(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半円形の円弧部と、少なくともその一端から外向き放射状に延びる直線部とからなり、且つこれらの内周面の長手方向に沿って多極着磁されることが予定されている磁石と、
上記磁石の円弧部及び直線部の外側面に沿って固着した薄板の磁性体と、
上記磁石の円弧部及び直線部の外周面の全体を包囲して、射出成形により固着した樹脂製で、且つ外周に下辺と一対の側辺とを有する略矩形の支持体と、を含み、
上記磁性体における前記磁石の外側面の周縁に沿って形成した凹部内と、上記磁性体の内部に穿設した透孔内との少なくとも一方に、上記磁石の一部が進入しており、
上記磁石の外周面の長手方向に沿って形成した凹溝又は凸条に、前記支持体の固着側の周縁が嵌合していると共に、
上記支持体の下辺及び側辺に形成された傾斜縁は、カートリッジケースにおける略矩形の凹みに設けた傾斜段部に受け入れられる、
ことを特徴とする磁気シール材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マグネットロール等の磁気を帯びたロール等の軸受け付近に使用される磁気シール材に関する。尚、本明細書においては、着磁される前の未着磁の磁石素材についても、磁石と称するものとする。
【０００２】
【従来の技術】
各種電子機器やＯＡ機器のプリンタには、微細なカーボンのトナーを磁化して印刷に供するマグネットロールを含むカートリッジ８０が用いられている。
係るカートリッジ８０は、図６(Ａ)に示すように、カートリッジケース８１内の中央部にトナー８２を配置し、このトナー８２に接触可能に図示しないマグネットロールが回転可能に支持されている。係るマグネットロール両端の回転軸Ｓは、図示のように、ケース８１両端の各側壁８３の上辺に配置した磁気シール材８４に近接して、磁気シールされている。尚、回転軸Ｓは磁気シール材８４の外側で軸受けされている。
【０００３】
即ち、磁気シール材８４は、内周面８５が長手方向に沿って交互にＮ・Ｓ異極になるよう多極に着磁された半円形部８６と、その一端から水平に延びる直線部８８とからなる。この直線部８８の上面も上記同様に多極に着磁されている。
従って、回転軸Ｓと磁気シール材８４との間の僅かな隙間からトナー８２が外部に漏洩しようとしても、磁化されたトナー８２は半円形部８６の内周面８５上、又は直線部８８の上面における反対極の部分に磁気吸着される。
【０００４】
しかし、カートリッジ８０の各側壁８３の上辺と、磁気シール材８４の外周面(下面)との間には僅かな隙間が形成されることがある。この隙間は、例えば側壁８３及び磁気シール材８４の成形精度の差等によって、形成される。
上記磁気シール材８４の下面と各側壁８３の上辺との隙間をなくすため、図６(Ｂ)に示すように、半円形部８６と直線部８８の下面８７，８９に所謂両面テープ９０を貼り付け、且つこのテープ９０を介して磁気シール材８４の下面全体にスポンジ状の細長いシール片９２を接着している。
【０００５】
【発明が解決すべき課題】
しかしながら、上記テープ９０を細長い磁気シール材８４の下面全体に貼り付け、更に細長いシール片９２の接着をそれぞれ手作業で行うことは、組立工数及び労力を要しコスト高になると共に、シール特性もバラツキ易くなる、という問題点があった。
本発明は、以上の従来の技術における問題点を解決し、組立工数及び労力を低減し、且つ、高く安定したシール特性を得ることが可能な磁気シール材を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するため、磁気シール材にカートリッジ等の一部を一体化することに着想して成されたものである。
