JPS6037577A - 異方性マグネットロ−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】 本発明は電子写真複写機、ファクシミリ、プリンター等
の画像再生装置に使用される異方性マク。

ネットロールに関する。

この種の画像再生装置においては、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）を。

使用して磁気フリシ法等により静電潜像を現像す、るた
めに非磁性スリーブの内部にマグネットロー。

ルを設けた磁石ロールが使用されている。またこの磁石
ロールは転写後の画像担体表面に残留する。

磁性現像剤を除去するためのクリーニングロールとして
も使用されている。

０ 上記のマグネットロールにも種々の構造のものが知られ
ており、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た
ものや、ハードフェライ＋５ トからなる円筒状永久母方を軸の周囲に固定したもの（
例えば特公昭５５−６９０７号公報、特公昭５３−４７
０４５号公報等参照）などが挙げられる。しかるに前者
の場合には組立工数が犬となることおよび低温減磁が生
じるなどの問題があり、後者の楊合は磁極間部分にも磁
石材料が使用されかつ焼結。

体の密度も約５ｆ／−と大きいため重量が大となる。

という問題がある。着たフェライト磁石は、一般。

に材料自体が脆弱であることから焼結時あるいは。

焼結後クラック割れが発生し易く、鋳造磁石と比。

較して歩留が悪いという問題がある。

これに対して、主として軽量化のために強磁性。

粉末（一般にはフェライト粉末）と高分子化合物、（一
般にはゴム又はプラスチック材料）を主体と。

する混合物を押出成形あるいは射出成形等の手法０ により円筒状に一体に成形し、ついで冷却同化後着磁し
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、実用化されつつある。このググ、ネットロールを製
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５ 磁気特性を得るためには成形時あるいは成形後に強磁性
粉末の磁化容易軸を着磁後のマグネットロールの内部の
磁力線の方向に揃える、いわゆる異方性化の工程が必要
なことはよく知られている。

（例えば特開昭５１−６２３９６号公報参照）。

上記の異方性マグネットロールを製造する方法・も種々
提案されているが、例えば第１図に示すよ・うな、磁性
体からなるヨーク１と非出性体からな・るスペーサ２を
コア４を有する成形空間５を取り・囲んで交互に組み合
せ、外周に複数個の磁化コイｆ。

ル３を設置した金型な用いる（例えば特開昭５７−・１
７０５０１号、同５７−１７０５０２号の各公報参照）
か、・あるいは第２図に示すような、コア４を有する成
・形空間の外周に接する如く磁性体からなるヨーク。

６の内部に磁化コイル３を設置した金型な用いる１１、
方法が一般的である。

しかしながら第１図に示す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ると共に、磁化。

コイルの巻数を多くして起磁力を高めることが行１゜わ
れるが、次のような欠点がある。すなわちコイ。

ル収容スペースを広くする必要があるので設備が。

大型化してしまう。又金型の外側からヨークによ。

り磁化コイルで励起された磁界を成形空間内圧有。

効に収束させるために磁路長を犬とせざるを得す２．。

、　３　。

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、第２図に示す金型な用いる場合は、時分。

昭５８−８５７１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ｊ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るが、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な。

短くして磁束の漏洩を防止することも可能である１、。

が、コイルに数千アンペアの大電流を流すとジー。

−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。

同化に要する時間を長くする必要がある。従って１、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列７、４− 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とを主体とする混合物・を磁
場の存在化１円筒状の成形空間を有し、かつ５磁性体か
らな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志・向に多極着磁を施
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一〇かつ、各ヨークの外側に永久
磁石を設置すると共。

に、前記各ヨーク間に前記永久磁石との間に反撥。

磁気回路を形成する永久磁石をそれぞれ設置し、。

かつ前記各ヨークの両端面に前記各磁極の極性と。

の間に反撥磁気回路を形成する永久磁石を設置し１゜た
金型を用いたことを特徴としている。

以下、本発明の詳細を図面により説明する。　。

第３図及び第４図は本発明に使用される金型の。

−例を示す断面図及び側面図、第５図は第４図の。

Ａ−Ａ断面図である。第３図において、金型は内２゜部
にコア４を同心に設けてなる円筒形の成形空間。

５の周囲に半径方向に着磁された永久磁石７Ｉ〜７４゜
と円周方向に着磁された永久磁石８１〜８４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９で取り囲み、かつ永久磁石の内側に５も各
々軟磁性体からなるヨーク１０．〜１０．を設けて。

いる。さらに、第４図及び第５図に示すようにヨ・−り
１０、〜１０４　の端面、すなわち円筒状成形空間。

の軸方向の両端（図では一端のみ示しである）に・１１
、〜う１４なる永久磁石を設けて形成されている。１（
）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。まず永久磁石７１〜７４は成形空間５゜内に
異方性化のために必要な磁界を発生するため。

Ｋ図示の如く交互にＮ極と８極が成形空間５に対。

向する如く設置される。　！。

次にヨーク１０．〜１０４は永久磁石７．〜７４から生
　。

する出来を有効に成形空間５内に収束させるため。

に設げられる。また永久磁石７Ｉと７２．７．と７．．
７．。

と７４．および７４と７．との間で短絡する磁束を実質
。

的に無くすために相隣る永久磁石７．〜７．の成形空。

１、間５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。そしてヨーク９は磁気回路のノく−・ミ
アンスを高くしかつ閉じた磁気回路を形成する・ために
使用される。さらに永久磁石１１．〜１１４は、・ヨー
ク１０１〜１０４の両端で漏洩する磁束を実質的に５無
くすことにより、マグネットロールの軸方向の。

