JPH08123200A

JPH08123200A - マグネットロール

Info

Publication number: JPH08123200A
Application number: JP26341094A
Authority: JP
Inventors: Keitaro Yamashita; 恵太郎山下
Original assignee: Hitachi Metals Ltd; Hitachi Metals Kiko Co Ltd
Current assignee: Neomax Kiko Co Ltd; Proterial Ltd
Priority date: 1994-10-27
Filing date: 1994-10-27
Publication date: 1996-05-17

Abstract

(57)【要約】【目的】小直径のものであっても、磁気特性および強
度を確保し、低コストで製作し得るマグネットロールを
提供する。【構成】粉末焼結磁石材料により中空円筒状に一体成
形し表面に複数個の磁極を設けてなる永久磁石部材に支
持軸を固着して形成したマグネットロールにおいて、塑
性変形可能な材料からなり、一方の端部に支持軸を他方
の端部の外周に複数個の突起を有する圧入部を各々形成
した軸部材を、永久磁石部材の少なくとも一方の端部の
中空部に圧入部を介して圧入係合させると共に、前記突
起の塑性変形により軸部材が永久磁石部材に固着され、
かつ軸部材の支持軸の軸線に対する無加工状態の永久磁
石部材の外周面の振れを 0.2mm以下になるように構成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子写真や静電記録等に
おいて現像ロール用若しくはクリーニングロール用とし
て使用されるマグネットロールに関するものであり、特
に小口径のものを低コストで製作し得るマグネットロー
ルに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来電子写真や静電記録等において、現
像ロール用若しくはクリーニングロール用として使用さ
れるマグネットロールは、例えば図１２に示すような構
造のものが最も一般的である。図１２において、１は永
久磁石部材であり、例えばハードフェライトのような粉
末焼結永久磁石材料により、若しくは強磁性粉末材料と
バインダーとの混合材料により、中空円筒状に形成し、
中心部に支持軸２を同軸的に固着する。

【０００３】永久磁石部材１の外周面には軸方向に延び
る複数個の磁極（図示せず）を複数個設けると共に、円
周方向にこれらを等間隔若しくは不等間隔に配設する。
次に支持軸２の両方の端部２ａ、２ｂには、平板状フラ
ンジ３およびシャフト付フランジ４を軸受５、５を介し
て回転自在に装着し、平板状フランジ３およびシャフト
付フランジ４の外周には中空円筒状に形成したスリーブ
６を嵌着する。

【０００４】なお平板状フランジ３、シャフト付フラン
ジ４およびスリーブ６は、例えばアルミニウム合金若し
くはステンレス鋼等の非磁性材料によって形成する。７
はシール部材であり、平板状フランジ３と支持軸２の端
部２ａとの間に嵌着する。また永久磁石部材１の直径は
１０〜６０mm、長さは２００〜３５０mmとする場合が多
い。

【０００５】上記の構成により、永久磁石部材１とスリ
ーブ６との間の相対回転（例えば永久磁石部材１を固定
し、シャフト付フランジ４によりスリーブ６を回転させ
る）によって、スリーブ６の外周面に磁性現像剤を吸着
して磁気ブラシを形成し、所定の現像作業等を行い、若
しくは感光体表面から転写後の余剰の磁性現像剤を吸着
して所定のクリーニング作業を行うのである。

【０００６】なお図１２における平板状フランジ３を、
図１３に示すように中心部に中空筒状の突出部３ａを設
けた構成とし、シール部材７（図１２参照）を省略する
と共に、この突出部３ａを介してスリーブ６の駆動また
はスリーブ６の支持に供する場合もある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記構成の永久磁石部
材１を形成する場合に、まずハードフェライトのような
粉末焼結磁石材料によるものにおいては、例えばバリウ
ムフェライト粒子に適量のポリビニールアルコール（Ｐ
ＶＡ）を添加し、双腕ニーダによって混練した後、造
粒、乾燥した原材料粉末を準備する。次にこの原材料粉
末を、中心部にコアロッドを有し、かつゴム若しくはプ
ラスチックからなる薄膜の袋体中に充填して、油、グリ
セリン、水などの液体中に入れ、液圧を印加することに
よって周囲から加圧成形（静水圧成形若しくはラバープ
レス）し、焼成して中空円筒状の素材を成形する。

【０００８】上記素材の中空穴に別途準備した支持軸
（図１２における符号２参照）を接着剤を介して固着し
た後、所定の加工を施し、外周面に軸線方向に延びる複
数個の磁極を設けるのである。

