JPH11265818A - 樹脂磁石用組成物及び該組成物を用いたマグネットローラ - Google Patents

樹脂磁石用組成物及び該組成物を用いたマグネットローラ

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JPH11265818A
JPH11265818A JP8503098A JP8503098A JPH11265818A JP H11265818 A JPH11265818 A JP H11265818A JP 8503098 A JP8503098 A JP 8503098A JP 8503098 A JP8503098 A JP 8503098A JP H11265818 A JPH11265818 A JP H11265818A
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magnet
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ferrite
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JP8503098A
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Eiji Ofuku
英治 大福
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Bridgestone Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 溶融時の流動性に優れ、磁性粉の充填量を多
くしても良好な溶融流動性を維持し得、成形加工性を低
下させることなく、成形物の高磁力化を達成することが
できる樹脂磁石用組成物を提供することを目的とする。 【解決手段】 樹脂バインダーに磁性粉を混合分散して
なる樹脂磁石用組成物において、上記磁性粉として、平
均粒径未満の微粉末成分を磁性粉全量に対して1〜20
重量%の範囲で除去したフェライト系磁性粉を用いたこ
とを特徴とする樹脂磁石用組成物を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、樹脂バインダーに
磁性粉を混合分散してなり、電子写真装置や静電記録装
置に用いられるマグネットローラなどの樹脂磁石成形物
の成形材料として好適に使用される樹脂磁石用組成物、
及び該樹脂磁石用組成物を用いて成形したマグネットロ
ーラに関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来か
ら、複写機、プリンタ等の電子写真装置や静電記録装置
などにおいて、感光ドラム等の潜像保持体上の静電潜像
を可視化する現像ローラとして、回転するスリーブ内に
樹脂磁石により成形されたマグネットローラを配設し、
スリーブ表面に担持した磁性現像剤(トナー)を該マグ
ネットローラの磁力特性により潜像保持体上に飛翔させ
る所謂ジャンピング現象によって、潜像保持体表面にト
ナーを供給し、静電潜像を可視化する現像方法が知られ
ている。
【0003】従来、上記マグネットローラは、熱可塑性
樹脂のバインダーに磁性粉体を混合した樹脂磁石用組成
物を、周囲に磁場を配置した金型を用いて射出成形又は
押出成形することによって、ローラ状に成形すると共
に、所望の磁気特性に着磁させることにより、製造され
ている。
【0004】また、近年の電子写真装置等の進歩に伴っ
て、マグネットローラに対してもより複雑な磁力パター
ンが要求される傾向にあり、この要求に応えるため、目
的とする磁力パターンに応じた磁極を着磁させた複数の
マグネット片を上記樹脂磁石組成物で成形し、これらを
シャフトの周囲に貼り合わせることにより所望の磁力パ
ターンを構成することも行なわれている。
【0005】このような、マグネットローラを得るため
の樹脂磁石用組成物としては、フェライトや希土類磁石
等の磁性粉をポリアミド−6、ポリアミド−12等のポ
リアミド樹脂やポリプロピレンなどからなる樹脂バイン
ダー中に混合分散したものが従来から用いられている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年に
