなる磁石ロールである。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は普通紙用複写機、プリンター、ファクシミリ等の静電現像装置に用いる磁石ロールに関する。

【０００２】

【従来の技術】

複写機やファクシミリ、更にはプリンタ等の静電現像装置には図１１（イ),（ロ）に示すように、円柱又は円筒状のマグネット１の両端に軸部２ａ，２ａを設けた磁石ロールｍを外套金属スリーブＳに内装するとともに、磁石ロールｍとスリーブＳを相対的に回転可能にした装置が組み込まれている。従来、この磁石ロールｍとしては、図１２に示す如く金属シャフト２の周囲に複数のマグネット片１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄを貼り合わせたもの、図１３に示す如くシャフト２の周囲に多極着磁した円筒状磁石１´を外嵌したもの、図１４に示す如く金属製シャフトを用いることなく、軸部２ａ，２ｂを含めた全体を樹脂磁石材料で一体成形したもの、図１５に示す如く軸部用ピン２ａ´，２ｂ´を中実の略円柱状磁石１”の両端部にインサート成形したもの等が知られている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

図１２の方式のものはその磁石の組合せ方法によっては極めて高い磁界を発生させられるので有用であるが、必要な磁極数に相当する磁石が必要で必ずしも低コストを実現出来る構造とは言えない。また図１３の方式のものは円筒状の焼結フェライト磁石あるいは射出成形や押出し成形によって得た円筒状樹脂磁石にシャフトを挿入固定するか、若しくはシャフトと樹脂磁石材料を一体的にインサート成形して得ているが、特に押出し成形による方法は性能的にも優れており、またコストも前記した各方法のなかで最も低く普及している。

【０００４】しかしながら、図１４として示した全体を樹脂磁石で一体成形するものを除く他のものは、押出し成形法によるものを含めいずれも軸部となるべき精密加工を施した金属シャフトが必要であるため、金属シャフトのコスト負担により低コスト化には限界がある。一方、図１４として示す軸部を含めて全体を樹脂磁石材料で一体成形するものは金属シャフトのコスト負担が不要であり、且つ部品点数を少なくできる利点はあるものの、その反面、成形金型が複雑で射出成形自体のコストが高いことに加えて、軸部もフェライト粉を大量に充填した樹脂磁石材料から成形されているために、軸受け部を摩耗させるおそれがあり、耐久性に問題がある。

【０００５】また別の問題として、従来の磁石ロールには組立手順上の問題もあった。即ち、従来の磁石ロールｍを実用に供するには、金属スリーブＳに組み込んだうえ静電現像装置に組み込んでいる。しかし、この組立の流れをみると、金属スリーブＳへの磁石ロールｍの組み込み作業は現像装置の組立と完全に別個に行われるので組立の生産性上での無駄がある。最も合理的には磁石ロールｍを別工程で予め金属スリーブＳに組み込むことなく、磁石ロールｍをそのまま部品の状態で現像装置の組立工程に供し、多数の部品と共に一挙に組み立てる方式が推奨される。しかしながら前記した従来の磁石ロールｍはこのような合理的組立工程に適合しなかった。

【０００６】本考案はかかる従来技術の問題を解決し、その構造が簡単で安価に製造できる磁石ロールを提供するものであり、加えて、新規の合理的な現像装置組立方法にも適合できる磁石ロールを提供せんとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案者は前記課題を解決するために、高価な精密加工シャフトあるいは金属製の軸部用ピンを使用せず、しかも軸部を含めて全体を射出成形するときのように高価な成形金型を用いたり、軸受部の磨耗が生じたりすることもない磁石ロールの構成について鋭意検討を重ねた結果、本考案を完成したものであり、安価な磁石部材と別途作製した安価な両端支持部材とを組み合わすことによって前記課題を解決したものである。