【０００９】しかしながら上記のような手段によるとき
には、原材料粉末から素材を成形する作業が比較的煩雑
であることに加えて、素材の中空穴に支持軸を固着する
作業もまた煩雑であり、製作組立工数が大となり、製作
コストが高騰するという問題点がある。特に素材の中空
穴と支持軸とは遊合状態であるため、両者の間隙に接着
剤を完全に充填する必要があり、このため素材と支持軸
とを組み合わせた場合に、余剰の接着剤を除去清掃する
必要がある。更に接着剤の硬化のための加熱が必要であ
るという欠点がある。

【００１０】一方フェライト粒子と熱可塑性樹脂材料と
の混合物を主成分とする所謂ボンド磁石によって永久磁
石部材１を成形する手段も常用されている。この場合に
は射出成形用金型を使用し、予め成形用空間の所定個所
に支持軸２をインサートしておき、上記熱可塑性樹脂材
料を加熱溶融状態として、成形用空間内に注入充填し、
冷却固化後に取り出せばよい。なお磁気特性を向上させ
るために、上記射出成形用金型中に磁場発生手段を設け
ておき、異方性を付与する磁場中成形手段が常用されて
いる。

【００１１】上記のような異方性ボンド磁石によって製
作された永久磁石部材は、比較的製作工数が小であると
共に、軽量であるという利点がある反面において、射出
成形用金型が複雑となると共に、磁極数が多い場合には
磁場中成形が不可能な事態も発生する。特に永久磁石部
材の直径が、例えば２０mm以下の小径のものにおいて
は、磁場発生手段相互間が接近、若しくは当接すること
となり、実質的に射出成形用金型の製作が不可能な場合
がある。従って着磁パターンの自由度が小であるという
問題点がある。

【００１２】また上記のようなボンド磁石によるマグネ
ットロールの例として、中心部の支持軸２を省略し、か
つ全長に亘って等径に形成したものも提案されている
（例えば特開昭６２−８１００９号、実開平５−５０４
６９号公報参照）。このような構成とすることにより、
支持軸２を必要とせず、磁気設計が容易に行えると共に
小径でも充分な磁力が得られるとしている。

【００１３】しかしながら上記構成のマグネットロール
においては、永久磁石部材が全長に亘って等径に形成さ
れているため、軸受部分の寸法が必然的に大となり、装
置全体を大型化するという欠点がある。そこで軸受部分
を成形若しくは加工によって小径化することにより、装
置全体の小型化を図ることが考えられる。この場合、軸
受部分を小径化するための加工は容易ではあるが、軸受
部分の耐摩耗性および強度が不足するため、耐久性が劣
るという問題点がある。

【００１４】また上記等径の円柱状磁石の両端部に、キ
ャップ状のシャフト付支持金具を設けるという提案もさ
れている（例えば実開平５−５５５０８号公報参照）。
この提案によれば、軸受部分の小径化が可能となり、耐
摩耗性を向上させることができる。しかしながら、支持
金具の同心度および強度についてはなお問題があり、低
コスト化についても疑問があり、実用性の点で更に改良
を要するところがある。

【００１５】上記ボンド磁石によるものの強度上の問題
点を解決するために、本出願人はフェライト系焼結磁石
材料により全長に亘って一体の円筒体を形成し、この円
筒体の両端部に中間部より小径の軸部を形成する、とい
う内容の提案を行っている（特願平５−１３７１５３
号）。

【００１６】上記の提案により、磁気特性が高く、着磁
パターンの自由度が大であるマグネットロールを比較的
容易に製作できる、という効果が期待できるが、未だ若
干の問題点が存在する。

【００１７】すなわちフェライト系焼結磁石材料からな
る円筒体は硬質であるため、両端部に軸部を形成するに
は研削作業に依存しなければならないと共に、軸部を形
成するための研削代が大であるため、研削作業に時間を
要するという問題点がある。またフェライト系焼結磁石
材料は脆性であるため、研削により形成された軸部の強
度が不足し、研削加工以後の着磁工程その他の作業工程
における取り扱い中において、非所望な折損、欠損等の
事故が発生し易いという問題点がある。

