JPS6010610A - 異方性マグネツトロ−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】 本発明は強磁性粉末と高分子化合物を含む混練。

物を磁場中で加圧成形する工程を含む異方性永久。

磁石の製造方法に関する。

電子写真複写機、ファクシミリ、プリンター等１゜の画
像再生装置（乾式）においては、磁性現像剤。

（磁性キャリアとトナーとの混合粉体である二成分現像
剤あるいは、−成分系の磁性トナー等）の搬送手段（例
えば現像ロールあるいはクリーニングロール等）として
、非磁性スリーブの内部に複数５ 個の磁極を有する永久磁石部材を設置し、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に
使用されている。

上記のマグネットロールにも程々の構造のものがあり、
例えば実公昭５７−９７９８号公報に記載されているよ
うな、フェライト粉末を磁場中でブレ・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。

を用いるもの、あるいはハードフェライトからな。

る円筒状永久磁石を軸に固着して形成した永久磁。

面部材を用いるもの（例えば特公昭５５−６９０７号。

公報、特公昭５５−４７０４５号公報参照）などが挙げ
。

られる。しかるに前者の場合は１組立工数が犬と。

なるおよび低温減磁が生ずるなどの問題があり、。

一方後者の場合は磁極間部分にも磁石材料が使用１゜さ
れかつ焼結体の密度も約５２／ｄ　と大きいため。

重量が大となるという問題がある。またフエライ。

ト磁石は、一般に、材料自体が脆弱であることから焼結
時あるいは焼結後にクラックや割れが発生。

し易く１歩留が悪いと論う問題もある。　１５これに対
して、主として軽量化のために強磁性粉末（一般にはツ
ーライト粉末が使用される）と高分子化合物（一般には
ゴム又はプラスチック材料が使用される）を主体とする
混線物を押出成形あるいは、射出成形の手法により円筒
状に一体に成形し、ついで冷却固化後着磁したいわゆる
樹脂・磁石を用いたマグネットロールが提案され、実用
・化が検討されている。（例えば特開昭５６−１０８２
０７・号、同５７−１５０４０７号、同５７−１６１１
５０号等の各公・報参照）　５ この円筒状磁石を製造する場合、樹脂磁石は焼。

結磁石よりも密度が低いのでフェライト磁石と同。

等の磁気特性を得るためには、冷却同化が完了す。

るまでの間に強磁性粉末の磁化容易軸を着磁後の８磁石
内部の磁力線方向に一致させる。いわゆる為。

方性化の工程が必要なことは周知である。（例え。

ば実開昭５１−　（Ｓ２５９６号公報参照）異方性を有
する円筒状樹脂磁石（以下単に異方。

性円筒磁石という）の製造方法についても種々の。

提案がなされているが１例えば特公昭５７−１７０５０
１□５号公報に記載されているような、成形空間を取囲
んで磁性体ヨークと非磁性スペーサを交互に組合せかつ
外側に磁化コイルを設置した金型を用いるかあるいは、
成形空間の外周に磁化コイルを埋設　１した金型を用い
るのが一般的である。

しかしながら前者の金型な用いる場合は、成形。

空間内に所定の強さの磁界を発生させるために、。

大電圧低電流型の電源を用いかつ磁化コイルの巻。

数を多くして起磁力を大きくすることが行なわれ。

るが１次のような欠点がある。すなわちコイル収。

容スペースが大となり設備が大型化してしまい、。

更に金型の外側からヨークにより、磁化コイルで。

励磁された磁界を成形空間内に有効に収束させる。

ために磁路長さを長くせざるを得す、よって起磁。

力のかなりの部分が漏洩磁束として消費されてし、。

まう。

一方後者の場合は、特公昭５Ｂ　−８５７１号公報に。

記載されているように、低電圧大電流型あるい。

はコンデンサー型電源を用いて、コイルの巻数を。

少なくして大電流を流して所定の起磁力を得てい１５る
が１次のような欠点がある。すなわち磁化コイル自体は
比較的小型化が可能でありかつ磁化コイルが金型内にあ
るため磁路を短くして磁束の漏洩を防止することも可能
であるが、コイルに数千アンペアの大電流を流すとジュ
ール熱による著しい発熱を生じるので大がかりな冷却機
構が必要とな・る。しかも磁気特性の点からは、配向を
高めるた・めに金型を保温して成形体の固化時間を長く
する・必要がある。従ってこの場合は、磁気特性をある
・程度無視して磁化コイルを十分に冷却するかある５い
はサイクル時間を長くして成形能率をある程度。