磁気特性の均一性を高めるために設置されている。

上記構成によれば、永久磁石の磁束を有効に成。

形空間内に収束せしめることが出来るため、従来。

の如くの磁場電源や磁化コイルを用いずとも異方ｌ。

磁化に必要な磁界を発生することができる。この。

場合、永久磁石としては、焼結フェライト磁石、。

アルニコ磁石、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｃｏ磁石、希土類磁石等が
。

適している。

特に、強い異方性化を付与する場合には希土類、５コバ
ルト磁石が適している。

本発明においては、上記の金型な用いて例えば。

次のようにして異方性マグネットロールな得るこ。

とができる。

まず原料としては、Ｂａ−フェライトもしくはＳｒ、。

、７　。

−フェライトなどのフェライト粉末、アルニコ磁。

石粉末、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｃ０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。

ジエン共重合体、エチレン酢酸ビニル共重合体、・ポリ
エチレン、ポリプロピレン、ポリアミド等の５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。この
場合強磁性粉末の配合量は磁気特性・の点からは５０谷
積チ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・ワックス、金属石けん等
の滑剤を適量添加しても１．１よく、更に強磁性粉末と
高分子化合物との濡れ性。

の改善のために有機ケイ素化合物あるいは有機チ。

タン系化合物などの添加物を加えてもよい。

次に原料混練物を上記金型を有する射出成形機。

あるいは押出成形機に投入し、磁場中で成形して１゜円
筒状の成形体が得られる。

得られた成形体を冷却固化し、必要に応じて外。

周に機械加工を施し、ついで軸を固着した後異方。

往方向と同方向に着磁して例えば第６図に示すよ。

うな異方性マグネットロールが得られる。なお第２゜、
　８　。

６図においては、１２は円筒磁石、１３は軸を示し・て
いる。

上記の実施例では、４極対称着出を施したマグ・ネッ）
ｏ−ルの製造について説明したが、磁極数・はこれに限
らず奇数極あるいは６極以上の偶数極・も可能であるこ
とはもちろん、非対称の磁極配置・を有するマグネット
ロールの製造に適用出来ると・とは言うまでもない。ま
た金型に使用する永久磁・石の形状、寸法ならびにヨー
ク形状等については。

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。

平均粒径ｔ５μｍのフェライト粒子（Ｓｒ０．５．６Ｆ
ｅ、。

０、）８５匂にポリアミド系樹月旨（ナイロンｊ２）１
．５゜Ｋｇを加えて、約２００℃でバッチ式ニーダによ
り混１．。

練した。この混線物を第３図に示す金型なそなえ。

た実験用射出成形機に投入し、２７０℃の温度、７０Ｋ
ｆ／ｃｄの圧力下で金型内に射出し、ついで冷却固化し
た。この場合、永久磁石７１〜７４はＢｒ　９２００Ｑ
。

ＩＨＯが１．５００００６の希土類コバルト磁石、８．
〜８４及２．。

び１１．〜１１８はＢｒ７５００Ｑ、　ｘｎｏ１６ｏｏ
ｏｏｅ　の７＃二：Ｉ。

磁石を用いた。ついで成形体（外径３０ｍ＋φ、内径　
、１０誠、長さ３３０ｍ）を外径２８．φに加工しつい
で。

φ 軸を固着し、そして４極対体着磁を施してマグネ。

ットロールを得た。得られたマグネットロールの。

円周方向の磁束密度を測定したところ第７図に示。

ず如く艮好な結果が得られた。また、外径３１−の。

非磁性スリーブ上での軸方向の磁束密度分布を測。

定したところ、第８図に示すように従来のコンテ。

ンサー型電源を用いた金型により得られたマグネ０ ットロールのそれ（図中破線で示す）と比較して。

均一性の良い結果が得られた。

以上に記述の如く、本発明によれば、磁場電源。

ならびに磁化コイル付の金型な用いずとも高性能。

マグネットロールが得られる。　１゜

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はそれぞれ従来の異方性マグネット
ロールの製造法に使用される金型の一例および他の例を
模式的に示す概略断面図、第３図および第４図はそれぞ
れ本発明に使用される金型０ １ の−例を模式的に示す断面図および側面図、第５゜図は
第４図のＡ−Ａ断面図、第６図は本発明によ。 り得られた異方性マグネットロールの断面図、第。 ７図はマグネットロール表面の円周方向の磁束密。 変分布を示す図、第８図は従来法と本発明の方法５とで
得られたマグネットロールのスリーブ表面で。 の軸方向の磁束密度分布を示す図である。　。 １、Ｓ、？、１０．〜１０４：ヨーク、２ニスペーサ、
３：磁。 化コイル、４：コア、５二成形空間、７．〜７４１８．
’〜８．，１１．〜１１８二永久出石　ロ）５ ．１２゜ 第　１　図 第　３　図 第４２ °　―Δ 第　Ｓ　図 昂　６圀 第　７図 第３　阻

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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しかつ磁５性体
   からな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囲に異方性方向と同方向。 に多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、。 つ該各ヨークの外周に永久磁石を設置すると共和。 前記各ヨーク間に前記永久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かつ前記各ヨー。 りの両端面に前記各磁極の極性との間に反発磁気。 回路を形成する永久磁石を設置した金型な用いた１、７
   ことを特徴とする異方性マグネットロールの製造方法。