【００１８】本発明は上記従来技術および改良発明に存
在する問題点を解決し、小直径のものであっても、磁気
特性および強度を確保し、低コストで製作し得るマグネ
ットロールを提供することを目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、まず第１の発明においては、粉末焼結磁石材料によ
り中空円筒状に一体成形し表面に複数個の磁極を設けて
なる永久磁石部材に支持軸を固着して形成したマグネッ
トロールにおいて、塑性変形可能な材料からなり、一方
の端部に支持軸を他方の端部の外周に複数個の突起を有
する圧入部を各々形成した軸部材を、永久磁石部材の少
なくとも一方の端部の中空部に圧入部を介して圧入係合
させると共に、前記突起の塑性変形により軸部材が永久
磁石部材に固着され、かつ軸部材の支持軸の軸線に対す
る無加工状態の永久磁石部材の外周面の振れを 0.2mm以
下になるように構成する、という技術的手段を採用し
た。

【００２０】次に第２の発明においては、粉末焼結磁石
材料により中空円筒状に一体成形し表面に複数個の磁極
を設けてなる永久磁石部材に支持軸を固着して形成した
マグネットロールにおいて、塑性変形可能な材料からな
り、一方の端部に支持軸を他方の端部の外周に複数個の
突起を有する圧入部を各々形成した軸部材を、永久磁石
部材の少なくとも一方の端部の中空部に圧入部を介して
圧入係合させると共に、前記突起の塑性変形により軸部
材が永久磁石部材に固着され、かつ軸部材を支持軸の外
周面が無加工状態の永久磁石部材の外周面を基準として
機械加工して形成されたものによって構成する、という
技術的手段を採用した。

【００２１】更に第３の発明においては、粉末焼結磁石
材料により中空円筒状に一体成形し表面に複数個の磁極
を設けてなる永久磁石部材に支持軸を固着して形成した
マグネットロールにおいて、金属材料からなる支持軸を
永久磁石部材と同軸状に貫通させて設け、この支持軸を
挿通する孔を有しかつこの孔の周囲に放射状に形成され
たスリットを有する基部とこの基部の周囲に形成された
外周部を有する座金を、前記基部の内周縁の少なくとも
一部が前記支持軸の外周面に係止されると共に、前記外
周部が前記永久磁石部材の端面に圧接されるように前記
支持軸に嵌着し、かつ支持軸の軸線に対する無加工状態
の永久磁石部材の外周面の振れを 0.2mm以下になるよう
に構成する、という技術的手段を採用した。

【００２２】また第４の発明においては、粉末焼結磁石
材料により中空円筒状に一体成形し表面に複数個の磁極
を設けてなる永久磁石部材に支持軸を固着して形成した
マグネットロールにおいて、金属材料からなる支持軸を
永久磁石部材と同軸状に貫通させて設け、この支持軸を
挿通する孔を有しかつこの孔の周囲に放射状に形成され
たスリットを有する基部とこの基部の周囲に形成された
外周部を有する座金を、前記基部の内周縁の少なくとも
一部が前記支持軸の外周面に係止されると共に、前記外
周部が前記永久磁石部材の端面に圧接されるように前記
支持軸に嵌着し、かつ支持軸をその両端部の外周面が無
加工状態の永久磁石部材の外周面を基準として機械加工
して形成されたものによって構成する、という技術的手
段を採用した。

【００２３】

【作用】上記の構成により、永久磁石部材の成形が容易
であることは勿論のこと、軸部材または支持軸の固着強
度を大幅に向上させ得る。また支持軸または軸部材の支
持軸と永久磁石部材との同心度が確保されると共に、そ
の固着作業が容易となり、製造コストを低減させ得るの
である。

【００２４】

【実施例】図１は本発明の実施例における永久磁石部材
を押出成形する手段の例を示す要部縦断面図である。図
１において、３１は押出シリンダであり、適宜の加熱手
段（図示せず）を介装させると共に、スクリュー３２を
同軸的に内蔵させてある。次に３３はダイ、３４は芯金
であり、横断面がリング状の成形用空間３６を有する押
出金型３５を形成し、押出シリンダ３１の吐出口に一体
に固着する。次に例えばＢａフェライトを主成分とする
原料を押出金型３５から押し出して、中空円筒状かつ長
尺の素材３７を得る。

【００２５】上記素材３７を所定の軸方向長さに切断
し、後述するようにして乾燥後、所定温度で焼結する。
この焼結処理により素材３７の両端部の外径が若干膨出
するので、焼結後素材３７の両端膨出部を切断除去し、
所定軸方向長さの永久磁石部材１（図１２参照）を得
る。