【０００８】かかる課題を解決した本考案の磁石ロールは、表面に多極に異方性磁極が形成され、且つその断面の相当直径が３０ｍｍ以下であるとともに曲げ強度が１２００ｋｇ／ｃｍ²以上であり、且つ長手方向両端部が切断加工のみで形成された略円柱状樹脂磁石の両端に支持治具を配設することによって構成される。

【０００９】支持治具の素材としては金属を用いてもよいが安価な合成樹脂を用いることが好ましい。支持治具の形状及び支持治具の略円柱状樹脂磁石端部への取付け方法としては種々のものが考慮されるが、例えばキャップ状係合部を有する支持治具を用い、当該支持治具のキャップ状係合部を磁石端部に密嵌固定することなどが採用される。

【００１０】また、略円柱状樹脂磁石の両端部を異方的に切断し、且つ支持治具における前記切断面に対応する部分を切断面形状に略一致させることも好ましい。

【００１１】

【作用】

このような磁石ロールは、予め金属スリーブに組み込まれることなく現像装置組み立て工程に部品として他の部品とともに供せられる。略円柱状樹脂磁石とその両端に配置される支持治具は予め組み立てておくことも、また現像装置の組み立て工程のなかで組立てることもできる。そして、本磁石ロールはその両端に位置する支持治具を介して現像装置内所定位置に固定的あるいは回転可能な状態で関係づけることによって、現像装置の組み立て工程のなかで他の部品と一緒に現像装置内に組み込まれる。本考案の磁石ロールはシャフトは存在しないものの、曲げ強度を１２００ｋｇ／ｃｍ²以上としていることから自重に抗する充分な機械的強度を有している。また、本磁石ロールはシャフトが存在しない結果、磁石ロールの径方向中心部にも樹脂磁石材料が存在するが、本磁石ロールでは略円柱状樹脂磁石の相当直径を３０ｍｍ以下とすることにより、径方向中心付近の磁石材料の磁力も表面磁力の強化に寄与させており、径方向中心部に位置する磁石材料も無駄にはなっていない。

【００１２】また、キャップ状係合部を有する支持治具を用いた場合、当該キャップ状係合部を略円柱状樹脂磁石端部に嵌合させるだけで、略円柱状樹脂磁石に対する位置決めと固定が同時になされる。支持治具と略円柱状樹脂磁石の接合部には全体又は部分的に接着剤を介在させることも勿論可能である。

【００１３】また、略円柱状樹脂磁石の両端切断面を異方的に切断し、他方支持治具における前記切断面に対応する部分を切断面形状に略一致させたときには、略円柱状樹脂磁石に対する位置決めが容易であるとともに、略円柱状樹脂磁石に対して駆動力を伝達することも容易となる。

【００１４】

【実施例】

図１は本考案の磁石ロールの概念を示す説明図である。本考案の磁石ロールＭは略円柱状樹脂磁石３とその両端部に配設された支持治具４，４とから構成される。略円柱状樹脂磁石３は図例の如く略円柱状の形状を有し、金属シャフトを有することなく全体が樹脂磁石より形成されている。本考案において用いられる略円柱状の概念は単なる円柱に限定されず表面に若干の条溝や凸条が存在する場合でも、その包絡面が円柱面となるような略円柱形状は含まれている。また本考案では、かかる磁石ロールを回転させた時の最大回転外径を相当直径と定義する。本考案ではこの相当直径を３０ｍｍ以下に設定している。相当直径が３０ｍｍを超えると磁気的に無駄となるマグネット部分が生じ、本考案の狙いである安価な磁石ロールを提供するとの主旨に反する。例えば、直径が３５ｍｍのマグネットの場合、中実の円柱状とした場合と、中心部に直径５ｍｍの穴を設けた円筒状磁石とした場合とでは磁石表面にて測定される磁界に殆ど差は無く、結局中心部の直径５ｍｍ部分の磁石は磁石ロール用磁石としては機能していないと判断され、この部分の樹脂磁石材料は全く無駄といえる。本考案はこれらを考慮して、磁石ロールを構成する全ての磁石材料が表面磁力の強化に寄与でき、且つ表面に設けた多極異方性磁極を最も有効に発揮させ得る構造を検討した。そしてこの結果、表面磁界に寄与しない中心部分が実質上存在しない略円柱状樹脂磁石の大きさ、即ち言い換えれば略円柱状樹脂磁石を構成する磁石材料の全てを表面磁界形成に寄与させることができる大きさは相当直径が３０ｍｍ以下であることを見いだし、この範囲内に略円柱状樹脂磁石の直径を設定した。