おける電子写真装置や静電記録装置の高速化、高精度化
に伴い、マグネットローラに対する高磁力化の要求が高
まってきており、この要求に応えるため磁性粉の充填量
を多くすると、溶融時に樹脂磁石組成物の流動性が低下
してしまい、これに伴って成形加工性が低下してしま
う。このため、例えば、射出成形法によりマグネットロ
ーラ等の樹脂磁石成形物を得ようとした場合、成形金型
のキャビティー内で樹脂磁石組成物が良好に流動せず、
磁性粉の配向不良や充填不良、充填密度のバラツキが生
じて、得られる成形物に表面磁力のバラツキや寸法精度
の低下が生じることになる。
【0007】本発明は、上記事情に鑑みなされたもの
で、磁性粉の充填量を多くしても良好な溶融流動性を維
持し得、成形加工性や磁力の均一性を低下させることな
く、成形物の高磁力化を達成することができる樹脂磁石
用組成物、及び該樹脂磁石用組成物を用いて表面磁力の
バラツキや寸法精度の低下を生じることなく高磁力化を
達成したマグネットローラを提供することを目的とす
る。
【0008】
【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】本
発明者は、上記目的を達成するため鋭意検討を行った結
果、ポリアミド等の樹脂バインダーに所定の平均粒径を
有するフェライト系磁性粉を混合分散して樹脂磁石用組
成物を調製する場合に、上記フェライト系磁性粉とし
て、平均粒径未満の微粉末成分を磁性粉全量に対して1
〜20重量%の範囲で除去したフェライト系磁性粉を用
いることにより、成形物の高磁力化のために磁性粉を高
充填しても良好な溶融流動性を維持することができ、成
形加工性の低下による寸法精度の低下や表面磁力のバラ
ツキを生じさせることなく、マグネットローラ等の樹脂
磁石成形物が得られることを見い出し、本発明を完成し
たものである。
【0009】即ち、本発明者は、磁性粉の高充填による
樹脂磁石組成物の溶融流動性低下を改善すべく鋭意検討
を重ねた結果、磁性粉を高充填した際の樹脂磁石組成物
の流動性低下の原因は、単純に磁性粉の充填量が多くな
ることだけではなく、混合した磁性粉のうちの平均粒径
未満の微粉末成分、特に1.5μm以下の微粉末成分が
粘性抵抗となって組成物の流動性低下に大きく関与して
いることが知見され、更に検討を進めた結果、このよう
な平均粒径未満の微粉末成分を磁性粉全量の1〜20重
量%の範囲で除去することにより、磁性粉高充填による
溶融流動性の低下を効果的に防止することができること
を見い出し、本発明を完成したものである。
【0010】従って、本発明は、樹脂バインダーに所定
の平均粒径を有するフェライト系磁性粉を混合分散して
なる樹脂磁石用組成物において、上記フェライト系磁性
粉として、平均粒径未満の微粉末成分を磁性粉全量に対
して1〜20重量%の範囲で除去した磁性粉を用いたこ
とを特徴とする樹脂磁石用組成物、及び、該樹脂磁石用
組成物を成形してなることを特徴とするマグネットロー
ラを提供するものである。
【0011】以下、本発明につき更に詳しく説明する。
本発明の樹脂磁石用組成物は、上述のように、樹脂バイ
ンダーに所定の平均粒径を有するフェライト系磁性粉を
混合分散したものである。
【0012】上記樹脂バインダーとしては、樹脂磁石の
バインダーとして通常用いられている樹脂を使用するこ
とができ、具体的にはポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、
ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリエ
チレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフ
タレート(PBT)、ポリフェニレンサルファイド(P
PS)、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)、エ
チレン−エチルアクリレート(EEA)、エチレン−ビ
ニルアルコール共重合体(EVOH)など、種々の熱可
塑性樹脂を単独で又は2以上を組み合わせて用いること
ができるが、特に、本発明においては、ポリアミド樹脂
が好ましく用いられ、中でもポリアミド−6、ポリアミ
