JPH04324880A - マグネットロールの製造方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真複写機やファ
クシミリ、あるいはプリンタ等の磁気ブラシ現像装置に
用いられるマグネットロールの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、この種のマグネットロールの製造
方法としては、加工工程が少なく生産コストを低減させ
ることが容易等の理由により、特開昭５６−１０８２０
７号公報や特開昭６２−４２４０５号公報に示されるよ
うに、樹脂マグネットを射出成形あるいは押出成形の手
法により成形してマグネットロールとする方法が用いら
れるようになってきた。具体的には、成形型体に電磁石
等の異方化用ヨークを配置してマグネットロールが形成
すべき磁界と同一パターンの磁界をこの型体内に形成す
ると共に、支持軸となるシャフトがインサートされたこ
の型体内に磁性材料と高分子化合物とを混練した樹脂マ
グネットを射出しこれをロール状に成形する方法である
。この製造方法によれば、射出された樹脂マグネットが
固化する際に、樹脂マグネットに含有された磁性材料の
磁化容易軸が型体に配置された異方化用ヨークの磁束線
の向きに配向し、成形と同時に所望の磁極をロールに着
磁することができる。従って、フェライト粉末を圧縮成
形した後にこれを焼結するそれまでのマグネットロール
の製造方法に比べて加工が著しく容易であり、生産コス
トの低減化を達成することが可能となった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
マグネットロールは、例えば現像装置の現像ロール内に
組込まれて使用されるが、現像ロール内では着磁された
磁極の向きを正確に位置決めすることが要求されるので
、支持軸となるシャフトの軸端には回転防止兼位置決め
用の凹部が形成されている。しかし、上記製造方法にお
いては、シャフトを型体にインサートする以前の段階で
切削等の機械加工により上記凹部を形成しなくてはなら
ないため、マグネットロールの生産コストを増加させる
一因となっている。

【０００４】また、このようにして予めシャフトに形成
された凹部は、シャフトを型体にインサートする際にシ
ャフトの向きを位置決めする機能を有しており、これに
よって凹部と各磁極との位置関係が決定されるのである
が、凹部の加工精度は必ずしも一様ではなく、この加工
精度にバラツキが存在すると型体を型締した際にシャフ
トに遊びが発生するので、成形時に着磁される磁極の位
置と凹部との位置関係に狂いが生じるといった欠点を有
していた。

【０００５】本発明はこのような問題点に鑑みなされた
ものであり、その目的とするところは、機械加工の工程
を削減して生産コストの低下を図ることが可能であり、
且つ、シャフトに対する磁極の位置精度を向上させるこ
とが可能なマグネットロールの製造方法を提供すること
にある。又、他の目的は、用途に合わせてシャフトを任
意の形状に容易に加工することが可能なマグネットロー
ルの製造方法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のマグネットロールの製造方法は、所定パタ
ーンの磁界が形成された型体にシャフトをインサートす
ると共にこの型体を型締めしてキャビティを形成し、こ
のキャビティ内に磁性材料と高分子化合物との混合物を
射出し成形することにより上記磁界パターンに対応した
磁極が着磁されるマグネットロールの製造方法を前提と
し、上記型体の型締時にこの型締力を利用して上記シャ
フトを任意の形状に塑性変形させるものである。

【０００７】このような技術的手段においては、得よう
とするマグネットロールのシャフト形状に応じて型体に
プレス型部等を設けることにより、型体を型締した際に
シャフトにプレス圧力が作用しこれを任意の形状に塑性
変形させることができる。従って、型体の形状は必要と
するシャフトの形状に応じて自由に設計して差し支えな
い。又、シャフトは塑性加工に適した材質であれば任意
にその材質を選択して差し支えないが、比較的容易に塑
性加工を施すことができ、強度的に優れていると共に軽
量である点を考慮すれば、アルミニウムやその合金が好
ましい。

【０００８】

【作用】上記製造方法によれば、型体の型締力を利用し
てシャフトを任意の形状に塑性変形させるので、型体に
インサートするシャフトに対しては予め機械加工を施す
必要はなく、その分だけ加工工程を減じることができる
。また、型体の型締によりシャフトを塑性変形させた後
に、この型締めによって形成されたキャビティ内に磁性
材料と高分子化合物との混合物を射出してマグネットロ
ールを成形しているので、シャフト周囲の正確な位置に
磁極を着磁させることができる。