【００１５】本考案では支持の基体となる金属シャフトを省略することにより、金属シャフトに要するコスト負担をなくしている。シャフトの排除は当該排除箇所を磁石材料で満たすことにより小径の磁石ロールで強い表面磁力を得ることを可能にするが、一方でシャフトの他の機能である磁石ロールの直状形状を保持する機能をも失うことを意味する。即ち、シャフトは軸受け構造に必須である以外に磁石ロールのように細長い構造物の自重たわみ強度を保持する機能も有している。したがって本考案ではシャフトを除去した結果、略円柱状樹脂磁石自身の自重に抗しうるだけの自重たわみ強度が必要となる。この問題に対処するには従来多用されている軟質ゴムや軟質樹脂をベースにした軟質樹脂磁石ではたわみ強度が不十分であり、このため、本考案は略円柱状樹脂磁石の素材として１２００ｋｇ／ｃｍ² 以上の曲げ強度が発揮できる硬質樹脂磁石を用いた。曲げ強度として１２００ｋｇ／ｃｍ²以上のものを用いるのは、曲げ強度が１２００ｋｇ／ｃｍ²未満では磁石の相当直径のサイズによっては磁石ロールとしての組み付け時や使用中にたわみが生じる可能性があるためである。

【００１６】また本考案の磁石ロールＭは、その略円柱状樹脂磁石３の両端部が切断加工のみで形成されたことにも特徴がある。即ち、熱可塑成形された略円柱状樹脂磁石３の両端部に切断というきわめて簡単な加工のみを施し、この部分に別途作製した支持治具４を配設することによって、当該磁石ロールＭの現像装置への組み込みを可能にしている。略円柱状樹脂磁石３の加工は極めて簡易であり、安価な設備を用いて短時間で行うことができる。略円柱状樹脂磁石３の製法である熱可塑性成形としては押出し成形、射出成形、圧縮成形等の一般的な製法が採用できる。

【００１７】かかる磁石母材の成形は連続長尺の成形体の取得が容易な押出し成形法によるのが最も好適である。例えば、円柱状磁石を一定速度で連続的に成形しつつ成形速度と同期して移動する切断機で切断すれば簡単な設備で且つ追加的工数を新たに要することなく略円柱状樹脂磁石３を得ることができる。また、磁石母材を射出成形で得ることも可能で、このときは射出成形金型から取り出した後、端部を切断処理すれば良いが、この場合は追加的な工数が必要となるので、本考案の磁石の成形法としては連続長尺品が得られる押出し成形法が最も好ましいといえる。

【００１８】本考案で用いるのに好適な樹脂磁石は硬質熱可塑性樹脂にフェライト粉を充填したものである。硬質熱可塑性樹脂の好適な代表例はポリアミド、線状ポリエステル、ポリフェニレンサルファイド、ポリフェニレンオキサイドあるいはこれらの変性物等、汎用エンジニアリングプラスチックと称されるものである。フェライト粉としては異方性のバリウムフェライト、ストロンチウムフェライト粉が用いられる。樹脂磁石中のフェライト含有量は必要とされる磁気特性と力学的強度を考慮して適宜決定するが、通常５０〜７０体積％に設定される。

