JP2000114031A - マグネットロール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 組み立て時等における破損等のトラブルがな
く、且つ所謂エッジ効果による現像剤のこぼれ等の問題
の改善されたマグネットロールを提供する。 【解決手段】 磁性粉とバインダー樹脂とを主成分とす
る円柱状樹脂磁石と、その片端部又は両端部に延設さ
れ、前記円柱状樹脂磁石よりも細い支持部とからなるマ
グネットロールであって、該マグネットロールの回転中
心軸を含む断面の外形形状において、前記円柱状樹脂磁
石の片端部又は両端部を曲率半径が２mm以上の曲線によ
り前記円柱状樹脂磁石より細くして支持部が形成されて
いることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はマグネットロールに
関し、更に詳しくは、組み立て時等における破損等のト
ラブルがなく、且つ所謂エッジ効果による現像剤のこぼ
れ等の問題の改善されたマグネットロールに関する。本
発明のマグネットロールは、電子写真式複写機、プリン
ター、ファクシミリ等の現像装置やクリーニング装置に
用いられる。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のマグネットロールは、金
属製の軸部に焼結磁石を装着した構造のものが一般的で
あったが、焼結磁石はもろくて破損し易く、また寸法精
度が悪く、切削や研摩工程が必要で生産性が低いという
問題を含んでいた。そこで、近時、成形性に優れ、衝撃
強度が大きく破損し難い、磁性粉とバインダー樹脂とを
主成分とする樹脂磁石を用いたマグネットロールが多用
されている。

【０００３】かかるマグネットロールとしては、例えば
図８に示す如く、円筒状の樹脂磁石２の筒孔内に軸部３
が挿通された構造のもの、また図９に示す如く、円柱状
の樹脂磁石２と軸部３とが一体成形された構造のもの、
更には、図１０に示す如く、円柱状の樹脂磁石２の両端
部に該樹脂磁石２よりも小径の円柱部４を経て軸部３を
設けた構造のものが挙げられる。尚、図１０において、
Ｄカット５は一般に周（角度）方向の位置決めの目的で
設けられる。

【０００４】上記のマグネットロールは、図示しないが
スリーブ、フランジ等を取り付け、磁石の両端より突出
した軸部（支持部）（図１０においては、円柱部４と軸
部３とが支持部を構成）を介して複写機のカートリッジ
やプリンター等のマグネットロール支承部に取り付けて
使用される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし乍ら、軸部を樹
脂磁石と同一材料で形成したマグネットロールは破損し
易いという問題がある。即ち、上記したように、マグネ
ットロールはスリーブやフランジとともに組み立てら
れ、カートリッジやプリンター等に組み込まれるが、こ
の場合、マグネットロールは樹脂磁石の両端に突出した
支持部がカートリッジやプリンター内のマグネットロー
ル支承部に支えられた状態で使用される。かくして、マ
グネットロールをスリーブやフランジとともに組み立て
る際や、カートリッジやプリンター内に組み込まれた後
に、衝撃や応力を受けた場合に破損する虞れがある。破
損は大径部と小径部との境界、即ち段差のある部分（図
８〜１０中のＢ）で起こり易い。

【０００６】一方、従来のマグネットロールにあって
は、図１１に示す如く、所謂エッジ効果により軸方向の
磁力分布において、マグネットロールの両端部の磁力が
高くなり、その結果、両端部での現像剤の吸着力が大き
くなる。このため、マグネットロールの両端部の現像剤
の搬送量が多くなり、その結果、スリーブとシール又は
ドクターブレードとの間の隙間で圧力が大きくなり、現
像剤のこぼれ等のトラブルが避けられない。

【０００７】この問題を解決するために、例えば特許第
２５１２０２５号公報において、中央部より両端部の厚
さが小なる形状の磁極ピースを複数個組み合わせて貼り
合わせたマグネットロールが提案されているが、未だ十
分なものとは云い難い。

