JPH11119552A

JPH11119552A - マグネットロール

Info

Publication number: JPH11119552A
Application number: JP28197297A
Authority: JP
Inventors: Masaharu Iwai; 雅治岩井
Original assignee: TOCHIGI KANEKA KK; Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: TOCHIGI KANEKA KK; Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1997-10-15
Filing date: 1997-10-15
Publication date: 1999-04-30

Abstract

(57)【要約】【課題】ロール本体部の端部付近での磁束密度の低下
を抑制することができるマグネットロールを提供する点
にある。【解決手段】ロール本体部２とこれの両端にそれぞれ
位置する軸部３，４とからなり、且つ、金型内に溶融磁
石材料を充填して成形されるマグネットロールであっ
て、前記ロール本体部２の長手方向両端部２Ｋ，２Ｈの
うちの少なくとも溶融磁石材料注入口側端部２Ｋに磁束
密度の低下を抑制するための手段を施していることを特
徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機やファクシ
ミリ、プリンタ等の電子写真方式の現像装置に用いられ
るマグネットロールや、その他の用途に用いられるマグ
ネットロールに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】上記マグネットロールを形成する場合に
は、可動側金型と固定側金型とからなる分割金型に溶融
磁石材料を注入し、注入した溶融磁石材料が固化した
後、可動側金型を固定側金型に対して離間移動させて成
形されたマグネットロールを取り出すようにしている。
そして、前記射出成形等で形成されたマグネットロール
は、図１１（イ）に示すように、ロール本体部２１とこ
れの両端にそれぞれ位置する軸部２２，２３とからなる
が、ロール本体部２１の端部２１Ｋにロール本体部２１
の長手方向と直交する垂直面２４を備え、この垂直端面
２４の内周部（径方向内側）から軸部２３が延出された
形状になっていた。そして、前記ロール本体部２１の垂
直端面２４の外周角部ｂが０．２以下のＣ又はＲで形成
されていたため、次のような不都合が発生していた。
尚、前記０．２以下のＣ又はＲというのは、長さ０．２
ｍｍ以下の曲率半径により描かれる４分の１の円弧を示
すものである。

【０００３】上記のような形状のロール本体部の端部を
成形する金型には、ロール本体部２１の垂直端面２４に
相当する部位に垂直面を備えさせたり、ロール本体部２
１の垂直端面２４の外周角部ｂを０．２以下のＣ又はＲ
で形成することになり、このような金型に溶融磁石材料
を注入すると、前記金型の角部での流動性が悪く、この
角部に溶融磁石材料が滞留してしまう。この結果、この
角部に滞留した溶融磁石材料が早期に固化してしまい、
磁性粒子の配向作用を十分に作用させることができない
ことから、磁性粒子の配向を所望通り行うことができ
ず、成形されたマグネットロールの端部付近における磁
束密度が低下し、端部付近での画質劣化を招いていた。
例えば図１１（ロ）に、図１１（イ）で示したマグネッ
トロール２０の端部の磁束密度を示している。つまり、
内方側の部位ａから端部側の部位ｂにかけて磁束密度が
大幅に低下しており、この部位での磁性粒子の配向を所
望通り行うことができていないことを示している。又、
金型の両端部に溶融磁石材料の流体圧が集中して作用す
るため、成形されたマグネットロールの両端部外周角部
ｂ，ｃにバリが発生し易く、この発生したバリを除去す
るための後処理が必要になり、作業工程が複雑になると
ともに、コスト高を招くものになっていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明が前述の状況に
鑑み、解決しようとするところは、ロール本体部の端部
付近での磁束密度の低下を抑制することができるマグネ
ットロールを提供する点にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、前述の課題解
決のために、ロール本体部とこれの両端にそれぞれ位置
する軸部とからなり、且つ、金型内に溶融磁石材料を充
填して成形されるマグネットロールであって、前記ロー
ル本体部の長手方向両端部のうちの少なくとも溶融磁石
材料注入口側端部に磁束密度の低下を抑制するための手
段を施すことによって、ロール本体部の端部付近での磁
束密度の低下を抑制することができるマグネットロール
を得ることができる。