無視せざる″を得ない。

本発明の目的は、上述の従来技術の欠点を解消。

し、比較的簡単な設備で所定の磁気特性を有する。

マグネットロールが得られる異方性マグネット口、。

−ルの製造方法を提供することである。　。

本発明の異方性マグネットロールの製造方法は、。

強磁性粉末と高分子化合物を主体とする混合物を。

磁場の存在下１円筒状の成形空間を有する金型内。

で射出又は押出成形し、得られた円筒状成形体の５ 外周面に異方性方向と同方向に奇数極着磁を施してなる
異方性マグネットロールの製造方法において、前記成形
空間の前記磁極部分に対応する位置に各々ヨークを設置
しかつ該ヨークの外側に各々希土類コバルト磁石を設置
すると共に、前記ヨーり間のうち同極性の磁極が２個並
ぶ磁極間に少な・くとも非磁性スペーサを設置し、他の
ヨーク間に・は前記希土類コバルト磁石との間に反発磁
気回路・を形成する希土類コバルト磁石を設置してなる
金・型を用いたことを特徴としている。　５以下本発明
の詳細を図面により説明する。

第１図は本発明に使用される金型の一例を示す。

断面図である。

第１図において、金型は内部にコア２を同心に。

設けてなる円筒形の成形空間１の周囲に、半径方、。

向に着磁された希土類コバルト磁石３１〜６３と１円。

周方向に着磁された希土類コバルト磁石４１〜４４と、
。

非磁性スペーサ５を設置すると共に、これら永久。

磁石の外周を軟磁性体からなるヨーク６で取り囲。

みかつ希土類コバルト磁石５．〜５３の内側にも軟磁」
５ 性体からなるヨーク７１〜７３を設げて構成されている
。

上記構成による金型の磁気回路を説明すると次。

の通りである。

希土類コバルト磁石３．〜５３は、成形空間１内に２゜
異方性化のために必要な磁界を発生させるために・。

磁極面が成形空間１に対向する如く配置されてい・る。

次にヨーク７、〜７３は各々希土続コバルト磁石・３１
〜５３から生ずる磁束を有効に成形空間１内に収・束さ
せるために設けられる。また希土類コバルト５磁石４．
および４４はそれぞれ希土類コバルト磁石５１゜と３２
および３．と５３との間で短絡する磁束を実質的。

に無くすために、相隣る磁石の成形空間側の磁極。

と同極性の磁極が隣接するように設置されている。

更に成形空間の周囲に同極性の磁極が２個並ぶ如１゜く
配置された希土類コバルト磁石５２と３３との間に。

も、磁束の短絡を実質的に皆無とするために、非。

磁性スペーサ５を挾んで希土数コバルト磁石４２お。

よび４３がそれぞれ配置されている。ただし希土数。

コバルト磁石４２および４３は場合によっては（例え、
５ば７２．７．に対応する樹脂マグネットの磁極に対し
て、高い異方性が要求されない時）取除いて非磁性スペ
ーサのみを介装させてもよい。そしてヨーク６は磁気回
路のパーミアンスを高くしかつ閉じ　また磁気回路を形
成するために使用される。

０ ・　７　・ 上記金型によれば、永久磁石の磁石の磁束を有・効に成
形空間内に収束することができるため、従・来の如くの
磁場電源ならびに磁化コイルを用いず。

とも、異方性化に必要な６０００〜８０００　Ｇ程度の
磁界。

を発生することができる。この場合希土類コバル、ト磁
石としては、　、ｌｊｒが８．０００Ｇ以上（好ましく
−は。

９０００　Ｇ以上）でかつＩＨＣが１０．０［］ＯＯｇ
以下（好まし。

くは１５．ｏｏｏ□ｇ以上）の磁気特性を有するもの（
例。

えば特開昭５５−５０１００号公報、特願昭５７−２４
５０５号。

明細書参照）が適当である。　１゜ 本発明においては、上記の金型を用いて例えば。

次のようにして異方性マグネットロールが得られる。。

まず原料として、Ｂα−フェライト、５ｒ−７エラ。

イトなどのマグネットプラムバイト型結晶構造を有する
ツーライト粉末、アルニコ磁石粉末、　ｐｇ　−＋５Ｃ
ｒ−Ｃｏ系磁石粉末、あるいは希土類コバルト磁石粉末
等の強磁性粉末と、スチレン−ブタジェン共重合体、エ
チレン酢酸ビニル共重合体、ポリエチレン、ポリアミド
等の熱可塑性樹脂からなる高分子化合物の混線物を準備
する。ただし希土類コバ・　８　・ ルト磁石粉末としてはＲＣｏ５系のものが好ましく、Ｒ
２ＣＯ２７系のものでは弱い異方性の付与であれば。

