JPH06332318A - 磁気シリンダー及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】電子写真装置に用いられる磁気シリンダーとそ
の製造方法に関し、フランジの製造フストを引き下げ、
もって磁気シリンダー全体の製造コストを低減せんとす
るものである。 【構成】略円筒形状のスリーブ内にマグネットロールを
回転可能に内装するとともに、前記スリーブ両端をフラ
ンジで閉止してなる磁気シリンダーにおいて、前記フラ
ンジに射出成形法による金属製フランジを用いること、
及び同フランジの製造方法を含んだ磁気シリンダー製造
方法を要旨としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真装置の現像画
像やクリーニング装置に用いられる磁気シリンダーに関
し、低コスト化が可能な磁気シリンダーとその製造方法
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば複写機やファクシミリの現像画像
には、図４に示されるような磁気シリンダーが用いられ
ている。このような磁気シリンダーは両端にシャフト１
２、１３を設けたマグネットロールＭの外側に、通常非
磁性体材料からなる円筒形状のスリーブＳＬが外装され
ており、両端をフランジ１０、１１で封止するととも
に、マグネットロールＭのシャフトの一端側部１２が回
転可能に支持され、シャフトの他の一端側部13を前記フ
ランジ１１を貫通させてスリーブＳＬの外部へ突出さ
せ、マグネットロールＭをスリーブＳＬに非接触状態で
内装したものである。また図５に示されるように、一方
のフランジとスリーブとを一体成形品１４とし、部品点
数の低減を図ったものもある。このような磁気シリンダ
ーにおいて、マグネットロールＭに対してスリーブＳＬ
を回転させることにより、磁性体からなるトナーをスリ
ーブＳＬ表面に磁気吸着させ、感光ドラム上に形成され
た静電潜像上に転写させている。

【０００３】感光ドラム上の静電潜像へのトナー転写を
例えばジャンピング現像により行う場合には、スリーブ
に電圧を印加する必要上、前記フランジ１０、１１には
金属製のものが用いられる事が一般的である。例えばこ
の図４における金属製フランジ１０、１１は、図６に示
すように鋳造によってフランジの原型となる鋳造品１
５、１６を作製した後、切削加工や研磨処理によるスリ
ーブＳＬとの嵌合部や駆動部への連結部における滑り止
め用の凹凸加工を施して、フランジ１０、１１として成
形されるものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述のよ
うな従来の磁気シリンダーは、鋳造品によるフランジを
用いているため、コストが高くなるという問題があっ
た。即ち磁気シリンダーはその内部にマグネットロール
が内装されているため、通常スリーブやフランジには非
磁性体材料が適しており、金属製フランジの材料として
は耐久性をも併せもったものとしてステンレス鋼が一般
的に用いられているが、ステンレス鋼は硬度が高いため
にその切削加工には手間がかかってしまい、その結果フ
ランジの製造コストが上昇してしまうということにつな
がっていた。またスリーブを嵌合した後に容易に抜けな
いよう設けられるスリーブとの嵌合部の滑り止め用凹凸
は、複雑な形状でもって設けることが不可欠であり、加
工性の悪いステンレス鋼を用いることと相まって、さら
なる加工コストの増大を招いていた。このように、従来
技術においてはフランジの加工コストが高くなる結果、
磁気シリンダー全体の製造コストが高くなってしまうと
いう問題があった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上述の問題点を
解決すべく案出されたものであり、フランジの製造フス
トを引き下げ、もって磁気シリンダー全体の製造コスト
を低減せんとするものである。前記目的を解決した本発
明は磁気シリンダーとその製造方法よりなり、電子写真
装置に用いられる装置であって、略円筒形状のスリーブ
内にマグネットロールを回転可能に内装するとともに、
前記スリーブ両端をフランジで閉止してなる磁気シリン
ダーにおいて、前記フランジに射出成形法による金属製
フランジを用いること及び、電子写真装置に用いられる
磁気シリンダーの製造方法であって、合成樹脂成形また
は金属加工による略円筒形状スリーブを得る工程と、ボ
ンド磁石または焼結磁石によるマグネットロールを得る
工程と、射出成形法による金属製フランジを得る工程
と、スリーブ内にマグネットロールを内装し、スリーブ
開口端をフランジで閉止する工程と、よりなる磁気シリ
ンダーの製造方法を要旨とするものである。