【０００６】前記手段が、ロール本体部の端部に長手方
向と直交する垂直面を持たない形状にする。具体的に
は、ロール本体部の端部外面とこれに対応する軸部外面
とをテーパ形状で結ぶものであったり、又、ロール本体
部の端面角部を０．２以上のＣ又はＲとしたものであ
る。前記０．２以上のＣ又はＲというのは、長さ０．２
ｍｍ以上の曲率半径により描かれる４分の１の円弧を示
すものである。ところで、ロール本体部の端部にロール
本体部の長手方向と直交する垂直面を持つ従来の場合に
は、端部の外周に位置する角部が略直角であることか
ら、溶融磁石材料による流体圧が前記角部に集中して作
用し易いため、この角部にバリが発生し易くなるが、本
発明では、垂直面を持たない形状、つまり略直角の角部
を持たないことであるから、この角部に流入する溶融磁
石材料による流体圧が集中して作用することを回避する
ことができ、角部にバリが発生することを防止すること
ができる。又、前記手段がロール本体部の端部付近を成
形過程中、又は成形後に磁力を付与することによって、
低下したロール本体部の端部付近の磁束密度を上げるこ
とができる。

【０００７】

【発明の実施の形態】磁石材料一体型マグネットロール
の構成及びそれを形成するための製造装置について説明
する。図１に、本発明の製造装置を用いて成形されたマ
グネットロールを示し、このマグネットロール１は、断
面形状円形のロール本体部２の両端に縮径した軸部３、
４を突出形成し、軸部３に位置決め或いは駆動力伝達用
の切欠部５を形成した、所謂Ｄカット形状に軸部３を形
成したもので、磁石材料を用いて一体成形されている。
尚、マグネットロール１として、ロール部２が円柱でな
く多角柱であるものや、他方の軸部４、又は両方の軸部
３、４に前記切欠部５を形成したもの、或いはロール部
２の軸中心と軸部３、４の軸中心を故意に偏心させたも
のなどに対しても本発明を同様に適用できる。

【０００８】マグネットロール１を構成する磁石材料と
しては、磁性粉と当該磁性粉同士を結合させるためのバ
インダーを主体とし、それらの結合を強固にするための
シラン系またはチタネート系のカップリング剤、流動性
を良くするための滑剤、バインダーの熱分解を防止する
安定剤等を微量配合した混合物であり、必要により難燃
剤、補強剤等を配合することも可能で、磁性粉として
は、フェライト系、希土類系（ＳｍＣｏ系、ＮｄＦｅＢ
系）、ＭｎＡＩＣ系、アルニコ系、ＳｍＦｅＮ系等のも
のから選択でき、またバインダーとしては、熱可塑性樹
脂、熱硬化性樹脂、低融点合金等を用いることができ
る。

【０００９】このマグネットロール１は、複写機やファ
クシミリ、プリンタ等の電子写真方式の現像装置におけ
る現像ロールやクリーニングロールとして用いられてい
るものであるが、他の用途にも勿論利用できる。

【００１０】次に、マグネットロール１の製造装置につ
いて説明すれば、図６〜図８に示すように、マグネット
ロール１のロール本体部２を形成するための円筒状の固
定側のメイン成形型６と、このメイン成形型６の一端部
に配置され、且つ、マグネットロール１の軸部３を形成
するための端部成形型７と、前記メイン成形型６内に出
退自在に配設され、且つ、該メイン成形型６にて形成さ
れる成形空間内への溶融磁石材料の充填に伴い、後退側
に移動してマグネットロール１の端部、つまり前記軸部
４を形成するためのスライド型８とからマグネットロー
ル成形用の金型を構成している。前記メイン成形型６内
に備えられるとともに成形空間内に充填された溶融磁石
材料が固化するまでの期間において、磁性粒子の方向を
揃えるための磁場配向手段１０とを備えている。前記磁
場配向手段１０としては、永久磁石や電磁石、或いはそ
れらを組み合わせたもの等、既存の種々の構成のものを
採用することができる。前記溶融磁石材料は、図示外の
射出シリンダから図に示した注入口１１を介して成形空
間内へ供給されるのである。