ド−12、ポリアミド−66、ポリアミド−11、ポリ
アミド−46、ポリアミド−6.66が特に好ましく用
いられる。
【0013】上記樹脂バインダー中に混合分散されるフ
ェライト系磁性粉としては、従来からマグネットローラ
用の樹脂磁石用組成物などに用いられている公知のフェ
ライト系磁性粉を用いることができ、例えばバリウムフ
ェライト,ストロンチウムフェライト等を例示すること
ができる。
【0014】なお、上記フェライト系磁性粉には、磁性
粉と樹脂バインダーとの接着性を向上させる目的で公知
の前処理を施しておくことができ、例えば、シラン系や
チタン系の公知のカップリング剤により表面処理を施し
て本発明に用いることができる。
【0015】このフェライト系磁性粉は、特に制限され
るものではないが、通常平均粒径0.7〜3μm、特に
1〜2μmのものが好適に用いられ、用いるフェライト
系磁性粉の平均粒径が0.7μm未満であると、加熱溶
融時の流動性が不十分となる場合があり、一方3μmを
超えると、配向や充填率の関係で十分な磁力が得られな
くなる場合がある。
【0016】本発明では、上記フェライト系磁性粉から
平均粒径未満の微粉末成分、特に粒径1.5μm以下、
より好ましくは1μm以下の微粉末成分を磁性粉全体の
1〜20重量%、特に5〜15重量%の範囲で除去した
ものであり、これにより磁性粉の高充填による樹脂磁石
組成物の溶融流動性の低下を防止するものである。
【0017】即ち、フェライト粉末は、ある程度の大き
さのフェライト粒を所定の粒径に粉砕することにより所
定の平均粒径に調整して製造されるが、粉砕工程によっ
て得られた粉末は、極微小な粉末から比較的大きな粒度
のものまでを含む比較的広い粒度分布を有するものとな
る。この場合、本発明者は、高充填時の流動性とフェラ
イト粉末の粒度分布との関係について検討したところ、
同じ平均粒径であっても微粒子成分が少ないほど高充填
時の流動性に優れることが見い出され、この知見に基づ
き、本発明は平均粒径未満の微粉末成分を上記所定の範
囲で除去することにより、高充填時の溶融流動性を向上
させたものである。なお、上記微粉末成分の除去割合が
磁性粉全体の1重量%未満であると、微粉末成分除去に
よる流動性向上効果が十分に発揮されず、本発明の目的
を達成し得ない場合があり、一方20重量%を超える
と、最密充填の関係で十分な磁力が得られなくなる等の
問題を生じる場合がある。
【0018】上記微粉末成分を磁性粉から除去する方法
としては、適宜な方法を採用することができ、特に制限
されるものではないが、例えば、エアー式分級機を用い
て所定粒径以下の微粉末成分を分級除去する方法が好適
に採用される。
【0019】また、この微粉末成分を所定量除去したフ
ェライト系磁性粉の配合量は、目的とする成形物に要求
される磁力の強さに応じて適宜選定され、特に制限され
るものではないが、通常は樹脂磁石組成物全体の70〜
95重量%程度(密度が2.5〜6g/cm2程度)と
されるが、特に本発明においては磁性特性を向上させる
点から80重量%以上(密度3g/cm2以上)、特に
85〜95重量%(密度が3.2〜6g/cm2)もの
高充填を行なっても組成物の溶融流動性を良好に維持す
ることができる。具体的には、JIS K7210に規
定されたMFR(270℃,10kgf)で、30g/
10min以上、特に30〜200g/10min程度
の良好な溶融流動性を維持することができ、これにより
成形加工性を低下させることなく、得られる樹脂磁石成
形物の高磁力化を達成することができる。なお、JIS
K7210に規定されたMFRには、手動によるA法
と自動によるB法とがあるが、本発明においては、A
法、B法のいずれでMFRを測定してもよい。また、本
発明は上述のように磁性粉を高充填した場合に顕著な効
果を奏するものであるが、本発明の樹脂磁石組成物は、
磁性粉の充填量が特に高充填ではない場合でも、磁性粉
の均一分散性等の点で有利である。
【0020】また、本発明の樹脂磁石用組成物には、上
記バインダー成分及び磁性粉に加えて、必要に応じマイ
カやウィスカ或いはタルク,炭素繊維,ガラス繊維等の
補強効果の大きな充填材を本発明の目的を妨げない範囲
で適宜添加することができる。即ち、成形物に要求され