【００１９】支持治具４は略円柱状樹脂磁石３の両端部に取りつけられて当該略円柱状樹脂磁石３を現像装置に対して固定的あるいは回転可能に支持できるものであれば任意のものが採用できる。例えば図２（イ),（ロ）で示す如く、一方に略円柱状樹脂磁石３の端部に外嵌可能なキャップ状係合部５が形成され、他方に支持軸６が形成された支持治具４ａが採用できる。この支持治具４ａはキャップ状係合部５を略円柱状樹脂磁石３の端部に外嵌するだけで略円柱状樹脂磁石３に対する位置決めと固定ができる。略円柱状樹脂磁石とキャップ状係合部の接合部には接着剤を介在させてもよい。接着剤の塗布箇所は接合部全体であっても一部であってもよい。また支持治具４ａは金属製とすることも可能であるが合成樹脂製とすることがコスト上有利である。また金属製とするときには、略円柱状樹脂磁石３の磁気特性への影響を避けるために非磁性体を用いることが好ましい。

【００２０】支持軸６の形状は丸軸となして、現像装置側の軸受に軸支することにより当該磁石ロールＭを回転可能に支持することも可能であるが、図３（イ),（ロ）に示す如く多角柱形状の支持軸６ａ，６ｂとなして磁石ロールＭを固定支持することも可能である。

【００２１】キャップ状係合部５を有する支持治具を用いる場合、略円柱状樹脂磁石３にはキャップ状係合部５を外嵌するための余長部を設けることが必要であり、このため略円柱状樹脂磁石３の長さは現像必要長さよりも２０ｍｍ以上長くすることが好ましい。従来使用されているところの予め磁石ロールをスリーブに組み込んだタイプの完成品磁石ロールにおいても必要現像長さよりも１０〜２０ｍｍ程度長いマグネットが使用されるが、本実施例の略円柱状樹脂磁石３においては更に支持治具嵌合用の余長が必要であることから、現像必要長よりも２０ｍｍ以上長くすることが好ましい。しかしながら両端支持が可能であるならば２０ｍｍ以下のものも本考案の対象である。

【００２２】図４として示すものは、キャップ状係合部を設けることなく、平坦な当接面７を有する支持治具４ｂを略円柱状樹脂磁石３の端面に接着剤で固定する場合である。また図５として示すものは、略円柱状樹脂磁石端面と対面する側に針状部材８を突設し、当該針状部材８先端側を略円柱状樹脂磁石３端面に差し込むことによって、支持治具４ｃを略円柱状樹脂磁石３に固定する場合である。これらキャップ状係合部を有しない実施例においては、略円柱状樹脂磁石３に形成する余長部の長さは２０ｍｍより少なくてよい。

【００２３】本考案の磁石ロールでは略円柱状樹脂磁石３の両端は切断加工のみによって形成される。前記した実施例はその最も簡単な端面構造であるところの直角平面状の端面構造を採用した場合であるが、端面構造は切断加工のみによって達成されるものであれば他のものも採用される。例えば、マグネットの磁極を現像装置の設計から要求される方向に配置することが必要となることがあり、その際は所定の磁極を所定位置に配置する必要があるが、この場合には角度位置決めを容易とするために図６（イ),（ロ）に示すように異方的に切断された端面構造を用いることが好適である。かかる切断面を形成するには切断刃の取り付け角度が異なる複数の切断機を用いればよい。このような異方的な形状を有する端面部は、その切断面の形状によっては、単にマグネットの位置決め用として用いるのみならず、例えば図７及び図８に示すように異方的に切断された端面構造に対応した形状を有する支持治具４ｄ〜４ｇを用いれば、磁石ロールを回転させる際の駆動力の伝達手段としても利用することが可能である。

【００２４】このような構成の磁石ロールＭは、例えば図９に示すように、スリーブＳに内挿された状態で支持治具４ａを介して現像装置側の軸受９に回転支持されたり、図１０に示す如く現像装置側部材１０に固定支持されたりして使用される。そして、磁石ロールＭのスリーブＳへの内挿は、現像装置組立工程における他の部品の組立と一緒に行われる。