【００２６】次に永久磁石部材１を構成する原材料につ
いて記述する。まず粒径0.7 〜1.5μｍのマグネトプラ
ンバイト型結晶構造を有するフェライト粒子（ＭＯ・ｎ
Ｆｅ ₂Ｏ₃：Ｍ＝Ｂａ、Ｓｒ、Ｐｂの内１種以上、ｎ＝
５〜６）と、水およびアルコールのような混合液とを充
分に混合して泥状若しくは軟膏状の原材料を作製する。
この場合において、フェライト粒子の粒径が小さすぎる
と押出成形時の成形性が低下し、一方粒径が大きすぎる
と、焼結体の密度が低下し、磁気特性が低下するため好
ましくない。従って粒径は0.7 〜1.5 μｍの範囲のもの
を使用するのがよい。

【００２７】フェライト粒子に添加する混合液の量が少
なすぎると、原材料の粘性が大となり、押出成形時の成
形性が低下すると共に、成形体の密度に局部的バラツキ
を発生し、焼結時においてクラックを発生させることと
なるため好ましくない。一方混合液の添加量が多すぎる
と、成形体の乾燥時においてクラックを発生し、また成
形時における高密度が得られなくなるため不都合であ
る。従って混合液の添加量はフェライト粒子に対して１
０〜１５重量％の範囲とするのがよい。

【００２８】なおフェライト粒子にメチルセルローズ、
カルボキシメチルセルローズのような有機結合剤を添加
することにより、成形性を向上させることができる。し
かしながら、有機結合剤の添加量が多すぎると、押出成
形時にクラックが発生し、焼結時においてこのクラック
を進展させることとなるため好ましくない。従ってフェ
ライト粒子に対する上記有機結合剤の添加量は２重量％
以下、好ましくは0.5〜1.0 重量％とするのがよい。

【００２９】更にフェライト粒子に0.1 〜３重量％のＢ
₂Ｏ₃、ＣａＯ、ＳｉＯ₂のような酸化物を添加するこ
とにより、焼結体の密度を向上させ、磁気特性を向上さ
せることができる。

【００３０】上記押出成形手段によって得られた成形体
である素材３７は、成形直後においては湿潤状態である
ため、これを乾燥する必要があるが、表面と内部との乾
燥の進行状態が異なるため、曲り、亀裂等が発生する。
このため、例えば通気性を有する包装紙等によって素材
３７を包装し、自然乾燥を行う手段が採用されている。
しかしながら、この自然乾燥法では乾燥完了までに１〜
２週間という長期間を要し、生産性を著しく低下させる
という問題点がある。

【００３１】また素材３７の両端部のみを支持するた
め、乾燥中に素材３７に曲りが発生し、真直度が低下す
るという問題点がある。このような曲りの発生を防止す
るためには、頻繁に素材３７の支持位置を変更すること
が必要であるが、人力による作業に依存せざるを得ず、
生産性を低下させるのみならず、製造コストを高騰させ
るという問題点も併存する。

【００３２】本発明の実施例においては、上記のような
問題点を解決し、曲りおよび反りを発生することなく、
均等かつ効率的に乾燥させ、しかも振れの発生を防止す
るために、次のような乾燥手段を採用した。

【００３３】図２は本発明の実施例における乾燥装置を
示す要部斜視図である。図２において、２１はローラで
あり、軸線を平行にして配設され、各々同一方向にかつ
同一回転数で回転するように形成する。２２は長尺円筒
状押出成形体であり、例えば前記図１に示すような押出
成形手段によって外径寸法Ｄ、軸方向長さ寸法Ｌ、Ｌ≧
３Ｄに成形されたものである。なおローラ２１、２１間
の間隔ｄは、ｄ＜Ｄとする。従って長尺円筒状押出成形
体２２は、２本のローラ２１、２１上に保持され、ロー
ラ２１、２１の回転によって矢印方向に転動回転する。

【００３４】上記の構成により、長尺円筒状押出成形体
２２は軸方向長さ全体に亘って２本のローラ２１、２１
上に支持され、緩慢に転動回転する。この状態において
長尺円筒状押出成形体２２に熱風を供給するか、若しく
はマイクロ波、または遠赤外線を照射することにより、
長尺円筒状押出成形体２２を変形、曲り、反り等を伴わ
ずに均等に乾燥させることができるのである。また長尺
円筒状押出成形体２２は、軸方向長さ全体に亘って２本
のローラ２１、２１上に均等に支持されるから、柔軟か
つ湿潤状態にある長尺円筒状押出成形体２２の自重によ
る非所望な局部的圧潰、亀裂の発生を防止し、真直度を
保持できるのである。