【００１１】そして、図３にも示すように、前記端部成
形型７のメイン成形型６側端部に、注入口１１側ほど小
径となるテーパ面７Ａを形成し、又、スライド型８の軸
部４形成用の凹部８Ａの先端側に、ロール本体部２の端
部角部が０．２以上のＲとなる端部形成用の凹部８Ｂを
一体形成している。従って、注入口１１を介して供給さ
れる溶融磁石材料がメイン成形型６の注入口１１側端部
６Ａに滞留することなく、スライド型８側にスムーズに
流動し、且つ、スライド型８側まで充填された溶融磁石
材料の流体圧が端部形成用の凹部８Ｂに集中して作用す
ることがない。その結果、形成されたマグネットロール
１のロール本体部２の注入口１１側端部２Ｋ付近での磁
束密度の低下を抑制することができるだけでなく、ロー
ル本体部２の両端部２Ｋ，２Ｈが所望の形状にならない
といったことを回避することができる。この実施例で
は、円筒状のメイン成形型６を用いることによって、端
部におけるバリ発生を回避することができるようにして
いるが、可動側金型と固定側金型とからなる分割金型に
溶融磁石材料を注入する場合には、本発明のように一端
に形成したテーパ面７Ａと他端に形成した凹部８Ｂとに
より、端部におけるバリ発生を確実に回避することがで
きるのである。尚、マグネットロール１のロール本体部
２のスライド型８側の端部に、注入口１１側端部と同様
の形状、つまりテーパ面を備えた形状に形成してもよ
い。又、図１０（イ）では、マグネットロール１のロー
ル本体部２のスライド型８側の端部に、テーパ面１３を
形成したものを示している。

【００１２】図６〜図８に示した金型を用いて成形した
マグネットロール１を図１及び図２（イ）に示し、この
マグネットロール１の注入口１１側端部２Ｋ付近での磁
束密度をグラフにしたものを図２（ロ）に示している。
つまり、磁束密度の低下が開始する部位ａが従来のもの
よりも端部側に寄っているとともに、端部外周部ｂでの
磁束密度の値が従来のものよりも高い位置にあり、マグ
ネットロール１の注入口１１側端部２Ｋ付近での磁束密
度の低下を抑制することができるようにしている。

【００１３】図２（イ）では、ロール本体部２の注入口
１１側端部外面とこれに対応する軸部３外面とをテーパ
形状で結ぶことによって、ロール本体部２の角部２Ｋに
テーパ面１２を形成してマグネットロール１を構成した
が、図４に示すように、ロール本体部２の注入口１１側
端部角部が０．２以上のＲとなる曲面１５を有するよう
にマグネットロール１を構成してもよいし、図５に示す
ように、ロール本体部２の注入口１１側端部角部が０．
２以上のＣとなる曲面１６を有するようにマグネットロ
ール１を構成してもよく、マグネットロール１の注入口
１１側端部の形状は、マグネットロール１の長手方向と
直交する垂直面を持たない形状であれば、どのような形
状のものでもよい。このような形状にすることによっ
て、マグネットロール１の注入口１１側端部２Ｋ付近で
の磁束密度の低下を抑制することができるのである。前
記０．２以上のＲ又はＣというのは、図４及び図５にお
いて、長さ０．２ｍｍ以上の曲率半径により描かれる４
分の１の円弧を示すものである。