即ち、本発明の磁気シール材は、半円形の円弧部と、少なくともその一端から外向き放射状に延びる直線部とからなり、且つこれらの内周面の長手方向に沿って多極着磁されることが予定されている磁石と、係る磁石の円弧部及び直線部の外側面に沿って固着した薄板の磁性体と、上記磁石の円弧部及び直線部の外周面の全体を包囲して、射出成形により固着した樹脂製で、且つ外周に下辺と一対の側辺とを有する略矩形の支持体と、を含み、上記磁性体における前記磁石の外側面の周縁に沿って形成した凹部内と、上記磁性体の内部に穿設した透孔内との少なくとも一方に、上記磁石の一部が進入しており、上記磁石の外周面の長手方向に沿って形成した凹溝又は凸条に、前記支持体の固着側の周縁が嵌合していると共に、上記支持体の下辺及び側辺に形成された傾斜縁は、カートリッジケースにおける略矩形の凹みに設けた傾斜段部に受け入れられる、ことを特徴とする。
【０００７】
これによれば、カートリッジケースにおける側壁等の一部を成す支持体を予め一体化したので、磁石側の磁気シールと共に、磁気シール材とカートリッジケースとの間のトナーの漏れも、容易に阻止することが可能となる。
【０００８】
また、前記磁性体における前記磁石の外側面の周縁に沿って形成した凹部内と、上記磁性体の内部に穿設した透孔内との少なくとも一方に、前記磁石の一部が進入しているため、磁石と磁性体の固着が強固になると共に、磁石の成形時におけるバリの発生を防ぐことも可能となる。
【０００９】
更に、前記磁石の外周面の長手方向に沿って形成した凹溝又は凸条に、前記支持体の固着側の周縁が嵌合しているため、磁石と支持体との間を確実に密封でき、且つ両者の結合強度を高めることもできる。
【００１０】
加えて、前記支持体の下辺及び側辺に傾斜縁が形成されているため、支持体とカートリッジケースの側壁との間の係合を気密性をもって行うことができ、トナーの漏洩を確実に防ぐこともできる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下において、本発明の実施に好適な形態を図面と共に説明する。
図１(Ａ)と(Ｄ)は、本発明の前提となる形態の磁気シール材１の正面図と斜視図を示す。この磁気シール材１は、磁石２と磁性体１０と支持体２０とから構成される。
磁石２は、後述するカートリッジにおけるマグネットロールの回転軸Ｓを受け入れる略半円形の円弧部４と、図示でその左端から該円弧部４に対し外向きの放射状に延びる直線部６とを一体に有する。
【００１２】
この円弧部４と同様に直線部６は、図１(Ｂ)に示すように、断面略長方形であり、その外周面の長手方向に沿って断面先広形状の凸条７を有する。また、円弧部４と直線部６の内周面には、追ってその長手方向に沿ってＮ極とＳ極が交互に多極着磁される。係る磁石２は、例えば鉄−Ｎｄ(ネオジウム)等の希土類元素−ボロン系の超急冷法による合金粉末と、ポリアミド(商品名：ナイロン)系樹脂を主成分とする樹脂バインダとの混合物を上記形状に一体成形したものである。
【００１３】
また、磁性体１０は、鉄系又はコバルト系等の軟質磁性材の薄板を例えばプレスにより打抜いたもので、上記磁石２の外側面に沿って固着される。係る磁性体１０は、半円形の円弧部１２と、その一端から外向きに延びる直線部１８とからなり、これらの内部には複数の透孔１６が穿設されている。また、円弧部１２と直線部１８における上記磁石２の外側面の一方の周縁に沿って、複数の浅い凹部１４が形成されている。尚、直線部１８は磁石２の直線部６よりも短い。
【００１４】