【０００８】本発明は上記従来技術の問題点を解消し、
組み立て時等における破損等のトラブルがなく、且つエ
ッジ効果に起因する現像剤の融着や、こぼれ等の問題の
改善されたマグネットロールを提供するものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解消するため
の本発明は、磁性粉とバインダー樹脂とを主成分とする
円柱状樹脂磁石と、その片端部又は両端部に延設され、
前記円柱状樹脂磁石よりも細い支持部とからなるマグネ
ットロールであって、該マグネットロールの回転中心軸
を含む断面の外形形状において、前記円柱状樹脂磁石の
片端部又は両端部を曲率半径が２mm以上の曲線により前
記円柱状樹脂磁石より細くして支持部が形成されている
ことを特徴とするマグネットロールを内容とする（第１
項）。

【００１０】好ましい態様においては、円柱状樹脂磁石
の長さ（Ｌ）と直径（Ｄ）との比Ｌ／Ｄが１５以上であ
る（第２項）。

【００１１】また、好ましい態様においては、多段階に
円柱状樹脂磁石よりも細くして支持部を形成してなる
（請求項３）。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明はマグネットロールの回転
中心軸を含む断面の外形形状において、円柱状樹脂磁石
の片端部又は両端部を曲率半径が２mm以上の曲線により
前記円柱状樹脂磁石よりも細くして支持部としたことを
特徴とする。曲率半径が大き過ぎると支持部を形成する
のに必要な長さが長くなり、その結果、マグネットロー
ルが必要以上に長くなり、装置の小型化が達成され難く
なるので好ましくなく、従って、好ましくは２〜３０m
m、より好ましくは２〜１５mmである。

【００１３】円柱状樹脂磁石の片端部又は両端部を曲率
半径２mm以上の曲線により細くして支持部を形成する
が、必ずしも１段階で細くする必要はなく、スリーブの
形状に応じて多段階に細くしてもよい。最小径部をでき
るだけ短くして機械的強度を向上させる目的からは、多
段階に細くするのが望ましい。しかし、余り段階数が大
きくなると製造が困難となるばかりでなく、スリーブの
形状も複雑となるので２〜３段階が好ましい。

【００１４】曲率半径が２mm以上の曲線同士の間に、直
線部が介在していても何ら差し支えない。また、両端部
を曲率半径が２mm以上の曲線により支持部を形成する場
合は、両端部の形状は必ずしも同一とする必要はなく、
異なっていてもよい。更に位置決めの目的のため、支持
部の先端部にＤカット等の非対称の部分を設けることも
何ら問題はない。

【００１５】円柱状樹脂磁石の長さ（Ｌ）と直径（Ｄ）
との比Ｌ／Ｄは大きくなる程、両端の保持部に加わる自
重による応力が大きくなり、該応力によって破損し易く
なる。従って、Ｌ／Ｄが１０以上、特に１５以上の場合
に本発明は特に有効であり、破損を効果的に防ぐことが
できる。

【００１６】尚、本発明において、円柱状樹脂磁石の長
さ（Ｌ）は、実質的に磁気特性を発現する部分であり、
曲率半径が２mm以上の曲線により細くされていない大径
の部分を指し、また円柱状樹脂磁石の直径（Ｄ）は、前
記大径の部分の直径を指す（図１参照）。

【００１７】本発明に用いられる樹脂磁石を構成する磁
性粉としては、ストロンチュウムフェライト、バリウム
フェライト、或いは、希土類合金樹脂等が挙げられ、こ
れらは単独又は２種以上組み合わせて用いられる。磁性
粉の配合割合は、通常８０〜９２重量％が好適である。
磁性粉の表面処理、バインダー樹脂との混合・混練等
は、従来の方法で差し支えない。

【００１８】本発明に用いられる樹脂磁石を構成するバ
インダー樹脂としては、ポリアミド樹脂（ナイロン６、
ナイロン１２、ナイロン６１０等）、ポリプロピレン、
ポリエチレン、ポリカーボネート、酢酸ビニル、エチレ
ン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・エチルアクリレー
ト樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレ
ンテレフタレート樹脂、熱可塑性ポリエステル、ポリフ
ェニレンサルファイド、液晶ポリエステル、エラストマ
ー等が挙げられ、これらは単独又は２種以上組み合わせ
て用いられる。