る磁力が比較的低く、フェライト等の上記磁性粉の充填
量が少ない場合には、成形物の剛性が低くなりやすく、
このような場合には剛性を補うためにマイカやウィスカ
等の充填材を添加して成形品の補強を行うことができ
る。この場合、本発明に好適に用いられる充填材として
はマイカ或いはウィスカが好ましく、ウィスカとして
は、炭化ケイ素,窒化ケイ素等からなる非酸化物系ウィ
スカ、ZnO,MgO,TiO2,SnO2,Al23
からなる金属酸化物系ウィスカ、チタン酸カリウム,ホ
ウ酸アルミニウム,塩基性硫酸マグネシウム等からなる
複酸化物系ウィスカなどが挙げられるが、これらの中で
はプラスチックとの複合化が容易な点から複酸化物系ウ
ィスカが特に好適に使用される。
【0021】この充填材を用いる際の配合割合は、特に
制限されるものではないが、通常は樹脂磁石用組成物全
体の2〜30重量%、特に5〜20重量%程度とされ
る。なお、本発明樹脂磁石組成物には、本発明の目的を
逸脱しない限り、上記充填材以外の添加剤を添加しても
差し支えない。
【0022】また、本発明のマグネットローラは、上記
本発明の樹脂磁石用組成物を成形して得られたものであ
り、これにより、寸法精度に優れ、かつ表面磁力のバラ
ツキが少ない上、高磁力化を達成し得るものである。即
ち、上記本発明の樹脂磁石用組成物は、磁性粉を高充填
しても良好な溶融流動性を維持し得るので、高磁力化を
達成するために磁性粉を高充填しても、マグネットロー
ラ成形時に金型のキャビティー内で良好に流動し得、金
型内での磁性粉の配向不良や充填不良、充填密度のバラ
ツキを生じることなく、寸法精度や表面磁力のバラツキ
が少ないマグネットローラが得られるものである。
【0023】この場合、上記樹脂磁石用組成物を用いて
本発明のマグネットローラを成形する際の成形法は、射
出成形法でも押出成形法でもよいが、特に成形材料の溶
融流動性が、得られる成形品の品質に大きく影響する射
出成形法により成形する場合に本発明の効果が特に顕著
である。また、本発明のマグネットローラは、通常樹脂
磁石からなるローラ本体と、該ローラ本体の両端部から
突出するシャフト部とを具備した構成とされるが、この
場合、金属等からなるシャフトを金型にセットしてその
外周に上記樹脂磁石用組成物でローラ本体を成形しても
よく、またシャフト部とローラ本体とを上記樹脂磁石用
組成物で一体に成形してもよい。更に、高度で複雑な磁
力特性が要求される場合などには、樹脂磁石用組成物を
用いて複数の樹脂磁石片を成形し、これらを金属等から
なるシャフトの外周に張り合わせてローラ本体を形成し
てもよい。この場合、勿論全ての樹脂磁石片を上記本発
明の樹脂磁石用組成物で成形してもよいが、場合によっ
ては特に高い磁力が要求される樹脂磁石片のみを上記本
発明の樹脂磁石用組成物を用いて成形してもよい。ま
た、マグネットローラの着磁は、金型の周囲に磁場を成
形して成形と同時に行なっても、成形後に公知の着磁機
を用いて行なってもよい。
【0024】なお、本発明の樹脂磁石用組成物は、上記
マグネットローラの成形材料として好適に使用されるも
のであるが、その用途はこれに限定されるものではな
く、種々の樹脂磁石成形物用の成形材料として好適に使
用される。
【0025】
【発明の効果】本発明の樹脂磁石用組成物は、溶融時の
流動性に優れ、磁性粉の充填量を多くしても良好な溶融
流動性を維持し得、成形加工性を低下させることなく、
成形物の高磁力化を達成することができる。従って、該
樹脂磁石用組成物を用いた本発明のマグネットローラ
は、成形加工性の低下による寸法精度の低下や表面磁力
のバラツキを生じることなく、高磁力化を達成し得、近
年の高磁力化に対する要求に応えることができるもので
ある。
【0026】
【実施例】以下、実施例,比較例を示して本発明を具体
的に説明するが、本発明は下記実施例に制限されるもの
ではない。
【0027】[実施例]異方性ストロンチウムフェライ
ト(日本弁柄(株)製 OP−71、平均粒径1.4μ
m)をエアー式分級機により分級し、粒径1.4μm未
満の微粉末成分をフィルターで捕集することによりフェ
ライト全重量に対して7重量%除去し、フェライトサン
プルを調製した。調製後のサンプルの平均粒径は1.5
μmであった。次に、このフェライトサンプルから1.