【００２５】

【考案の効果】

以上、説明したように、本考案の磁石ロールは製造容易な略円柱状樹脂磁石の両端部に製造容易な支持治具を配設した構成となし、高価な金属シャフトを用いることなく磁石ロールを構成したので、小径で所望の磁気特性が得られる磁石ロールを極めて安価に得ることができる。また本磁石ロールは予め金属スリーブに組み込むことなく現像装置組み立て工程にそのまま部品として供給し、現像装置の組立工程のなかで他の部品と一緒に一挙に組み上げることができる新規な組立法にも適合させることができる。そして、本考案の磁石ロールはシャフトは存在しないものの、磁石ロールとして用いるのに充分な機械的強度を有し、且つその相当直径もマグネット中心部の磁石材料が無駄となることがないように設定されているので原材料のロスもない。また略円柱状樹脂磁石の両端部は切断加工のみによって形成されているから加工費も極めて安価である。

【００２６】また、キャップ状係合部を有する支持治具を用いた場合、当該キャップ状係合部を略円柱状樹脂磁石端部に嵌合させるだけで、略円柱状樹脂磁石に対する位置決めと固定を同時になすことができ、また、略円柱状樹脂磁石の両端切断面を異方的に切断し、他方支持治具における前記切断面に対応する部分を切断面形状に略一致させたときには、略円柱状樹脂磁石に対する位置決めが容易であるうえに略円柱状樹脂磁石に対する駆動力の伝達も容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の磁石ロールの概念を示す説明図

【図２】（イ）は本考案の磁石ロールの１実施例を示す
説明用斜視図、（ロ）は同実施例の部分断面正面図

【図３】（イ),（ロ）は支持治具の他の実施例を示す説
明用斜視図

【図４】本考案の磁石ロールの他の実施例であり、
（イ）は組立前の状態を示し、（ロ）は組立後の状態を
示す

【図５】本考案の磁石ロールの他の実施例であり、
（イ）は組立前の状態を示し、（ロ）は組立後の状態を
示す

【図６】（イ),（ロ）は略円柱状樹脂磁石の他の切断端
面構造を示す要部説明図

【図７】（イ),（ロ）は本考案の他の実施例の要部を示
す部分断面正面図

【図８】（イ),（ロ）は本考案の他の実施例の要部を示
す部分断面正面図

【図９】本考案の磁石ロールの現像装置への組み込み例
を示す部分断面説明図

【図１０】本考案の磁石ロールの現像装置への組み込み
例を示す部分断面説明図

【図１１】従来の磁石ロールを金属スリーブに内装した
状態を示し、（イ）は軸方向断面説明図、（ロ）は径方
向断面説明図

【図１２】従来の磁石ロールを示す説明用斜視図

【図１３】従来の磁石ロールを示す断面図

【図１４】従来の磁石ロールを示す断面図

【図１５】従来の磁石ロールを示す断面図

【符号の説明】

ＳスリーブＭ磁石ロールｍ磁石ロール１マグネット１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄマグネット片１´ 円筒状磁石１” 略円柱状磁石２シャフト２ａ，２ｂ軸部２ａ´，２ｂ´ 軸部用ピン３略円柱状樹脂磁石４支持治具４ａ〜４ｇ支持治具５キャップ状係合部６支持軸７当接面８針状部材９軸受１０現像装置側部材

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】表面に多極に異方性磁極が形成され、且
つその断面の相当直径が３０ｍｍ以下であるとともに曲
げ強度が１２００ｋｇ／ｃｍ²以上であり、且つ長手方
向両端部が切断加工のみで形成された略円柱状樹脂磁石
の両端に支持治具を配設してなる磁石ロール。
【請求項２】支持治具の素材として合成樹脂を用いて
なる請求項１記載の磁石ロール。
【請求項３】略円柱状樹脂磁石の端部に密嵌しうるキ
ャップ状係合部を有する支持治具を用いてなる請求項１
又は２記載の磁石ロール。
【請求項４】略円柱状樹脂磁石の両端切断面が異方的
に切断され、且つ支持治具における前記切断面に対応す
る部分が切断面形状に略一致していることを特徴とする
請求項１，又は２記載の磁石ロール。