【００１９】上記磁性粉とバインダー樹脂の他に、必要
に応じ、通常用いられる滑剤、安定剤等の添加剤が添加
される。本発明のマグネットロールは、通常、射出成形
方法で一回で成形するのが好ましいが、成形した後、切
削等の後加工によってもよい。

【００２０】以下、本発明の実施態様を示す図面に基づ
いて説明する。図１は本発明のマグネットロールの実施
態様を示す回転中心軸を含む断面図（以下、単に断面図
と記す）である。同図において、本発明のマグネットロ
ール１１は、円柱状樹脂磁石１２の一つの端部は曲線部
１３、１４及び１５が曲率半径２mm以上（１３：４mm、
１４：２mm、１５：２mm）の曲線により段階的且つ滑ら
かに細径化されて支持部１６を形成し、円柱状樹脂磁石
１２の他の端部は曲線部１７及び１８が曲率半径２mm以
上（１７：２mm、１８：２mm）の曲線により段階的且つ
滑らかに細径化され支持部１９を形成している。また支
持部１６、１９の各先端部にはＤカット２０、２１がそ
れぞれ設けられている。

【００２１】図２は本発明のマグネットロールの他の実
施態様を示す部分断面図で、マグネットロール１１は、
円柱状樹脂磁石１２の一つの端部が曲率半径２mm以上の
曲線２２、２３（２２：６mm、２３：２mm）及び両曲線
２２、２３間の直線部２４とから段階的且つ滑らかに細
径化され支持部２５が形成されている。また支持部２５
の先端部にはＤカット２６が設けられている。

【００２２】図３は本発明のマグネットロールの更に他
の実施態様を示す部分断面図で、マグネットロール１１
は、円柱状樹脂磁石１２の一つの端部が曲率半径２mm以
上の曲線２７、２８（２７：３mm、２８：２mm）及び両
曲線２７、２８間の曲線部２９とから滑らかに細径化さ
れ支持部３０が形成されている。また支持部３０の先端
部にはＤカット３１が設けられている。

【００２３】図４は本発明のマグネットロールの別の実
施態様を示す部分断面図で、マグネットロール１１は上
記図３と概ね同様の構成からなるが、支持部３０の先端
部に設けられたＤカット３２が滑らかな曲線部により形
成されている。

【００２４】尚、図２〜図４の実施態様では、一つの端
部のみを示した他、他の端部については一つの端部と同
様の構成でも異なっていてもよく、例えば、図１〜図４
に示した構成の任意のものであってもよい。

【００２５】図５は本発明のマグネットロールの更に別
の実施態様を示す断面図で、マグネットロール１１は円
柱状樹脂磁石１２の一つの端部は曲線部３３及び３４が
曲率半径２mm以上（３３、３４：それぞれ２７mm）の曲
線により滑らかに細径化されて支持部３５を形成し、円
柱状樹脂磁石１２の他の端部は曲線部３６及び３７が曲
率半径２mm以上（３６、３７：それぞれ１９mm）の曲線
により滑らかに細径化されて支持部３８を形成してい
る。また、支持部３５、３８の先端部にはＤカット３
９、４０がそれぞれ設けられている。

【００２６】

【実施例】以下、本発明を実施例及び比較例を挙げて更
に詳細に説明するが、これらは本発明の範囲を何ら制限
するものではない。

【００２７】実施例１、２ アミノシランで表面処理されたストロンチュウムフェラ
イト磁性粉８６重量％と、０．２重量％の滑材（ステア
リン酸カルシウム）、及び残部のポリアミド樹脂（ＰＡ
６）粉体とを混合し、ＫＣＫ混練機に導き混練可塑化
し、その溶融物をそのまま射出成形機に導き、金型内に
組み込まれた永久磁石でキャビティに配向磁場を形成し
ている金型に射出成形し、図１に示す構造及び図６に示
す寸法（mm）のマグネットロールを得た。尚、図１にお
いて、曲線部１３、１４、１５及び１７、１８の曲率半
径は２mm又は４mmとして、曲率半径の異なる２種のマグ
ネットロールを得た。