図１(Ｃ)とその一部を拡大した図１(ｃ)に示すように、磁石２(６)の一部は磁性体１０の各透孔１６内に進入して、両者を強固に固着している。また、磁性体１０の各凹部１４内にも磁石２の一部が進入して、後述する磁石２の成形の際にそのバリの発生を予防する。係る磁性体１０は、磁石２が追って着磁された際に、所謂バックヨークとなって磁石２の内周面から多数発生する磁束を集束する。係る磁束の集束作用により、トナー等がカートリッジケース等の外部に漏洩するのを防止する役割を果たすことができる。
【００１５】
更に、支持体２０は、図１(Ａ),(Ｄ)に示すように、磁石２及び磁性体１０の外周面の全体を包囲した状態で固着したポリアミド系樹脂等の略矩形の板である。  支持体２０は、図１(Ｂ),(Ｃ),(ｃ)に示すように、磁石２の外周面の上記凸条７がその固着側の周縁２５内に進入する凹凸嵌合により、磁石２及び磁性体１０と固着する。
尚、支持体２０のうち、本発明の前提となる形態では、一対の側辺２７と下辺２８を有し、一方の側辺２７の上端には、磁石２の上端を抑える水平片２６が一体に突設されている。
【００１６】
図２(Ａ)は、上記磁気シール材１の使用状態を示す。即ち、磁気シール材１は、カートリッジケース３０の上辺に設けた略矩形の凹み３１内に上方から挿入され、この凹み３１内の段部３２上に、支持体２０の下辺２８を載置する。尚、支持体２０の各側辺２７も凹み３１内の図示しない段部３２に面接触させる。次いで、磁石２の円弧部４内にマグネットロールＲの回転軸Ｓを挿入する。そして、ケース３０及び磁気シール材１の上方に図示しないカバーを被覆する。尚、予め磁気シール材１の磁石２の内周面には、所定の着磁が施されている。
【００１７】
すると、ケース３０内の図示しないトナーは、ロールＲに磁気吸着されて所定の印刷に活用される。一方、係るトナーの一部は、ロールＲの回転軸Ｓと磁気シール材１との隙間内にも侵入する。しかし、磁化されたトナーはシール材１の磁石２の内周面の各磁極、又は回転軸Ｓの表面に形成される各磁極に吸着され、且つこの吸着されたトナー自体が上記隙間を閉塞するシール作用を果たす。
しかも、磁気シール材１とケース３０は、支持体２０の下辺２８(側辺２７)と凹み３１の段部３２との間で断面略Ｌ形の面接触を形成しているので、両者の間からトナーが漏れることも皆無となる。勿論、磁気シール材１自体も、磁石２と支持体２０とが前記凹凸嵌合を介して固着しいてるので、その固着部分からトナーを外部に漏らさない。
【００１８】
本発明では、図２(Ｂ)に示すように、磁気シール材１の支持体２０の外周たる下辺２８(側辺２７)を傾斜縁２８ａ(２７ａ)とし、ケース３０の凹み３１の各辺にもこれを受け入れる傾斜段部３４を形成することで、両者の間からトナーの漏れを一層確実に阻止することができる。
また、図２(Ｃ)に示すように、支持体２０の下辺２８(側辺２７)を断面略Ｖ形の傾斜縁２８ｂ(２７ｂ)とし、ケース３０の凹み３１の各辺にもこれを受け入れる相似形断面の傾斜段部３６を形成しても、トナーの漏れを同様に阻止することができる。
【００１９】
図３は、磁気シール材１の製造方法に関する。図３(Ａ)は前述した磁性体１０を示し、円弧部１２の周縁には複数の浅い凹部１４，１４の間に凸片１５が形成されている。先ず、図３(Ｂ)に示すように、磁性体１０を金型４０における上型４０ａとベース４０ｂ間に配設された下型４１内のキャビティＣの底部に挿入する。係るキャビティＣは、磁石２に倣った相似形状を有し、且つその上面に沿って上方が幅広の凹溝を形成するように、各先端面が対称に傾斜する左右一対のスライダ４２，４２が摺動可能に配設されている。そして、図中の下向きの矢印に示すように、前記合金粉末と樹脂バインダとの混合物からなる磁石素材をゲートＧを介して上記キャビティＣ内に射出し充填する。尚、図３(Ｂ)中において、エジェクトピン４３が、上記下型４１とベース４０ｂを昇降可能に貫通している。
【００２０】
