JPS6312370B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は主として静電式複写機の磁気ブラシ現
像装置に、及び磁気ブラシクリーニング装置に用
いられる磁石ロールの製造方法に関するものであ
る。

磁気ブラシ現像用磁石ロールとしては、一般に
等方性又は異方性のフエライト系焼結磁石が用い
られているが、この磁石ではロール化時に例えば
下記のような多くの問題点がある。

(1) フエライト粉末を圧縮成形して直径に比べて
長さの大きなロール状とすることは通常の装置
では困難で、特殊な成形装置を用いねばならな
い。

(2) (1)で得た圧縮成型体は焼成がすむまで非常に
欠けやすく、脆いので取扱に細心の注意を要す
る。

(3) 焼成時に大きく収縮し、寸法精度が悪いの
で、精度を上げるための後加工が必要である。

(4) 焼結したフエライトマグネツト自体も硬く、
脆いので、寸法精度を上げる加工は研削等によ
り行わなければならず、しかも研削砥石の切込
量を大きくできないために生産性が悪い。

これに対して、前記の焼結フエライト磁石ロー
ルの欠点を除去するために、高分子重合物にフエ
ライト粉末を配合したゴム磁石又はプラスチツク
磁石をロール状にして使用することが提唱されて
いるが、現像用磁気ロールとしては実用化に至つ
ていない。これはゴム磁石ロール及びプラスチツ
ク磁石ロールが、前記の焼結法によるフエライト
磁石ロールに比べて高分子重合物が入つている分
だけフエライト密度が低く、従つて磁気的に弱く
なり、磁気ブラシ現像用には適さないからであ
る。

そこで、この改良のため、ゴム又はプラスチツ
ク磁石ロールを異方化して磁束密度を高めること
が試みられている。その方法としては、第１図に
示したようにゴム磁石を薄いシート５状として、
フエライト粒子６の形状を利用して機械的にシー
ト面に対して直角方向へ磁化容易軸４を配向せし
めたゴム磁石シート５を、第２図に示したように
シヤフト１上に巻きつけてゴム磁石ロールを形成
し、着磁する方法（特開昭53―94940号参照）、及
び第３―ａ図に示したようにまずシート面に対し
て直角方向へ磁化容易軸を配向せしめたゴム磁石
シートをロール状に捲いて中実ロールサンプル１
０を作成し、ついで第３―ｂ図に示したようにこ
の中実ロール１０を、磁石ロールの着磁数に対応
する数、シヤフト（支持軸）１のまわりに接着
し、その後外周面から静水圧的に半径方向に圧縮
して、第３―ｃ図の如くゴム磁石ロール９を形成
して、各中実ロールサンプルの中心に磁極が配設
されるように着磁する方法（特開昭54―27995号
参照）とがある。

前者の方法により製造される磁石ロールは、磁
石ロール内部の磁束線の方向と磁化容易軸の方向
が完全には一致せず、場所によつては全く逆の向
きになつている部分も生じてしまい、磁束密度は
それ程向上しない。

後者の方法による場合は、磁束線に対して配向
はほぼ一致するが、製造工程が複雑になる上に、
磁気的に均質で、かつ寸法精度のよいロールを得
ることができない。

本発明はこれら従来の欠点を解消したものであ
つて、磁気的に均質で、寸法精度がよく、磁束密
度が高く、かつ減磁の極めて少ない磁気ブラシ現
像用ロールの製造方法を提供するものである。

一般に磁気ブラシ現像又は磁気ブラシクリーニ
ング用磁石ロールは第４―ｂ図（正面断面図）示
したように、シヤフト１の周囲に磁石材料２を固
定した構成となつており、このロール周面上の半
径方向に第４―ａ図（平面断面図）に示したよう
に複数極着磁して使用される。この時磁石内を通
る磁束線は３のようになる。従つてこの磁束線３
と同じ方向にフエライトの磁化容易軸を配向する
ことができれば、より強力な磁気特性が得られる
ことになる。

本発明者等は特に磁束線密度の高い領域におい
てのみ、磁束線方向に磁化容易軸が配向されてい
れば磁気ブラシ現像用磁石ロールとしては充分で
あり、従来の異方性磁石ロールのようにロール全
体を異方性化する必要のないことを見出した。即
ち、本発明者等は磁気ブラシ現像又はクリーニン
グ用磁石ロールにおいては、隣りあう着磁極間の
ロール内部を通る磁束線の、少なくとも密度が高
い領域で、磁石ロールを構成する磁性材料の磁化
容易軸が、前記の磁束線方向に配向していればよ
いという事実に基づき、はじめて磁束線方向に磁
化容易軸の配向した静電複写磁気ブラシ用一体成
形異方性磁石ロールを作ることに成功したもので
ある。

本発明の一体成形磁石ロールは実質的に磁性材
料と高分子化合物とにより構成される混合物を混
練し、この混練物を加圧しながらロール状又はパ
イプ状に成形するに際し、成形ロールの磁性材料
の磁化容易軸が着磁極間を通る磁束線方向に配向
するように外部から着磁パターンに対応する磁界
を印加する方法によつて作ることができる。例え
ば、実質的にフエライト粉末と高分子重合物とで
構成される組成物を均一に混練したのち、電磁石
等により強力な磁界を発生させ、その磁気力によ
つて、フエライト粒子の磁化容易軸を磁束線と同
じ向きに配向させながら射出成形又は押出し成形
してシヤフトを有するロール状成形品又はパイプ
状成形品を得る。このようにして得られた成形品
は磁界をとりさつても着磁状態にあり、第６図
（永久磁石のヒステリシスループ）において磁界
Ｈ＝０の状態でBr点に相当するところにあるが
（実際の磁石ではBr点ではなくBd点にある。）、
この様な状態にある成形品に対して、十分冷却し
た後次に成形時よりは絶対値の小さな、逆磁界
BH_Cを印加することにより成形品は減磁される。
しかし、この時磁石ロールを構成する磁性材料の
磁化容易軸は成形時の磁束線方向に配向したまま
の状態にある。減磁を終えた成形品は次に各磁極
の必要に応じて磁界を印加することによつて目的
とする磁石ロールを得ることができる。即ち、第
５図ａ、ｂ、ｃの各工程を一つの成形型の中で行
うことができるものである。