【００３５】上記の場合において、長尺円筒状押出成形
体２２の回転数が小であると、柔軟な押出成形体の自重
による非所望な局部変形が発生するため好ましくなく、
また長尺円筒状押出成形体２２の回転数が大であると、
回転若しくは転動による変形を助長するため不都合であ
る。従って２〜５０rpm とするのが好ましい。

【００３６】図３は本発明の実施例における他の乾燥装
置を示す要部正面図であり、同一部分は前記図２と同一
の参照符号で示す。図３において２３はフレームであ
り、ローラ２１を水平面に対してそれらの軸線がθなる
傾斜角を形成するように支持する。２４は支持部材であ
り、長尺円筒状押出成形体２２の一方の端面を支持し、
かつ回転自在に形成する。

【００３７】上記の構成により、長尺円筒状押出成形体
２２を２本のローラ２１上に転動回転可能に支持するこ
とができるから、前記実施例におけると同様に長尺円筒
状押出成形体２２を変形させずに均等に乾燥させること
ができる。なお支持部材２４によって長尺円筒状押出成
形体２２の一方の端面を支持しているため、長尺円筒状
押出成形体２２のローラ２１上における軸方向の移動を
防止し、定位置において転動回転させ得る。

【００３８】上記の場合において、ローラの軸線を水平
面に対して傾斜させると、ローラ２１上で回転若しくは
転動する長尺円筒状押出成形体２２の軸方向の移動を防
止できるが、傾斜角度が大きすぎると、長尺円筒状押出
成形体２２に自重による軸方向の変形が発生するため好
ましくない。従って上記傾斜角度は５〜１０°とするの
が好ましい。

【００３９】図４は本発明の実施例を示す要部縦断面構
成説明図である。図４において、永久磁石部材１はフェ
ライト磁石（日立金属製ＹＢＭ−３）により例えば外
径ｄｍ＝１６mm、内径ｄｉ＝１０mm、長さＬｍ＝２３３
mmの中空円筒状に形成する。このような中空円筒状の永
久磁石部材１を形成するには、前記のような押出成形手
段および乾燥手段による。

【００４０】すなわちまず粒径 0.7〜 1.5μｍのＢａＯ
・６Ｆｅ₂Ｏ₃のフェライト粒子にＰＶＡ（ポリビニー
ルアルコール）１重量％と水１０重量％を混合させて、
スラリー状の原材料を作製し、図１に示す押出成形手段
によって押出成形し、所定の長さに切断し、図２若しく
は図３に示す乾燥手段によって乾燥させる。得られた長
尺円筒状押出成形体２２は、１１００〜１３００℃で焼
結され、両端部の外径膨出部を切断されて、図４に示す
永久磁石部材１となる。この場合、永久磁石部材１の外
径は、夫々の製造条件の管理により、バラツキを 0.2mm
以下に抑えられる。

【００４１】次に図４において１１は軸部材であり、塑
性変形可能な材料、例えばＡ３００３、Ａ５０５２、Ａ
５０５６等のアルミニウム合金により、一方の端部に支
持軸１２を、他方の端部に圧入部１３を各々形成し、中
間部にストッパ部１４を形成する。なお圧入部１３は、
後述するように外周に複数個の突起部を形成し、その軸
方向長さＬｓを例えば１５mmとする。一方支持軸１２の
外径ｄｓは、組み込まれる装置の仕様と対応して定めら
れるが、例えば６mmに形成する。

【００４２】図５は図４における圧入部１３を示す要部
端面拡大説明図であり、外周には横断面形状において三
角形状の複数の突起１５が軸線方向に延びるように形成
されている。なおｄ₁、ｄ₂、ｄ_pは夫々三角形状の突
起１５の谷の直径、山の直径、およびピッチ径である。
この場合ｄ_pは（（ｄ₁＋ｄ₂）／２）に形成され、前
記図４に示す永久磁石部材１の端部の中空部１ａの内径
ｄｉと略等しく形成されるのが好ましい。