【０００６】また、必要に応じてスリーブと少なくとも
一方のフランジとを一体成形し、スリーブとフランジの
一体成形品を用いることもあわせて考慮される。

【０００７】さらには、フランジの材料としては鉄、鉄
系合金、ステンレス鋼、チタン、モリブデン、コバルト
系合金、ニッケルのうちから適宜選択されうるものであ
る。

【０００８】

【作用】本発明における磁気シリンダー及びその製造方
法は、フランジを射出成形法で作製し、従来の切削加工
やそれに併なう研磨工程を無くするものである。

【０００９】

【実施例】続いて本発明の詳細を、図示した実施例に基
づいて説明する。まず図１には、本発明の磁気シリンダ
ーに用いられるフランジの一例を、その断面構造として
示している。図中１のものはマグネットロールのシャフ
トが貫通しない側のもの、図中２が、マグネットロール
のシャフトが貫通する側のものとそれぞれ示している。
図中に示されるスリーブとの嵌合部３や、駆動軸先端部
４の凹凸形状は、射出成形法における金型形状をそのま
ま反映したものであり、特別な切削加工や研磨処理を施
すことなく、複雑な形状が得られているものである。ま
た、フランジ１、２の材料としては、非磁性体であって
耐久性に優れ且つ射出成形法による成形が可能なステン
レス鋼を用いており、従来の鋳造品に比べて相対密度で
９５〜９７％となっている。これにより従来品よりも軽
量化が可能になるという副次的効果も得られた。

【００１０】次にこのようなステンレス製フランジを用
いた磁気シリンダーの構造を図２として示している。図
例のものはシャフトＳを設けたボンド磁石よりなるマグ
ネットロールＭの外側に、アルミニウムからなる円筒形
状のスリーブＳＬが外装されたものであり、両端を図１
に示すフランジ１、２で封止するとともに、マグネット
ロールＭのシャフトＳの一端側部５が軸受け７を介して
フランジ１で回転可能に支持され、シャフトＳの他の一
端側部６を前記フランジ２を貫通させてスリーブＳＬの
外部へ突出させ、マグネットロールＭをスリーブＳＬに
非接触状態で内装したものである。

【００１１】ここではスリーブＳＬにアルミニウムを用
いたが、ポリアセタールなどのエンジニアリングプラス
チックと称される合成樹脂に、カーボンブラックなどの
導電性分散材を分散し導電性を付加したものを用いるこ
ともできる。

【００１２】一方マグネットロールＭのシャフトＳに含
油樹脂等を用いることもでき、この場合は軸受け７を用
いずに、フランジ１、２との摺動軸受けとすることも可
能である。

【００１３】さらに本発明の別の実施例として、図３に
示されるものがある。本図に示す例は片方のフランジと
スリーブとを、カーボンブラックを添加した導電性ポリ
アセタール樹脂により一体成形した成形品８を用い、１
箇所の開口端を図１に示した例と同様の射出成形法によ
るフランジ２で封止したものである。これにより部品点
数を減らすこともでき、射出成形法によるフランジのコ
スト低減に加えてさらに磁気シリンダーのコストを低減
することが可能となる。また図１の例と同様に、マグネ
ットロールＭのシャフトＳに含油樹脂を用いることもで
きる。

【００１４】上述のフランジ１、２にはステンレス鋼を
用いたが、ステンレス鋼の他には鉄、鉄系合金、チタ
ン、モリブデン、コバルト系合金、ニッケルなどを用い
る事もできる。

【００１５】続いて、本発明における磁気シリンダーの
製造方法について図１〜図３も参照しながら以下に詳説
する。本発明の製造方法は、合成樹脂成形または金属加
工による略円筒形状スリーブを得る工程と、ボンド磁石
または焼結磁石によるマグネットロールを得る工程と、
射出成形法による金属製フランジ得る工程と、スリーブ
内にマグネットロールを内装し、スリーブ開口端をフラ
ンジで閉止する工程とよりなり、金属製フランジ１、２
を得る工程以外の他の工程については、従来から磁気シ
リンダーの製造に用いられている公知の方法が採用され
るものである。これら工程のうちスリーブＳＬを得る工
程については、例えば以下のような公知の方法が採用さ
れ、スリーブＳＬに金属を用いる場合にはステンレス鋼
やアルミニウムなどの金属管にブラスト処理などの適宜
な表面加工を施して金属製スリーブＳＬとしたり、エン
ジニアリングプラスチックと称される合成樹脂等に、カ
ーボンブラックなどの導電性分散材を添加したものを押
し出し成形などにより成形して合成樹脂性スリーブＳＬ
を得るものである。次にマグネットロールＭを得る工程
についても同様に以下のような公知の方法が採用される
ものであり、マグネットがボンド磁石の場合は、例えば
シャフトＳが配設できるように設計されたクロスヘッド
付き磁場配向ダイスを用いてインサート押し出し成形法
により連続成形したり、押し出し成形法によりボンド磁
石のみを加工して所定の後着磁を行なったのち、シャフ
トＳの外周面に貼り合わせたりするものである。またマ
グネットに焼結磁石を用いる場合には、例えばフェライ
ト系磁性体粉を焼結させた後、所望形状に研削、研磨し
てシャフトＳに貼り合わせれば良い。