【００２８】得られた２種のマグネットロールについて
は、図７に示す方法で曲げ強度試験を実施した。即ち、
マグネットロール１１の円柱状樹脂磁石１２の一つの端
部付近を固定具４１で固定し、支持部１６の根元部Ｒよ
り２５．６mm離れたＤカット２０の箇所と、同じく該支
持部１６の根元部Ｒより１５．８mm離れた箇所にそれぞ
れ力Ｆ₁ 、Ｆ₂ を加えてゆき、上記根元部Ｒ付近が破断
するに要する力を測定した。結果を表１に示す。

【００２９】また、得られた上記マグネットロールにつ
いて、該マグネットロールの回転軸の中心より６mm離れ
た位置の磁場を円柱状樹脂磁石１２の長さ方向に沿って
測定し、端部の磁力変化（エッジ効果）を測定した。結
果を表２に示す。

【００３０】比較例 上記実施例１、２において、曲率半径を０．１〜０．３
mmとした他は同様に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について、実施例１、２と同様の
方法で曲げ強度試験及び端部の磁力変化（エッジ効果）
を測定した。結果をそれぞれ表１、表２に示す。

【００３１】

【表 １】

【００３２】

【表 ２】

【００３３】表１の結果から、本発明のマグネットロー
ルは強度が向上し、衝撃や応力に対して破損し難いこと
がわかる。また表２の結果から、本発明のマグネットロ
ールは、エッジ効果が改善されていることがわかる。

【００３４】

【発明の効果】本発明のマグネットロールは衝撃や応力
の集中点となる角部を避け滑らかな曲線（面）状とした
ことにより、機械的な強度が大巾に高められ、衝撃や応
力に対して破損し難く、またマグネットロールの磁気特
性発現部分の両端部又は片端部が滑らかに細くなってい
るので、該マグネットロールを磁場配向射出成形する際
の配向度が先端になればなるほど低くなるとともにスリ
ーブ表面から遠ざかるので、エッジ効果が改善される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のマグネットロールの実施態様を示す断
面図である。

【図２】本発明のマグネットロールの他の実施態様を示
す断面図（部分）である。

【図３】本発明のマグネットロールの更に他の実施態様
を示す断面図（部分）である。

【図４】本発明のマグネットロールの別の実施態様を示
す断面図（部分）である。

【図５】本発明のマグネットロールの更に別の実施態様
を示す断面図（部分）である。

【図６】実施例１、２で得られたマグネットロールの断
面図である。

【図７】マグネットロールの曲げ強度試験方法の説明図
である。

【図８】従来のマグネットロールの一例を示す断面図で
ある。

【図９】従来のマグネットロールの他の例を示す断面図
である。

【図１０】従来のマグネットロールの更に他の例を示す
断面図である。

【図１１】マグネットロールのエッジ効果を示す概略図
である。

【符号の説明】 １ マグネットロール ２ 樹脂磁石 ３ 軸部 ４ 小径の円柱部 ５ Ｄカット １１ マグネットロール １２ 円柱状樹脂磁石 １３、１４、１５、１６、１７、１８、２２、２３、２
７、２８、３３、３４、３６、３７ 曲線部 １６、１９、２５、３０、３５、４０ 支持部 ２０、２１、２６、３１、３２、３９、４０ Ｄカット ２４ 直線部 ２９ 曲線部 ４１ 固定具 Ｂ 段差のある部分 Ｒ 支持部の根元部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁性粉とバインダー樹脂とを主成分とす
   る円柱状樹脂磁石と、その片端部又は両端部に延設さ
   れ、前記円柱状樹脂磁石よりも細い支持部とからなるマ
   グネットロールであって、該マグネットロールの回転中
   心軸を含む断面の外形形状において、前記円柱状樹脂磁
   石の片端部又は両端部を曲率半径が２mm以上の曲線によ
   り前記円柱状樹脂磁石より細くして支持部が形成されて
   いることを特徴とするマグネットロール。
2. 【請求項２】 円柱状樹脂磁石の長さ（Ｌ）と直径
   （Ｄ）との比Ｌ／Ｄが１５以上である請求項１記載のマ
   グネットロール。
3. 【請求項３】 多段階に円柱状樹脂磁石よりも細くして
   支持部を形成した請求項１又は２記載のマグネットロー
   ル。