次いで、金型４０の上型４０ａ,ゲートＧを取り除き、エジェクトピン４３を押し上げると、図３(Ｃ)，(ｃ)にそれぞれ表・裏面を示すように、磁性体１０をその外側面に一体に固着した円弧部４と直線部６からなる磁石２が得られる。磁性体１０の各凹部１４内にも磁石２の一部が進入して、上記射出成形時にキャビティＣ内における磁性体１０を所定の位置に設定し、磁石２にバリが付設されるのを防いでいる。また、上記キャビティＣ内の上方が幅広の凹溝により、磁石２の外周面の長手方向に沿って、その中央に断面先広形状の凸条７が形成される。尚、磁石２の直線部６は、磁性体１０の直線部１８よりも長く形成される。
【００２１】
更に、図３(Ｄ)に示すように、磁性体１０を固着した磁石２を金型４４における上型４７とベース４８間に配設された下型４６内におけるキャビティＣの底部に挿入する。この際、キャビティＣの側壁に磁性体１０を面接触させ、且つ磁石２の外周面の凸条７を上向きにする。次いで、図中の矢印に示すようにして、ポリアミド系又はポリプロピレン樹脂の素材をゲートＧを介して上記キャビティＣ内に射出し充填する。そして、上型４７とゲートＧを取り除き、ベース４８と下型４６を貫通するエジェクトピン４９を押し上げることにより、前記図１(Ａ)，(Ｄ)及び図３(Ｅ)に示すような磁気シール材１を得ることができる。
【００２２】
尚、このシール材１の磁石２における内周面に対し、図示しない着磁ヨークを接近させ且つ通電することにより、係る内周面の長手方向に沿って、図３(Ｅ)に示すように、多数のＮ極とＳ極とを交互に着磁した永久磁石となり、且つ磁性体１０がバックヨークになる。これによって、前記図２(Ａ)に示したカートリッジケース３０の磁気シール材１として、活用することが可能となる。尚、上記Ｎ極及びＳ極の各着磁部分を磁石２の内周面の長手方向に沿ってやや傾斜して着磁すると、前記回転軸Ｓ付近におけるトナーの漏れを一層確実に防ぐことができる。
【００２３】
以上のような磁気シール材１によれば、磁性体１０を固着した磁石２に対し、その外周面全体を包囲して樹脂製の支持体２０を固着したので、磁石２の内周面側における磁気シールと共に、磁気シール材１とカートリッジケース等との間のトナーの漏れも容易に阻止することができる。
尚、磁石２の外周面の凸条７に替えて、断面が底広形状の凹溝を射出成形で同時に形成しても良い。また、これらの凸条又は凹溝の何れかを、磁石２の外周面の長手方向に沿って複数個に分割して形成しても良い。
【００２４】
図４は、参考形態の磁気シール材５０に関する。尚、以下において、前記磁気シール材１と同じ要素や部分には共通した符号を用いるものとする。
図４(Ａ)に示すように、磁気シール材５０は、磁石２と磁性材１０と弾性薄帯５２とから構成される。磁石２及び磁性材１０は前記のもと同じであり、互いに固着されている。これらの外周面の全体に倣って非磁性の弾性薄帯５２が固着されている。上記弾性薄帯５２も略半円形の円弧部５４と直線部５６とからなる。
【００２５】
図４(Ｂ)に示すように、弾性薄帯５２の円弧部５４と直線５６は、磁石２の円弧部４及び直線部６に対し、磁石２の外周面に沿って設けた複数の丸穴部(穴部)８内にそれらの一部５８が進入する凹凸嵌合をする。これにより、弾性薄帯５２は磁石２及び磁性材１０と一体化して強固に固着される。
尚、弾性薄帯５２は、オレフィン系樹脂を射出成形したもので、スポンジと同様な伸縮自在の弾性を有する。また、係る弾性薄帯５２には、その他の発泡性又は多孔質樹脂、或いは、ブタジエン，ニトリル，クロロプレン等の合成ゴム等の適宜の弾性を有する素材も適用することも可能である。
【００２６】