8kgを分取し、これをカップリング剤(日本ユニカー
(株)製 A1160)0.036kgとともに高速ミ
キサーにより撹拌して表面処理を施した。この表面処理
を施したフェライト粉末を、ポリアミド−6(宇部興産
(株)製 P1010)0.2kgと混合後、混練機
(KCK(株)製)で混練、ペレダイズし、樹脂磁石用
磁石組成物を得た。
【0028】得られた樹脂磁石用組成物の溶融流動性を
メルトインデクサー(東洋精機(株)製)で調べたとこ
ろ、JIS K7210に規定されたMFR(270
℃,10kgf,B)で、35g/10minであり、
フェライト(磁性粉)の充填率が高いにもかかわらず、
良好な溶融流動性を有していた。
【0029】次に、金型に金属性のシャフトを配置し、
このシャフトの周囲に上記樹脂磁石用組成物を射出注入
して射出成型法によりローラを成形した。なお、成形条
件は下記の通りである。成形条件 シリンダー温度:300℃ 金型温度:100℃ 射出圧力:70[kg/cm2
【0030】得られたローラに着磁機を用いて着磁を施
してマグネットローラを得た。得られたマグネットロー
ラの表面磁力を測定したところ、1000Gを超える高
磁力が達成されており、かつ磁力のバラツキが少ないも
のであった。
【0031】[比較例]異方性ストロンチウムフェライ
ト(日本弁柄(株)製 OP−71、平均粒径1.4μ
m)を分級せずにそのまま用いたこと以外は実施例1と
同様にして樹脂磁石組成物を得た。
【0032】得られた樹脂磁石用組成物の溶融流動性を
メルトインデクサー(東洋精機(株)製)で調べたとこ
ろ、JIS K7210に規定されたMFR(270
℃,10kgf,B)で、20g/10minであり、
溶融流動性に劣るものであった。また、この樹脂磁石用
組成物を用いて実施例と同様にしてマグネットローラを
得、その表面磁力を測定したところ、磁力のバラツキが
大きく、性能上製品化し得ないものであった。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 樹脂バインダーに所定の平均粒径を有す
    るフェライト系磁性粉を混合分散してなる樹脂磁石用組
    成物において、上記フェライト系磁性粉として、平均粒
    径未満の微粉末成分を磁性粉全量に対して1〜20重量
    %の範囲で除去した磁性粉を用いたことを特徴とする樹
    脂磁石用組成物。
  2. 【請求項2】 フェライト系磁性粉の微粉末成分除去前
    の平均粒径が0.7〜3μmである請求項1記載の樹脂
    磁石用組成物。
  3. 【請求項3】 上記微粉末成分として粒子径が1.5μ
    m以下の磁性粉を除去したフェライト粉末を用いた請求
    項1又は2記載の樹脂磁石用組成物。
  4. 【請求項4】 上記樹脂バインダーがポリアミド樹脂で
    ある請求項1〜3のいずれか1項に記載の樹脂磁石用組
    成物。
  5. 【請求項5】 磁性粉の配合量が組成物の70重量%以
    上である請求項1〜4のいずれか1項記載の樹脂磁石用
    組成物。
  6. 【請求項6】 請求項1〜5のいずれか1項に記載の樹
    脂磁石用組成物を成形してなることを特徴とするマグネ
    ットローラ。
  7. 【請求項7】 射出成形法により得られたものである請
    求項6記載のマグネットローラ。
JP8503098A 1998-03-16 1998-03-16 樹脂磁石用組成物及び該組成物を用いたマグネットローラ Pending JPH11265818A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003035701A (ja) * 2001-05-16 2003-02-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd 磁気センサとこれを用いた紙幣識別装置

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