可能である。この場合強磁性体粉末の配合量は磁。

気持性の点から６０重ｉ％以上とすることが好まし。

い。このほか成形性を改善するために、ポリエチ。

レン、ステアリン酸カルシウム等の滑剤を少量（数。

重量％）加えてもよく、更に強磁性粉末と高分子。

化合物との濡れ性を改善するために有機ケイ素化。

合物、有機チタネート化合物等の添加物を加えて。

もよい。　１０ 次に上記混線物を第１図に示す金型をそなえた。

射出成形機あるいは押出成形機に投入し、磁場を。

加えながら金型中で成形しついで冷却同化後金型から取
出す。

得られた成形体は、必要に応じて外径を所定の、５寸法
に加工し、ついで軸を固定した後異方性方向と同方向に
着磁して、第２図に示すような異方性マグネットロール
が得られる。第２図において。

８は外周に６極が着磁された円筒状永久磁石、９は軸を
示している。

上記の実施例では、３極の着磁を施したマグネ。

ットロールの製造について述べたが、希土類コバ。

ルト磁石の数を増すことにより５極以上の磁極を。

有するマグネットロールが得られることばもちる。

んである。また金型の磁気回路を構成する希土類。

コバルト磁石、ヨークおよび非硲性スペーサの形。

状１寸法等については、要求される磁気特性に応。

じて有限要素法等の解析手法により適宜設定すれ。

ばよい。

゛　以下本発明の詳細な説明する。　１゜平均粒径１μ
ｍのフェライト粒子（Ｂｔｘｏ・６Ｆｅ２０．）７．６
５ＫＦにポリアミド樹脂（ナイロン６：商品名）１５５
像を加えて２５０　ｔでニーダにより混練した。

この混練物を第１図に示す金型をそなえた実験用射出成
形機に投入し、２７０での温度、７０にｐ／ｃｔＩの５ 圧力下で金型内に射出しついで冷却固化した。この場合
希土類コバルト磁石としてはＢｒが９．０００　（ｙ。

ＩＨｃが１０．０００　（ｈのもの（日立金属製Ｈ−２
２Ａ）を用い、成形空間の表面の磁束密度分布は第３図
に示す通りである。

０ 得られた成形体（外径３０１ｍφ、内径１２瓢φ、長・
さ２６０ｍ＋）を外径２４調φに加工し、軸を固着して
・第２図に示す如くの異方性マグネットロールを製・作
した。

得られたマグネットロールの磁束密度分布を測５定した
ところ第４図に示す波形が得られ、ラバー。

プレス法による異方性マグネットロールと略同等。

の磁気特性を有することが確認された。

以上に記述の如く１本発明によれば、永久磁石。

とヨークを含む磁気回路を有する金型により、蒸。

分異方性化した樹脂磁石製マグネットロールが得。

られ、従来と比較して設備を大幅に小型化できる。。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に使用される金型の一例を示す。 概略断面図、第２図は本発明に係るマグネット口、。 −ルの一例を示す断面図、第５図は第１図の金型の内面
の磁束密度を示す図、第４図は本発明のマグネットロー
ルの磁束密度分布を示す図である。 １：成形空間％　２：コア、６．〜５３．４．〜４３　
町希土類コバルト磁石、５；スペーサ、６，７１〜２゜
、１１　。 ７３；ヨーク。 、１２゜

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｔ　強磁性粉末と高分子化合物を主体とする混合。 物を磁場の存在下、円筒状の成形空間を有する金。 型内で射出又は押出成形し、得られた円筒状成形。 体の外周面に異方性方向と同方向に奇数極着磁を。 施してなる異方性マグネットロールの製造方法に。 おいて、前記成形空間の周囲の前記磁極部分に対。 応する位置に各々ヨークを設置しかつ各ヨークの１゜外
   側にそれぞれ希土類コバルト磁石を設置すると共に、前
   記ヨーク間のうち同極性の磁極が２個並ぶ磁極間に少な
   くとも非磁性スペーサを設置し、他のヨーク間には前記
   希土類コバルト磁石との間に反発磁気回路を形成する永
   久磁石を設置してな５ る金型を用いたことを特徴とする異方性マグネットロー
   ルの製造方法。 ２、非磁性スペーサと永久磁石の間にも希土類コバル・
   ト磁石を設けたことを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の異方性マグネットロールの製造方法。 ３、ａｏｏｏＧ以上のＢｒと１０．００００ｇ以上Ｆ）
   　ＩＨｃ　ｌを有。 する希土類コバルト磁石を用、いたことを特徴とする特
   許請求の範囲第１項又は第２項記載の異方性。 マグネットロールの製造方法。　５