JPH0443613A - 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】 〔産業上の利用分野］ 本発明はマグネットロールの製造方法に関し、更に詳し
くは、機械的強度に優れるとともに磁極の配置角度のバ
ラツキや長手方向の磁気特性のバラツキが小さく、且つ
生産性も高いマグネットロールの製造方法に関する。

〔従来の技術〕

従来、この種のマグネットロールの製造方法としては例
えば、■第９図に示す如く２個以上のマグネット片ａ’
、ａ’・・・をシャフトｂに接着してマグネットロール
にする方法、■第８図に示す如く円筒状に成形した円筒
状マグネ・ントａ内にシャツ）ｂを密嵌挿入して一体化
する方法、■シャフトも含め一体成形する方法等が実用
化されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、■のマグネット片を接着する方法では、
４極以上になると使用マグネット片の磁気特性、形状等
の管理、接着条件の管理が複雑となり、磁力の大きさや
磁極の配置角度等の品質面や生産性面で問題が多い。又
、■の円筒状マグネットにシャフトを挿入する場合、マ
グネット内径及びシャフト外径のバラツキに起因する長
手方向の磁気特性のバラツキやマグネットとシャフトの
接着強度のバラツキ等が発生し、品質が安定せず、又、
品質を安定させようとすると加工精度を上げるしかなく
コスト上の問題が発生する結果となっていた。又、シャ
フトｂはマグネットａに密嵌する必要があることから、
密嵌時にシャフトが円筒状マグネット内壁を削って削り
屑が発生する問題があり、又、密嵌時にはみ出した接着
剤の処理等の厄介な問題もある。■の射出成形によるシ
ャフトを含めた一体成形では、成形金型が複雑で、高価
である上、冷却条件のバラツキによる長平方向の磁力の
バラツキが発生し、これを避けようとすれば止座性が悪
くなり、又、高価な磁石材料をシャフト材として使用す
るので不経済である等の問題を内包している。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らはかかる実情に鑑み、上記問題点を解消すべ
く鋭意研究した結果、本発明に到達した。

即ち、本発明は、ボンデツドマグネット製の円筒状マグ
ネットとシャフトから構成されるマグネットロールを製
造するに際し、該円筒状マグネットの内径に、その深さ
が０．２〜０．６ｍに設定された複数条の溝を該円筒状
マグネットの長手方向に設けるとともに、該マグネット
の一端より圧縮ガスを導入し、その圧力により該マグネ
ットの内径を拡開膨張させながら、他端よりシャフトを
挿入し、さらに、他端より真空吸引しつつ、マグネッ：
・の前記溝に粘度が２〜３００ＣＰＳの接着剤を流入し
、接着剤を溝全長にわたって均一分散させることによっ
て円筒状マグネットとシャフトを接着固定することを特
徴とするマグネ・ノドロールの製造方法を内容とするも
のである。圧縮ガスとしては金属やボンデツドマグネッ
トと反応しないものであれば任意のものが採用されるが
空気を用いることが作業性並びに経済性の観点から好ま
しい。

〔作用〕

円筒状マグネットは所定の長さに切断された後、一端、
即ち、シャフトを挿入する側の反対側より圧縮ガスを導
入して円筒状マグネットの内径を押し拡げながらシャフ
トを挿入する。

上記の如くしてシャフトが挿入された後、圧縮ガスの導
入を停止すると、圧縮ガスにより膨張していた円筒状マ
グネットは収縮し、シャフトに固定される。

次ぎに、円筒状マグネットとシャフト間の一端を真空吸
引しつつ他端より接着剤を流入せしめ接着剤を溝内に案
内流入させて円筒状マグネ・ントとシャフトを強固に固
定させる。

シャフトが接着固定された円筒状マグネットに対しては
、所定の着磁が施され、マグネットロールとされる。本
発明により得られるマグネットロールは複写機、プリン
ター、ファクシミリ等の電子写真に使用する現像、クリ
ーニング用マグネットロールとして好適に使用される。

〔実施例〕

次に本発明の詳細を図示した実施例に基づき説明する。

第１図は本発明の製造方法によって作成したマグネット
ロールの１実施例である。マグネットロールＡは、ボン
デイドマグネット製の円筒状マグネット１に金属製又は
プラスチ、り製のシャフト２を挿通して構成される。円
筒状マグネット１の内径面には該円筒状マグネット１の
長手方向に沿って溝３が複数条刻設されている。

