JPH08211742A - マグネットロール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 一方のフランジに有底円筒状の焼結含油軸受
を嵌着し、片端に縮径部を形成しない軸を装着すること
により、片端に縮径部を形成しないことにより段付き切
削加工が不要となり、延いては製造コスト低減を実現し
得るマグネットロールを提供する。 【構成】 軸の外周に固着し且つ外周面が所定寸法に仕
上げられた、外径Ｄ≦１８mm、軸方向長さＬ／Ｄ≧３で
外周面に軸方向に延びる複数個の磁極を設けてなる永久
磁石部材と、非磁性材料により中空円筒状に形成しかつ
端部内面に環状凹部を設けたスリーブとを、これらの両
端部に設けたフランジを介して相対回転自在に構成して
なるマグネットロールにおいて、少なくとも一方の前記
フランジに有底円筒状の焼結含油軸受を嵌着し、少なく
とも前記軸の片端部を磁石支持部と等径に形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば電子写真や静電
記録等において、磁性現像剤を現像剤槽から現像領域ま
で吸着搬送して現像を行い、もしくは像担持体の表面に
残留する磁性トナーを吸着除去するのに使用されるマグ
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
ロール用もしくはクリーニングロール用として使用する
マグネットロールは、図２に示すような構造のものが多
い。図２において、１は永久磁石部材であり、焼結磁石
又は、主として軽量化のために樹脂磁石で形成されるこ
とが多い。焼結磁石は、例えばＢａフェライト粒子とＰ
ＶＡ等の結合剤を乾式混合した原材料を静水圧プレス
（図示せず）により成形し焼結処理を施して作成され
る。あるいは、Ｂａフェライト粒子と水およびアルコー
ルとを充分に混合した原材料を押出金型から押し出して
長尺に成形し、所定の軸方向長さに両端を切断し、乾燥
後焼結処理して成形してもよい。その後、前記永久磁石
部材の素材の外周面をセンタレス円筒研削加工すること
により永久磁石部材１の外径を所定寸法に仕上げる。次
いで、永久磁石部材１の中心部に両端を縮径した軸２を
同軸的に固着する。一方、樹脂磁石により中空円筒状の
永久磁石部材を形成する場合は、一つの例として強磁性
粉末と高分子重合体を主体とする混練物を、軸がインサ
ートされた金型内に注入し、磁場を印加しながら射出成
形し、冷却・固化された軸付成形体を金型から取り出
す。また別の例として、永久磁石部材の両端部もしくは
片端部を、永久磁石部材の周囲に交差する面で切り欠い
て支持部とし、軸の機能を兼用した円柱状の形に樹脂磁
石の混練物を射出成形（図示せず）して永久磁石部材を
形成する場合もある。このように成形された樹脂磁石
は、異方性と同方向に着磁することにより、永久磁石部
材の外周面には軸方向に延びる複数個の磁極（図示せ
ず）を設ける。

【０００３】次いで、軸２の両端部にはフランジ３、４
をボールベアリングなどの軸受５、５′を介して回転自
在に装着し、フランジ３、４には中空円筒状に形成した
スリーブ６を嵌着する。なおフランジ３、４およびスリ
ーブ６は、例えばアルミニウム合金もしくはステンレス
鋼等の非磁性材料によって形成する。上記のマグネット
ロールにおいて、永久磁石部材の直径が比較的小（Ｄ≦
１８mm）で、長さ（Ｌ）／直径（Ｄ）比が３以上の細長
いものは、前記樹脂磁石で永久磁石部材を形成すること
が多い。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を固定し、ス
リーブを回転させる）によって、スリーブ６の外周面に
磁性現像剤（例えば一成分系の磁性トナー、またはトナ
ーとキャリアからなる二成分系現像剤）を吸着して磁気
ブラシを形成し、所定の現像作業を行うのである。ま
た、近年の現像装置においては高信頼性および低コスト
化の要求が益々厳しくなってきており、上記マグネット
ロールも例外ではなく、更に高信頼性および低コスト化
のための改良が望まれている。したがって、図３に示す
如く、ボールベアリングの軸受５、５′から焼結含油軸
受７、７′に変更し、低コスト化を図った構造のマグネ
ットロールも最近、多く用されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記構成のマグネット
ロールにおいては、高速度で軸２に固着した永久磁石部
材１およびフランジ３、４に嵌着したスリーブ６が相対
回転し、長時間に亘って永久磁石部材１の重量を軸受
５、５′で支持しなければならない。また、軸受５、
５′の位置で軸２が軸方向に動かないように位置決め
し、且つ永久磁石部材１が回転時にフランジ３、４に接
触して破損しないように、軸２に縮径部２ａおよび２ｂ
を形成しなければならない。すなわち、軸２の両端部に
縮径部２ａおよび２ｂを形成するには段付き切削作業に
依存しなければならないと共に、縮径部を形成するため
の切削代が大であるため切削作業に時間を要し、製作組
立工程数が大となり、製作コストが高騰するという問題
点がある。本発明の目的は、上記従来技術に存在する問
題点を解決し、小直径のものであっても、所定の磁気特
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。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は軸の外周に固着し且つ外周面が所定寸法に
仕上げられた、外径Ｄ≦１８mm、軸方向長さＬ／Ｄ≧３
で外周面に軸方向に延びる複数個の磁極を設けてなる永
久磁石部材と、非磁性材料により中空円筒状に形成しか
つ端部内面に環状凹部を設けたスリーブとを、これらの
両端部に設けたフランジを介して相対回転自在に構成し
てなるマグネットロールにおいて、少なくとも一方の前
記フランジに有底円筒状の焼結含油軸受を嵌着し、少な
くとも前記軸の片端部を磁石支持部と等径に形成する、
という技術的手段を採用した。

