JPH11176631A - マグネット装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 樹脂磁石材料により軸部とロール部を一体成
形したマグネットロールを用いた場合においても、新た
な部品を加えることなく軸部の摩滅が防止でき、マグネ
ットロール又はスリーブの偏心や振動を抑制することで
軸方向に均一な磁気特性を有し、高品質な画像が維持で
きるマグネット装置を得ることができる技術を提供せん
とする。 【構成】 樹脂磁石材料によりロール部と一体成形され
た軸部を支持する軸受け部材として潤滑性及び耐摩耗性
に優れた合成樹脂により成形されたすべり軸受を用いる
ことを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は複写機やファクシミ
リ、更にはレーザープリンタ等に組み込まれるマグネッ
ト装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式の複写機、ファクシミリや
レーザープリンタに組み込まれる現像装置やクリーニン
グ装置には、マグネット装置が使用されている。このマ
グネット装置は図３に示す如く、磁極を有するロール部
１０７とその両端に突設する縮径した軸部１０１，１０
２からなるマグネットロール１１０を、円筒状のスリー
ブ１０８内にスリーブ両端を閉止するフランジ部材１０
５，１０６を介して相対回転可能に支持した構造であ
る。この支持構造は前記フランジ部材１０５，１０６に
嵌設された焼結含油軸受や転がり軸受等の軸受け部材１
０３，１０４によりマグネットロール１１０両端の軸部
１０１，１０２を回転支持する構造であり、さらにスリ
ーブ１０８内へのトナーや埃の侵入を防止するために、
前記軸受け部材１０４と同軸にオイルシール１０９がフ
ランジ部材１０６に嵌設される。

【０００３】ここでスリーブ１０８とマグネットロール
１１０のいずれを回転させるかは現像方式によって異な
り、ロール部１０７にＮ極とＳ極を交互に等間隔で配置
した場合は、スリーブ１０８を固定側としマグネットロ
ール１１０を回転させる構造やスリーブ１０８とマグネ
ットロール１１０の両方を回転させる構造が採用され、
またロール部１０７に設ける磁極が現像極、規制極、搬
送極、回収極等それぞれ固有の機能を有する複数のもの
に区別されている場合は、マグネットロール１１０を固
定側とし、スリーブ１０８をこのマグネットロール１１
０に対して回転させる構造が採用される。

【０００４】マグネットロールは、アルニコ磁石やフェ
ライト磁石等の金属磁石や焼結磁石を、鉄製、ステンレ
ス製、アルミ製等のシャフトに貼りあわせたものが従来
用いられていたが、近年では現像装置の軽量小型化、部
品点数の削減、製作コスト削減等の要請から、合成樹脂
バインダーに磁性粉を配合した樹脂磁石材料を用いたも
のが普及しつつある。この樹脂磁石材料を用いるものと
しては円筒状に成形したロール部に金属シャフトを挿通
するものとロール部とその両端若しくは片端の軸部を一
体成形したものとがあるが、特に後者は組み立てが容易
であることから近年増加の傾向にある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような軸部一体型
のマグネットロールは金属シャフトが全く存在しない
か、あるいは一部にしか存在しないため、軽量且つ量産
性に優れ、低コストなマグネット装置が得られるという
利点を有する反面、該マグネット装置では、使用当初の
良好且つ安定した現像画像が使用期間が長期化するにし
たがって不安定になる問題が生じていた。これは樹脂磁
石材料によりロール部と一体成形された軸部（以下「一
体成形軸部」という）がポリアミド等の熱可塑性樹脂を
主成分としているのに対して、該軸部を回転支持する軸
受け部材が焼結含油軸受けや転がり軸受け等の金属製の
軸受けであるため、一体成形軸部が軸受け部材との摺動
により摩滅することが原因である。すなわち、軸部が摩
滅すると軸部と軸受け部材との間に空隙が生じる。この
空隙により、マグネットロール又はスリーブに偏心およ
び振動が生じ、マグネット装置の表面磁束密度が乱れ
る。その結果、マグネット装置表面上のトナーの量およ
び帯電特性が不安定になり、現像画像が乱れるのであ
る。また、前記マグネットロール又はスリーブの偏心お
よび振動によりオイルシールと軸部の密着性が悪化する
ため、トナーや埃が侵入し、マグネットロールの磁気特
性が悪化するなど新たな問題も生じる。

【０００６】軸部の摩滅を解決する手段としては、軸部
に高い耐摩耗性を有する金属製の保護スリーブを設ける
方策が既に特開平８−２３４５６１号に開示されてい
る。しかしこの場合、部品点数が増えるために部品コス
トが上昇し、また保護スリーブを組み付ける為工数が増
加する。

