[发明专利]各向同性粘结钕铁硼磁体及由其构成的磁辊

说明书

技术领域

本发明涉及使用在打印机、复印机中的磁辊技术领域。

背景技术

磁辊是激光打印机及复印机中显影的关键部件，其性能直接关系成像的品 质。目前，典型的磁辊包括芯轴，固定在所说的芯轴外的圆筒形永磁体，永磁体 表面具有沿轴向延伸的多个磁极，磁辊外套有套筒，磁辊可以相对套筒转动。其 工作原理是：通过磁辊和套筒的相对转动，磁辊将磁性显像剂吸附到套筒的表面 上，然后输送到显像区并利用静电荷显像。通常这样的磁辊外径有10～60mm， 长度200～350mm，呈细长圆柱形。

由上述磁辊结构可知，其核心是作为磁极材料的永磁体，目前使用的最多的 磁辊磁极材料是由各向同性的铁氧体烧结磁体或强磁性粒子(如Sr铁氧体和Ba 铁氧体)等，将其与树脂(聚酰胺、聚氯乙烯等)混练，然后在磁场中整体压制 成形或者注射成形之后，按照一定的磁极配置方式进行磁化而得。例欧洲专利 EP0092440A公开的一种磁辊，其磁极材料采用钡锶铁氧体，磁极附在矩形的导 磁芯轴表面，得到的磁辊直径约为35mm。

上述的整体成形的永磁体磁极材料存在一定的缺陷。工艺上，磁体整体成形 存在难度，整体成形后不易多极充磁。性能上，使用的材料多为铁氧体永磁体， 受材料本身的限制，其磁性能较低，磁辊提供的吸附力不强，不能满足高品质画 质打印的需求。同时，铁氧体永磁材料Hc较低，易退磁。

为了满足打印高品质画质的要求，业内从结构、材料等方面入手，对作为磁 辊中的磁极材料的永磁体做了很多改进。

首先对磁辊中的永磁体的结构做了改进，将其从原来的整体磁体分割为几个 磁体，充磁后按照不同磁极配置粘结在磁辊的轴上，这样做的好处就是方便磁体 成形，还可以根据不同的磁极磁性能的需求进行磁体配置。例如中国专利 90101761公开了一种磁辊，其磁极材料以CeCoCuFe稀土永磁体为基体，不同 磁极部分配入不同量的SmCo₅合金粉模压成形，中间为多边形截面的导磁芯轴， 各磁极间用树脂填充、粘结在一起而构成磁辊。

上述的作为磁极材料的CeCoCuFe稀土永磁体，不同磁极根据磁性能强弱掺 入不同量的SmCo₅，其优点是磁体便于制作，而且便于充磁。但是，由于受材料 的限制，其磁性能也较低，磁辊提供的吸附力不强，不能满足高品质画质打印的 需要。

业内还公开了以磁性能更强的各向异性的粘结稀土磁体作为磁辊磁极材料的 发明。例如中国专利公开号为CN1315679A公开了一种磁辊，其特征为，在表面 具有多个磁极，至少一个磁极部分采用各向异性粘结磁石，所述的粘结磁石包含 R-T-N系磁粉和粘结树脂，能提供较铁氧体永磁体更强的磁性能来满足打印的需 求。但是，作为各向异性的粘结R-T-N磁体，可以提供较高的磁场强度，但是其 不能像各向同性的磁体一样，通过磁化形成任意磁极配置。而且，由于尺寸长， 难以获得沿轴向方向上的均质的磁场，而磁场的轴向均匀性在很大程度上会影响 成像的品质。同时，还牵涉到工艺复杂，生产成本较高等问题。

综上述，相较于现有的技术，我们认为，需要这样一种磁辊，它能够提供较 强的磁场，并且磁场沿磁辊轴向的均匀性很好，来满足高画质打印的需求。同时， 还要考虑到磁辊中的磁极材料制备，充磁等工艺的复杂程度。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种各向同性的粘结钕铁硼磁体。

本发明的另一个目的是提供包括上述各向同性的粘结钕铁硼磁体组成的磁 辊。该新型磁辊克服类现有技术存在的上述缺陷，能更好地满足有关产业部门的 需要。

本发明的各向同性的粘结钕铁硼磁体，由稀土永磁粉和粘结树脂构成，其中 稀土永磁粉为钕铁硼类磁粉和铁氧体磁粉的混合物，成形磁体长度为210mm～ 910mm。

磁体具有良好的形体，沿长度方向弯曲度≤(L/1000)mm，其中L为磁体 的长度。

上述的各向同性的粘结钕铁硼磁体，其中钕铁硼磁粉和铁氧体磁粉的重量百 分比为2～9：1。

上述的粘结树脂选自聚酰胺树脂，优选尼龙6、尼龙12、尼龙6-12、尼龙 66和尼龙610等中的一种或几种。添加热塑性的聚酰胺树脂，可以显著提高磁 体的成形性，获得的产品机械强度高。

上述的钕铁硼类磁粉可使用市面通用产品，优选粒径50-100μm的快淬钕铁 硼磁粉。