【００１６】続いて金属製フランジ１、２を得る工程に
ついては、以下に説明される如く射出成形法を用いるも
のである。この射出成形法の概要は、金属粉末とバイン
ダーを混練して金型等を用いて成型し、加熱により脱バ
インダーを行なった後、金属粉を焼成して焼結体を得る
というものである。

【００１７】まず粒径が１μｍ〜２０μｍ程度のステン
レス鋼球状粉と、可塑状に調整した合成樹脂よりなるバ
インダーとを混練する。この混練によって金属粉末がバ
インダーによってコーティングされ、金属粉末に流動性
が与えられる。混練工程の後、通常の合成樹脂等の射出
成形と同様に金型によって成形される。成形後、脱バイ
ンダー工程において、バインダーを加熱分解解除する。
その後に成形体を焼結処理することにより強固な成形物
が得られる。この際体積は３０％程度収縮し、理論密度
の９５％程度の密度となる。そして最終工程として必要
に応じてメッキなどを施すこともできる。

【００１８】このようにして作製された金属製フランジ
１、２は、実用上充分な寸法精度を有し、従来と同様の
方法で磁気シリンダーとして組み立て、使用し得るもの
であり、スリーブＳＬ内にマグネットロールＭを内装
し、スリーブＳＬの開口端をフランジ１、２で閉止する
ことにより図２に示す磁気シリンダーを得ることができ
る。また、スリーブＳＬを作製する工程において、一方
のフランジとスリーブとを一体成形した成形品８を得、
他方を射出成形法による金属製フランジ２で閉止するこ
とにより図３に示す磁気シリンダーとすることもでき
る。

【００１９】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、磁気シリ
ンダーのフランジに射出成形法による金属製フランジを
用いるので、従来の切削や研磨などの加工コストが不要
となり、ステンレス鋼などの難加工性の材料を用いなが
らも安価な磁気シリンダーを提供することが可能とな
る。また、複雑な形状でも成形可能であるためフランジ
設計の自由度が向上し、ひいては磁気シリンダーの設計
自由度の向上にもつながり、結果として磁気シリンダー
の低コスト化に貢献できる。またさらには射出成形法に
よれば、その密度は理論密度の９５％程度となるため、
理論密度を有する従来の鋳造品に比べて軽量化が実現す
るという副次的な効果をも得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の製造方法による金属製フランジの断面
構造を表す説明図

【図２】本発明の製造方法による金属製フランジを用い
た磁気シリンダーの断面構造を表す説明図

【図３】本発明における別の磁気シリンダーの断面構造
を表わす説明図。

【図４】従来の磁気シリンダーの断面構造を表わす説明
図。

【図５】従来の別の磁気シリンダーの断面構造を表わす
説明図。

【図６】従来のフランジの製造段階における形状変化を
表わす説明図。

【符号の説明】

１、２、１０、１１ フランジ ３ 嵌合部 ４ 駆動軸先端部 ５ シャフトの一端側部 ６ シャフトの他の一端側部 ７ 軸受け ８、１４ 一体成形した成形品 １２ シャフトの一端側部 １３ シャフトの他の一端側部 １５、１６ 鋳造品 Ｍ マネットロール ＳＬ スリーブ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子写真装置に用いられる装置であっ
   て、略円筒状のスリーブ内にマグネットロールを回転可
   能に内装するとともに、前記スリーブ両端をフランジで
   閉止してなる磁気シリンダーにおいて、前記フランジに
   射出成形法による金属製フランジを用いたことを特徴と
   する磁気シリンダー。
2. 【請求項２】 スリーブと少なくとも一方のフランジと
   が一体成形品であることを特徴とする請求項１記載の磁
   気シリンダー。
3. 【請求項３】 前記フランジが、鉄、鉄系合金、ステン
   レス鋼、チタン、モリブデン、コバルト系合金、ニッケ
   ルのいずれかよりなる請求項１記載の磁気シリンダー。
4. 【請求項４】 電子写真装置に用いられる磁気シリンダ
   ーの製造方法であって、合成樹脂成形または金属加工に
   よる略円筒形状スリーブを得る工程と、 ボンド磁石または焼結磁石によるマグネットロールを得
   る工程と、 射出成形法による金属製フランジ得る工程と、 スリーブ内にマグネットロールを内装し、スリーブ開口
   端をフランジで閉止する工程と、 よりなる磁気シリンダーの製造方法。
5. 【請求項５】 スリーブと少なくとも一方のフランジを
   一体成形することを特徴とする請求項４記載の磁気シリ
   ンダー製造方法。