【０００７】本発明はかかる現況に鑑みなされたもの
で、樹脂磁石材料により軸部とロール部を一体成形した
マグネットロールを用いた場合においても、新たな部品
を加えることなく軸部の摩滅が防止でき、マグネットロ
ール又はスリーブの偏心や振動を抑制することで軸方向
に均一な磁気特性を有し、高品質な画像が維持できるマ
グネット装置を得ることができる技術を提供せんとする
ものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段および作用】本発明者らは
前述の課題を解決するにあたり鋭意検討を進めた結果、
一体成形軸部を回転支持する軸受け部材として、潤滑性
及び耐摩耗性に優れた合成樹脂製のすべり軸受を用いる
ことで、前記軸部の摩耗を防止することができることに
着目し、本発明を完成するに至った。

【０００９】すなわち本発明は、ロール部外周面に複数
の磁極を有し、該ロール部両端に突設した軸部の両方若
しくは片方が樹脂磁石材料により前記ロール部と一体成
形されているマグネットロールを、スリーブ両端を閉止
するフランジ部材に嵌設された軸受け部材を介して該ス
リーブ内に相対回転可能に支持するマグネット装置であ
って、前記樹脂磁石材料によりロール部と一体成形され
た軸部を支持する軸受け部材として潤滑性及び耐摩耗性
に優れた合成樹脂により成形されたすべり軸受を用いる
ことを特徴とするマグネット装置である。このようなす
べり軸受によると樹脂磁石材料製の軸部を摩滅させるこ
となく回転支持できるので、マグネット装置に軽量且つ
量産性に優れた一体成形型のマグネットロールを使用す
る場合でも、新たな部品を設けることなく長期間にわた
って優れた現像品質を維持できるマグネット装置が得ら
れる。

【００１０】ここで、前記マグネットロールの一体成形
は、射出成形によることが好ましい。射出成形によると
形状の自由度が増すとともに工数が減る。例えば金属製
の軸部を片端に設ける場合には金属シャフトを予め成形
空間（金型内）にインサートしておくだけで成形可能で
ある。

【００１１】また、前記すべり軸受の成形に用いる合成
樹脂としては、ポリアセタール、ポリフェニレンサルフ
ァイド、ポリウレタン、フッ素樹脂、ポリエチレン、ポ
リアミド、芳香族ポリエステルのうちの１種又はこれら
のエラストマーのいずれかが好ましい。これらは潤滑
性、耐摩耗性に優れた合成樹脂であり、一体成形軸部と
の摺動による熱の発生を抑えることができるとともに該
軸部により摩滅されることもない。

【００１２】

【発明の実施の形態】次に本発明の詳細を図示した実施
例に基づき説明する。図１は本発明のマグネット装置の
第１実施例である。マグネット装置１１は、樹脂磁石材
料を用いた射出成形によりロール部７と軸部１，２とを
一体成形したマグネットロール１０を、円筒状のスリー
ブ８内にその両端を閉止するフランジ部材５，６を介し
て相対回転可能に支持した構成である。樹脂磁石材料製
の軸部１，２は軸受け部材３，４で支持されており、本
発明ではこの軸受け部材３，４として潤滑性、耐摩耗性
に優れた合成樹脂製のすべり軸受を用いることにより軸
部１，２の摩滅を抑えている。

【００１３】マグネットロールの一体成形に用いる樹脂
磁石材料としては、磁性粉と該磁性粉同士を結合させる
ための樹脂バインダーを主体とし、それらの結合を強固
とするためのシラン系またはチタネート系のカップリン
グ剤、流動性を良くするための滑剤、バインダーの熱分
解を抑止する安定剤等を微量配合した混合物が用いられ
る。また必要に応じて難燃剤、補強剤を配合することも
可能で、磁性粉としては、フェライト系、希土類系（Ｓ
ｍＣｏ系、ＮｄＦｅＢ系）、ＭｎＡｌＣ系、アルニコ
系、ＳｍＦｅＮ系等のものから選択でき、また樹脂バイ
ンダーとしては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂を用いる
ことができる。ここで前記磁性粉の含有率は、フェライ
トの場合３０〜７０体積％とするのが好ましい。一体成
形された軸部の表面硬度は樹脂バインダーの種類と磁性
粉の種類によって異なるが、磁粉としてフェライトを用
いた場合は特に表面硬度が高くなる傾向がある。

【００１４】本発明のすべり軸受の成形には、潤滑性、
耐摩耗性に優れた合成樹脂を用いられ、例えばポリアセ
タール、ポリフェニレンサルファイド、ポリウレタン、
フッ素樹脂、ポリエチレン、ポリアミド、芳香族ポリエ
ステルのうちの１種又はこれらのエラストマーのいずれ
かを用いることが好ましい。