ボンデツドマグネットの材料については、まず結合材と
しては公知の合成樹脂やゴムが使用でき、例えばポリ塩
化ビニール、ポリエチレン、ボリブロヒレン、塩素化ポ
リエチレン、エチレン・酢酸ビニール共重合体等の熱可
塑性樹脂、ＮＢＲ，ＳＢＲ等のゴムが単独又は２種以上
混合して用いられ、又、磁性粉としては例えばマグネト
ブランバイト型のＳｒ又はＢａフェライト等のフェライ
ト系、Ｓｗ＋　−Ｃｏ系合金、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ等の希土
類系、１２Ｎｉ−Ｃｏ系等が用いられる。磁性粉の含率
は３０〜７０体積％が好ましい。磁性粉と結合材との親
和性や流動性を高めるためのシラン処理剤やチタネート
処理剤、可塑剤、その他一般に用いられる添加剤を添加
することも可能である。

ボンデツドマグネットは１．５メガガウスエルステツド
（以下メガガウスエルステッドをＭＧＯｅと記す。）以
上の最大エネルギー積を有するものが好ましい。これは
１．５ＭＧＯｅ未満では、通常要求されるマグネットロ
ールの表面磁束密度９００ガウス（以下ガウスをＧと記
す。）を得ることが困難である為である。

本発明に用いられるシャフトは、鉄、アルミニウム等の
金属、ボフェニレンオキサイド、ポリアミド等のいわゆ
るエンジニアリングプラスチックから作られたものが用
いられる。

本発明に用いられる円筒状のボンデツドマグネットは、
上記組成物を磁場配向押出成形することにより容易に得
ることができる。

円筒状マグネットの内径面に刻設される溝３の深さｄは
、０．２〜００６ｍｍ程度が好ましく、更に好ましくは
０．３〜０．５ｍｍ程度である。　０．２＋＋＋ｍより
小さいと、接着剤の流入が不十分で、接着剤が均一に分
布しない。一方０．６ｍｍより大きくなると吸引力によ
り接着剤が吸引側に吸い寄せられシャフトの汚染、接着
強度の低下を生ずる。溝の数は、円筒状マグネットの内
径にもよるが、シャフト径が５〜８１では２個以上、４
〜８個が好適である。

溝数が１個では接着力が弱くシャフトの固定が不十分で
ある。又、１０個以上になると内径面に溝部が多（なり
すぎ、円筒状マグネットとシャフトの同軸度がでにくく
なったり、シャフトへの接着面積が減少し接着強度が低
下するという現象が生ずる。

接着剤は、シアノアクリレート系、エポキシ系。

の他、テトラエチレングリコール・ジメタクリレートな
どの嫌気性接着剤が使用できるが、取扱ｐｚ作業性面か
ら、粘度が２〜３００ＣＰＳのシアノアクリレート系接
着剤が好適である。

粘度が３００ＣＰＳ以上になると、吸引による流入に時
間がかかったり、流入が困難になり、全長にわたって接
着剤が均一分布しにくくなる。又、粘度が低ずぎると接
着をコントロールすることが困難となり、又、接着剤の
横溢によるシャフトの汚染にも注意が必要となる。

第４図（イ）、（ロ）は円筒状マグネ・ント１へのシャ
フト２の取付は方法を示す説明図である。内径面に複数
条の溝３が刻設された連続した長尺状の円筒状マグネッ
トを所定長さに切断して所定形状の円筒状マグネット１
を作成した後、この円筒状マグネット１の一端、即ち、
シャフト２を挿入する側の反対側より圧縮ガス４を導入
し円筒状マグネット１の内径を押し拡げながらシャフト
２を挿入する。圧縮ガスとしては空気、窒素等の不活性
ガスが用いられるが、とくに空気が好ましく、その圧力
は３〜５ｋｇ／ｃｍ程度が好適である。圧力が２　ｋｇ
／ｃｆｌｌより小さいと、マグネットの材質にもよるが
、圧縮ガスによる円筒状マグネ・ノド１の拡開膨張が不
十分でシャフト２の挿入が困難となる。