【００１４】前記実施例では、端部成形型７の形状及び
スライド型８の形状を変更することによって、マグネッ
トロール１の注入口１１側端部２Ｋ付近での磁束密度の
低下を抑制するようにしたが、図９（ロ）及び図１０
（イ）に示す形状のマグネットロール１のロール本体部
２の注入口１１側端部２Ｋ、垂直面２Ａ付近に、図９
（イ）に示すように、成形過程中に磁力を付与して、そ
の部分における磁束密度の低下を抑制するようにしても
よい。尚、マグネットロール１の成形後に、２Ａ付近を
電磁石等で磁力を付与してもよい。図９（イ）では、磁
場配向手段１０の長さを、成形予定のマグネットロール
１のロール本体部２の両端部からそれぞれ１０ｍｍ以上
になるように設定することによって、ロール本体部２の
注入口１１側端部２Ｋ、垂直面２Ａ付近に確実に磁力を
付与することができる。従って、前述と同様に、図９
（ハ）に示すように、磁束密度の低下が開始する部位ａ
が従来のものよりも端部側に寄っているとともに、端部
外周部ｂでの磁束密度の値が従来のものよりも高い位置
にあるのである。図１０（ロ）では、図１０（イ）で示
したマグネットロール１の磁束密度をグラフにしたもの
を示し、マグネットロール１の注入口１１から離間する
側の端部２Ｈにテーパ面１３を形成することによって、
この端部２Ｈ、特に端部外周部ｃでの磁束密度の急激な
変化、つまり急激に高くなったり低くなることを抑制す
ることができるようにしている。又、ロール本体部２の
注入口１１側端部２Ｋ付近での磁束密度は、前述同様に
磁束密度の低下が開始する部位ａが従来のものよりも端
部側に寄っているとともに、端部外周部ｂでの磁束密度
の値が従来のものよりも高い位置にあるのである。

【００１５】次に、マグネットロール１の成形方法につ
いて説明する。先ず、図６に示すように、スライド型８
を移動操作するためのアクチュエータ１４を駆動してス
ライド型８を前進位置まで移動させる。前記アクチュエ
ータ１４としては、例えばエアコンプレッサー、油圧シ
リンダ、空気圧シリンダ、スクリューネジ、ラックピニ
オンギア、リニアモータ等を用いることができる。次
に、図７に示すように、射出シリンダを駆動して注入口
１１を介して成形空間内に溶融磁石材料を射出注入し、
溶融磁石材料の注入圧とアクチュエータ１４による駆動
力との合力でスライド型８を後退位置まで後退させなが
ら、成形空間内に溶融磁石材料を充填するのである。前
記アクチュエータ１４として油圧シリンダを用いる場合
には、作動油を絞りながらリークさせることで、スライ
ド型８の後退移動に制動力を付与することによって、成
形空間内に溶融磁石材料を隙間なく充填していくことが
可能になる。但し、摩擦等により制動力を付与する制動
力付与手段を設けて、スライド型８の後退移動時に制動
力を付与してもよい。また、溶融磁石材料の射出注入速
度に応じてアクチュエータ１４により制動力を付与しな
がらスライド型８を後退させてもよい。又、溶融磁石材
料の充填時には、アクチュエータ１４による駆動を停止
するようにしてもよい。前記成形空間内に充填された溶
融磁石材料は固化するまでの期間において、前記磁場配
向手段１０により、磁性粒子の方向が揃えられることに
なる。

【００１６】次に、図８に示すように、射出注入した溶
融磁石材料が固化した後は、端部成形型７からメイン成
形型６を離間移動させた後、スライド型８を前進させて
マグネットロール１を離脱させるのである。尚、メイン
成形型６から端部成形型７を離間移動してもよい。

【００１７】前記実施例では、軸部とロール部とを一体
形成するようにしたが、金属製または合成樹脂製のシャ
フトをインサートしたシャフトインサート型マグネット
ロールを形成したものにおいても本発明は適応すること
ができる。