【０００９】

【実施例】以下、添付図面に基づいて本発明のマグネッ
トロールの製造方法を詳細に説明する。図７は、本実施
例において本発明方法により製造されるマグネットロー
ルＭを示すものである。符号１は支持軸となるシャフト
、符号２は特定の位置に磁極が着磁するよう異方化され
た樹脂マグネットであり、上記シャフト１をインサート
した樹脂マグネット２の射出成形により、樹脂マグネッ
ト２がシャフト１の周囲に円筒状に肉付けされている。 また、上記シャフト１は射出成形時の型体３の型締力を
利用してプレス加工されており、その軸端には回転防止
用の凹部１１が形成される一方、樹脂マグネット２の両
側にはこのマグネットロールを現像ロール等に装着した
際にその軸方向の移動を規制するための凸状ストッパー
１２が形成されている。図８はこのマグネットロールＭ
にスリーブ６、フランジ７ａ，７ｂ及びベアリング８を
組み付けて構成した現像ロール９を示すものであり、上
記ストッパー１２の働きを明示している。すなわち、ス
トッパー１２は一部外径がシャフト１の他の部分より大
きいため、ベアリング８はストッパー１２に嵌合できず
、フランジ７ａ，７ｂやベアリング８が樹脂マグネット
２に直接接触するのを防止している。

【００１０】図１乃至図５には、このマグネットロール
を製造するのに用いる型体３及び製造プロセスが示され
ている。型体３は、シャフト１にプレス加工を施すため
のプレス型及び樹脂マグネット２の射出成形のための成
形型の機能を併せ持っており、射出成形機（図示せず）
に固定される固定型３ａと、この固定型３ａと対向配置
されて油圧等の作用により型締め及び型開きが可能な移
動型３ｂとから構成されている。夫々の型にはインサー
トされるシャフト１を固定するためのシャフト溝３１、
型締時にシャフト１を中心とした断面ドーナッツ状のキ
ャビティを形成する充填溝３２が設けられる一方、移動
型３ｂにはシャフト１を上記形状に塑性変形させるため
のプレス型部５ａ，５ｂが固定されている。又、固定型
３ａには上記プレス型部５ａ，５ｂに押圧されるシャフ
ト１を上記形状に塑性変形させるためのポケットが設け
られており、シャフト溝３１の端部にはプレス型部５ａ
に対応したポケット３３が形成される一方、充填溝３２
とシャフト溝３１との境にはプレス型部５ｂに対応した
ポケット３４がシャフト溝３１の円周方向に沿って断面
略Ｄ字形状に形成されている（図６参照）。更に、これ
ら固定型３ａ及び移動型３ｂには、図３に示すように、
磁極の着磁位置に対応した複数の異方化用ヨーク４がそ
の一部を上記充填溝３２内に表出させるようにして配設
されている。本実施例に用いた異方化用ヨーク４は、ネ
オジウム−鉄−ボロン系の永久磁石である。

【００１１】以下、製造プロセスについて説明する。先
ず、図１に示すように、３０°Ｃ〜４５°Ｃに調温され
た固定型３ａ及び移動型３ｂを型開きし、上記固定型３
ａのシャフト溝３１にシャフト１をセットする。シャフ
トとしては外径６ｍｍ、長さ３００ｍｍのアルミニウム
製直円柱棒を用いた。この際、シャフト１は凹部１１の
形成端と反対側の軸端を基準としてシャフト溝３１にセ
ットし、凹部１１の形成側には上記したポケット３３を
確保しておく。

【００１２】次に、図２に示すように、移動型３ｂを移
動させて２００ｔの型締力で両型３ａ，３ｂの型締を行
い、シャフト１にプレス加工を施すと共に、型締によっ
てシャフト１の周囲に形成されたキャビティに溶融した
樹脂マグネット２を射出し、これを充填した後に冷却す
る。使用する樹脂マグネットはＥＥＡ樹脂またはＥＶＡ
樹脂のベースにストロンチウムフェライトを８７〜９１
重量％配合したものであり、成形温度はＥＥＡ樹脂ベー
スで２４０〜２６０°Ｃ、ＥＶＡ樹脂ベースで２２０〜
２４０°Ｃである。又、キャビティへの充填時間は２〜
３秒とし、冷却時間は３分とした。このプレス加工の際
、プレス型部５ａ，５ｂに押圧されたシャフト１はポケ
ット３３，３４に向かって塑性流動を起こし、プレス型
部５ａに対応する部分ではシャフト１がポケット３３の
設けられた軸方向に伸びて凹部１１が形成れる一方、プ
レス型部５ｂに対応する部分ではシャフト１がポケット
３４の設けられた半径方向に膨出して断面略Ｄ字状のス
トッパー１２が形成される。又、射出成形の段階では、
樹脂ベースが固化するまでの間に、樹脂マグネット２に
含有されたストロンチウムフェライトが異方化用ヨーク
４の形成する磁界によつて所定の向きに配向し、その結
果、各異方化用ヨーク４の配設位置に対応した磁極が固
化した樹脂マグネット２に着磁される。