本発明方法で用いる磁石ロール組成物は、バリ
ウム、ストロンチウム、鉛のうち少なくとも一種
を含むフエライト粉末又は希土類磁石粉末等の磁
気異方性定数の大きい磁性材粒子70〜95重量％、
ポリエチレン、ポチスチレン、塩素化ポリエチレ
ン、ポリアミド、ポリプロピレン等の高流動性熱
可塑性樹脂から成る高分子化合物５〜30重量％、
固体可塑剤及び（又は）液体可塑剤０〜10重量
％、滑剤１〜３重量％、及び必要に応じてその他
の添加物から成る。これ等の組成物をロール、ニ
ーダー、バンバリー等により混練配合した後、静
電複写用磁気ブラシロール用着磁パターンに対応
する磁界中で、上記組成物を圧縮成形することに
より高磁束密度の樹脂磁石ロールを得ることがで
きる。本発明に於いて高分子化合物としてゴム系
のものを使用することは、他の組成物と混練配合
する際、及びロール状又はパイプ状に成形する際
に、流動化を妨げるため好ましくない。

ここで、磁気異方性定数の大きい磁石粒子は第
７図に示すような磁化容易軸４をもつている。磁
石に外部より磁界を加えると磁石内に磁束線が発
生するが、この時磁石粒子が容易に動ける状態で
あれば、その磁化容易軸４が磁束線と同じ向きに
配向する性質がある。

本発明の樹脂磁石ロールは射出成形又は押出し
成形により容易に能率的に製造できるので、その
際に上記の性質を利用することができる。例えば
上記混練組成物は第８―ａ図（平面断面図）及び
８―ｂ図（正面断面図）に示したような非磁性体
領域と磁性体領域から成る型７に押し出して、ロ
ール状又はパイプ状に成形する際に磁気ブラシ用
磁石ロールとして着磁すべき極と同じ場所に外部
から電磁石１３等で磁界を加えて磁束線を発生さ
せて、溶融状態にある樹脂に配合されている磁性
粒子の磁化容易軸を磁束線の向きに配向させるこ
とができる。

このようにして得られる磁石ロールには下記に
示すような特長がある。

(1) ロール状成形時に着磁配向できるもので生産
性に優れている。特に射出成形もしくは押出し
成形により一体成形として製造できるもので、
焼結磁石ロールや従来の樹脂磁石ロールの製造
法に比べて量産性に優れ、極めて安価に生産で
きる。

(2) 磁化容易軸を半径方向に配向した異方性磁石
ロールに比べて、磁化容易軸が磁石内を通る磁
束線と同じ向きに配向しているので磁気特性に
優れている。

(3) 可撓性があるため、割れたり欠けたりしにく
く、耐衝撃性がある。

(4) 型を用いて成形されるので寸法精度が高く、
後加工を必要としない。

(5) 焼結磁石に比べて密度が低いために軽量化が
計れる。

(6) プラスチツク磁石、ゴム磁石は焼結フエライ
ト磁石に比べて減磁が少ない。

(7) 磁石ロール周面に選択的に、かつ磁極の磁力
強度を任意に着磁することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３―ａ図、第３―ｂ図及び
第３―ｃ図は従来のゴム磁石ロールの異方化に関
する説明図であり、第４―ａ及び第４―ｂ図は通
常の磁気ブラシ現像用磁石ロールの構成及び着磁
パターンを示す平面断面図及び正面断面図であ
り、第５図ａ〜ｃは本発明の磁石ロールの製造の
プロセスを示し、第６図は永久磁石のヒステリシ
スループを示している。第７図は磁気異方性定数
の大きい磁石粒子の磁化容易軸を示し、第８―ａ
図及び第８―ｂ図は本発明方法を実施する際に使
用する成形型の平面断面図及び正面断面図であ
る。 図中符号：１…シヤフト；２…磁性材料；３…
磁束線；４…磁化容易軸；５…磁石シート；６…
磁石粒子；７…鋳型；９…磁石ロール；１０…中
実ロール；１１…非磁性体；１２…磁性体；１３
…電磁石。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 磁性材料と高分子化合物を含む混合物を加圧
   しながらロール状又はパイプ状に射出成形して、
   周面に複数の着磁極を有する磁石ロールを製造す
   る方法において射出成形する際に、 (a) 成形ロールの磁性材料磁化容易軸が着磁極間
   を通る磁束線方向に配向するよう外部より一定
   磁界を印加して異方化磁石ロールを成形する工
   程、 (b) 次いで成形時とは逆の磁界を印加して磁石ロ
   ールの磁力を減磁する工程、及び (c) 最後に再着磁を行う際に選択的に磁極の磁力
   強度が得られるように磁界を再印加する工程、 を一つの成形型の中で行うことを特徴とする磁気
   ブラシ用磁石ロールの製造方法。