図４(Ｃ)に示すように、予め磁石２に前記同様の着磁が施された磁気シール材５０は、カートリッジケース３０の上辺に設けた凹み３１内に上方から挿入され、その下側に位置する弾性薄帯５２が凹み３１と面接触する。また、磁石２の円弧部４内にはマグネットロールＲの回転軸Ｓが挿入される。更に、ケース３０及びシール材５０の上方に図示しないカバーを被覆する。そして、ケース３０内のトナーは前述と同じくロールＲにより磁気吸着され、印刷に供される。
【００２７】
係るトナーの一部は、ロールＲの回転軸Ｓと磁気シール材５０との隙間内にも進入するが、磁化されたトナーはシール材５０の磁石２の内周面に位置する各磁極、又は回転軸Ｓの表面に形成される各磁極に吸着され、且つこの吸着されたトナー自体が上記隙間を閉塞するシール作用を果たす。しかも、磁気シール材５０は、図４(Ｃ)に示すように、その弾性薄帯５２によりケース３０の凹み３１に気密性をもって支持されている。このため、シール材５０とケース３０との間隙からトナーが外部に漏れる事態を確実に防止することができる。
【００２８】
図５は、参考形態である前記磁気シール材５０の製造方法に関する。
図５(Ａ)は、磁性体１０を金型６０のキャビティＣ内の底部に挿入し、且つ前記合金粉末と樹脂バインダとの混合物をキャビティＣ内に射出・充填した直後の状態を示す。金型６０は、ベース６１上に外型６２と、その内部に位置し且つキャビティＣと空所６３とに挟まれた内型６４とを有する。空所６３内には、スライダ６６が水平方向に摺動可能に位置し、その水平ピン６７の先端部が内型６４の透孔６５内に進入している。スライダ６６の上部にはテーパ面６６ａが形成され、且つ内型６４との間に水平ピン６７を囲むコイルバネｂが介装されている。このバネｂはスライダ６６を図示で右側に押圧している。
【００２９】
次に、図５(Ｂ)に示すように、キャビティＣ内に充填された上記混合物が固まる直前に、上型６８を下降させ、その下面から垂下するテーパ片６９を上記スライダ６６のテーパ面６６ａに接触させつつ押し下げる。すると、バネｂのバネ圧に抗してスライダ６６が図示で左側に摺動し、且つその水平ピン６７をキャビティＣ内の磁石２内に進入させる。係るスライダ６６を内型６４に沿って複数個配置し、同期して摺動させる。その結果、図５(Ｃ)に示すように、外側面に沿って磁性体１０を固着し、且つ外周面に複数の丸穴部８を形成した円弧部４と直線部６からなる磁石２を得ることができる。尚、各丸穴部８は水平ピン６７を抜き出す際に磁石素材が該ピン６７に引張られため、図５(Ｄ)のように、底部が開口部よりも僅かに広い断面を有する。
【００３０】
更に、図５(Ｄ)に示すように、磁性体１０を固着した磁石２を、金型７０における左右一対の割り型７２，７４内のキャビティＣ内に挿入する。この際、磁性体１０はキャビティＣの一方の側壁に面接触し、且つ磁石２における断面底広形状の各丸穴部８を有する外周面を上向きにする。そして、割り型７２，７４間の射出孔７６を通じて、オレフィン系樹脂をキャビティＣ内に射出・充填する。
その結果、図５(Ｅ)に示すように、磁石２の外周面の全面にその円弧部４や直線部６に倣った円弧部５４及び直線部５６を有し、且つ所定厚さのオレフィン系樹脂からなる弾性薄帯５２が一体に固着される。この際、磁石２の各丸穴部８内には、前記図４(Ｂ)に示したように、弾性薄帯５２の一部５８が進入しているため、両者間は気密性を以って強固に固着される。
【００３１】
以上のように、参考形態の磁気シール材５０は、その磁石２とマグネットロールＲの回転軸Ｓとの間を磁気シールでき、且つその弾性薄帯５２と例えばカートリッジケースとの間を両者の成形精度の如何に拘わらず、確実に密封することができる。しかも、従来のように、別途に容易した細長いシール片を両面テープを介して接着することなく、弾性薄帯５２自体の成形と同時に磁石２及び磁性体１０と確実に固着でき、組立工数とコスト低減することもできる。