【００４３】上記の構成により、軸部材１１を図４に示
すようにして圧入部１３を介して中空部１ａに圧入すれ
ば、軸部材１１を永久磁石部材１の端部に強固に固着す
ることができる。この場合図５に示す突起１５が図４に
示す中空部１ａによって塑性変形するから、軸部材１１
の圧入作業を容易にすると共に、中空部１ａと強固に密
着するため、固着強度を向上させることができる。なお
圧入部１３と中空部１ａとに接着剤を併用することもで
きる。

【００４４】次に図６は本発明の実施例における圧入治
具の例を示す縦断面図であり、例えばステンレス鋼によ
り中空円筒状に形成する。圧入治具１６内には支持部１
７、１８、１９を夫々設けるが、これらの支持部１７〜
１９の形状寸法は夫々前記図４に示す支持軸１２、スト
ッパ部１４および永久磁石部材１の形状寸法と対応させ
て形成する。

【００４５】図７は図６の圧入治具１６による圧入の態
様を示す説明図である。図７において、まず圧入治具１
６内に軸部材１１を挿入し、軸部材１１の支持軸１２お
よびストッパ部１４を各々圧入治具１６内の支持部１
７、１８内に位置決めする。次に永久磁石部材１を圧入
治具１６の支持部１９に沿って矢印方向に圧入すれば、
軸部材１１の圧入部１３が永久磁石部材１の中空部１ａ
内に圧入され、軸部材１１を永久磁石部材１に前記のよ
うな態様により強固に固着することができるのである。

【００４６】上記のようにして製作したマグネットロー
ル５０個について、外径ｄｍおよび支持軸１２の軸線に
対する外周面の振れについて測定した結果、外径ｄｍ＝
１６mm（σ＝0.02mm）、振れδ＝ 0.1mm（σ＝0.05mm）
を得た。またマグネットロールを構成する永久磁石部材
１に対して、非対称４極の着磁をした結果、非磁性材料
からなる外径１８mmのスリーブ上における表面磁束密度
は５００Ｇを示し、軸方向のバラツキは±５０Ｇであっ
た。なお圧入部１３をｄ₁＝ 3.9mm、ｄ₂＝ 4.1mmとし
た場合における永久磁石部材１（内径は平均 4.0mmであ
る）と軸部材１１との円周方向の接合強度は５０kgf ・
cmであり、従来のものと略同等の接合強度を具有してい
ることを確認した。

【００４７】本発明のマグネットロールを構成する永久
磁石部材１は、前記のように原材料中の水分量を１０〜
１５重量％とし、かつ長尺円筒状押出成形体２２の乾燥
時において、ローラ２１上で転動状態に支持することに
より、外周面が無加工状態でその振れを 0.2mm以下、好
ましくは 0.1mm以下としたため、従来のものにおけるよ
うな永久磁石部材１の外周面を機械加工（例えば研削加
工）する必要がない。

【００４８】従って機械加工コストを大幅に低減させる
ことができるのであるが、更に高精度が要求される仕様
のものに対しては、永久磁石部材１の外周面を基準とし
て、軸部材１１の支持軸１２の外周面を機械加工（例え
ば研削加工）することができる。但し、この場合の加工
代は極めて微小であるため、機械加工コストの増加は僅
少に留めることができる。

【００４９】図８は本発明の他の実施例を示す要部縦断
面図であり、同一部分は前記図４および図１２と同一の
参照符号で示す。図８において、支持軸２は例えば鋼
（ＳＵＭ材）やオーステナイト系ステンレス鋼（ＳＵＳ
３０３、３０４材）等の金属材料によって形成され、永
久磁石部材１の中空部１ａを貫通すると共に、後述する
ように形成された座金８により永久磁石部材１に固着さ
れる。

【００５０】図９は図８における座金８を示す説明図で
あり、（ａ）は端面、（ｂ）は側面を示す。図９におい
て、座金８は例えばバネ用鋼若しくはバネ用ステンレス
鋼等の剛性を有しかつ弾性変形可能な材料によりコーン
状に形成され、図８に示す支持軸２を挿通する穴８１
と、この穴８１の周囲に設けられ、放射状のスリット８
２を有する基部８３と、この基部８３の周囲に設けられ
た外周部８４とを有する。基部８３の内周面には、スリ
ット８２の開放端の部分にエッジ部８５が形成されてい
る。なお穴８１の内径は、図８に示す支持軸２の外径よ
りも若干（例えば直径で 0.1mm）小さく形成することが
好ましい。