【００１８】

【発明の効果】請求項１によれば、少なくとも溶融磁石
材料注入口側端部に磁束密度の低下を抑制するための手
段を施すことによって、ロール本体部の端部付近での磁
束密度の低下を抑制することができるから、端部におけ
る画質の劣化が少ないものにすることができる。

【００１９】請求項２〜４によれば、ロール本体部の端
部に長手方向と直交する垂直面を持たない形状にした
り、又、ロール本体部の端部外面とこれに対応する軸部
外面とをテーパ形状で結ぶものであったり、又、ロール
本体部の端面角部を０．２以上のＣ又はＲとすることに
よって、溶融磁石材料注入口側端部に磁束密度の低下を
抑制することができるだけでなく、ロール本体部の両端
部にバリが発生することや、ロール本体部の両端部の形
状を所望の形状にすることができないことを一挙に回避
することができる。

【００２０】請求項５によれば、請求項２〜４のような
形状変更ではなく、ロール本体部の端部を成形過程中、
又は成形後に磁力を付与することによって、磁束密度が
低下しているロール本体部の端部付近の磁束密度を上げ
て、端部における画質の劣化が少ないものにすることが
できるのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】磁石材料一体型マグネットロールの斜視図。

【図２】（イ）は磁石材料一体型マグネットロールの側
面図、（ロ）は（イ）のマグネットロールの磁束密度を
示すグラフ。

【図３】製造装置の要部を示す概略の断面図。

【図４】別の形状のマグネットロールの一端部を示す側
面図。

【図５】別の形状のマグネットロールの一端部を示す側
面図。

【図６】磁石材料を注入する直前の状態を示す製造装置
の概略の断面図。

【図７】溶融磁石材料の注入完了状態を示す製造装置の
概略の断面図。

【図８】成形されたマグネットロールを離脱させた状態
を示す製造装置の概略の断面図。

【図９】（イ）は別の製造装置を示す概略の断面図、
（ロ）は（イ）の製造装置により成形されたマグネット
ロールの側面図、（ハ）は（ロ）のマグネットロールの
磁束密度を示すグラフ。

【図１０】（イ）は別の形状のマグネットロールの側面
図、（ロ）は（イ）のマグネットロールの磁束密度を示
すグラフ。

【図１１】（イ）は従来の形状のマグネットロールの側
面図、（ロ）は（イ）の従来のマグネットロールの磁束
密度を示すグラフ。

【符号の説明】１マグネットロール２ロール本体
部２Ａ垂直面２Ｋ，２Ｈ端部３，４軸部５切欠部６メイン成形
型６Ａ注入口側端部７端部成形型８スライド型８Ａ，８Ｂ凹部１０磁場配向手段１１注入口１２テーパ面１３テーパ面１４アクチュエ
ータ１５，１６曲面２０マグネット
ロール２１ロール本体部２２，２３軸部２４垂直端面ａ部位ｂ，ｃ部位（端部外周部）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ロール本体部とこれの両端にそれぞれ位
置する軸部とからなり、且つ、金型内に溶融磁石材料を
充填して成形されるマグネットロールであって、前記ロ
ール本体部の長手方向両端部のうちの少なくとも溶融磁
石材料注入口側端部に磁束密度の低下を抑制するための
手段を施していることを特徴とするマグネットロール。
【請求項２】前記手段がロール本体部の端部に長手方
向と直交する垂直面を持たない形状にしてなる請求項１
記載のマグネットロール。
【請求項３】前記手段がロール本体部の端部外面とこ
れに対応する軸部外面とをテーパ形状で結ぶものでなる
請求項１又は２記載のマグネットロール。
【請求項４】前記手段がロール本体部の端面角部を
０．２以上のＣ又はＲとしたことを特徴とする請求項１
又は２記載のマグネットロール。
【請求項５】前記手段がロール本体部の端部付近を成
形過程中、又は成形後に磁力を付与するものでなる請求
項１記載のマグネットロール。