【０００６】

【作用】本発明のマグネットロールは、一方のフランジ
に有底円筒状の焼結含油軸受を嵌着し、片端に縮径部を
形成しない軸を装着することにより、高速回転時におい
ても安定して永久磁石部材を支持することが可能とな
る。また、軸の片端部を磁石支持部と等径に形成し、す
なわち縮径部を形成しないことにより段付き切削加工が
不要となり、延いては製造コスト低減を実現し得る。

【０００７】

【実施例】以下本発明の実施例を添付図面に基づいて説
明する。図１は本発明の一実施例を示すものであり、図
２および図３と同一部分は同一の参照符号で示す。図１
の永久磁石部材１を樹脂磁石により形成する場合は、一
つの例として強磁性粉末［フェライト、希土類コバルト
等］と高分子重合体［ポリアミド樹脂（ナイロン）、硬
質ポリ塩化ビニル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリプロピ
レン樹脂、スチレンアクリロニトリル樹脂、ＡＢＳ樹
脂、ポリカーボネート樹脂、ポリフエニレン樹脂、ポリ
スルホン樹脂等］を主体とする混練物を、金型内に注入
し、磁場を印加しながら射出成形し、冷却・固化された
成形体を金型から取り出す。次に、図１に示す通り、軸
に耐摩耗性を付与する必要があるため、金属製の軸２を
圧入するか、もしくは初めから予め前記金属製軸を射出
成形金型内にインサートして前記強磁性粉末と前記高分
子重合体の混練物を注入し、磁場を印加しながら樹脂磁
石を射出成形してもよい。さらに、フランジ４の凹部４
ａに有底円筒状の焼結含油軸受８を圧入し固着する。な
お、凹部４ａと有底円筒状の焼結含油軸受８とに接着剤
を併用することもできる。また、フランジ３と焼結含油
軸受７も同様な方法により固着させることは言うまでも
ない。次に、永久磁石部材１の表面に多極着磁を施した
後、スリーブ６の端部内面に設けた環状凹部に接着剤を
塗布し、フランジ４を装入して両者を固着一体化する。
さらに、他方のフランジ３とスリーブ６も同様な方法に
より両者間に接着剤を介在させて固着一体化することに
よりマグネットロールが組立てられる。ただし、フラン
ジ３とスリーブ６は比較的固着強度が大きくなければな
らないので、加工治具を使用して前記スリーブ端部を内
側に折曲げ、即ちかしめによりスリーブとフランジとを
結合固着してもよい（図示せず）。

【０００８】本発明に用いられる焼結含油軸受の材質と
しては、銅系材料（Cu-Sn系、Cu-Sn-Pb系等）、アルミ
ニウム系材料（Al-Cu-Mg系等）、鉄系材料（純鉄系、Fe
-Cu系、Fe-C系、Fe-C-Cu系、Fe-Pb-Cu系等）およびステ
ンレス系材料等が挙げられる。ただし、鉄系は概して銅
系に比べて硬くて軸に対する馴染みすなわち潤滑性能
［ＰＶ値（＝許容荷重Ｐと軸の周速Ｖとの積）］が悪
く、耐食性に劣るなどの欠点があり、一方アルミニウム
系は銅系、鉄系に比べて軟質であるから機械的強度が劣
り、またステンレス系は銅系、鉄系に比べて高価である
など、以上諸々の理由から鑑み、銅系材料を使用するこ
とが好ましい。多孔質の含油焼結金属を軸受として使用
する場合の給油機構について略述すると、マグネットロ
ール稼働時に軸の回転に伴いポンプ作用によって軸受内
部の含油孔より吸出された油と、摩擦熱にもとづく膨張
のために滲み出た油とが摺動面に油膜を形成し、軸と軸
受との金属接触が避けられる。また軸が止まれば冷却す
るので、摺動面に存在する余分な油は毛細管力によって
再び元の含油孔に吸収される。すなわち実際にはもちろ
ん油の消耗に対してある程度の補充が必要であるが、常
時外部から給油することなく、機能的には焼付きを生じ
る危険はなく、無給油で使用できる軸受となる。

【０００９】

【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、下記の効果を奏し得る。一方のフラン
ジに有底円筒状の焼結含油軸受を嵌着することにより、
高速回転時においても安定して永久磁石部材を支持する
ことが可能となる。さらに、有底円筒状の焼結含油軸受
を使用することにより、軸の片端に縮径部を形成しない
ことにより段付き切削加工が不要となり、延いては工数
削減による製造コスト低減を実現し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示すマグネットロールの概略
断面図である。

【図２】従来のマグネットロールの概略断面図である。

【図３】他の従来のマグネットロールの概略断面図であ
る。

【符号の説明】

１…永久磁石部材、２…軸、２ａ、２ｂ…縮径部、３、
４…フランジ、４ａ…凹部、５、５′…ボールベアリン
グ、６…スリーブ、７、７′…焼結含油軸受、８…有底
円筒状焼結含油軸受

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸の外周に固着し且つ外周面が所定寸法
   に仕上げられた、外径Ｄ≦１８mm、軸方向長さＬ／Ｄ≧
   ３で外周面に軸方向に延びる複数個の磁極を設けてなる
   永久磁石部材と、非磁性材料により中空円筒状に形成し
   かつ端部内面に環状凹部を設けたスリーブとを、これら
   の両端部に設けたフランジを介して相対回転自在に構成
   してなるマグネットロールにおいて、 少なくとも一方の前記フランジに有底円筒状の焼結含油
   軸受を嵌着し、少なくとも前記軸の片端部を磁石支持部
   と等径に形成したことを特徴とするマグネットロール。