一方５ｋｇ／ｃｎｉより大きくなると円筒状マグネット
の膨張コントロールが難しくなる。

上記の如くしてシャフト２が挿入された後、圧縮ガス４
の導入を停止すると、圧縮ガス４により膨張していた円
筒状マグネット１は収縮し、シャフト２に固定される。

次ぎに、第４図（ロ）に示す如く円筒状マグネット１と
シャフト２間の一端を真空吸引しつつ他端より接着剤５
を流入せしめ真空吸引力によって接着剤５を溝３内に案
内流入させて円筒状マグふント１とノヤフト２を強固に
接着固定させる。接着剤５は真空吸引されていることが
ら溝３内に迅速に導入され、接着剤５は溝全長にわたっ
て均一分布される。

シャフトが接着固定された円筒状マグネットに対しては
、所定の着磁が施され、マグネットロールとされる。

以下、本発明の成果を検証する為に行った試験について
、比較例を挙げて更に詳細に説明するが、本発明はこれ
らにより何ら制限を受けるものではない。

μ」（１ ストロンチウムフェライト６５体積％と軟質塩化ビニー
ル系樹脂３５体積％からなるマグネット樹脂組成物のベ
レットを押出機（池貝鉄工製６５ミリ、Ｉ、／Ｄ　＝２
２）により磁場配向押出成形して外径１３．６φ、内径
５．４　φの外形を有する円筒状マグネットを作成し、
この円筒状マグネットをベースにして溝数及び溝深さを
変化させた４極円筒状マグネットを各種作成した。次に
、このようにして作成した各円筒状マグネットにシャフ
トを挿入する反対側より４ｋｇ／ａｆｔの圧縮空気を導
入しながらシャフトを挿入した上で、圧縮空気導入側よ
り３５０ｍｍＨｇ以下の真空吸引力を達成できる吸引装
置で円筒状マグネットとシャフト間の溝を吸引しつつ、
シャフト挿入側の溝に粘度４０ＣＰＳのシアノアクリレ
ート系接着剤（東亜合成化学製アロンアルファー＃２４
１）を流入させシャフトを接着固定した。そしてこのよ
うにして作成した各マグネットロールに対し、その円筒
状マグネットの外面を保持具で固定した上でシャフトに
軸方向の引張り力を作用させ、シャフト固定力を測定し
た。試験はそれぞれのマグネットロールを１０個ずつ作
成しその平均値を算出した。結果を第１表に示す。

同様に、溝数４個で溝深さ０．２ｍｍ　、　０．４ｎｕ
＋ｉ　、　０゜６ｍｍ　、　０．８ｍｍの円筒状マグネ
ットにシャフトを挿入した後、粘度がそれぞれ２　、４
０．１００　、２００　。

３００　、５００　、８００ＣＰＳのシアノアクリレー
ト系接着剤（東亜合成化学製アロンアルファー）を流入
固定し、粘度を変えた場合のシャフトの固定力を測定し
た。結果を第２表に示す。又、他の条件を同一にして吸
引装置を使用しない状態で比較的粘度の低い接着剤を流
入固化させて比較用のマグネットロールヲ作成し、この
マグネットロールのシャフト固定力を測定した。測定は
各マグネットロールを１０個ずつ作成し、その平均値を
算出した。結果を第３表に示す。

第１．２．３表から明らかなごとく、溝深さが０．２〜
０．６＋ｎ＋ａ　、溝個数が４〜８個、接着剤の粘度が
２〜３００ＣＰＳの場合に、接着剤の流入もスムーズで
あり、且つ充分な接着固定力が得られることがわかった
。そして第３表に示す如く、真空吸引しないものでは接
着剤の流入は一応可能ではあるものの接着剤が溝全長に
完全に流入するまでに多くの時間を要することから、生
産性に問題があり、量産には適さないこともわかった。

第１表 第２表 第３表 試験１に於いて作成した溝数４個、溝深さ０．４−ｍ、
接着剤粘度４０ＣＰＳのものに後着磁を行い、第５図に
示すごとき磁極配置となした４極のマグネットローラー
を作成して、表面磁束密度及び長手方向の磁束密度のバ
ラツキ並びに磁極の配置角度のバラツキを測定した。又
、比較の為に従来の製造方法により作成した２種類のマ
グネットロールの表面磁束密度、長手方向の磁束密度の
ノ＼ラツキ、磁極の配置角度のバラツキも同時に測定し
た。従来法１としては第６図に示す如く、４個のマグネ
ット片を接着剤を用いてシャフトに接着したものを採用
し、又、従来法２としては溝を有しない円筒状マグネン
トにシャフトを密嵌させたものを採用した。測定は各マ
グネットロールを１０個ずつ作成し、その平均値を算出
した。結果第４表に示す。