【００１３】最後は、図５に示すように固定型と移動型
とを型開きし、固定型からシャフトと樹脂マグネットが
一体に成形されたマグネットロールＭを取り出す。以上
でこの製造プロセスは終了する。

【００１４】この製造方法によれば、射出成形時の型体
の型締めによってシャフトに凹部がプレス加工される一
方、成形された樹脂マグネットには磁極が着磁されるの
で、プレス型部を移動型に精度良く組み付けていれば、
シャフトの凹部と樹脂マグネットの磁極との位置関係を
精度良くすることができ、また、製品毎の精度のバラツ
キを解消することもできる。実際にこの製造方法で製造
したマグネットロールに関し、樹脂マグネットに形成さ
れた複数の磁極のうちその１つの磁極に対する凹部の加
工位置のバラツキを測定したところ、シャフトの中心軸
の回りに０．５度以内の角度であった。これにより本製
造方法の有効性が確認された。

【００１５】尚、上記実施例では射出成形により樹脂マ
グネットを所望の形状に成形したが、トランスファー成
形を用いても同様の品質のマグネットロールを得ること
が可能である。この際、型体の形状は射出成形の場合と
同様である。又、上記実施例では固定型にシャフトをセ
ットする一方、移動型にプレス型部を設けたが、移動型
にシャフトをセットすると共に固定型にプレス型部を設
けるようにしても良い。更に、使用するシャフトは直円
柱棒である必要はなく、段付シャフトを使用しても同様
に製品を製造することができる。但し、その場合は型体
に形成されるシャフト溝の形状をシャフトに合わせて変
更しなければならない。

【０００】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明のマグ
ネットロールの製造方法によれば、射出成形等によりマ
グネットロールを成形する際の型体の型締力を利用して
シャフトを任意の形状に塑性変形させるので、型体にイ
ンサートするシャフトに対しては予め機械加工を施す必
要はなく、その分だけ加工工程が減じて生産コストの低
下をはかることが可能となる。また、型体の一回の型締
によりシャフトを任意の形状に塑性変形させ、また、磁
性材料と高分子化合物とからなる樹脂マグネットを成形
しているので、シャフト周囲の正確な位置に磁極を着磁
させることができ、製造されるマグネットロールの品質
が著しく向上する。更に、シャフトは塑性変形により任
意の形状に加工されるので、切削加工等では手間の係る
複雑な形状も容易に加工することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　本発明の製造方法において固定型にシャフ
トをセットした状態を示す断面図である。

【図２】　　本発明の製造方法において固定型と移動型
とを型締した状態を示す断面図である。

【図３】　　図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。

【図４】　　図２のＩＶ−ＩＶ線断面図である。

【図５】　　本発明の製造方法において固定型からマグ
ネットロールを取り出す状態を示す断面図である。

【図６】　　図１のＶＩ−ＶＩ線断面図である。

【図７】　　本発明の製造方法によって製造されるマグ
ネットロールの一例を示す斜視図である。

【図８】　　本発明の製造方法によって製造されるマグ
ネットロールを用いた現像ロールを示す断面図である。

【符号の説明】

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　所定パターンの磁界が形成された型体
   にシャフトをインサートすると共にこの型体を型締めし
   てキャビティを形成し、このキャビティ内に磁性材料と
   高分子化合物との混合物を射出し成形することにより上
   記磁界パターンに対応した磁極が着磁されるマグネット
   ロールの製造方法において、上記型体の型締時にこの型
   締力を利用して上記シャフトを任意の形状に塑性変形さ
   せることを特徴とするマグネットロールの製造方法。
2. 【請求項２】　　型体に設けられたプレス型部をシャフ
   トの外周面に押し当て、シャフトの軸端を軸方向に塑性
   変形させて回転防止用の凹部を形成することを特徴とす
   る請求項１記載のマグネットロールの製造方法。
3. 【請求項３】　　型体に設けられたプレス型部をシャフ
   トの外周面に押し当て、当該部分を半径方向に塑性変形
   させてマグネットロールの軸方向の移動を規制するため
   の凸状ストッパーを形成することを特徴とする請求項１
   または２記載のマグネットロールの製造方法。