【００５１】図１０は本発明の他の実施例における組立
装置の例を示す縦断面図である。図１０において、組立
装置９は、同軸的に設けられ、かつ軸方向移動可能に形
成された１対の治具５１、５２を有する。これらの治具
５１、５２には、各々永久磁石部材１および支持軸２を
収容保持する支持部５３、５４および５５、５６を設け
る。図１０に示すように永久磁石部材１の中空部１ａに
支持軸２を挿通し、この支持軸２の両端部に座金８を介
装させた状態で組立装置９内に設置する。

【００５２】次に図示省略した駆動手段により、治具５
１、５２を各々矢印Ｘ₁、Ｘ₂方向に移動させ、支持部
５３、５４の底面５３ａ、５４ａによって座金８を押圧
すれば、図９に示す座金８の基部８３の内周縁に形成さ
れたエッジ部８５が、図８に示す支持軸２の外周面に食
い込む。また座金８は永久磁石部材１の端面に外周部８
４を介して弾性的に強固に圧接される。従って支持軸２
と永久磁石部材１とを強固に固着することができるので
ある。

【００５３】図１１は図１０に示す支持軸２の変形例に
ついての縦断面図であり、同一部分は前記図１０および
図１２と同一の参照符号で示す。図１１において、支持
軸２の端部２ａ、２ｂの外径を、中間部より例えば 0.5
mm以下小径に形成する。このように形成することによ
り、座金８を支持軸２に介装させる場合においても、端
部２ａ、２ｂの外周面に摺擦による傷を付けることがな
い。

【００５４】上記のようにして組立てられたマグネット
ロールは、前記実施例と同様に永久磁石部材１の外周面
が無加工状態であっても、その振れを 0.2mm以下、好ま
しくは 0.1mm以下に形成されるが、更に高精度仕様のも
のにおいては、永久磁石部材１の外周面を基準として、
支持軸２の両端部の外周面を機械加工（例えば研削加
工）することができる。但し、この場合の加工代は前記
実施例と同様に極めて微小であるため、機械加工コスト
の増加は僅少である。

【００５５】次に図８に示すマグネットロールにおける
永久磁石部材１と支持軸２との接合強度について記述す
る。この場合、永久磁石部材１の外径を１６mm、内径を
６mmとし、支持軸２はＳＵＳ３０４により、外径５mmの
等径に形成した。なお座金８はバネ鋼により硬さＨＲＣ
４５°に形成し、図９におけるＤ＝15.5mm、ｄ＝ 4.9m
m、Ｈ＝２mm、ｔ＝ 0.3mmに形成した。支持軸２と永久
磁石部材１との円周方向の接合強度は３０kgf ・cmであ
り、実用上充分に使用に耐え得るものであることを確認
した。

【００５６】上記の実施例においては、永久磁石部材１
をフェライト系の焼結磁石材料によって形成した例につ
いて記述したが、希土類系の焼結磁石材料によって形成
することもできる。また軸部材１１を形成する材料とし
ては塑性変形可能であり、所定の機械的強度を具有する
ものである限り、非磁性材料または磁性材料を使用する
ことができ、エンジニアリングプラスチック等の非金属
材料も使用することができる。

【００５７】更に軸部材１１に形成する圧入部１３の横
断面形状は三角形状以外のものでもよく、また突起１５
は軸方向のみでなく、ねじ状のものの他に、夫々軸方向
および／または円周方向に独立した形状のものであって
もよい。なお圧入部１３に例えば軸線方向に延びるスリ
ットを設けることにより、軸線と直交する方向に若干の
弾性を付与させたものとすることもできる。また更に軸
部材１１を永久磁石部材１の一方の端部に設け、他方の
端部の支持手段として永久磁石部材１の外周若しくは中
空部を直接的に摺動面とする態様としてもよい。

【００５８】なお永久磁石部材１と支持軸２との固着用
の座金８の外周部８４は円形のみでなく、多角形その他
の形状としてもよいことは勿論である。

【００５９】

【発明の効果】本発明は以上記述のような構成および作
用であるから、下記の効果を奏することができる。

【００６０】（１）永久磁石部材を高精度の同軸度で製
作できるため、軸部材若しくは支持軸を固着した後にお
ける永久磁石部材の外周面の機械加工が不要であり、永
久磁石部材を無加工状態で使用でき、製作コストを大幅
に低減できる。（２）高精度を要するものにおいては、無加工状態の永
久磁石部材の外周面を基準として、支持軸の外周面を機
械加工する必要があるが、加工代は極めて微小であり、
機械加工コストの増加は僅少に留め得る。（３）永久磁石部材と軸部材または支持軸とは、圧入部
または座金を介して強固に固着され、円周方向の接合強
度を充分に確保し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例における永久磁石部材を押出成
形する手段の例を示す要部縦断面図である。