尚、磁石２の外周面には、上記丸穴部８に替えて細長い溝状の穴部としたり、ピン形や筋状の凸部を形成し、これらの内部や周囲に弾性薄帯５２の一部を進入又は嵌合させることも可能である。
【００３２】
本発明は、以上において説明した各発明の各形態に限定されるものではない。
例えば、磁石や磁性体の直線部は、それぞれの円弧部の両端から対称又は非対称に一対延在させたものとすることもできる。この場合、磁石両端の各直線部には、何れかの内周面(上面)にのみ着磁させることも可能である。
また、前記磁気シール材１の支持体２０の形状は、前記図１(Ａ)の正面視において、上辺をそのままとした半円形状や半長円形状としたり、或いは正多角形や変形多角形にすることも可能である。
【００３３】
更に、磁石２の材質は、前記の形態の他に、サマリウム−コバルト系の合金粉末を用いたり、樹脂バインダとしてＰＰＳ、ポリアミド系等の耐熱性に優れた樹脂を用いることも可能である。尚、樹脂バインダ中には、上記合金粉末と樹脂との親和力を高めるシラン,チタネート,アルミニウム系等のカップリング剤、樹脂の流動性を高めるフタル酸，スルホン酸,リン酸,エポキシ系等の可塑剤が適宜添加される。更に、合金粉末と樹脂の混合物の流動性を高めるステアリン酸，同酸塩,脂肪酸アミド,ワックス等の潤滑剤、或いは、充填後の酸化を防ぐフェノール,硫黄,リン系の酸化防止剤も樹脂バインダに適宜添加される。
尚、本発明の磁気シール材は、トナー等の微粉末を用い且つ磁気を帯びたロールにおける回転軸の軸受付近、或いは、塵埃を嫌う精密機器等の回転部付近や駆動部付近であれば、プリンタや複写機に限らず、各種の用途に適用することが可能である。
【００３４】
【発明の効果】
以上において説明した本発明の磁気シール材によれば、カートリッジケースにおける側壁の一部を成す樹脂製の支持体を予め一体化したので、磁石側の磁気シールと共に、支持体の側辺と下辺とに傾斜縁を形成したので、磁気シール材とカートリッジケースとの間のトナー等の漏れや各種機器の回転部付近における塵埃の進入も、確実に阻止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】(Ａ)は本発明の前提形態の磁気シール材の正面図、(Ｂ)及び(Ｃ)は(Ａ)中のＢ−Ｂ，Ｃ−Ｃ断面図、(ｃ)は(Ｃ)の一部拡大図、(Ｄ)は上記磁気シール材の斜視図。
【図２】(Ａ)は上記磁気シール材の使用状態を示す部分概略図、(Ｂ)及び(Ｃ)は(Ａ)と同様な本発明の磁気シール材を示す部分断面図。
【図３】(Ａ)乃至(Ｅ)と(ｃ)本上記磁気シール材の各製造工程を示す概略図。
【図４】(Ａ)は参考形態の磁気シール材の斜視図、(Ｂ)は(Ａ)中のＢ−Ｂ断面図、(Ｃ)は上記磁気シール材の使用状態を示す部分概略図。
【図５】(Ａ)乃至(Ｅ)は参考形態の磁気シール材の各製造工程を示す概略図。
【図６】(Ａ)は従来の磁気シール材を用いたカートリッジの断面図、(Ｂ)は従来の磁気シール材の正面図。
【符号の説明】
１…………………磁気シール材
２…………………磁石
４…………………円弧部
６…………………直線部
７…………………凸条
８…………………丸穴部(穴部)
１０………………磁性体
１４………………凹部
１６………………透孔
２０………………支持体
２８ａ，２８ｂ…傾斜縁
【図１】
0003995811.tif 000002
【図２】
0003995811.tif 000003
【図３】
0003995811.tif 000004
【図４】
0003995811.tif 000005
【図５】
0003995811.tif 000006
【図６】
0003995811.tif 000007