【００１５】次に本発明のマグネット装置の第２実施例
を図２に示す。これはマグネットロール１０’の一方の
軸部２’を金属製としたものであり、該マグネットロー
ル１０’を射出成形により一体成形する際に、あらかじ
め金属シャフト１２を金型内にインサートしておくこと
で容易に作製できる。この場合、金属製の軸部２’を支
持する軸受け部材４’には従来通り焼結含油軸受や転が
り軸受けなどの金属製の軸受けが使用され、一方樹脂磁
石材料からなる軸部１を支持する軸受け部材３には合成
樹脂製のすべり軸受が用いられる。これは硬度の高い金
属製の軸部２’に合成樹脂製のすべり軸受を用いると、
すべり軸受が摩滅して空隙が生じ、従来と同様の問題が
生じる為である。このようなマグネット装置１１’は、
金属シャフト１２を用いることにより、シャフトとスリ
ーブの導通を容易に確保することが可能であると同時に
マグネットロール１０’の撓みを抑える効果もある。

【００１６】本発明の効果を確かめるために、前記第２
実施例に示す構成のマグネット装置１１’を用いて５０
万回転ランニング試験を行い樹脂磁石材料によりロール
部７と一体成形されている軸部１の外径変化を測定し
た。結果を表１に示す。比較例として、軸受け部材３に
従来の金属製軸受けを用いて同様の試験測定を行った結
果を挙げている。尚、本発明実施例において樹脂磁石材
料製の軸部を支持する軸受け部材としてはＰＰＳ（ポリ
フェニレンサルファイド）系樹脂製のすべり軸受を、比
較例において樹脂磁石材料製の軸部を支持する軸受け部
材としては銅系焼結合金からなる金属製軸受けを用い、
本発明実施例、比較例共にマグネットロールを固定側と
してスリーブを回転させた。

【００１７】

【表１】

【００１８】表１から明らかな如く、本発明実施例は、
従来の金属製軸受けを用いた比較例に比べ、軸部の摩耗
を８分の１に抑えている。このように軸受け部材に合成
樹脂製のすべり軸受を用いることで、樹脂磁石材料によ
り成形された軸部の摩耗を抑え、マグネット装置の偏心
や振れを防止できる。

【００１９】

【発明の効果】本発明のマグネット装置は、樹脂磁石材
料によりロール部と一体成形された軸部を支持する軸受
け部材に潤滑性及び耐摩耗性に優れた合成樹脂により成
形したすべり軸受を用いているため、新たに保護スリー
ブ等の部品を設けることなく軸部の摩滅を防止できる。
従って、軸部一体型マグネットロールを用いる場合の有
利な点（量産性、低コスト）を維持しつつ、長期使用に
よるマグネットロール又はスリーブの偏心や振動、スリ
ーブ内への異物侵入などの問題が解決でき、すぐれた現
像品質を維持することができる。

【００２０】このようなマグネット装置に用いる軸部一
体型マグネットロールを射出成形により作製すること
で、軸方向に均一な磁気特性を有するマグネットロール
が作製でき、さらには金属製シャフトを予めインサート
するだけで曲げ剛性を容易に制御できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のマグネット装置の第１実施例を示す説
明図

【図２】本発明のマグネット装置の第２実施例を示す説
明図

【図３】従来のマグネット装置の構造を示す軸方向断面
図

【符号の説明】

１、２、２’ 軸部 ３、４、４’ 軸受け部材 ５、６ フランジ部材 ７ ロール部 ８ スリーブ ９ オイルシール １０、１０’ マグネットロール １１、１１’ マグネット装置 １２ 金属シャフト １０１ 軸部 １０３、１０４ 軸受け部材 １０５、１０６ フランジ部材 １０７ ロール部 １０８ スリーブ １０９ オイルシール １１０ マグネットロール １１１ マグネット装置

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロール部外周面に複数の磁極を有し、該
   ロール部両端に突設した軸部の両方若しくは片方が樹脂
   磁石材料により前記ロール部と一体成形されているマグ
   ネットロールを、スリーブ両端を閉止するフランジ部材
   に嵌設された軸受け部材を介して該スリーブ内に相対回
   転可能に支持するマグネット装置であって、 前記樹脂磁石材料によりロール部と一体成形された軸部
   を支持する軸受け部材として潤滑性及び耐摩耗性に優れ
   た合成樹脂により成形されたすべり軸受を用いることを
   特徴とするマグネット装置。
2. 【請求項２】 マグネットロールの一体成形が射出成形
   によるものである請求項１記載のマグネット装置。
3. 【請求項３】 すべり軸受の成形に用いる合成樹脂が、
   ポリアセタール、ポリフェニレンサルファイド、ポリウ
   レタン、フッ素樹脂、ポリエチレン、ポリアミド、芳香
   族ポリエステルのうちの１種又はこれらのエラストマー
   のいずれかである請求項１又は２記載のマグネット装
   置。