【図２】本発明の実施例における乾燥装置を示す要部斜
視図である。

【図３】本発明の実施例における他の乾燥装置を示す要
部正面図である。

【図４】本発明の実施例を示す要部縦断面構成説明図で
ある。

【図５】図４における圧入部１３を示す要部端面拡大説
明図である。

【図６】本発明の実施例における圧入治具の例を示す縦
断面図である。

【図７】図６の圧入治具による圧入の態様を示す説明図
である。

【図８】本発明の他の実施例を示す要部縦断面図であ
る。

【図９】図８における座金８を示す説明図であり、
（ａ）は端面、（ｂ）は側面を示す。

【図１０】本発明の他の実施例における組立装置の例を
示す縦断面図である。

【図１１】図１０に示す支持軸２の変形例についての縦
断面図である。

【図１２】従来のマグネットロールの例を示す一部省略
縦断面図である。

【図１３】従来のマグネットロールの他の例を示す要部
縦断面図である。

【符号の説明】

１永久磁石部材２支持軸８座金１１軸部材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】粉末焼結磁石材料により中空円筒状に一
体成形し表面に複数個の磁極を設けてなる永久磁石部材
に支持軸を固着して形成したマグネットロールにおい
て、塑性変形可能な材料からなり、一方の端部に支持軸を他
方の端部の外周に複数個の突起を有する圧入部を各々形
成した軸部材を、永久磁石部材の少なくとも一方の端部
の中空部に圧入部を介して圧入係合させると共に、前記
突起の塑性変形により軸部材が永久磁石部材に固着さ
れ、かつ軸部材の支持軸の軸線に対する無加工状態の永
久磁石部材の外周面の振れを 0.2mm以下になるように構
成したことを特徴とするマグネットロール。
【請求項２】粉末焼結磁石材料により中空円筒状に一
体成形し表面に複数個の磁極を設けてなる永久磁石部材
に支持軸を固着して形成したマグネットロールにおい
て、塑性変形可能な材料からなり、一方の端部に支持軸を他
方の端部の外周に複数個の突起を有する圧入部を各々形
成した軸部材を、永久磁石部材の少なくとも一方の端部
の中空部に圧入部を介して圧入係合させると共に、前記
突起の塑性変形により軸部材が永久磁石部材に固着さ
れ、かつ軸部材を支持軸の外周面が無加工状態の永久磁
石部材の外周面を基準として機械加工して形成されたも
のによって構成したことを特徴とするマグネットロー
ル。
【請求項３】粉末焼結磁石材料により中空円筒状に一
体成形し表面に複数個の磁極を設けてなる永久磁石部材
に支持軸を固着して形成したマグネットロールにおい
て、金属材料からなる支持軸を永久磁石部材と同軸状に貫通
させて設け、この支持軸を挿通する孔を有しかつこの孔
の周囲に放射状に形成されたスリットを有する基部とこ
の基部の周囲に形成された外周部を有する座金を、前記
基部の内周縁の少なくとも一部が前記支持軸の外周面に
係止されると共に、前記外周部が前記永久磁石部材の端
面に圧接されるように前記支持軸に嵌着し、かつ支持軸
の軸線に対する無加工状態の永久磁石部材の外周面の振
れを 0.2mm以下になるように構成したことを特徴とする
マグネットロール。
【請求項４】粉末焼結磁石材料により中空円筒状に一
体成形し表面に複数個の磁極を設けてなる永久磁石部材
に支持軸を固着して形成したマグネットロールにおい
て、金属材料からなる支持軸を永久磁石部材と同軸状に貫通
させて設け、この支持軸を挿通する孔を有しかつこの孔
の周囲に放射状に形成されたスリットを有する基部とこ
の基部の周囲に形成された外周部を有する座金を、前記
基部の内周縁の少なくとも一部が前記支持軸の外周面に
係止されると共に、前記外周部が前記永久磁石部材の端
面に圧接されるように前記支持軸に嵌着し、かつ支持軸
をその両端部の外周面が無加工状態の永久磁石部材の外
周面を基準として機械加工して形成されたものによって
構成したことを特徴とするマグネットロール。