第４表 第４表から明らかな如く、従来法１及び従来法２に比べ
て本発明により得られたマグネットロールは長手方向の
磁力のバラツキが小さく、且つ、磁極の配置角度のバラ
ツキも小さいことがわかる。

従来法１によって作成されたマグネットロールに磁気特
性のバラツキが多いのは、分離したマグネット片を複数
個用いていることから、これら各マグネット片の磁気特
性を一致させることが困難であるとともに接合部におけ
る磁界分布を所定の分布にすることが困難であるからで
あり、又、従来法２によって作成したマグネットロール
に磁気特性のバラツキが多いのは、円筒状マグネットに
シャフトが密嵌されている為に、シャフト外面並びに円
筒状マグネソｈ内径面の加工精度のバラツキがそのまま
磁気特性のバラツキとして反映し、しかも密嵌時にシャ
フトが円筒状マグネットの内径面を削るからであると推
測される。これらに対し、本願発明の製造方法では円筒
状マグネットは一体である為、磁界分布の制御は容易で
あり、しかも円筒状マグネットとシャフトとの固定は溝
を通じて供給される充分な量の接着剤によってなされる
為、従来法２のように円筒状マグネットにシャフトを密
嵌状態で無理に押し込んで固定する必要もなく、この結
果、シャフト外面や円筒状マグネット内径面の加工精度
が多少劣っていてもこのバラツキが磁気特性のバラツキ
として直接反映することもなく、更にシャフトが円筒状
マグネット内径面を切削することもないから磁気特性に
悪影響がでることはないのである。

（発明の効果〕 軟土の通り、本発明によれば機械的強度に優れるととも
に磁力の長手方向のバラツキや磁極の配置角度のバラツ
キが共に小さい高品質のマグネットロールを提供するこ
とができる。又、本発明は圧縮ガスにより円筒状マグネ
ットを押し拡げながらシャフトを挿入し、後から接着固
定するので、従来法のごとき削り屑や接着剤の食み出し
による端部処理等の問題もなく、生産性を大巾に向上さ
せる。しかも、シャフトと円筒状マグネットは溝を通じ
て供給される充分な量の接着剤によって確実に固定され
るものであるから、シャフト外形面並びに円筒状マグネ
ット内径面の加工精度は高度なものである必要はなく、
生産性を一層高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の製造方法により作成されたマグネット
ロールの１実施例の説明図、第２図は同実施例に用いら
れる円筒状マグネットの正面図、第３図は同円筒状マグ
ネットの部分拡大説明図、第４図（イ）、（ロ）は円筒
状マグネットへのシャフトの挿入方法を示す説明図、第
５図は試験２ムこおいて使用した本発明のマグネットロ
ールの正面図、第６図及び第７図は試験２において使用
した従来法により製造したマグネットロールの正面図、
第８図及び第９図は従来のマグネットロールの説明図で
ある。 Ａ：マグネットロール、 １：円筒状マグネット、 ２：シャフト、　　３：溝、 ４：圧縮ガス、　　５：接着剤、 ａ：円筒状マグネット、 ニマグネ・ント片、 ｂ：シャフト。 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 箆 図 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）ボンデッドマグネット製の円筒状マグネットとシャ
   フトから構成されるマグネットロールを製造するに際し
   、円筒状マグネットの内径面における長手方向にその深
   さが０．２〜０．６ｍｍに設定された溝を複数条刻設す
   るとともに、該円筒状マグネットの一端より圧縮ガスを
   導入し、その圧力により該マグネットの内径を拡開膨張
   させながら他端よりシャフトを挿入した後、一端より溝
   に沿って、流入時の粘度が２〜３００ＣＰＳの接着剤を
   流入させつつ、他端よりこれを吸引し、接着剤を溝全長
   にわたって均一に分散させることでマグネットとシャフ
   トを接着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）シャフトが金属又はプラスチックからなる請求項１
   記載のマグネットロールの製造方法。 ３）圧縮ガスが空気である請求項１又は請求項２記載の
   マグネットロールの製造方法。 ４）円筒状ボンデッドマグネットが１．５メガガウスエ
   ルステッド以上の最大エネルギー積を有する請求項１〜
   請求項３のいずれかに記載のマグネットロールの製造方
   法。 ５）接着剤がシアノアクリレート系からなる請求項１〜
   請求項４記載のいずれかに記載のマグネットロールの製
   造方法。